10 GBase-T. Gerd Backhaus. Marketingleiter Cabling Solutions Nexans Deutschland Industries. Cabling Solutions Europe

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1 10 GBase-T Gerd Backhaus Marketingleiter Cabling Solutions Nexans Deutschland Industries Cabling Solutions Europe 1

2 Agenda 10 Gigabit warum & wo? Normierung der Unterschied zwischen 10G und Cat 6A die technischen Herausforderungen von 10GBaseT 10 Gbase-T Lösungen von Nexans 2

3 10Gbase-T.Performance eine 20 GByte große Festplatte kann in 16 Sekunden komplett übertragen werden eine Plattenspeichereinheit mit 2 TByte Kapazität in 27 Minuten gesichert werden mehr als ISDN-Telefongespräche können mit je 64 KBit pro Sekunde parallel über eine Verbindung übertragen werden 3

4 10Gbase-T. Woher kommt die Nachfrage? (Mbps) Class F / Fibre Class E Class D Backbone * Working desk GRID* Storage Area Network Computing (SAN) / Data Centers* Streaming Media** WEB High PerfConferences Island Building Automation Traditionalle Anwendungen erfordern immer mehr Bandbreite Neue Anwendungen für LAN Verkabelungs Systeme: Storage Area Networks und Data Centers *GRID Computing = verteiltes Rechnen ** z.b. Video on Demand 4

5 10 Gigabit Ethernet Markt-Forecast Ursprünglich gedacht für Backbone und Data Center Anwendung Angetrieben durch die Entwicklung im LAN Bereich: Größte Anzahl Ports im Markt Preis pro Port fällt unter $300 in GbE über Kupfer wird die Zahl an F/O Ports in den kommenden zwei Jahren übertreffen (Thousands) Ports 1,800 1,600 1,400 1,200 1, GbE Port Shipment and Price Per Port Forecasts Price per port Source:10-Gigabit Networking: A Market and Technology Assessment, CIR Inc. Dec Ports Shipped 10GBASE-SR 10GBASE-LR 10GBASE-T 10GBASE-SR 10GBASE-LR 10GBASE-T $7,000 $6,000 $5,000 $4,000 $3,000 $2,000 $1,000 $0 Price 5

6 10G Nachfrage heute Im Gegensatz zu vielen anderen neuen Technologien haben 10G Einsatzgebiete eine Gemeinsamkeit: es sind mission critical environments Backbone Datacenter Trading floors Forschungseinrichtungen Kunden wollen Risikovermeidung No. 1 Sicherheit No. 2 Performance No. 3 Preis 6

7 Aktueller Status von 10G Base-T Alien NEXT Entwurf 2.1 der working group IEEE802.3an definiert 10Gbase-T Protokoll und die physikalische Schnittstelle 4 Paare mit jeweils 2500 Mbps 128-DSQ Codierung ~417MHz Start im Nov 2002, im Plan Fertigstellung in

8 Mögliche 10G Systeme Zusätzliche Anforderungen Class F Class E geschirmt Class E UTP Erweiterte Frequenz auf 500MHz TBD TBD Alien crosstalk TBD Distanz (abhängig von A-XT) 100m 100m 40-55m Neue Standards Nicht Cat Cat.6A erforderlich für 100m 8

9 Channel Kapazität IEEE schätzt, dass eine Kapazität von 18Gbps benötigt wird um 10G Applikationen zu übertragen Internes Rauschen im Channel kann S N durch DSP herausgerechnet werden Dies führt aber zu einer deutlichen Erhöhung der Kanal Kapazität Digital Signal Processor Annahmen 55dB echo Unterdrückung 40dB NEXT Unterdrückung 25dB FEXT Unterdrückung -150dBm/Hz Background Noise 90nm Silicon Geometrie ~4 Millionen Transistoren 10

10 10G auf den Punkt gebracht 2. A-NEXT wird kritisch New 10G A-NEXT Limits 3. IEEE setzt neue A-NEXT Anforderungen Verkabelungsindustrie muss UTP Kabel signifikant verbessern (~15dB) Class E ISO nd edition Attenuation Channel Class E NEXT [db] ISO11801 New Amendment Class E NEXT + XTALK CANCELATION ISO11801 New Amendment Class E Relaxed NEXT NEXT wird unwichtig durch DSP A-NEXT Req A-NEXT Typical UTP cable -120 Frequency [MHz] 11

11 Vergleich Cat610G vs Cat.6a Parameters IEEE 10GBase- T/TR TSB 155 TIA Augmented Cat 6 draft / ISO New Class E Class F IL Höherer Frequenzbereich Höherer Frequenzbereich und verschärft ELFEXT Höherer Frequenzbereich Höherer Frequenzbereich NEXT / PSNEXT Höherer Frequenzbereich Leicht abgeschwächt> 250MHz (keine Komponenetanforderung) Höherer Frequenzbereich weniger leicht abgeschwächt RL Höherer Frequenzbereich Höherer Frequenzbereich und verschärft ANEXT 62 abgeschwächt auf 60 12

12 Falscher Fokus der Cat.6a Diskussion New 10G A-NEXT Limits die NEXT Diskussion in TIA/ ISO/IEC ist irrelevant für IEEE 802.3an 0-20 Class E ISO nd edition Attenuation Channel Class E NEXT [db] der K.O. Parameter für 10G ist Alien Crosstalk, - nichts anderes! ISO11801 New Amendment Class E NEXT + XTALK CANCELATION ISO11801 New Amendment Class E Relaxed NEXT A-NEXT Req A-NEXT Typical UTP cable -120 Frequency [MHz] 13

