Cat 6A: die Faktendatei

Wir haben immer gewusst, dass sich Unternehmensnetzwerke schnell weiterentwickeln müssen, um die wachsende Nachfrage nach Bandbreiten-hungrigen Anwendungen zu unterstützen. Endbenutzer nutzen diese Anwendungen, um mehr Informationen auf neuartige Weise auszutauschen, und Unternehmen finden in der Regel Möglichkeiten, so viel Bandbreite zu verbrauchen, wie ihnen sehr schnell angeboten wird.

In diesem Sinne erkannte die Branche bereits 2004, dass sie die Einschränkungen von 1000 Mbps Kat. 5 und Kat. 6 Verkabelungskategorien hinter sich lassen musste. Der nächste Schritt in der Entwicklung der Vernetzung war offensichtlich: die Welt benötigt 10-Gigabit-Ethernet und die IEEE 802.3an 10GBASE Task Force wurde mit der Aufgabe der Entwicklung des Standards betraut.

Aufgrund der zu erwartenden Komplexität der Elektronik zur Unterstützung von 10GBASE-T wurde ein frühes Ziel, die Kategorie 5e zu unterstützen, aufgegeben, und die genaue maximale Entfernung über minimal konforme Kategorie-6-Verkabelung war noch ungewiss. Das endgültige obligatorische Ziel für das IEEE 802.3an Projekt war „mindestens 55 m bis 100 m“ über Kategorie 6 oder bessere Verkabelung. Viele erwarteten, dass, wenn die cleveren Chipdesigner weiter in dieses Projekt eintauchen, neuartige Techniken entwickelt werden, die die garantierte Mindestdistanz über die generische Verkabelung der Kategorie 6 hinaus erhöhen würden.

Vereinfacht ausgedrückt gab es drei Möglichkeiten, höhere Bitraten über die Verkabelung zu übertragen. Eines war, die Verkabelungsleistung zu verbessern, das zweite war, die Technologie in der Elektronik zu verbessern, und die dritte erforderte eine Mischung von beiden. Letzteres galt für 10 Gigabit über Kupfer. Das Übertragen von 2.5 Gb/s auf jedes der vier Paare war keine einfache Aufgabe: Es erforderte eine mehrstufige Kodierung, die mehrere Bits pro Hertz übertrug, und eine größere Kanalbandbreite als in den bestehenden Standards der Kategorie 6 angegeben. Auch ausgeklügelte Digital Signal Processing (DSP)-Techniken waren erforderlich, um die Auswirkungen von Beeinträchtigungen innerhalb des Kanals wie Rückflussverlust und Nebensprechen (NEXT und FEXT) zu reduzieren. Es gab jedoch auch einen Parameter, der in der Elektronik nicht kompensiert werden konnte: Alien Crosstalk ((Fremdnebensprechen) das Rauschen von benachbarten Verkabelungskanälen).

Somit wurde mit der Veröffentlichung des Standardentwurfs Oktober 2004 Kat. 6A geboren. Es war seiner Zeit voraus und wurde bewusst so konzipiert, dass es maximale „Zukunftssicherheit“ bereitstellt. Ein wesentlicher Aspekt seiner Eignung als Infrastruktur für eine neue Generation von Applikationen und Anwendungen war, dass es PoE (Power over Ethernet) zu einer Möglichkeit machte. Kat. 6A konnte nicht nur Geschwindigkeiten von 10 Gbit/s unterstützen, sondern es erweitert auch die Möglichkeiten für Gerätehersteller, überall höhere Leistung und Bandbreite zu liefern, ohne Entfernungsbeschränkungen, außer der maximalen Kanallänge von 100 m, da Geräte überall in Reichweite eines PoE-Switches und nicht einer Steckdose platziert werden können.

Fast zwei Jahrzehnte später ist Kat. 6A die dominierende Kategorie für verdrillte Kupferpaare und wird immer noch für alle neuen Anwendungen empfohlenⁱⁱ. Lesen Sie weiter, um herauszufinden, wie es funktioniert, wie es implementiert wird und wie es ein Netzwerk-Fundament ist, auf dem zukünftige Multi-Gigabit-Anwendungen und -Services aufgebaut werden.

Welche Anwendungen eignen sich ideal für Kat. 6A?

Wi-Fi 6/6E: Kat. 6A ist notwendig, um das Multi-Gigabit-Backhaul bereitzustellen, das von der nächsten Generation von Wi-Fi benötigt wird. Finden Sie heraus, wie Wi-Fi 6 und 6e die Leistung und Kapazität bereitstellen, die für mobile Benutzer, IoT-Geräte und latenzempfindliche Anwendungen erforderlich sind.

