Aurora Networks® (ANS) und RUCKUS® Networks sind jetzt Vistance Networks
Erweiterte Reichweite: die Faktendatei
Zeit, die Netzwerkverkabelung über die Grenzen hinaus zu verschieben
Unternehmen setzen zunehmend auf Hybrid- und Multi-Cloud-Umgebungen, um das richtige Gleichgewicht zwischen Leistung, Kosten und Flexibilität zu erreichen. Diese Umgebungen ermöglichen es Unternehmen, die Vorteile sowohl der lokalen als auch der Cloud-Infrastruktur zu nutzen.
Wie in Abbildung 1 dargestellt, wird erwartet, dass der globale Markt für industrielle IoT (IIoT)-Chipsätze zwischen heute und 2030 eine gesunde, um 26.2 % gesteigerte jährliche Wachstumsrate (CAGR) erfahren wird. Infolgedessen wird der globale Markt für IIoT schätzungsweise von 147.2 Mrd. USD in 2023 auf 391.8 Mrd. USD in 2028 % steigen, was einer CAGR von 21.6 % entspricht.
Darüber hinaus ist die weit verbreitete Nutzung von Edge-basierten, netzwerkverbundenen Geräten nicht mehr auf den Fertigungs- und Industriesektor beschränkt. Handels- und Einzelhandelsunternehmen investieren jetzt in Netzwerkgeräte und Managementplattformen.
Das Wachstum der Edge-basierten Konnektivität stellt die Netzwerkmanager von Unternehmen vor eine Reihe von Herausforderungen. Darunter: wie die Reichweite ihrer Netzwerke erweitert werden kann, um die erforderliche Leistung und Bandbreite über die herkömmliche 100-Meter-Entfernungsbegrenzung hinaus zu liefern. Vorhandene strukturierte Verkabelungsarchitekturen und -standards können nur bis jetzt reichen, und neue Anwendungen mit erweiterter Reichweite entstehen ständig.
In dieser Faktdatei von Enterprise Source werden wir tiefer in die Herausforderung der erweiterten Reichweite und Datenbereitstellung eintauchen. Wir werden die verschiedenen Optionen und Best Practices für die Unterstützung verbundener Geräte in jeder Entfernung vom Telekommunikationsraum (TR) untersuchen. Am Ende zeigen wir Ihnen, wie weit Sie ein wenig unkonventionelles Denken bringen kann.
Bevor wir besprechen, wie das Problem gelöst werden kann, lassen Sie uns es ein wenig besser verstehen. Warum genau gibt es eine Begrenzung von 100 m?
Die in den Industrienormen (nämlich ANSI/TIA-568, ISO 11801 und andere Verkabelungsnormen für Gewerbegebäude) kodifizierte 100 m Entfernungsbegrenzung basiert auf den elektrischen Beschränkungen der verdrillten Kupferverkabelung. Wenn das Signal von einem Ende des Kabels zum anderen wandert, wird seine Stärke von bestimmten Parametern beeinflusst, hauptsächlich von der Einfügungsdämpfung. Je länger das Kabel ist, desto größer ist die Einfügungsdämpfung. Basierend auf diesen Leistungsparametern standardisiert die Branche die Entfernung von 100 m.
Die Entfernungsbegrenzung stellt ein Worst-Case-Szenario für eine bestimmte Anwendung und Länge dar, wenn ein Signal mit der maximalen Frequenz des Kabels geleitet wird. Es geht von einem vierteiligen Kanal aus, der einen 90 m langen Trunk und ein 5 m langes Patchkabel an beiden Enden verwendet.
Die Grenze wurde in den 1990er Jahren standardisiert und hat sich bereits seit der Markteinführung von Anwendungen mit höheren Frequenzen und neuen Kabelkonstruktionen bewährt. In dieser Zeit haben Anbieter von Netzwerkgeräten ihre Transceiver basierend auf der 100-m-Grenze kostenoptimiert – und sie als akzeptierte Entfernungsgrenze weiter verfestigt.
Warum gibt es nur einen Standard für die Entfernung?
