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Designkriterien für High-Speed Netzwerke der Zukunft

Designkriterien für High-Speed Netzwerke der Zukunft. Anwendungen. Zeitliche Entwicklung der Netzwerkprotokolle: Verdoppelung der Übertragungsraten alle 2 Jahre. USA. International. Europa. Standardisierungs-Gremien. Kabel. Verkabelung. Anwendungen. TIA / EIA 568A /B.. Cat 5e /6.

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Designkriterien für High-Speed Netzwerke der Zukunft

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Presentation Transcript

  1. Designkriterien für High-Speed Netzwerke der Zukunft

  2. Anwendungen Zeitliche Entwicklung der Netzwerkprotokolle: Verdoppelung der Übertragungsraten alle 2 Jahre

  3. USA International Europa Standardisierungs-Gremien Kabel Verkabelung Anwendungen TIA / EIA 568A /B.. Cat 5e /6 IEEE 802.3 1GbE 10GbE TIA/EIA IEC SC46 WG7 IEC 61156-5/-6 ISO/IEC JTC1 SC25 WG3 IS 11801 2nd ed. CENELEC SC46 XC EN 50288.. CENELEC TC215 EN 50173 (2002)

  4. Gigabit-Ethernet Die Medien des Physical Layer:

  5. Von Fast- zu Gigabit-Ethernet 3 Schritte von 100Base-TX zu 1000BASE-T Benutzung aller vier Kanäle (Paare) Vollduplex 400 MBit/s in beiden Richtungen Erfordert ECHO- und NEXT-Unterdrückung Erfordert Master/Slave Taktung Entfernung der 4B/5B Kanalkodierung 500 MBit/s in beiden Richtungen 5 Stufen-Leitungskodierung mit 2 Bits/Symbol 1000 MBit/s in beiden Richtungen Erfordert FEC*, um die eingebüßten 6dB SNR wieder zurückzugewinnen FEC = forward error correction

  6. Gigabit-Ethernet 1000Base-T: Augendiagramme des Leitungscodes

  7. Gigabit-Ethernet 1000Base-T: Netzwerk-Karten sind seit 6/2000 marktverfügbar

  8. T R 100 MBit/s R T Fast Ethernet IEEE802.3 100BaseTX Betriebsweise

  9. Fast Ethernet IEEE802.3 100BaseTX Dämpfung T R 100 MBit/s R T

  10. Fast Ethernet IEEE802.3 100BaseTX NEXT = Nah-Nebensprechen T R 100 MBit/s R T

  11. 250Mb/S T T 250Mb/S R R 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 250Mb/S T T 250Mb/S R R Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT Betriebsweise 1 GBit/s

  12. Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT Dämpfung 250Mb/S T T 250Mb/S R R 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 1 GBit/s 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 250Mb/S T T 250Mb/S R R

  13. Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT Paar zu Paar - Nah-Nebensprechen 250Mb/S T T 250Mb/S R R 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 1 GBit/s 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 250Mb/S T T 250Mb/S R R

  14. Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT Powersum-NEXT 250Mb/S T T 250Mb/S R R 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 1 GBit/s 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 250Mb/S T T 250Mb/S R R

  15. Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT FEXT = Fern-Nebensprechen 250Mb/S T T 250Mb/S R R 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 1 GBit/s 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 250Mb/S T T 250Mb/S R R

  16. Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT ELFEXT = Equal Level FEXT 250Mb/S T T 250Mb/S R R 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 1 GBit/s 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 250Mb/S T T 250Mb/S R R

  17. 250Mb/S T T 250Mb/S R R 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 250Mb/S T T 250Mb/S R R Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT Powersum-ELFEXT 1 GBit/s

  18. Gigabit Ethernet IEEE802.3 1000BaseT Rückflußdämpfung 250Mb/S T T 250Mb/S R R 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 1 GBit/s 250Mb/S T T + + 250Mb/S R R 250Mb/S T T 250Mb/S R R

  19. 0 -10 Attenuation -20 -30 CAT 5 -40 CAT 5e CAT 6 -50 -60 CAT 7 -70 -80 -90 -100 -110 1 10 Frequency [MHz] 100 1000 Kabel-Standards Category 5 (1999) Link ClassD: 100 MHz Category 5e EIA/TIA = Cat5 + 3 dB NEXT := Cat5 (2000) Category 6 Link ClassE: 250 MHz Category 7 Link Class F: 600 MHz

  20. Klasse D-Link mit 100 MHz Bandbreite hat 360 Mbit/s Kanalkapazität von Klasse E-Link mit 250 MHz Bandbreite hat 900 Mbit/s Kanalkapazität von UC1200 SS22 4P mit 20 dB ACR bei 1 GHz hat 6,6 Gbit/s Kanalkapazität von ! Kanalkapazität entscheidet Theoretische Kanalkapazität ist nach Claude E. Shannon C = f lb (1+S/N) [Bit/s] b