Gebäudeinterner Mobilfunk: Multi-Gigabit-Backhaul ist auch für DAS-Installationen erforderlich, die durch eine erhöhte Abhängigkeit von Mobilfunknetzen neben Wi-Fi erforderlich sind.

Storage Area Networks (SAN)/ Network Attached Storage (NAS): 10-Gigabit-Ethernet ermöglicht kosteneffektive, schnelle Infrastruktur sowohl für netzwerkgebundene Speicher (NAS) als auch Storage Area Networks (SAN). 10-Gigabit-Ethernet kann bei Latenzen, ähnlich wie viele andere Speichernetzwerktechnologien, wie Fiber Channel, ATM OC-3, OC-12 und OC-192 und InfiniBand, eine gleichwertige oder überlegene Datentransferkapazität bieten. Die Entwicklung von 10-Gigabit über Kupfer wird im Vergleich zu diesen herkömmlichen faserbasierten Technologien eine sehr kosteneffektive Lösung für die Verbindung unter 100 Metern bieten.

High-Performance Computing: Eine Reihe von Branchen nutzen Hochleistungs-Computing-Plattformen, um hochbandbreitenintensive Anwendungen wie Streaming von Videos, medizinische Bildgebung, zentralisierte Anwendungen, High-End-Grafiken, Visualisierungstechnologien und Datenclustering zu unterstützen.

Multi-Standort-Kollaboration: Tools für die Zusammenarbeit entstehen, die Konferenzteilnehmern ermöglichen, eine leere Folie zu schreiben oder zu zeichnen, eine Verbindung zu einer Website herzustellen und mit dem Konferenzleiter oder anderen Teilnehmern privat zu kommunizieren. Um ihre Effektivität zu gewährleisten, werden diese kollaborativen Tools zunehmend mehr Bandbreite erfordern, und 10-Gigabit Ethernet-Verbindungen werden die primäre Verbindung zur Ermöglichung einer Multi-Standort-Kollaboration innerhalb eines Unternehmens sein.

Streaming Media, AV-Systeme und Digital Signage: Streaming Media verbessert die interne und externe Kommunikation eines Unternehmens. Es kann eine Rolle spielen, wenn es darum geht, Meetings zu veranstalten, Pressekonferenzen abzuhalten, neue Produkte zu demonstrieren, Marketing-/Werbeaktivitäten zu unterstützen, Mitarbeiter zu schulen, Anwendersupport zu leisten und auch den Spaßfaktor zu erhöhen, wie HDTV, Video-on-Demand oder extremes Internet-Gaming. Da Daten, die für Streaming-Medien übertragen werden, einen unterbrechungsfreien Pfad zwischen Quelle und Benutzer erfordern, wird Bandbreite der wichtigste Ermöglicher und Beschleuniger für Streaming-Medienakzeptanz sein. 

Grid-Computing: Grid-Computing stellt "freie" Desktop-CPU-Leistung im gesamten Netzwerk für große Jobs zur Verfügung, die dies erfordern. Es gibt viele wissenschaftliche Anwendungen, die die Rechenleistung von Arrays benötigen, aber bis jetzt waren die Kosten für einen Supercomputer oder ein massiv paralleles Array äußerst kostspielig. Grid-Computing ist eine Technik, die effektiv die Antriebsleistung „über das Netzwerk“ bereitstellt, um diese Art von Anwendungen zu unterstützen. Grid-Computing ist stark abhängig von sehr schnellen Verbindungen zwischen allen beteiligten Computerplattformen. Heute wird Grid Computing eingesetzt, um in Rechenzentren Ersatz-Rechenzyklen anzuhäufen, um komplexe Modellierungen und Simulationen in Anwendungen wie pharmazeutische Forschung, Risikoanalysen im Finanzportfolio, Automatisierung elektronischer Konstruktion und andere computerintensive Anwendungen zu ermöglichen. Damit Netze die Grundlage einer Unternehmensinfrastruktur darstellen, werden mehr Arten von Anwendungen entwickelt, die das Netz nutzen können, aber in der Zwischenzeit können und werden Netztechnologien verwendet, um den Ressourcenaustausch, die Nutzung und die Zusammenarbeit für eine wachsende Anzahl von Anwendungen und Branchen zu erleichtern.

