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

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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!“

14

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.

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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

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Alien CrosstalkUTP vs. geschirmt

Slide courtesy of Ken Hodge, Brand Rex

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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

26

Nexans 10G Systemlösungen- ohne Risiko!

Ø Hohe Systemreserven bei den kritischen Parametern

Ø Alien Crosstalk Messungen nicht erforderlich

Cabling Solutions Europe 27

Nexans 10 Gigabit Solutions