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Cabling Solutions Europe 1
10 GBase-T
Gerd Backhaus Marketingleiter Cabling Solutions
Nexans Deutschland Industries
2
Agenda
t 10 Gigabit – warum & wo?
t Normierung
n der Unterschied zwischen 10G und Cat 6A
t die technischen Herausforderungen von 10GBaseT
t 10 Gbase-T Lösungen von Nexans
3
Ø eine 20 GByte große Festplatte kann in 16 Sekunden komplett übertragen werden
Ø eine Plattenspeichereinheit mit 2 TByte Kapazität in 27 Minuten gesichert werden
Ømehr als 156 000 ISDN-Telefongespräche können mit je 64 KBit pro Sekunde parallel über eine Verbindung übertragen werden
10Gbase-T….Performance
4
10Gbase-T….Woher kommt die Nachfrage?
(Mbps)
10.000Class F / Fibre
5.000
2.500
1.000Class E
100Class D
10
120101990 1995 2000 2005
Building Automation
Storage Area Network (SAN) / Data Centers*
Working desk
Backbone *
High PerfIsland
WEBConferences
Ø Traditionalle Anwendungen erfordern immer mehr Bandbreite
Ø Neue Anwendungen für LAN Verkabelungs Systeme:
ØStorage Area Networks und Data Centers
GRID* Computing
*GRID Computing = verteiltes Rechnen
StreamingMedia**
** z.B. Video on Demand
5
10 Gigabit Ethernet Markt-Forecast
t Ursprünglich gedacht für Backbone
und Data Center Anwendung
t Angetrieben durch die Entwicklung
im LAN Bereich:
n Größte Anzahl Ports im Markt
n Preis pro Port fällt unter $300 in
2008
t 10GbE über Kupfer wird die Zahl an
F/O Ports in den kommenden zwei
Jahren übertreffen
Source:10-Gigabit Networking: A Market and Technology Assessment, CIR Inc. Dec. 2004
10 GbE Port Shipment and Price Per Port Forecasts
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
2005 2006 2007 2008 2009
(Tho
usan
ds)
Po
rts
$0
$1,000
$2,000
$3,000
$4,000
$5,000
$6,000
$7,000
Pri
ce
10GBASE-SR 10GBASE-LR 10GBASE-T10GBASE-SR 10GBASE-LR 10GBASE-T
Price per port
Por
ts S
hipp
ed
6
10G Nachfrage heute
t Im Gegensatz zu vielen anderen neuen Technologien haben 10G Einsatzgebiete eine Gemeinsamkeit: es sind “mission critical environments”
l Backbone
l Datacenter
l Trading floors
l Forschungseinrichtungen
è Kunden wollen Risikovermeidung
è No. 1 Sicherheit
è No. 2 Performance
è No. 3 Preis
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Entwurf 2.1 der “working group IEEE802.3an“
n definiert 10Gbase-T Protokoll und die physikalischeSchnittstelle
n 4 Paare mit jeweils 2500 Mbps
n 128-DSQ Codierung ~417MHz
n Start im Nov 2002, im Plan
n Fertigstellung in 2006
Aktueller Status von 10G Base-T
Alien NEXT
8
Mögliche 10G Systeme
TBDþþAlien crosstalk
TBDTBDþErweiterte Frequenz auf
500MHz
Class E
UTP
Class E
geschirmt
Class FZusätzliche Anforderungen
40-55m100m100m Distanz (abhängig von A-XT)
Cat.6A
für 100m
Cat.6 500Nicht
erforderlich
Neue Standards
10
Channel Kapazität