10. Kategorie 6A wird für neue Installationen in Gesundheitseinrichtungen empfohlen.
TIA-1179 wurde 2010 veröffentlicht und empfiehlt Kategorie 6A für alle neuen Installationen in Gesundheitseinrichtungen. Es war der erste Standard, der Kategorie 6A für neue Installationen außerhalb des Rechenzentrums empfohlen hat.

9. Kategorie 6A wird für neue Installationen in Bildungseinrichtungen empfohlen.
TIA-4966 wurde 2014 veröffentlicht und empfiehlt Kategorie 6A für neue Bildungseinrichtungen, basierend auf der Notwendigkeit einer leistungsstarken Infrastruktur, die für verkabelte und Wireless-Konnektivität erforderlich ist.

8. Kategorie 6A unterstützt 10GBASE-T bis 100 Meter.
Die Unterstützung von 10GBASE-T bis 100 Meter durch Kategorie 6A stellt sicher, dass es die schnellsten Ethernet-Anwendungen über verdrillte Paar-Medien auf dem Markt bis zur vollen Kanallänge unterstützen kann, die in den Standards angegeben ist (TIA-568 und ISO/IEC 11801, um nur einige zu nennen). Dies kommt zu einer Zeit, in der Hochleistungs-Workstations beginnen, auch 10 Gigabit-Performance zu verlangen.

7. 10GBASE-T stellt verbesserte Preisleistung und geringeren Stromverbrauch bereit.
Dramatische Verbesserungen an 10GBASE in den letzten Jahren führen zu deutlich niedrigeren Gesamtpreisen und Energieeffizienz pro Gigabit als 1000BASE-T. Es sieht so aus, als ob die alte Branchenweisheit "Der Server von heute ist der Desktop von morgen" auf 10GBASE-T zutreffen könnte.

6. Kategorie 6A unterstützt die vertraute und rückwärts kompatible RJ45-Benutzeroberfläche.
Kategorie 6A unterstützt die bewährte und echte, vertraute und rückwärtskompatible RJ45-Benutzeroberfläche. Der RJ45 demonstrierte die Leistungsfähigkeit der Standardisierung, hat das globale Wachstum von Ethernet, wie wir es kennen, ermöglicht und ist zu einer universellen Schnittstelle für eine Vielzahl von Anwendungen geworden.

5. Kategorie 6A unterstützt neue gebäudeinterne Wireless-Systeme, die auf 10G-Technologie angewiesen sind.
Im Gegensatz zu der landläufigen Meinung, benötigt Wireless Kabel. Neue gebäudeinterne Wireless-Systeme, die sich auf 10GBASE-T LAN-Technologie und Remote-Stromversorgung über Kategorie 6A stützen, die Multi-Betreiber- und Multi-Technologie-Netzabdeckungs- und Kapazitätslösungen in Gebäuden unterstützen, sind bereits auf dem Markt.

4. Kategorie 6A unterstützt Wi-Fi-Technologien, die bereits 1 Gbit/s übersteigen.
Die heutigen 802.11ax (alias Wi-Fi 6) Access Points können eine maximale Geschwindigkeit von 6.77 Gbit/s haben, was eine 10GBASE-T erfordern würde, um mit der höchsten Datenrate zu arbeiten, die sie ausführen können. TSB-162-A, Telecommunications Cabling Guidelines for Wireless Access Points (Richtlinien für die Telekommunikationsverkabelung von Wireless-Zugangspunkten), empfiehlt ebenfalls, mindestens eine Verkabelung der Kategorie 6A oder höher zu allen drahtlosen Zugangspunkten zu verlegen.

3. Kategorie 6A ist weltweit in nicht abgeschirmten und abgeschirmten Versionen erhältlich.
Die Debatte über die Eigenschaften nicht abgeschirmter und abgeschirmter Lösungen wird fortgesetzt. Kategorie 6A (und CommScope) unterstützen beide, während Kunden weiterhin aus Kostengründen für die bekannteren und einfacher zu installierenden ungeschirmten Lösungen optieren.

2. Kategorie 6A stellt überlegene Leistung für Power over Ethernet (PoE)-Anwendungen bereit.
In einer Zeit, in der die PoE-Standards aktualisiert werden, um die Leistung zu verdoppeln, die an Geräte geliefert wird, die alle vier Paare im Kabel verwenden, bietet Kategorie 6A eine verbesserte thermische Verlustleistung gegenüber ihren Vorgängern der Kategorie 5e und Kategorie 6. Lesen Sie mehr in diesem Whitepaper zu den Vorteilen von Kategorie 6A für PoE.

