White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A Melyek a különbségek és mire kell ügyelnem?
Cat. 6A vs. Cat. 6 A Melyek a különbségek és mire kell ügyelnem? TARTALOMJEGYZÉK 1. Bevezetés...3 2. Komponens szabványok következnek...4 3. Zavaró elnevezések...6 4. Miért tart hosszabb ideig az ISO/IEC-nek?...7 5. Ajánlás...8 6. Források és kiegészítő információk...8 Copyright 2009 Reichle & De-Massari AG (R&M). All rights reserved. Dissemination and reproduction of this publication or parts hereof, for any purpose and in any form whatsoever, are prohibited without the express written approval of Reichle & De Massari AG. Information contained in this publication may be altered without prior notice. This document was produced with the greatest possible care; it presents the state of the art at the time of preparation. The right to make technical changes is reserved. White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 2
Cat. 6A and Cat. 6 A A sodrott rézérpáron alapúló 10Gigabit Ethernet-es kábelezési rendszer megérkeztével új kábelezési szabványok lettek bevezetve. EIA/TIA definiálta a Cat.6A szabványt 2008 Febuárjában, míg ugyanakkor az ISO/IEC a Class E A channel szabványt. Sajnos ezen két szabvány nem ugyanazt a teljesítményt definiálja, összezavarva ezzel a piacokat. Ez a zavar csak fokozódik, ha a komponensekre, különösen a csatlakozó eszkzökre gondolunk. EIA/TIA és ISO/IEC különböző teljesítményt definiál a modulokra, azonban az elnevezéseik nagyon hasonlóak. Ezért vagy kitűntetett figyelmet szentelünk ennek a kérdésnek, vagy a felhasználó nem fogja elérni a kívánt teljesítményt. Alkalmazás: Technológia: Formátum: Témakör: Cél: Célcsoport: Szerző: Kiadás: épületkábelezés, adatcenter kábelezés Rézkábelezés, 10 Gigabit Ethernet, IP alkalmazások White paper Szabványosítási eljárás EIA/TIA és ISO/IEC, Cat. 6A vs. Cat. 6 A, 10Gigabit Ethernet, Channel és modul-teljesítmény Új szabványok különbségei magas minőségű rézkábelezésre, kritériumok és ajánlások a legjobb teljesítmény eléréséhez Rendszer-integrátorok, tervezők, telepítők, végfelhasználók, IT beszerzők Regina Good-Engelhardt 2009 Június 1. Bevezetés Az IEEE protokoll sodrott rézérpár alapú 10Gb Ethernet-re (802.3an) 2006 Júliusában jelent meg. Mivel a felhasznált frekvencia-tartományt az előzőleg Cat.6-ra definiált 250 MHz-ről 500MHz-ig kitolta, így várható volt, hogy az új kábelezési szabványoktól is el fogják várni ezen új protokoll, illetve ezen új frekvenciatartomány támogatását. Természetesen a 600 MHz-ig specifikált Cat. 7 kábelezés kezdetben egy gyors megoldási lehetőséget kínált, azonban a nemzetközi piacokon elért 4%-os piaci részesedése nem biztosította volna az új Ethernet protokoll széleskörű elterjedését. Az 802.3an szabványban az IEEE testület meghatározta a minimális channel követelményeket, amelyek elengedhetetlenül szükségesek a protokoll helyes működéséhez. A gyakorlatban egy jó minőségű Cat. 6 árnyékolt rendszer, amely magasabb frekvenciákon is stabilan működik, már el tudja érni ezeket a követelményeket, mint ahogy ezt az R&M Real10 árnyékolt rendszere is bizonyítja. Az alien crosstalk (külső áthallás) UTP rendszerekben problémát okoz. Mind a használt magasabb frekvenciáknak, mind a komplexebb kódolási eljárásnak köszönhetően 10GbE alacsonyabb jelszintje sokkal érzékenyebb a külső zavarokra, mint az az előző protokolloknál volt. Ennek következménye a csökkentett csatornahossz a Cat. 6 UTP rendszereknél. A különböző szabványügyi bizottságok elkezdtek dolgozni az 500 MHz-re vonatkozó, RJ45-ön alapuló új kábelezési osztályokon (Class). 2008 Februárjában az EIA/TIA közzétette új Cat.6A szabványát és azonos időpontban az ISO/IEC közölte az új Class E A csatorna-követelményeit. Sajnálatos módon ezek a szabványok különböző teljesítményekről szólnak. A következő kép (1.ábra) bemutatja az eltérő szabványon alapuló csatornák NEXT paramétereiben rejlő különbségeket: White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 3