  21. lb(1+S/N) Zeitdauer [s] fB [MHz] Informationsquader Informationsmenge, z.B. 1000 Mbit = Volumen UC1200 Class E D Kanalkapazität, z.B. 100 Mbit/s = Fläche

  22. Baureihe UC300... W ISO/IEC 11801, EIA/TIA TSB 36 100 LAN-Kabel Category 5 gem. EN 50173 und UC 300 HS 24 4P Category 5 Hinweis auf die Category 5 nach EIA/TIA TSB 36 und ISO/IEC 11801 2 P 2 paarig 4 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 MHz UC 300 D Universal Cable 300 MHz Duplex

  23. UC400 S 23/1 4P 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) PATENTIERT UC400 Universal Cable 400 MHz Baureihe UC400... nd W 100 LAN-Kabel Category 6 gem. ISO/IEC 11801 2 ed.

  24. Baureihe UC600... nd W 100 LAN-Kabel Category 7 gem. ISO/IEC 11801 2 ed. und DIN 44312-5 UC600 SS 23/1 4P Category 7 2P 2-paarig 4P 4-paarig 22 AWG22 ( = 0,64 mm) 23/1 AWG23 ( = 0,57 mm) 27 AWG27 ( = 0,42 mm) SS Super Screen (Paar- und Gesamtschirm) UC600 Universal Cable 600 MHz

  25. UC1200 SS 23/1 4P Category 7 Baureihe UC1200... nd W 100 LAN-Kabel Category 7 gem. ISO/IEC 11801 2 edition und DIN 44312-5 , einsetzbar bis 1200 MHz 4P 4-paarig 22 23 AWG22 ( = 0,64 mm) AWG23 ( = 0,58 mm) SS Super Screen (Patentierte doppelte Paar- und Gesamtschirmung) UC1200 Universal Cable 1200 MHz

  26. Aktuelle Standards 0 -10 Attenuation -20 -30 Nahnebensprechdämpfung auf CAT 5 CAT 6 meßtechnisch praktisch nicht -40 nachweisbarem Niveau -50 Resultat: -60 CAT 7 -70 Höchste Systemreserven durch Einsatz von UC1200- Kabeln -80 für neue Multimedia-Dienste wie integrierte CATV-Übertragung -90 NEXT -100 -110 1 10 Frequency [MHz] 100 1000

  27. Gigabit-Ethernet auf LWL Anregungsbedingungen LED: Overfilled launch (OFL) Laser Diode: Restricted mode launch (RML)

  28. Die Lösung: HiCapTM HiCapTM für Gigabit-Ethernet erweitert die maximalen Link-Distanzen:

  29. 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)

  30. Die OM3-Lösung: MaxCapRückwärtskompatibilität Reichweiten vonMaxCap für bestehende LAN-Applikationen MaxCap300 850 nm (SX):10GBASE-SX10 Gb/s300 m1000BASE-SX1 Gb/s900 mLEDs 100 Mb/s300 m 1300 nm (LX):10GBASE-LX43,125 Gb/s300 m1000BASE-LX1 Gb/s550 mLEDs 100 Mb/s2000 m

  31. ISO/IEC 11801 (9/2002) Generic cabling for customer premises

  32. DMD Messergebnis 0.33 Faser Cladding 20 50 µm core radius [µm] 10 0 0.25 0.0 0.5 1.0 time [ps/m] = Measurement laser spot DMD Messung

  33. 10G Elektronik Neuverkabelung 1G Elektronik Erstverkabelung System upgrade – DieKosten 1GbE + Upgrade auf 10 GbE 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 SM OM-3 MM MM to SM MM+WWDM Ref.: Kolosar, IEEE 802.3ae, Int. meeting Ottawa, May, 2000.

  34. Baureihe UC2000... UC2000 T 2G UC2000 D nG UC2000 B nG n Anzahl LWL-Fasern 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

  35. Baureihe UC2000... UC2000 CT nG UC2000 ST nG n Anzahl LWL-Fasern G GI-Multimoden-Faser E Einmoden-Faser CT Central Tube (universelles Innen-/Außenkabel) ST Stranded Tube (Bündelader-Steigekabel) UC2000 Universal Cable 2000 MHz

  36. Zusammenfassung Draka Comteq Kupfer- und LWL-Datenkabel der Baureihen UC300 bis UC2000 ermöglichen effiziente und zukunftssichere Daten- und Multimedia-Applikationen

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