1. Kategorie 6A bietet einfache und kostengünstige Bereitstellung zur Unterstützung aktueller und aufkommender Anwendungen.
Kategorie 6A bietet die kostengünstigste und einfachste Bereitstellung, um die heutigen Gebäude auf aktuelle und zukünftige Anwendungen vorzubereiten. Mit dem Aufkommen von 10-Gigabit-Anwendungen ist es an der Zeit, die Ausstattung des Gebäudes mit der richtigen Kupferverkabelungsinfrastruktur auf Basis von verdrillten Paar-Verbindungen der Kategorie 6A in Betracht zu ziehen.
Niedrigste Kosten pro übertragenem Gigabit!

Erste Bedenken
Als die ersten Kabel der Kategorie 6A herauskamen, kommentierten einige die Tatsache, dass es deutlich größer und schwerer war als das durchschnittliche Kat. 6-Kabel. Im letzten Jahrzehnt wurden jedoch Verbesserungen vorgenommen, um solche Bedenken auszuräumen, und es wurde schlanker und leichter. Es gab auch andere anfängliche Unterschiede, wie etwa die Tatsache, dass es nur auf Rollen statt in praktischen Ziehboxen erhältlich war, aber die meisten Anbieter haben sich dieser Problematik angenommen (z. B. CommScope mit den WeTote-Boxen).

Mangelnde Spezifikation?
Darüber hinaus ist es angesichts der relativen Komplexität und Raffinesse von Kat. 6A wichtig, zu testen, doch viele Anbieter haben es versäumt, ein garantiertes Leistungs- oder Spezifikationsdokument bereitzustellen. Das Ergebnis war, dass viele Kat. 6A Bereitstellungen ohne ausreichende Tests in Betrieb gehen würden. Vollständige Spezifikationen von SYSTIMAX GigaSPEED X10D finden Sie in diesem Handbuch.

Das Gewicht wert
Kat 6A ist zwar nach wie vor ein umfangreicheres Kabel als sein Vorgänger, aber seine Fähigkeit, 10 Gbit/s über größere Entfernungen zu übertragen und das Nebensprechen zu reduzieren, überwiegt solche Überlegungen bei weitem. Das Äquivalent von 10x Kat. 6-Kabeln, das erforderlich wäre, um der Leistung von Kat. 6A zu entsprechen, wäre unüberschaubar!

Bis zum Aufkommen der Kategorie 5-Systeme und Verkabelungsstandards wurde die LAN-Leistung hauptsächlich durch die Gebäudeverkabelung und die Fähigkeit der LAN-Geräte begrenzt, die Signale, die durch das Kabel verzerrt wurden, ordnungsgemäß zu entschlüsseln. Die seinerzeitige Leistungsverbesserung mit der Kategorie 5 hat dieses Problem verringert. Da jedoch die LAN-Geschwindigkeiten weiter zunehmen, entstand ein ähnliches Problem, als Gerätedesigner die Anforderung annahmen, Gigabit-Geschwindigkeiten über die Infrastruktur zu unterstützen, daher die Umstellung auf Kategorie 5e und 6 Spezifikationen. Da die LAN-Geschwindigkeiten auf 10 Gbps anstiegen und die Kabel- und Verbindungstechnologie unweigerlich verbessert wurde, musste der LAN-Designer die Auswirkungen aller Kanalkomponenten und deren Installation auf die Leistung berücksichtigen.

Die GigaSPEED X10D wurde speziell mit verbesserter Kabel- und Anschlussleistung entwickelt, die die aufkommenden 10 Gbps Ethernet-Anforderungen unterstützt. Mit patentierter Technologie und den wissenschaftlichen Fähigkeiten von SYSTIMAX Labs zeigt die GigaSPEED X10D eine weit überlegene Kanalleistung für Legacy-Lösungen und innovative technische Techniken, um die spezifischen Anforderungen zu erfüllen, die 10 Gbps an die physische Schicht stellt.

Die Verkabelungsarchitektur, die zur Bereitstellung eines Kommunikationskanals verwendet wird, basiert auf einem 4-Stecker-Kanal. Dieser Teil des Verkabelungssystems, der als horizontales Subsystem bezeichnet wird (zwischen dem Etagenverteiler und dem Arbeitsbereich), ist der Bereich, in dem die meisten Diskussionen über die LAN- und Verkabelungsleistung stattfinden.