Interessant ist, dass das Limit von 100 m für alle Kabelkategorien gilt – von Kategorie 2, eingeführt in 1991, bis zu Kategorie 7A, die in 2010 als Stufenstein auf 40 Gbit/s eingeführt wurde. Die Fähigkeiten der verschiedenen Generationen der Kategorieverkabelung haben stetig zugenommen, aber die Distanzbegrenzung ist konstant geblieben. Warum nicht Standards für jede Kategorie-Ethernet-Generation entwickeln? Die einfache Antwort ist, dass die Verwendung eines Kabels höherer Kategorien bei denselben Anwendungen den unterstützten Abstand um höchstens wenige Meter verlängert. Aber es gibt mehr als das.
Ein anderer Standard für jede Kabelkategorie bietet nur geringfügige Vorteile; wenn Sie dies jedoch nicht tun, ergeben sich mehrere Möglichkeiten. Die Standardisierung auf 100 m für alle Kabeltypen bietet ein einheitliches Ziel für Hersteller – und Anlagenarchitekten, die an der Bodenplanung beteiligt sind – und eliminiert die Notwendigkeit und die Kosten, um jeden Kabeltyp nach einem anderen Standard zu testen und zu zertifizieren. Darüber hinaus ermöglicht es Kunden, Verkabelungen verschiedener Hersteller zu mischen und anzupassen und gewährleistet die Interoperabilität mit aktiven Netzwerkgeräten.
Die Wirkung von Anwendung und Umgebung
Während der Kabeltyp nur minimale Auswirkungen auf tragbare Abstände hat, hat die Anwendung eine größere Auswirkung. Ein gutes Beispiel ist Power over Ethernet (PoE). Eine PoE+ (PoE Typ 2)-Anwendung kann bis zu 30 Watt Leistung über 150 m oder mehr unterstützen. Die maximale Entfernung hängt von der erforderlichen Geschwindigkeit ab. Ohne Berücksichtigung spezieller Konstruktionen wie jene, die SYSTIMAX® GigaREACH™ (siehe unten) erfordern, beträgt der maximale horizontale Abstand bei 10 Mbit/s 185 m; bei 100 Mbit/s sinkt er auf 150 m. Die Umgebungsbedingungen wie Betriebstemperatur haben auch Auswirkungen auf den maximal vertretbaren Abstand.
Dennoch hat die 100-m-Kanalgrenze einen signifikanten Einfluss auf die Gestaltung und Bereitstellung von Unternehmensnetzwerken. Netzwerkmanager müssen mehr Geräte unterstützen, die sich weiter entfernt von Stromquellen befinden, und müssen sich darauf verlassen können, dass sie funktionieren. Was sind ihre Optionen?
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Um verbundene Geräte zu erreichen, die sich mehr als 100 m vom vorhandenen Telekommunikationsraum (TR) entfernt befinden, besteht eine Lösung darin, einfach ein oder mehrere TRs näher an den Geräten hinzuzufügen. Aus Sicht von Platz, Kosten und Wartung ist dieser Ansatz der teuerste – und es ist schwierig, nur für ein oder zwei Geräte zu rechtfertigen. Eine Alternative ist der Einsatz eines Wandschranks mit Schalter und Schaltschrank. Das ist zwar weniger kostspielig, aber der Platz kann knapp sein, und es gibt immer noch das Problem, den Schrank mit Strom zu versorgen.
Vorteile
- Einheitliche Architektur/Medien am gesamten Standort
- Unterstützt Power over Ethernet (PoE)
- Unterstützt bis zu 10G
Nachteile
- Nicht immer möglich
- Benötigt mehr Platz (und Kosten)
- Intermediäre TR erfordert Strom
Ein weiterer Ansatz ist die Installation eines Inline-PoE-Extenders zwischen dem Netzteil und dem Gerät. Dadurch wird der Kanal in zwei Glieder unterteilt – eines auf jeder Seite des Extenders. Jede Verbindung kann sich über 100 m erstrecken, sodass Netzwerkdesigner die Länge des Kanals verdoppeln und gleichzeitig die Standards einhalten können.