t IEEE schätzt, dass eine Kapazität von 18Gbps benötigt
wird um 10G Applikationen zu übertragen
t Internes Rauschen im Channel kann
durch DSP herausgerechnet werden
t Dies führt aber zu einer deutlichen
Erhöhung der Kanal Kapazität
N
S
Digital Signal Processor Annahmen
• 55dB echo Unterdrückung• 40dB NEXT Unterdrückung• 25dB FEXT Unterdrückung• -150dBm/Hz Background
Noise• 90nm Silicon Geometrie• ~4 Millionen Transistoren
11
10G auf den Punkt gebracht
New 10G A-NEXT Limits
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
0 100 200 300 400 500
Frequency [MHz]
NE
XT
[d
B]
ISO11801 2nd editionAttenuation Channel Class E
ISO11801 New Amendment Class ENEXT + XTALK CANCELATION
ISO11801 New Amendment Class ERelaxed NEXT
A-NEXT Req
A-NEXT Typical UTP cable
3. IEEE setzt neue A-NEXT Anforderungen
2. A-NEXT wird kritisch
1. NEXT wird unwichtig durch DSP
4. Verkabelungsindustrie mussUTP Kabel signifikant verbessern(~15dB)
Class E
12
Vergleich Cat610G vs Cat.6a
þabgeschwächt auf 60 dB@100MHz
62 dB@100MHzANEXT
þHöherer
Frequenzbereich und verschärft
Höherer Frequenzbereich
RL
þ
Höherer Frequenzbereich weniger leicht abgeschwächt
Höherer Frequenzbereich
Leicht abgeschwächt> 250MHz (keine
Komponenetanforderung)
NEXT / PSNEXT
þHöherer Frequenzbereich
Höherer Frequenzbereich
ELFEXT
þHöherer
Frequenzbereich und verschärft
Höherer Frequenzbereich
IL
Class FTIA Augmented Cat 6 draft / ISO
New Class E
IEEE 10GBase-T/TR 24750
TSB 155
Parameters
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Falscher Fokus der Cat.6a Diskussion
New 10G A-NEXT Limits
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
0 100 200 300 400 500
Frequency [MHz]
NE
XT
[d
B]
ISO11801 2nd editionAttenuation Channel Class E
ISO11801 New Amendment Class ENEXT + XTALK CANCELATION
ISO11801 New Amendment Class ERelaxed NEXT
A-NEXT Req
A-NEXT Typical UTP cable
die NEXT Diskussion in TIA/ ISO/IEC ist irrelevant für IEEE 802.3an
Class E
„der K.O. Parameter für10G ist Alien Crosstalk,
- nichts anderes!“
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Warum ist Alien Crosstalk so wichtig?
t Hat kritische Auswirkungen auf 10G
t Kann nicht “kompensiert” werden durch das Aktiv-Equipement
t Ist mit UTP schwer in den Griff zu bekommen
t Feldmessungen sind schwierig und aufwändig – unddamit sehr teuer.
15
Warum ist Reserve wichtig?D
iagr
am c
ourt
esy
of A
lan
Flat
man
, LA
N T
echn
olog
ies
progressiver Abfallder Performance
katastrophaler Ausfall
BER= Bit Error Rate
17
Wird Kat.6 UTP funktionieren über 55m ?
t die Grafik zeigt Kat.6 Kabel
PSANEXT
t die Messungen wurden von
Nexans im IEEE 802.3an im 2005
präsentiert
t sechs Kat.6 UTP Kabel gemessen
in der BEST Case Konfiguration
n 30 m Kabellänge
n zwei Kabel in einem Rohr
t 4 von 6 Kabeln fielen durch!