Oktober 2004 wurde Kat. 6A geboren. Es war seiner Zeit voraus und wurde bewusst so konzipiert, dass es maximale „Zukunftssicherheit“ bereitstellt.

Eine komplette Verkabelungslösung sollte alle Komponenten zwischen und einschließlich der Workstation und dem Switch bereitstellen. Jede dieser Komponenten muss so konzipiert und hergestellt werden, dass sie zueinander passen, um den optimalen Übertragungskanal zu erreichen. Bevor Sie sich die Leistung der GigaSPEED X10D ansehen, lassen Sie uns die wichtigsten Übertragungsparameter besprechen.

Die Datentragfähigkeit eines strukturierten Verkabelungssystems wird durch eine Reihe von Beeinträchtigungen beeinflusst, die durch die Systemkomponenten und ihre Umgebung in den Kanal eingeführt werden. Nachfolgend sind einige der Beeinträchtigungen aufgeführt, die sich negativ auf den Durchsatz eines strukturierten Verkabelungssystems auswirken.

• Externe Geräusche
• Verzögerung und Verzögerungsversatz
• Einfügeverlust/-verminderung
• Impedanz Nichtübereinstimmung/Rücklauf
• Nebensprechen (Crosstalk)

Diese potenziellen Beeinträchtigungen können Bitfehler verursachen, was den Gesamtdurchsatz eines strukturierten Verkabelungssystemkanals reduzieren kann. Bit-Error-Rate (BER) ist das Verhältnis der Anzahl der falsch empfangenen Bits zur Anzahl der übertragenen Bits. Die Notwendigkeit, Bitfehler zu minimieren, um den Durchsatz zu maximieren, ist mit dem Aufkommen von bandbreitenintensiven Hochgeschwindigkeitsanwendungen entscheidend. In Datenanwendungen führt ein höherer BER zu einer langsameren Netzwerkleistung aufgrund von Signalwiederübertragungen. In Videoanwendungen führt ein höherer BER zu unsteten Displays, verpassten Frames und der Schaffung weißer Flecken (Schnee). In jedem Anwendungsbereich führt ein höherer BER zu einer unbefriedigenden Leistung.

Die wichtigsten Verkabelungsparameter sind Impedanz, Kanalrückflussverlust, Einfügeverlust und Nebensprechen, und das Verständnis dieser Parameter ist für die Beurteilung des vollen Potenzials dieses Verkabelungssystems unerlässlich.

Über externe elektrische und magnetische Felder, die sich in der Nähe des Kanals befinden, wird Rauschen in den Kanal eingekoppelt. Eine nicht direkte Entladung der elektrostatischen Entladung (ESD) oder ein EFT-Ereignis (Electrical Fast Transient) ist ein Beispiel für eine externe Rauschquelle. Mit dem GigaSPEED X10D Verkabelungssystem wird dies durch die Produkte mit ausgezeichneter Balance überwunden.

Balance ist der Grad, in dem das Signal auf einem Draht eines Paares in der Amplitude gleich, aber in der Phase auf dem anderen Draht des gleichen Paares entgegengesetzt ist. Jedes Signal wird relativ zur Erdung gemessen. Unter der Annahme, dass das Signal in einer perfekt ausgewogenen Weise angewendet wird, ist die durchschnittliche Spannung Null. Die Balance kann jedoch gestört werden. Die Hauptursachen für diese Störung der Balance sind die Anschlüsse in der Verbindung.

Wenn der Kanal nicht gut ausbalanciert ist (zum Beispiel die Abschirmung von Kabeln die Balance verschlechtert), liegt eine Spannung zwischen den Paaren vor, die dem übertragenen Signal als gemeinsames Modusrauschen hinzugefügt wird, wodurch das Auftreten von Bitfehlern erhöht wird. Das System wird dann von der Common Mode Rejection (CMR) des Empfängers abhängen, um jegliche Auswirkungen loszuwerden. Darüber hinaus erhöht Ungleichgewicht die Emissionen und verringert die Immunität.

In LAN-Umgebungen eliminiert der Einsatz von ausgewogener Übertragung mit ausgewogener Elektronik und Kabeln die Notwendigkeit, die Paare als Maßnahme gegen externe Störungen und abgestrahlte Emission abzuschirmen, ohne dass Erdung und Bonding zusätzliche Bedenken verursachen. Da Erdungsanforderungen von Land zu Land unterschiedlich sind, ist das einzige wirklich „tragbare“ und „offene“ Verkabelungssystem das UTP-Kabelsystem.