Ein PoE-Extender (auch als „Repeater“ bezeichnet) unterliegt jedoch den Leistungs- und Bandbreitenbeschränkungen der verwendeten PoE-Technologie und des verwendeten Kabelmediums. Das bedeutet, dass es immer noch lokale Energie benötigt und auf die Anzahl der Geräte beschränkt ist, die es unterstützen kann. Ein PoE-Extender benötigt auch dedizierten Platz, und ohne sorgfältige Verfolgung und Standortdokumentation kann das Management und die Fehlerbehebung schwierig sein.
Vorteile
- Gute Lösung für einige Geräte
- Günstig und standardbasiert
- Verwendet vorhandene Kupferanlage
Nachteile
- Es kann schwierig sein, Platz zu finden
- Schwer zu handhaben, wenn nicht alle Extender sorgfältig dokumentiert sind
- In einigen Bereichen kann der Zugang zu Strom schwierig sein
- Schwer zu beheben
Eine dritte Möglichkeit, Strom und Daten über die 100 m-Grenze hinaus zu liefern, besteht darin, einfach eine längere Twisted-Pair-Verkabelungsverbindung zu verwenden. Obwohl diese Methode von den Verkabelungsstandards nicht unterstützt wird, ist es möglich, die Anwendungsstandards in Verbindung mit Anwendungstests zu verwenden, um eine zuverlässige Verbindung herzustellen. Anwendungsstandards helfen Netzwerkdesignern zu beurteilen, ob eine bestimmte Anwendung auf einem Verbindungssegment ausgeführt werden kann, unabhängig von den verwendeten Verkabelungskomponenten und der zurückgelegten Entfernung.
Eine detailliertere Analyse dieses Ansatzes und der Verwendung von Anwendungsstandards und Anwendungstests finden Sie in diesem Artikel unter Cabling Installation & Management.
Die erweiterte Twisted-Pair-Lösung wurde gründlich geprüft und korrekt installiert und unterstützt ein zentralisiertes Management und eine effiziente PoE-Bereitstellung. Gleichzeitig wird die Anzahl der Verbindungskomponenten reduziert und eine vertraute RJ45-Konnektivität und -Installation bereitgestellt.
Vorteile
- Einfachstes, am wenigsten komplexes Design
- Direkte PoE von einem PoE-fähigen Switch
- Vertraute RJ45-Konnektivität und Installation
- Vertraute Architektur
- Hervorragende Daten-/Leistungsunterstützung für Edge-Geräte
- Einfache Fehlerbehebung
- Keine zusätzlichen Fehlerstellen
- Günstig
Nachteile
- Wird von Verkabelungsstandards nicht unterstützt
- Zusätzliche Tests – im Labor und/oder vor Ort
- Jede neue Anwendung muss erneut geprüft werden
- Nicht alle Anwendungen mit hoher Bandbreite werden über einen längeren Abstand unterstützt
- Macht das Design anwendungsspezifisch
Um die drei Ansätze kurz zusammenzufassen:
Option 1, Hinzufügen von TRs: Die Kosten, der Platz und die Zwischenleistung, die für die Hinzufügung weiterer TRs erforderlich sind, sind problematisch. Selbst wenn Sie die Bereitstellung dieser Ressourcen rechtfertigen könnten, ist es schwierig, die Unterbrechungen Ihres normalen Arbeitsablaufs zu rechtfertigen.
Option 2, mit PoE-Extendern: Hier liegt das Problem nicht in der Zeit und den Kosten der Installation, sondern in der effektiven Verwaltung des Netzwerks – insbesondere bei der Fehlerbehebung. Da Service-Level-Vereinbarungen für die Netzwerkverfügbarkeit immer anspruchsvoller werden, wird diese Option weniger attraktiv.
Option 3, Erweiterung der Kupferinfrastruktur: Diese Lösung ist am einfachsten und kostengünstigsten zu implementieren. Darüber hinaus bietet es eine vertraute Plattform, RJ45-Konnektivität und zentralisierte Verwaltung. Die Nachteile sind die Leistungsüberprüfung und das Fehlen einer standardgestützten Roadmap.
