Уже сегодня -на скоростях будущего

Размышления в преддверии будущего стандарта 10 Gigabit Ethernet

Еще недавно искреннее удивление вызывала у всех технология Gigabit Ethernet со своей «немыслимой» скоростью передачи битовых потоков. Сегодня примерно такая же реакция на сообщения о новом стандарте 10 Gigabit Ethernet передачи информации по медным витым парам. Причина появления нового стандарта 10 Gigabit Ethernet заключается не только в росте внутрисетевого корпоративного трафика. Наблюдается общая тенденция смещения Ethernet в сферу городских коммуникационных сетей, в сферу технологий сетей доступа. И уже не за горами окончательное принятие стандарта 10 Gigabit Ethernet для медных витых пар - год 2006-й обещает стать завершающим этапом трудного процесса становления этого стандарта.

История становления 10GBase-T

Идея 10 Gigabit Ethernet не нова. Более того, в настоящее время имеется стандарт IEEE 802.3ae (принят еще в 2002 году), определяющий передачу данных со скоростью 10 Гбит/с по одномодовому и многомодовому оптическому волокну. Стандарт EEE 802.3an (10GBase-T) будет определять способ передачи данных на скорости 10 Гбит/с по четырем стандартным медным витым парам.

Группа разработчиков стандарта 10GBase-T была сформирована из специалистов, представляющих комитеты TIA TR-42 и ISO/IEC JTC. Компания R&M является членом комитета ISO/IEC и активно участвует в определении спецификации этого стандарта.

В результате проведенных исследований было получено два важных вывода. Прежде всего, о нецелесообразности рассмотрения кабельных систем категории 5 в качестве претендентов на 10 Gigabit Ethernet.Второй вывод состоит в том, что неучитываемые в предыдущих стандартах на СКС межкабельные наводки (Alien NEXT, A-NEXT) являются наиболее критичным фактором в достижении скорости 10 Гбит/с (рис. 1).

Рис. 1. Межкабельные наводки (Alien NEXT) снижают защищенность сигнала

Как будет выглядеть 10GBase-T?

В новом протоколе передача ведется одновременно в двух направлениях по всем четырем парам (2,5 Гбит/с по каждой паре). Пока не определено, какая схема кодирования будет использована, так как многое зависит от выбранной полосы пропускания. До настоящего времени комиссия рассматривала полосу в 625 МГц и модуляцию PAM-5 (5-уровневая АИМ). Однако существуют еще две «кандидатуры» - PAM-8 или PAM-12 (при полосе пропускания до 500 МГц). В любом случае характеристики системы категории 6/класса Е будут изменены в сторону увеличения полосы пропускания канала.На сегодня можно определить четыре разновидности каналов, которые могут рассматриваться как рабочие модели для 10 Gigabit Ethernet.

Модель 1, класс F, 100 м

Готовность рынка принять этот тип кабельной системы на сегодняшний день очень мала. Во многом это обусловлено существованием двух различных типов разъемов категории 7. Предугадать, какой из них будет использован в стандарте, пока нельзя. Потому данная модель остается, скорее, теоретической.

Модель 2, Класс Е, неэкранированный кабель, длина канала 55 м

Согласно положительным результатам тестов, проведенным лабораторией 3P, ожидается, что неэкранированные решения категории 6 (до 55 м) будут удовлетворять требования 10 Gigabit Ethernet к каналу связи.

Рис. 2. Неэкранированный кабель R&M freenet Real10 Cat. 6 U/UTP 650MHz

Модель 3, Класс Е экранированный кабель, 100 м

Проведенные лаборатории 3P испытания на частотах до 600 МГц показали, что стандартное экранированное решение от R&M категории 6 уже сейчас полностью удовлетворяет требованиям стандарта 10GBase-T. Эта модель предлагает решение с наименьшими рисками, и клиенты, которые «вчера» приобрели экранированные СКС категории 6,могут быть уверены, что «завтра» 10 Gigabit Ethernet в этих системах будет работать гарантированно!

Модель 4, новый класс Е (Augmented Cat 6)

Так называемый новый класс Е (New Class E) или Augmented Cat 6 (категория 6а) обладает более жесткими требованиями к компонентам СКС в отношении невосприимчивости к внешним помехам. Их характеристики будут нормированы в диапазоне до 500-650 МГц (верхняя граница пока еще окончательно не определена). Эта модель сейчас находится на этапе становления.

Экран - логичное решение для 10 Gigabit Ethernet

Действительно, что еще может снизить уровень внутрикабельных (NEXT, FEXT) и внешних (A-NEXT) перекрестных помех, если не экран. Поскольку экранированное решение R&M категории 6 уже сегодня удовлетворяет требованиям будущего стандарта EEE 802.3an,именно это решение компания рекомендует применять в первую очередь при новых инсталляциях СКС, ориентированных на поддержку 10 Gigabit Ethernet.

Рис. 3. Неэкранированный модуль R&M Real10 Cat 6

Неэкранированные решения R&M

Несмотря на все достоинства экранированных решений, для достижения характеристик, необходимых для 10 Gigabit Ethernet, в продукте R&M freenet Real10 Cat. 6 U/UTP 650MHz 4x2/0.56 LSZH все же нашла свое воплощение и идея применения неэкранированных решений. Хотя этот кабель неэкранированный, он покрыт фрагментированной оболочкой из алюминиевой фольги (рис. 2)и имеет внутри разделительную крестовидную вставку. Размеры сегментов и расстояния между ними подобраны таким образом, чтобы препятствовать проникновению излучения, которое могло бы «повредить» полезный сигнал в парах кабеля. Существует определенная зависимость между физическими размерами объекта и длиной волны, которую он может излучать или принимать. Размеры подобраны таким образом, что эффект антенны присутствовал только за границами частотного спектра протокола 10 Gigabit Ethernet. Неэкранированный модуль R&M Real10 Cat 6 (рис. 3) дополняет неэкранированный вариант кабельной системы от R&M. Эти модули могут устанавливаться как в розетки на рабочих местах, так и коммутационные панели. Наиболее качественным решением с точки зрения защиты от воздействия чужеродных наводок является 24-портовая панель, в силу размещения портов на ней в шахматном порядке. При таком размещении модулей пары каждого из них находятся на наиболее удаленном расстоянии друг от друга.Следует отметить, что некоторые производители кабеля разрабатывают новые продукты, которые позволяют снизить влияние межкабельных наводок в первую очередь за счет более свободного размещения пар внутри оболочки(за счет разделителей внутри кабеля) и увеличения расстояния между парами различных кабелей путем увеличения толщины наружной оболочки. Однако это приводит к увеличению его диаметра и усложняет монтажные работы. К примеру, один из представленных на рынке продуктов с улучшенным показателями по A-NEXT имеет диаметр 12 мм, в то время как диаметр неэкранированного кабеля составляет 5,5-7 мм, а экранированного 7-8 мм.

Рекомендации

Какова же позиция компании R&M в этом вопросе? Прежде всего, следует отметить, что компания будет поддерживать как экранированную, так и неэкранированную модели канала для 10 Gigabit Ethernet. Однако для новых строящихся систем R&M настойчиво рекомендует использовать все же экранированную модель, как более перспективную. В заключение хотелось бы отметить, что применение решений, рекомендованных R&M, гарантирует конечному пользователю долговременное использование структурированных кабельных сетей не только на существующих сейчас скоростях, но и в будущем, с более скоростными протоколами 10 Gigabit Ethernet.Павел ПЕРВОЙ,менеджер по продукции компании «Райхле и Де-Массари Украина»

№6(25)2005