Einfügeverlust, auch bekannt als Dämpfung, ist der Verlust oder die Verminderung eines Signals, wenn es ein Übertragungsmedium durchläuft. Verlust tritt in jeder Art von Übertragungsmedium auf. Die Wirkung der Einfügedämpfung ist wichtig, da dadurch in erster Linie die maximale Distanz bestimmt wird, die zwei Geräte getrennt werden können.

Einfügeverlust in Kupferdraht wird durch zwei Faktoren verursacht:

• Kupferverlust, der unvermeidlich und ähnlich für alle mit 100 Ohm verdrillten Paare ist. Dies kann aufgrund der Größenbeschränkungen des isolierten Kabels, das in einen RJ45-Stecker eingeführt werden soll, nicht wesentlich zunehmen. Eine drastische Erhöhung der Dämpfung wäre daher nur mit der Einführung eines neuen Steckers zu erreichen, was aber von den meisten Anwendern nicht gewünscht wird.
• Dielektrischer Verlust oder Qualitätsverlust aufgrund der Isolierungs- und der Ummantelungsmaterialien, die auf den Leitern und dem Kabel verwendet werden. Um die Dämpfung des Kabels zu minimieren, ist die Minimierung des Verlusts der Dämm- und Ummantelungsmaterialien wichtig. Der Verlustfaktor ist eine relative Messung des Verlusts eines Materials.

Die Einfügedämpfung wird normalerweise in dB pro Länge pro Einheit (z. B. dB/1.000 Fuß) ausgedrückt und ist ein Maß dafür, wie sehr ein Signal auf dem Weg durch ein Kabel in seiner Amplitude geschwächt oder reduziert wird.

Einfügeverlust ist ein wichtiger Parameter bei der Entscheidung der verfügbaren Bandbreite, die für 10GBaseT verwendet wird.

Die charakteristische Impedanz entspricht der Eingangsimpedanz einer einheitlichen Übertragungsleitung von unendlicher Länge:

Wenn die Geometrie des Kabels entlang der Länge variiert, variiert auch seine Impedanz. Diese Schwankung der Impedanz verursacht auch Reflexionen.

Die Kanalrücklaufdämpfung (RL) ist ein Maß für die Konsistenz der Impedanz über die Länge nicht nur des Kabels, sondern auch der Verbindungen und der Patchkabel. Die Parameter, die die Kanaluniformität beeinflussen, umfassen den durchschnittlichen Trennabstand zwischen den beiden Leitern eines Paares, die Verdrilluniformität des Paares und die Querschnittsuniformität der isolierten Kerne selbst. Diese Parameter sind ein großes Maß für die Qualität der Herstellung der Kabel, Anschlüsse und Patchkabel. Selbst kleine Schwankungen dieser Parameter werden die RL-Leistung erheblich beeinträchtigen.

Der Grund, warum RL von Bedeutung ist, liegt darin, dass die Variation der Impedanz im Kanal eine Form von Rauschen am Empfänger verursacht. Es ist daher wichtig, die zulässigen Ungleichmäßigkeiten zu kontrollieren, um sicherzustellen, dass ihre Wirkung im Vergleich zu anderen Lärmquellen, wie Nebensprechen, gering ist. Die Rückflussdämpfung ist wichtig für bidirektionale Übertragungsschemata (doppelter Duplex), bei denen ein Paar zur Übertragung und zum Empfang gleichzeitig verwendet wird. Beachten Sie, dass ein Übertragungsschema Vollduplex sein kann, ohne Dualduplex zu sein (z. B. Übertragung auf einem Paar, Empfang auf einem anderen Paar).

Die Minimierung der Impedanz-Fehlanpassung innerhalb eines Kanals wird wichtig, wenn versucht wird, eine Anwendung wie 1000BASE oder 10GBASE zu unterstützen, die eine Hybridfunktion in der Schnittstellenschaltung verwenden. Die Hybridfunktion wird verwendet, um eine Vollduplex-Übertragung (bidirektional) von Dateninformationen zu erreichen. Die Hybridschaltung weist vier Klemmenpaare auf, die so angeordnet sind, dass ein Signal, das an einem Klemmenpaar eingeht, sich aufteilt und an den beiden benachbarten Paaren wieder austritt, aber das gegenüberliegende Klemmenpaar nicht erreichen kann. Es ist wichtig, dass die Hybrid- und Kanalimpedanz übereinstimmen. Andernfalls werden Echos erzeugt, die gesendete Energie darstellen, die zurück reflektiert wird, und als Rauschen an der Empfangsschaltung erscheinen. In die 1000BASE-TX- und 10GBASE-T-Schnittstellenschaltung ist eine Echokompensationsschaltung integriert, um die aus der Hybridfunktion resultierenden Echos deutlich zu reduzieren.