Jeder Ansatz hat seine Vor- und Nachteile, und jeder bietet spezifische Anwendungsfälle, die es Ihnen ermöglichen, Ihre Ethernet-Reichweite über 100 m hinaus zu erweitern. Die Frage ist: Kann einer von ihnen so weit „verfeinert“ werden, dass die Vorteile in den meisten Szenarien die Nachteile überwiegen?
Bei CommScope arbeiten wir seit Jahren daran, die Herausforderung der erweiterten Reichweite zu lösen. Wie Sie sich vielleicht vorstellen können, gibt es keine einzige Lösung, die die breite Palette von Anwendungsfällen abdeckt. Daher haben wir nicht eine oder zwei Lösungen mit erweiterter Reichweite entwickelt, sondern vier – jede bietet einen innovativen Ansatz, der das Problem aus einer anderen Perspektive angreift.
Infrastruktur für Versorgungsunternehmen
In Zusammenarbeit mit Branchenführern und Underwriters Laboratories (UL) entwickelte CommScope eine standardkonforme konvergente Infrastruktur, die in der Lage ist, jedes Gerät in einem Gebäude zu verbinden – unabhängig davon, wo es sich befindet oder wie viel Strom und Daten benötigt werden: Infrastruktur für Versorgungsunternehmen (UTG).
UTG ist eine komplette Technologieplattform, ein Qualitätssicherungsprogramm und ein Designansatz. Es schöpft das volle Potenzial eines intelligenten Gebäudes aus, indem es die Infrastrukturschicht neu definiert, um Subsysteme, Technologien und Anwendungen zu unterstützen.
Die UTG-Infrastrukturplattform bietet:
- Utility-fähige strukturierte Verkabelung und Konnektivität von CommScope
- Fortschrittliche, getestete Stromversorgung
- UL-Verifizierung aller Leistungs- und Anwendungsansprüche
Als einzige konvergente Infrastrukturplattform schließen UTG-Lösungen die Lücke zwischen Informationstechnologie (IT) und Betriebstechnologie (OT). Die Möglichkeit, mehrere Systeme auf einer Plattform zu verwalten, beschleunigt die Effizienz, erhöht die Business Intelligence, stärkt die Cybersicherheit, steigert die Produktivität, optimiert die Leistung und senkt die Betriebskosten.
Jetzt können Gebäudeeigentümer, Betreiber und Manager nahtlos zwischen einer Vielzahl von Technologien navigieren und gleichzeitig die Netzwerkzuverlässigkeit und -leistung kostengünstig verbessern.
Die UTG-Infrastruktur ermöglicht eine Reihe von bestehenden und Netzwerkfunktionen der nächsten Generation, von standardisierten Anwendungen wie der Verbindung von Wi-Fi Access Points (APs) oder IP-Telefonen bis hin zu solchen mit Anforderungen, die über die Standards hinausgehen, wie z. B. größere Entfernung, Leistung und Cybersicherheit.
Beispiele für UTG-Anwendungen sind:
- Automatisierung der Gebäudeumweltkontrolle
- Sicherheitsüberwachung und -überwachung
- Digitale Beschilderungssysteme
- Verbesserte PoE-Anwendungen
- IoT-Geräte und Sensoren
- WLAN-APs
- VoIP-Geräte
Vorteile einer UTG-Infrastrukturlösung
- Unterstützung der IT/OT-Netzwerkkonvergenz
- Erweiterte Stromverteilung
- UL-zertifiziert für Anwendungen mit erweiterter Reichweite
- Optimierte Bandbreite für Geräte und Anwendungen
- Verbesserte Skalierbarkeit und Designflexibilität
- Geringere Belastung der Infrastruktur
- Längere Kabellebensdauer ist nachhaltiger
- Verbessert die Netzwerkzuverlässigkeit und senkt Kosten
- Zentralisierte Verwaltung und Sicherheit
Es wird einige Zeit dauern, bis die Normungsgremien die erweiterte Reichweite der UTG-Infrastrukturplattform erreichen. Daher hat CommScope gemeinsam mit Anixter, UL und anderen Technologieexperten von Drittanbietern alle Leistungsansprüche validiert. Diese Bemühungen haben zu UTG-spezifischen Leistungsstandards und UTG-zertifizierten Infrastrukturverkabelungslösungen geführt. Gemeinsam unterstützen sie verschiedene Anwendungen, Systeme und Geräte in einem gemeinsamen Netzwerk.