1.ábra: a csatorna NEXT paraméterében Az ISO/IEC egy 500MHz-ig egyenes vonalú karakterisztikát definiál. R&M Az EIA/TIA Cat. 6A channel követelmények egy 27 db-nél tört egyenest eredményeznek (330MHz-nél), amíg az ISO/IEC Class E A channel egy teljesen egyenes NEXT karakterisztikát specifikál, így az RJ45 technológia használatával ez ajánlja a legmagasabb teljesítményt. 500MHz-nél ez azt jelenti, hogy egy Class E A csatorna 1.8 db-lel jobb NEXT teljesítményt követel meg, mint egy Cat. 6A csatorna. A gyakorlatban ez a magasabb teljesítmény egy magasabb működési biztonságot jelent, amely csökkenti a hibajelenségeket, valamint maximálja a kábelezési infrastruktúra élettartamát. 2. Komponens szabványok következnek A csatorna-szabványok után a következő lépés a komponens szabványok definiálása. Az EIA/TIA együtt definiálta a channel, permanent link és komponens specifikációkat és ezek együtt találhatók meg a már jóváhagyott Cat. 6A szabványban (568B.2-10). Az ISO/IEC a csatornáját az Amendment 1-ben specifikálta és jelenleg is dolgozik a permanent link és a komponensek definícióin, amelyeket majd Amendment 2-ben tesz közzé. A komponensek szabványosítása iránti igény először akkor keletkezett, amikor a felhasználók elkezdték keverni (mix & match) különböző gyártók komponenseit és ugyanakkor igényelték a megfelelő csatornateljesítményt (ezt nevezik interoperabilitásnak). Például egy Cat.6 modult X vendortól, egy Cat.6 installációs kábelt Y vendortól és egy Cat.6 patch cord-ot Z vendortól véve a csatornának el kell érnie a Class E teljesítményt. Ennek biztosítása érdekében 2003-ban bevezették az ún. de-emdedded vizsgálatokat. Ebben a tesztelési eljárásban egy előre ismert referencia modult alkalmaznak a dugók teszteléséhez. A referencia modul előre ismert hatásait kivonják (de-embedded => kiágyazzák) a közös modul/dugó kapcsolati eredményből, így állítva elő a dugó NEXT karakterisztikáját. Ezzel az eljárással azután 12 referencia dugót mérnek ki az alacsony-, a közepes- és a magas-frekvenciatartományban, amelyekkel azután egyenként tesztelik az eszközöket (12 mérés). White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 4
10 Gigabit Ethernet esetében kezdetben kizárólag komplett rendszereket ajánlottak, melyek a protokoll csatorna-követelményet teljesítették. Az új komponens-követelmények meg fogják engedni az interoperabilitást (mix & match rendszerek), úgy mint a múltban. Ezért a Cat.6A (EIA/TIA) és a Cat.6 A (ISO) komponenseknél re-embedded vizsgálatokat vezetnek be. Az ötlet hasonló a de-embedded teszteléshez, de ebben az esetben egy referencia dugót egy új, még finomabb mérési eljárásban minősítenek ( direct probing az elnevezése). Ennek a speciális referencia dugónak és a 12 de-embedded referencia dugónak a különbségét kiszámítják. Ezután a kapcsolati eszközöket egyetlen referencia dugóval egyszer letesztelik. A későbbiekben azonban a 12 de-embedded referencia dugó felhasználásával nyerhető eredményeket már számítással helyettesítik az egyedi tesztelések helyett. Lényegében 12 de-embedded referencia-dugó megtalálását és tesztelését helyettesítik egyetlen professzionálisabb méréssel és az azt követő különbségek kalkulálásával. Ez az eljárás gyorsabb és még egyenletesebb teszteredményekhez vezet. Mint ahogy a csatorna, úgy az ISO által definiált Cat.6 A modul is jobb teljesítményt fog elérni, mint az EIA/TIA által specifikált Cat.6A modul. A jelenlegi tervezet (draft) egy 250 MHz-nél kezdődő 40 db-es dőlésű görbét definiál Cat.6A-ra, illetve egy 30 db-es görbét Cat.6 A -ra. Ez azt jelenti, hogy 500 MHz-nél egy Cat.6 A modul legalább 3dB-lel jobb NEXT teljesítményt kell, hogy elérjen egy Cat.6A modulhoz képest (2.ábra). ISO/IEC Cat 6 A vs. TIA Cat 6A Connecting Hardware NEXT Values 55.0 50.0 45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 100 500 ISO/IEC TIA TIA ISO/IEC 2. ábra: Csatlakozók közötti különbségek. R&M White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 5