Nebensprechen ist wahrscheinlich das wichtigste Merkmal der Verkabelung für die Hochgeschwindigkeitsdatenanwendungen. Es ist die unerwünschte Energie, die in einem Signalweg als Ergebnis der Kopplung von anderen Signalwegen erscheint. Die induzierten Signale können signifikant genug sein, um Daten zu beschädigen und Fehler zu verursachen.

Messmethodik für Nebensprechen
Zwei Methoden der Bestimmung von Nebensprechen sind heute auf dem Markt üblich, die Paar-zu-Paar- und die Power-Sum-Methode.

Das Paar-zu-Paar-Verfahren erfordert, dass das Nebensprechen für jede Paarkombination in einem Kabel gemessen wird. Insbesondere wird für ein 4-Paar-Kabel das Nebensprechen für insgesamt sechs Paarkombinationen gemessen. Das „schlechteste Paar-zu-Paar-Nebensprechen“ ist der Nebensprechwert für denjenigen der sechs Messwerte, der am schlechtesten ist. Der Grund, warum die Paar-zu-Paar-Methode für 4-Paar-Kabel ausgewählt wurde, ist, dass für LAN-Anwendungen zu dieser Zeit typischerweise nur zwei Paare (eine Paarkombination) für die Datenübertragung verwendet wurden.

Bei der Nebensprechmessung wird ein höherer numerischer Wert (gemessen in dBs) gegenüber niedrigeren Werten bevorzugt. Der höhere Wert impliziert, dass Geräusche mit niedrigerem Pegel in das benachbarte Paar übertragen werden. Nebensprechen ist frequenzabhängig, was bedeutet, dass das Nebensprechen niedriger wird (d. h. es wird mehr Rauschen übertragen), wenn die Frequenz ansteigt.

Aus Sicht der Standards sind Messungen von Fremdübersprechung im Feld nicht einfach. Die realistische Testkonfiguration besteht darin, eine Berechnung der Leistungssumme des fremden Fremdübersprechungsrauschens von 24 Paaren von 6 Kabeln durchzuführen, die ein Paar im zu prüfenden Kabel umgeben, was als 6-um-1-Konfiguration bekannt ist.

Einer der Hauptvorteile der GigaSPEED X10D-Lösung ist eine erhebliche Reduzierung des Fremdnebensprechen, wodurch die potenzielle Kanalkapazität für 10GBaseT ermöglicht wird. Die folgenden Testdiagramme für PSANEXT und PSAELFEXT zeigen anhand einer 6-um-1-Testkonfiguration die hervorragende Leistung der GigaSPEED X10D-Lösungen.

Andere Formen des Nebensprechens sind auch innerhalb der Kabel und der Verbindungshardware selbst vorhanden.

Animation CTAT-Spinnpaare

In der Vergangenheit wurde das Nebensprechen in erster Linie den Kabeln zugeschrieben, aber als die LAN-Geschwindigkeiten stiegen und die Kabel verbessert wurden, begannen auch andere Kanalkomponenten zum Übersprechen beizutragen. Der kumulative Effekt wurde als „Composite Crosstalk“ bekannt, und die primären Kanalkomponenten, die dazu beitragen, sind die Schnüre, die Verbindungshardware und das Kabel. Die Nebensprechwerte können auch durch die Installationspraktiken beeinflusst werden, insbesondere durch die Länge der Geräte-, Patch- und Arbeitsbereichskabel und die Menge der aufgedrehten Paare innerhalb der Kabel. Das Nebensprechen von Steckern kann durchaus ein Problem sein, es sei denn, es wird bei der Konstruktion des Steckers kompensiert. Das Nebensprechen kann sich durch eventuelle Diskrepanzen zwischen den Patchkabeln, Anschlüssen und dem horizontalen Kabel zunehmen. Dies ist am auffälligsten bei kurzen Verbindungen. Wenn dies bei der Konstruktion aller Komponenten, aus denen der Kanal zusammensetzt, nicht berücksichtigt wird, kann ein Kanal, der scheinbar standardgerechte Komponenten enthält, gegebenenfalls nach der Installation Tests nicht bestehen.