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A-XT von ungeschirmten Lösungen
t A-XT Messungen von einem der besten Cat.6a UTPA-NEXT of augmented UTP
40
50
60
70
80
90
100
110
1 10 100 1000
PSANEXT UTP Blue
PSANEXT UTP Orange
PSANEXT UTP Green
PSANEXT UTP Brown
IEEE Limit
Cat6a Limit
Feldmessungen zur Kontrolle erforderlich
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A-NEXT & FEXT Messungen
Alien Next/ -FEXT sind neue Mess-Parameter
t negative Einflüsse:
n das Nebensprechen ist schlecht
l zwischen Paaren mit demselben Twist
l zwischen direkt benachbarten Kabeln
– dies nimmt mit der Länge der Strecke zu, die die Kabel parallel
nebeneinander liegen
l je höher die Frequenz ist
n das meiste ANEXT wird auf den ersten 20m generiert
l Patchen ist ebenfalls kritisch
n Worst case: kurze Länge vollständig angrenzend zu langer Länge
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Messaufbau
t der Ablauf der Feldmessung ist beschrieben in neuen Drafts(r.ex. TSB155)
t wird aber als unzuverlässig angesehen, mit schlechter Reproduzierbarkeit
Hauptsorge ist die Schaltschrank Seite mit grossen
Bündeln von Patchkabeln (12-24)
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Anzahl der nötigen Tests für A-XT
n Um alle Kombinationen in einem Kabelbündel zu messen müssten eine Vielzahl von Messungen erfolgen
– Heute 1 Messung pro Link (alle Parameter)
– Morgen 1+264 Messungen pro Link um alle Störer in einem 12-Bündel zu
messen
l Formel: N*(N-1)/2 für A-NEXT an jedem Ende + N*(N-1) für A-FEXT an einem Ende
– Beispiel: 10 links 45+45 + 90 Tests =180
– Beispiel: : 1 Bündel von 12 Kabeln 66+66+132 Tests = 264
– Beispiel: ~100 links pro Etage in ~8 Bündeln : 8b*264m = 2.112 Tests
– Beispiel: ~500 links pro Etage in ~42 Bündeln : 42b*198m = 11.088 Tests
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Neue Vorschläge
t Testgeräte mit separatem Feedback Kanaln benötigt einen extra ‚fehlerfreien‘
Kommunikation Kanal
t Strategien zur Reduzierung der Komplexitätn Link Messungen nur bei beabsichtigter Nutzung von 10G
n Link Messungen über sicheren Dämpfungseigenschaften (èSignal to Noise ratio)
n nur Stichproben für die Überprüfung des Netzwerkdesigns
t Es bleiben viele Fragen offen– Was sind die wirklichen Feldmesswerte ?
– Wie viele Messungen müssen durchgeführt werden ?
– Wie findet man die entscheidenen Störquellen ?
t è Es stehen weitere Untersuchungen in den nächsten Jahren an
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Schlussfolgerungen ATX Feldmessung
t AXT Messungenhaben grossen Einfluss auf die Projekt Kosten
n Selbst Auswahlmessungen treiben die Kosten hoch
n versteckte Kosten für ungeschirmte Systeme
t Feldmessmethoden werden primär entwickelt um bestehende Installationen auf 10G Tauglichkeit zu überprüfen
t Viel besser ist es die AXT Problematik gleich durch ein geeignetes Produktdesign auszuschliessen
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Fazit
t Derzeit empfielt Nexans geschirmte Produkte als beste Lösung für AXT
n die bessere technische Lösung
l “Eingebaute” Reserven macht ATX Messungen überflüssig
n die bessere Lösung für den Installateur
l Dünnere, flexiblere Kabel und Patchkabel
l saubere, einfache (parallele) Kabelführung
n die bessere kommerzielle Lösung
l Kostenersparnis bei Messungen und den Produkten selber
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Nexans vertreibt 500MHz Cat 6 FTP (F-UTP) Lösung für 10G
Alle Komponenten komplett bis 500MHz spezifiziert, gefertigt
und getestet
Risikofreies 10G , A-XT ‚met by design‘
10G Lösungen von Nexans
Nicht
RiskofreiþþAlien crosstalk
Nicht
RiskofreiTBDþ
Erweiterter Frequenz-
bereich bis 500MHz
Klasse UTPKlasse E
geschirmt
Klasse FZusätzliche
Anforderungen
þ
LANmark-7 LANmarkEVO10G
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Nexans 10G Systemlösungen- ohne Risiko!
Ø Hohe Systemreserven bei den kritischen Parametern
Ø Alien Crosstalk Messungen nicht erforderlich
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