3. Zavaró elnevezések A csatlakozókkal és kábelezéssel foglalkozó komponens-szabványokkal elkezd bonyolódni a heyzet. A Cat. 6A (EIA/TIA) channel eléréséhez szükséges komponens-specifikációk kevésbé szigorúak, mint a Class E A (ISO) channel eléréséhez szükséges specifikációk. Ezért azon felhasználók, akik biztosan Class E A channel teljesítményt szeretnének elérni, azok Cat. 6 A specifikációknak megfelelő komponenseket kell használniuk. Egy Cat. 6A (EIA/TIA) szintű komponensekből felépülő csatorna nem fogja elérni a Class E A csatornateljesítményt. Ezért A betűben rejlő különbség, hogy t.i. alsó indexbe írták-e vagy sem, rendkívül lényeges: Cat. 6A Cat. 6 A. Csatorna komponens Kábel Csatlakozó EIA/TIA 568B.2-10 ISO/IEC 11801 Cat. 6A Enyhített/tört görbe ~27dB/Dec Class E A NEXT görbe egyenes Amendment 1 1.táblázat: Új szabványok csatornára és komponensekre. Cat. 6A Cat. 6 A Még nem definiált Amendment 2 Cat. 6A Az 1. táblázat a két új kábelezési osztályt és a velük kapcsolatos komponens-elnevezéseket. Tovább nehezíti a helyzetet az a tény, hogy a Cat. 6 A specifikáció még nem lett jóváhagyva. Az Amendment 2 elfogadása folyamatban van, de elfogadásának ideje előreláthatatlan. White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 6
4. Miért tart hosszabb ideig az ISO/IEC-nek? Talán csodálkozunk, hogy miért tart hosszabb ideig a komponens-szabványosítás az ISO/IEC-nek az EIA/TIA-hoz képest. Az egyik különbség a szervezetben rejlik. Az ISO/IEC különböző szervezeteket foglal magába, amelyek a kábelezési rendszer, a kábel- és csatlakozó eszközök leírásaiért felelősek. A koordináció a különböző csoportok között természetesen több időt vesz igénybe mint az EIA/TIA esetén, ahol az érdekeltek egy csoportot alkotnak. Egy másik ok a műszaki komplexitás. Eddig megértettük a komponensek viselkedését és együttműködésüket 250 MHz-ig. De most a megkétszereztük a frekvenciát és ezt a magasabb frekvenciát leíró modellező módszertan nem stabil. A modellezésében figyelembe kell vennünk másodlagos és harmadlagos hatásokat is, mint pl. áthallási csatolásokat, amelyek jelentősen növelik a komplexitást. Ezek a jelenségek nem gyakoriak a Cat. 7-es csatlakozóknál, mivel ott az érpárak a tengely-szimmetrikus geometriai elrendezés által egymástól elválasztásra kerülnek. 3. ábra: A magas frekvenciák hatása kihívást jelent Cat. 6 A eszközök esetén. R&M Ahhoz, hogy Class E A channel teljesítményt érjünk el, a Cat. 6 A modulnak legalább 3 db-lel jobb NEXT értékkel rendelkeznie 500 MHz-nél, mint egy Cat. 6A modulnak (3.ábra). Ez lényeges. Ehhez azonban egy teljesen új modult szükséges kifejleszteni és nem elegendő a már meglévő modulfelépítés módosítása, mint ahogyan manapság a Cat. 6A modulok esetén láthatjuk. Legfőképpen új kompenzációs elemek beépítése szükséges ahhoz, hogy az új származékos csatolásokat kiegyenlítsük. Több figyelmet kell szentelni az érpárak elkülönítésére a végződtetésüknél. Valamint a végződtetési eljárásnak is nagyon precíznek és hibamentesnek kell lennie ahhoz, hogy egyenletes teljesítményt biztosítsunk. White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 7
5. Ajánlás A mai napig a Class E A channel rendelkezik az uralkodó RJ45-ös technológián alapuló legerősebb csatornateljesítménnyel. Nemcsak 10 Gigabit Ethernet alkalmazások működését biztosítja, de meghosszabítja a kábelezés életciklusát és magasabb működési biztonságot eredményez. Ezért az R&M az új telepítésű kábelezési rendszerek esetén a Class E A channel típusú rendszerek telepítését javasolja. Amennyiben különböző gyártók komponenseinek együttműködése szükséges, akkor kizárólag Cat. 6 A típusú komponenseket válasszunk. A Cat. 6A modulok nem képesek biztosítani a magasabb Class E A teljesítménykövetelményeket. Habár Cat. 6 A alkatrészek szabványosítása hosszabb időt vesz igénybe, mégis érdemes kivárni ezt a szabványt és ilyen típusú komponensekből felépíteni a kábelezési rendszerünket, mert általuk többletteljesítményhez jutunk és a rendszer a későbbiekben kevesebb fejfájást fog okozni. 6. Források és kiegészítő információk IEEE 802.3an ISO/IEC 11801 Amendment 1, Amendment 2 (draft) EIA/TIA 568B.2-10 R&M termékekről információt az alábbi linken szerezhet: www.rdm.com White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 8