Verbesserung der Nebensprechunterdrückung in Steckern und Buchsen

Um die Leistung der Kategorie 6A bei der Paarung von modularen Buchsen und Steckern zu erreichen, müssen Buchsen mit Nebensprechunterdrückungtechniken entworfen werden, um für das Nebensprechen, das der Stecker aufweist, zu kompensieren. Wie kann also die Leistung dieser „schwachen Verbindung“ verbessert werden?

Die Antwort findet sich in der „perfekten Übereinstimmung“ von abwärtskompatiblen Steckern und Buchsen. Die Überwindung der Hindernisse bei der Paarung von Steckern und Buchsen kann zu einer konsistenten Leistung für Verbindungen der Kategorie 6A führen. Die erste Hürde besteht in der Überwindung der in den Steckern gefundenen Leistungsvariabilität. Da die hauptsächliche Schwierigkeit in der Beendigung von Kabelpaaren innerhalb des Steckers liegt, haben SYSTIMAX-Labore in den GS10E GigaSPEED X10D ein Abschlussdesign eingebracht, das die Variabilität auf ein geringfügiges Niveau reduziert. Sobald das Kabel von hinten in den Stecker eindringt, werden die Paare kontrolliert und das Aufdrehen von Paaren und das Verschachteln von Leitern, die in herkömmlichen Steckern erforderlich sind, vermieden. Die zweite Hürde besteht darin, die Paarungsleistung der Buchse zu verbessern. Um die Leistung der Buchse auf ein neues Niveau zu bringen und gleichzeitig die Abwärtskompatibilität mit vorhandenen Steckern aufrechtzuerhalten, hat SYSTIMAX Labs in seine GigaSPEED X10D zusätzliche Nebensprechunterdrückungtechniken integriert, die in der Branche einzigartig sind.

Modellierung des elektrischen Felds

Modellierung des Magnetfeldes

Das Nettoergebnis der verbesserten Nebensprechungsleistung in Kabel und Verbindungshardware ist die optimale Kanalleistung eines installierten Kanals.

Frequenzen jenseits der Cat 6A-Spezifikationen enträtseln

Am 08. Juni 2006 genehmigte IEEE IEEE 802.3an-2006, welches eine neue Physical Coding Sublayer-Schnittstelle und eine neue Physical Medium Attachment Sublayer-Schnittstelle für 10 Gbit/s Ethernet spezifiziert. 10GBASE-T spezifiziert eine LAN-Verbindung für bis zu 100 Meter symmetrische strukturierte Zweidrahtverkabelungssysteme. Nach der Spezifikation bestätigten Normungsorganisationen wie TIA, EN und ISO/IEC Komponentenspezifikationen für Cat 6A-Verkabelung, die 10GBASE-T-Anwendungen unterstützten. Jede dieser Standardisierungsbehörden definiert die maximale Frequenz für eine Cat 6A-Komponente bis 500 MHz. Frequenzen über 500 MHz wurden nicht definiert, da sie gemäß den IEEE-Spezifikationen nicht verwendet würden.

Einige Unternehmen werben für Cat 6A-Verkabelung mit Leistungsangaben bis zu 650 MHz oder höher. Obwohl einige Verkabelungsunternehmen (einschließlich CommScope) routinemäßig Daten bis zu Frequenzen außerhalb von 500 MHz erheben, um einen stabilen Herstellungsprozess zu gewährleisten, fördern sie keine Leistung über die maximale Frequenz von 500 MHz für eine Cat 6A-Komponente. CommScope setzt nicht auf Funktionen, die keinen praktischen Einfluss auf die Leistung von 10GBASE-T oder Cat 6A haben. Stattdessen konzentriert sich das Unternehmen auf Funktionen, die einen praktischen Vorteil für Kunden bieten, die 10GBASE-T-Anwendungen betreiben möchten.

SYSTIMAX GigaSPEED X10D wurde erstmals 2004 Kunden angeboten und ist die eigene Implementierung von Kat. 6A von CommScope, die die Kompatibilität und Funktionalität von Kat. 6A mit der Expertise und Zuverlässigkeit von CommScope kombiniert.

CommScope stellt Online-Schulungsmaterialien bereit, um Benutzern dabei zu helfen, ein gründliches Verständnis sowohl des standardbasierten Designs mit SYSTIMAX zu entwickeln als auch wie es in einem Kontext des „intelligenten Gebäudes“ umgesetzt werden kann.