Alle Leistungsansprüche und UTG-Bewertungen werden unabhängig von UL-Laboren getestet und verifiziert, um eine optimale Anwendungssicherheit und ein optimales Design auf einer einzigen Gebäudeplattform zu gewährleisten. Die Ergebnisse basieren auf realen, definitiven Anwendungstests und UTG-exklusiven Testprotokollen. Basierend auf den Tests von UL übertreffen die UTG-Lösungen von CommScope die Nicht-UTG-Verkabelung.
Kunden, die UTG-Infrastrukturlösungen einsetzen, profitieren von einem ähnlichen Grad an Anwendungssupport, der über das SYSTIMAX Application Assurance-Programm von CommScope verfügbar ist. Dieser Support bietet die Designfunktionen und -leistung, die Bauherren und Unternehmen benötigen, um mit Zuversicht zu migrieren. Das UTG-Programm ergänzt das SYSTIMAX Application Assurance-Programm in hohem Maße, und wir glauben, dass wir darauf aufbauen können, um über das hinauszugehen, was wir derzeit unterstützen.
CommScope konzentriert sich weiterhin auf Innovation und kontinuierliche Verbesserung und investiert fast 200 Millionen US-Dollar in Forschung und Entwicklung, einschließlich Investitionen in unsereSYSTIMAX-Lösungen. Diese Investitionen in Kombination mit einem UL-Verifizierungsprogramm zur Validierung neuer und verbesserter Technologien geben unseren Kunden die Zufriedenheit, zu wissen, dass ihre CommScope-Produkte und -Lösungen tatsächlich die besten ihrer Klasse sind.
Für weitere Informationen zum UTG-Infrastrukturportfolio von CommScope:
Anwendungsleitfaden: Infrastruktur für Versorgungsunternehmen (UTG)
GigaREACH™ XL
Während die UTG-Infrastruktur eine Plattformlösung zur Unterstützung einer großen Anzahl an angeschlossenen Geräten über größere Entfernungen ermöglicht, unterstützt GigaREACH XL eine kleine Anzahl an Geräten mit der zuverlässigen Leistung einer standardbasierten Verbindung. GigaREACH XL ist die erste UTP-Lösung der Kategorie 6 mit erweiterter Reichweite und wird durch die Garantie von SYSTIMAX Applications Assurance unterstützt für:
- 100 Mbit/s/90 W bis zu 200 m
- 1 Gbit/s/90 W bis zu 150 m
- 10 Mbit/s/90 W bis zu 250 m
Die Cat 6-Lösung verfügt über eine proprietäre Twist-Technologie, die den Einsatz des Leiters mit dem geringsten Verlust der Branche ermöglicht. Der Leiter mit 21 AWG reduziert den Gleichstromwiderstand (DC-Widerstand) auf 4.69 Ohm/100 m – halb so hoch wie der DC-Widerstand, der für standardisierte Kabel der Kategorie 6 zulässig ist – und verringert gleichzeitig die Einfügungsdämpfung und den Spannungsabfall über die Distanz. Dies verbessert Energieeinsparungen und Nachhaltigkeit und bietet ein höheres Energiebudget über längere Entfernungen.
GigaREACH XL ist als Plenum-, Steigrohr- und Außenverlegungslösungen erhältlich und eignet sich für die meisten Umgebungen und ist mit bestehenden strukturierten Verkabelungsarchitekturen kompatibel. Es verwendet die gleichen Installationswerkzeuge, Verfahren, Schalttafeln und Buchsen wie SYSTIMAX GigaSPEED® X10D®-Lösungen.
