designkriterien für high-speed netzwerke der zukunft
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Designkriterien für High-Speed Netzwerke
der Zukunft
Anwendungen
Zeitliche Entwicklung der Netzwerkprotokolle: Verdoppelung der Übertragungsraten alle 2 Jahre
Standardisierungs-Gremien
USAUSA
EuropaEuropa
InternationalInternational
KabelKabel VerkabelungVerkabelung AnwendungenAnwendungen
TIA/EIATIA/EIATIA / EIA 568A /B..Cat 5e /6
TIA / EIA 568A /B..Cat 5e /6
IEC SC46 WG7
IEC 61156-5/-6
IEC SC46 WG7
IEC 61156-5/-6
CENELECSC46 XC
EN 50288..
CENELECSC46 XC
EN 50288..
ISO/IEC JTC1 SC25 WG3IS 11801 2nd ed.
ISO/IEC JTC1 SC25 WG3IS 11801 2nd ed.
IEEE 802.31GbE
10GbE
IEEE 802.31GbE
10GbE
CENELEC TC215
EN 50173 (2002)
CENELEC TC215
EN 50173 (2002)
Gigabit-Ethernet
Die Medien des Physical Layer:
Von Fast- zu Gigabit-Ethernet
3 Schritte von 100Base-TX zu 1000BASE-T
Benutzung aller vier Kanäle (Paare) Vollduplex400 MBit/s in beiden RichtungenErfordert ECHO- und NEXT-UnterdrückungErfordert Master/Slave Taktung
Entfernung der 4B/5B Kanalkodierung500 MBit/s in beiden Richtungen
5 Stufen-Leitungskodierung mit 2 Bits/Symbol1000 MBit/s in beiden RichtungenErfordert FEC*, um die eingebüßten 6dB SNR wieder zurückzugewinnen
FEC = forward error correction
Gigabit-Ethernet
1000Base-T: Augendiagramme des Leitungscodes
Gigabit-Ethernet
1000Base-T: Netzwerk-Karten sind seit 6/2000 marktverfügbar
100 MBit/s
T R
R T
Fast EthernetIEEE802.3 100BaseTX
Betriebsweise
Fast EthernetIEEE802.3 100BaseTX
Dämpfung
100 MBit/s
T R
R T
100 MBit/s
T R
R T
Fast EthernetIEEE802.3 100BaseTX
NEXT = Nah-Nebensprechen
1 GBit/s+
+
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
+
+
Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT
Betriebsweise
Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT
Dämpfung
1 GBit/s+
+
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
+
+
1 GBit/s+
+
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
+
+
Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT
Paar zu Paar - Nah-Nebensprechen
1 GBit/s+
+
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
+
+
Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT
Powersum-NEXT
1 GBit/s+
+
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
+
+
Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT
FEXT = Fern-Nebensprechen
1 GBit/s+
+
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
+
+
Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT
ELFEXT = Equal Level FEXT
1 GBit/s+
+
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
+
+
Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT
Powersum-ELFEXT
1 GBit/s+
+
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
T
R250Mb/S
R
250Mb/ST
+
+
Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT
Rückflußdämpfung
Kabel-Standards
1 10 100 1000 Frequency [MHz]
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
-100
-110
CAT 5
CAT 6
Attenuation
CAT 7
CAT 5e
Category 5 (1999)Link Class D: 100 MHz
Category 5e EIA/TIA= Cat5 + 3 dB NEXT:= Cat5 (2000)
Category 6 Link Class E: 250 MHz
Category 7 Link Class F: 600 MHz
Kanalkapazität entscheidet
Theoretische Kanalkapazität ist nach Claude E. Shannon
C = fb lb (1+S/N) [Bit/s]
Klasse D-Link mit 100 MHz Bandbreite hat Kanalkapazität von 360 Mbit/s
Klasse E-Link mit 250 MHz Bandbreite hat Kanalkapazität von 900 Mbit/s
UC1200 SS22 4P mit 20 dB ACR bei 1 GHz hat Kanalkapazität von 6,6 Gbit/s !
Informationsquader
Informationsmenge, z.B. 1000 Mbit = Volumen
DUC1200Class E
fB[MHz]
lb(1+S/N)
Zeitdauer[s]
Kanalkapazität,z.B. 100 Mbit/s = Fläche
Baureihe UC300...
UC 300 HS 24 4P Category 5
Hinweis auf die Category 5 nach EIA/TIA TSB 36 und ISO/IEC 11801
2 P 2 paarig4 P 4 paarig
24 AWG 24 ( = Ø 0,51 mm )26 AWG 26 ( = Litze Ø 0,48 mm)
S Screen (Gesamtschirm aus Folie oder Geflecht)HS High Screen (Gesamtschirm aus Folie+Geflecht)
UC 300 Universal Cable 300 MHzUC 300 D Universal Cable 300 MHz Duplex
100 LAN-Kabel Category 5 gem. ISO/IEC 11801, EIA/TIA TSB 36 und EN 50173
PATENTIERT
Baureihe UC400...