13 Warum ist Alien Crosstalk so wichtig? Hat kritische Auswirkungen auf 10G Kann nicht kompensiert werden durch das Aktiv- Equipement Ist mit UTP schwer in den Griff zu bekommen Feldmessungen sind schwierig und aufwändig und damit sehr teuer. 14

14 Warum ist Reserve wichtig? progressiver Abfall der Performance Diagram courtesy of Alan Flatman, LAN Technologies BER= Bit Error Rate katastrophaler Ausfall 15

15 Alien Crosstalk UTP vs. geschirmt Slide courtesy of Ken Hodge, Brand Rex 16

16 Wird Kat.6 UTP funktionieren über 55m? die Grafik zeigt Kat.6 Kabel PSANEXT die Messungen wurden von Nexans im IEEE 802.3an im 2005 präsentiert sechs Kat.6 UTP Kabel gemessen in der BEST Case Konfiguration 30 m Kabellänge zwei Kabel in einem Rohr 4 von 6 Kabeln fielen durch! 17

17 A-XT von ungeschirmten Lösungen A-XT Messungen von einem der besten Cat.6a UTP A-NEXT of augmented UTP 40 PSANEXT UTP Blue 50 PSANEXT UTP Orange PSANEXT UTP Green 60 PSANEXT UTP Brown IEEE Limit 70 Cat6a Limit Feldmessungen zur Kontrolle erforderlich

18 A-NEXT & FEXT Messungen Alien Next/ -FEXT sind neue Mess-Parameter negative Einflüsse: das Nebensprechen ist schlecht zwischen Paaren mit demselben Twist zwischen direkt benachbarten Kabeln dies nimmt mit der Länge der Strecke zu, die die Kabel parallel nebeneinander liegen je höher die Frequenz ist das meiste ANEXT wird auf den ersten 20m generiert Patchen ist ebenfalls kritisch Worst case: kurze Länge vollständig angrenzend zu langer Länge 19

19 Messaufbau der Ablauf der Feldmessung ist beschrieben in neuen Drafts (r.ex. TSB155) Hauptsorge ist die Schaltschrank Seite mit grossen Bündeln von Patchkabeln (12-24) wird aber als unzuverlässig angesehen, mit schlechter Reproduzierbarkeit 20

20 Anzahl der nötigen Tests für A-XT Um alle Kombinationen in einem Kabelbündel zu messen müssten eine Vielzahl von Messungen erfolgen Heute 1 Messung pro Link (alle Parameter) Morgen Messungen pro Link um alle Störer in einem 12-Bündel zu messen Formel: N*(N-1)/2 für A-NEXT an jedem Ende + N*(N-1) für A-FEXT an einem Ende Beispiel: 10 links Tests =180 Beispiel: : 1 Bündel von 12 Kabeln Tests = 264 Beispiel: ~100 links pro Etage in ~8 Bündeln : 8b*264m = Tests Beispiel: ~500 links pro Etage in ~42 Bündeln : 42b*198m = Tests 21

21 Neue Vorschläge Testgeräte mit separatem Feedback Kanal benötigt einen extra fehlerfreien Kommunikation Kanal Strategien zur Reduzierung der Komplexität Link Messungen nur bei beabsichtigter Nutzung von 10G Link Messungen über sicheren Dämpfungseigenschaften ( Signal to Noise ratio) nur Stichproben für die Überprüfung des Netzwerkdesigns Es bleiben viele Fragen offen Was sind die wirklichen Feldmesswerte? Wie viele Messungen müssen durchgeführt werden? Wie findet man die entscheidenen Störquellen? Es stehen weitere Untersuchungen in den nächsten Jahren an 22

22 Schlussfolgerungen ATX Feldmessung AXT Messungenhaben grossen Einfluss auf die Projekt Kosten Selbst Auswahlmessungen treiben die Kosten hoch versteckte Kosten für ungeschirmte Systeme Feldmessmethoden werden primär entwickelt um bestehende Installationen auf 10G Tauglichkeit zu überprüfen Viel besser ist es die AXT Problematik gleich durch ein geeignetes Produktdesign auszuschliessen 23

23 Fazit Derzeit empfielt Nexans geschirmte Produkte als beste Lösung für AXT die bessere technische Lösung Eingebaute Reserven macht ATX Messungen überflüssig die bessere Lösung für den Installateur Dünnere, flexiblere Kabel und Patchkabel saubere, einfache (parallele) Kabelführung die bessere kommerzielle Lösung Kostenersparnis bei Messungen und den Produkten selber 24

24 10G Lösungen von Nexans Zusätzliche Klasse F Klasse E Klasse UTP Anforderungen geschirmt Erweiterter Frequenzbereich bis 500MHz Alien crosstalk LANmark-7 TBD LANmark EVO10G Nicht Riskofrei Nicht Riskofrei 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 25

25 Nexans 10G Systemlösungen - ohne Risiko! Hohe Systemreserven bei den kritischen Parametern Alien Crosstalk Messungen nicht erforderlich 26

26 Nexans 10 Gigabit Solutions Cabling Solutions Europe 27

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