Wie lang darf ein USB-Kabel sein?

USB-Kabel gibt es in verschiedenen Längen. Manche sind nur wenige Zentimeter kurz, andere können mehrere Meter lang sein. Aber gibt es eine maximale Länge für ein USB-Kabel? Hier finden Sie alles, was Sie wissen müssen.

Bevor wir darüber sprechen, wie lang ein USB-Kabel sein kann, ist es wichtig zu verstehen, welche Rolle die Kabellänge für seine Leistung spielt.

USB ist eine Schnittstelle, die von Computergeräten verwendet wird, um Daten oder Strom von einem Gerät zu einem anderen zu übertragen. Wenn zwei Geräte über ein USB-Kabel verbunden sind, kommunizieren sie über Datenpakete miteinander. Um jedoch sicherzustellen, dass der Empfänger jedes Datenpaket erhält, wartet das Quellgerät auf ein Bestätigungssignal vom Ziel, bevor es das nächste Datenpaket sendet.

Das Quellgerät kann jedoch nur eine festgelegte Zeitspanne (PDF), normalerweise in Nanosekunden, warten, bevor es das Paket als verloren betrachtet und es erneut versucht. Zeit ist also ein entscheidender Faktor für einen effizienten Datenfluss von einem Gerät zum anderen. Und wie lange ein Datenpaket zurücklegen muss, bevor es seinen Empfänger erreicht, beeinflusst diese Zeit.

Daher kommt der Länge eines USB-Kabels eine große Bedeutung zu. Wenn es kurz ist, ist die Datenlaufzeit von der Quelle zum Ziel, auch Signalausbreitungsverzögerung genannt, kürzer. Wenn ein USB-Kabel jedoch zu lang ist, ist die Ausbreitungsverzögerung lang und die Datenübertragungsrate kann sich drastisch verringern.

Ein weiterer Faktor, der die maximale Länge eines USB-Kabels beeinflusst, ist der Verlust der Signalstärke oder -dämpfung. Wenn ein Datensignal über ein USB-Kabel übertragen wird, stößt es auf Widerstand und verliert dadurch einen Teil seiner Stärke. Je weiter die Daten übertragen werden, desto stärker verschlechtert sich das Signal. Ab einem bestimmten Punkt ist die Signalstärke so gering, dass der Empfänger sie nicht mehr verstehen kann.

Daher können USB-Kabel nur eine bestimmte Länge haben, bevor sie entweder eine lange Signallaufzeit oder eine zu große Dämpfung aufweisen.

Die maximale Länge eines USB-Kabels hängt von der unterstützten USB-Generation ab. USB-IF oder USB Implementers Forum, die Organisation, die für die Aufrechterhaltung des USB-Standards verantwortlich ist, legt die Spezifikationen für jede USB-Generation fest.

Die Organisation empfahl die maximale Kabellänge für die ersten beiden USB-Generationen – USB 1.0 (3 Meter) und USB 2.0 (5 Meter). Seitdem empfiehlt USB-IF jedoch keine maximale Kabellänge mehr für irgendeine USB-Generation. Stattdessen müssen die USB-Kabel bestimmte Leistungsanforderungen erfüllen, einschließlich Signalausbreitungsverzögerung und -dämpfung.

Für die gegebenen Leistungsanforderungen beträgt die maximale praktische Länge der USB 3.2 Gen 1 (auch bekannt als USB 3.0, USB 3.1 Gen 1) 2-3 Meter. Ebenso dürfen USB 3.2 Gen 2 (auch bekannt als USB 3.1, USB 3.1 Gen 2) und USB 3.2 Gen 2×2 Kabel maximal einen Meter lang sein. Und schließlich sind USB 4-Kabel auf eine maximale Länge von 0,8 Metern oder 31 Zoll beschränkt.

Dieses USB-C-auf-USB-C-Kabel von StarTech hat eine Länge von einem Meter und ist USB-IF-zertifiziert. Das Kabel unterstützt außerdem Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s.

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Insbesondere empfiehlt USB-IF leicht unterschiedliche praktische Längen für USB 2.0- und USB 3.2 Gen 1-Kabel mit dem USB-C-Anschluss. Dies liegt höchstwahrscheinlich daran, dass die USB-C-Kabelspezifikation höhere Anforderungen an die Stromversorgung beinhaltet. Beispielsweise müssen alle USB-C-Kabel einen Nennstrom von 3 A oder 5 A haben, sodass sie eine Leistung von bis zu 240 W liefern können.

Die USB 3.2 Gen 1 Typ-C-Kabel können bis zu zwei Meter lang sein, während die USB 2.0 Typ-C-Kabel bis zu vier Meter lang sein können.

Einer der Hauptgründe dafür, dass die maximale USB-Kabellänge mit jeder neuen USB-Generation abnimmt, sind die Datenübertragungsgeschwindigkeiten. Denn mit jeder neuen Generation erhalten wir schnellere Datenübertragungsgeschwindigkeiten. Dadurch müssen die USB-Kabel eine noch geringere Signallaufzeit aufweisen, was nur durch eine Reduzierung der Kabellänge erreicht werden kann.

Es ist wichtig zu beachten, dass diese Kabellängen nur für passive Kupfer-USB-Kabel gelten, den am häufigsten auf dem Markt erhältlichen Kabeltypen. Andere Kabeltypen können bei gleichen Geschwindigkeiten länger sein.

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Aktive oder optische (oder Glasfaser-) USB-Kabel können länger sein als passive Kupferkabel. Die aktiven USB-Kabel nutzen elektronische Schaltkreise zur Verstärkung des Datensignals. Dadurch können sie Dämpfungen kompensieren und dazu beitragen, dass Daten eine größere Entfernung erreichen. Sie müssen sich jedoch immer noch mit der Verzögerung der Signalausbreitung auseinandersetzen. Daher können die längeren aktiven USB-Kabel nicht alle USB-Funktionen, wie z. B. die 4K-Videoausgabe, bieten.

In solchen Fällen sind optische USB-Kabel eine deutlich bessere Option. Im Gegensatz zu herkömmlichen USB-Kabeln nutzen optische Kabel Licht zur Datenübertragung, was erheblich schneller und weniger anfällig für Dämpfung ist.

Neben aktiven und optischen Kabeln können Sie auch einen USB-Hub mit eigener Stromversorgung, USB-über-Ethernet-Extender oder USB-über-Glasfaser-Extender verwenden, wenn Sie ein wirklich langes USB-Kabel benötigen.

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