Vorteile von GigaREACH XL
- Garantierte Daten-/PoE-Leistung
- Der Leiter mit dem geringsten Verlust der Branche
- Verringerter Spannungsabfall im Abstand
- Die Hälfte des DC-Widerstands der Standardkatze 6
- Geringerer Energieverbrauch, nachhaltiger
- Unterstützt Netzwerkkonvergenz
- Funktioniert mit vorhandener strukturierter Verkabelung
- Anwendungsgarantie/25 Jahre Garantie
Konstellations-Building-Edge-Plattform
Constellation™ ist eine optimierte, modulare und anpassbare Power-/Data-Plattform, die die Kosten und Komplexität der Verbindung von Edge-basierten Geräten und Services vereinfacht. Es kombiniert fehlerverwaltete Leistung, Hybridleistung/Datenfaser und Constellation Point-Hubs, die in einer verteilten Sterntopologie bereitgestellt werden. Das Ergebnis ist eine vereinfachte, skalierbare und nachhaltige Infrastruktur, die die 10X Leistung und 5X größere Reichweite liefert als ein herkömmliches Plenum-LAN der Kategorie 6A.
Die Lösung unterstützt konvergente und segmentierte Netzwerke, Wechselstromanwendungen (AC) und Gleichstromanwendungen sowie eine Vielzahl von Konnektivitätsoptionen mit nahezu unbegrenzter Glasfaserbandbreite am Rand. Die Constellation-Plattform basiert auf modularen Komponenten, die in einer vereinfachten, wiederholbaren Architektur bereitgestellt werden.
Das optimierte modulare Design und die vereinfachte verteilte Sterntopologie bieten die folgenden entscheidenden Vorteile:
- Verwenden Sie 50 % weniger Geräte, 59 % weniger Kupfer und 65 % weniger Kunststoff als eine herkömmliche LAN-Installation im Plenum der Kategorie 6A.
- Reduzieren Sie die Bereitstellungszeit und -kosten um 57 % und den Bedarf an qualifiziertem Personal um 50 % oder mehr im Vergleich zum herkömmlichen Cat 6A Plenum LAN.
- Unterstützung einer unbegrenzten Anzahl von Geräten mit bis zu 12 kW Leistung und nahezu unbegrenzter Datenkapazität über Spannen von bis zu 500 m (1,640 Fuß).
- Unterstützung konvergenter, diskreter und hybrider IT/OT-Netzwerke.
- Eliminieren Sie die Notwendigkeit eines Telekommunikationsraums auf jeder Etage.
Vorteile von Constellation
- Bis zu 12 kW fehlerverwaltete Leistung
- 10X Leistung, 5X Reichweite1
- Unterstützung einer beliebigen Anzahl von Geräten bis zu 500 m
- 50% weniger Ausrüstung, 59 % weniger Kupfer1
- Sparen Sie bis zu 57 % bei Bereitstellungszeit/-kosten1
- Weniger Energie verbrauchen, Netzwerklebensdauer verlängern
1Im Vergleich zum herkömmlichen Plenum Cat 6A LAN
PoE-Glasfaser
Eine weitere Möglichkeit ist der Einsatz von Hybridkabeln mit Kupferleitern und Glasfaserkernen, die PoE-Extender-Geräte mit Strom und Daten versorgen. Dieser Ansatz mit Glasfaserversorgung kann die Netzwerkabdeckung auf bis zu 3 Kilometer (15 W) erweitern und ist somit eine gute Alternative für gebäudeinterne und Campus-weite Anwendungen.
Powered Fiber bietet eine komplette Leistungs- und Datenbereitstellungsplattform. Es umfasst DC-Stromverteilungs- und Gleichrichtungsmodule, Hybrid-Strom-/Datenfaserverkabelung, PoE-Extender und oberflächenmontierte Boxen. Die Niederspannungsversorgung erfolgt über eine zentrale Primär- oder Backup-Spannungsversorgung (USV). Ein Netzteil kann bis zu 32 Geräte gleichzeitig betreiben.
Ein Hauptunterschied zwischen einem strombetriebenen Glasfaserkabel und PoE-fähigem Ethernet besteht darin, dass der Kupferleiter in einem strombetriebenen Glasfaserkabel keine Daten enthält; daher kann er für die Stromversorgung optimiert werden. Während ein Kupferkabel der Kategorie Drähte von 23-26 AWG verwendet, verwenden die mit Strom versorgten Glasfaserkabel Kupferdrähte von Manometern von 20 AWG bis 12 AWG, wodurch es die Stromtragfähigkeit erhöhen kann. Die Daten werden unter Verwendung von einem bis 12 Glasfasern übertragen, entweder G657 A2 Singlemodus oder OM3 und OM4 Multimodus.
