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