100 LAN-Kabel Category 6 gem. ISO/IEC 11801 2nd
ed.
UC400 S 23/14P Category 6
4P 4-paarig
24 AWG24 ( = 0,52 mm)23/1 AWG23 ( = 0,57 mm)
S Spezial-Folienschirm (patentiert)HS High Screen (Folie und Geflecht)SS Super Screen (Paar- und Gesamtschirm)
UC400 Universal Cable 400 MHz
Baureihe UC600...
100 LAN-Kabel Category 7 gem. ISO/IEC 11801 2nd
ed.und DIN 44312-5
UC600SS 23/1 4P Category 7
2P 2-paarig 4P 4-paarig
23/1 AWG23 ( = 0,57 mm)27 AWG27 ( = 0,42 mm)
SS Super Screen (Paar- und Gesamtschirm)
UC600 Universal Cable 600 MHz
22 AWG22 ( = 0,64 mm)
Baureihe UC1200...
100 LAN-Kabel Category 7 gem. ISO/IEC 11801 2nd
edition und DIN 44312-5, einsetzbar bis 1200 MHz
UC1200 SS 23/1 4P Category 7
4P 4-paarig
2223
AWG22 ( = 0,64 mm)AWG23 ( = 0,58 mm)
SS Super Screen (Patentierte doppelte Paar- und Gesamtschirmung)
UC1200 Universal Cable 1200 MHz
Aktuelle Standards
Nahnebensprechdämpfung aufmeßtechnisch praktisch nichtnachweisbarem Niveau
Resultat:
Höchste Systemreserven durchEinsatz von UC1200- Kabelnfür neue Multimedia-Dienstewie integrierte CATV-Übertragung
1 10 100 1000 Frequency [MHz]
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
-100
-110
CAT 5 CAT 6
Attenuation
NEXT
CAT 7
Gigabit-Ethernet auf LWL
Anregungsbedingungen LED: Overfilled launch (OFL)Laser Diode: Restricted mode launch (RML)
LED
Cladding
Core
Cladding
Core
LD
HiCapTM für Gigabit-Ethernet erweitert die maximalen Link-Distanzen:
Die Lösung: HiCapTM
IEEE 802.3ae: 10 Gigabit Ethernet (2002)
4 PMD interfaces (Physical Medium Dependent) :
1550 nm Serial SM (40 km)
1310 nm Serial SM (10 km)
1310 nm WWDM SM (10 km)OM1/2
(240/300 m)
850 nm Serial OM1 (33 m)OM2 (82 m)
OM3 (300 m)
Die OM3-Lösung: MaxCap Rückwärtskompatibilität
MaxCap300
850 nm (SX):
10GBASE-SX 10 Gb/s 300 m
1000BASE-SX 1 Gb/s 900 m
LEDs 100 Mb/s 300 m
1300 nm (LX):10GBASE-LX43,125 Gb/s 300 m
1000BASE-LX 1 Gb/s 550 m
LEDs 100 Mb/s 2000 m
Reichweiten von MaxCap für bestehende LAN-Applikationen
ISO/IEC 11801 (9/2002)
Generic cabling for customer premises
DMD Messung
0.0 0.5 1.0time [ps/m]
radi
us [
µm
]0
1020
DMD Messergebnis0.33
0.25
Cladding
50 µm core
Faser
= Measurement laser spot
Ref.: Kolosar, IEEE 802.3ae, Int. meeting Ottawa, May, 2000.
System upgrade – Die Kosten
1GbE + Upgrade auf 10 GbE
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
OM-3
MM
MM
to S
MSM
MM
+WW
DM
10G Elektronik
Neuverkabelung
1G Elektronik
Erstverkabelung
Baureihe UC2000...
UC2000 B nG
G GI-Multimoden-Faser E Einmoden-Faser
T Twin (Duplexkabel mit Trennsteg)F Flat (Doppelkabel mit Zusatzmantel)D Distribution (Mini-Breakout mit Gesamtmantel)B Break-Out mit Einzel- und Gesamtmantel
UC2000 Universal Cable 2000 MHz
UC2000 T 2G
UC2000 D nG
n Anzahl LWL-Fasern
Baureihe UC2000...
UC2000 CT nG
UC2000 ST nG
n Anzahl LWL-FasernG GI-Multimoden-Faser E Einmoden-Faser
CT Central Tube (universelles Innen-/Außenkabel)ST Stranded Tube (Bündelader-Steigekabel)
UC2000 Universal Cable 2000 MHz
Zusammenfassung
Draka Comteq Kupfer- und LWL-Datenkabel der Baureihen UC300 bis UC2000 ermöglichen effiziente und
zukunftssichere Daten- und Multimedia-Applikationen
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