Da die Lösung Niederspannungstechnologie verwendet, sind Installation und Einrichtung kostengünstiger als das Anzapfen des Stromnetzes und erfordern keine Elektrofachkräfte oder spezielle Leitungen. Infolgedessen behebt powered fiber viele der Installations- und Managementprobleme, die beim Versuch entstehen, die Reichweite des Verkabelungsnetzwerks durch das Hinzufügen von mehr Telekommunikationsräumen oder die Verwendung von PoE-Extendern zu erweitern.
VORTEILE FÜR LEISTUNGEN FÜR DIE FASER
- Niederspannungskabel benötigt keine spezielle Verlegung/Leitung
- Erhöhte Designflexibilität und Installationssicherheit
- Zuverlässige Leistung von 15 W bis zu 3 km
- Eine USV versorgt bis zu 32 Geräte gleichzeitig mit Strom
- 1–12 Glasfasern, Multimodus oder Singlemodus
Strombetriebene Glasfasern werden häufig in Situationen eingesetzt, in denen große Flächen kostengünstig von einem einzigen Strom- und Datennetzwerk bedient werden müssen. Zu den beliebten Anwendungen gehören Campus-Umgebungen, Flughäfen, Parkplätze, Stadien, Kleinzellen-Basisstationen, Glasfaser zum Raum und mehr. Die Lösung kann auch passive optische Netzwerkanwendungen (PON) unterstützen.
Diese Technologie entwickelt sich weiter, um längere Entfernungen, höhere Bandbreiten und höhere Leistungsniveaus zu unterstützen. CommScope erwartet Multiport-Versionen des strombetriebenen Glasfaserkabelsystems, das derzeit nur eine Verbindung pro Kabel unterstützt. Wir planen auch, die neuen 802.11ac Wave 2 Access Points zu unterstützen, die eine Konnektivität von bis zu 6.9 Gbit/s sowie 60 W-Geräte erfordern.
Mehr erfahren: Faktendatei zu angetriebener glasfaser | CommScope
Verkabelungsparameter, die sich auf Reichweite und Leistung auswirken können
Mehrere elektrische und physische Eigenschaften beeinträchtigen die Fähigkeit eines Kabels, die Signalleistung über die Länge des Kanals angemessen aufrechtzuerhalten. Elektrische Parameter umfassen Einfügungsdämpfung, Widerstandsunwucht, Ausbreitungsverzögerung und nicht übereinstimmende Impedanz; physikalische Variablen umfassen den Durchmesser des Leiters, das Kabeldesign und die Kategorie des verwendeten Kabels.
Einfügungsverlust (Dämpfung) – die Verringerung der elektrischen Signalstärke, während sie sich entlang des Übertragungswegs ausbreitet – ist in allen Medientypen vorhanden. Sie bestimmt die maximale Entfernung, über die ein übertragenes Signal aufgelöst werden kann, und somit die maximale Entfernung, über die zwei Geräte unter Beibehaltung der Kommunikation getrennt werden können.
In der Regel ausgedrückt in Dezibel pro Einheitslänge (z. B. dB/1.000 Fuß) ist die Einfügungsdämpfung ein Maß dafür, wie stark die Amplitude des Signals geschwächt oder in der Amplitude reduziert wird, wenn das Signal das Kabel durchquert. Mit steigender Betriebstemperatur des Kabels steigt auch die Temperatur.
In einem Kupferdraht wird die Einfügungsdämpfung durch zwei Hauptfaktoren verursacht:
Der Kupferverlust hängt mit der Dicke des Kupferleiters des Kabels zusammen; je dicker der Leiter, desto geringer ist der Einführverlust. Sie können die Einfügungsdämpfung zwar reduzieren, indem Sie die Leitergröße erhöhen, dies würde jedoch die Verkabelungskosten erhöhen und Ihre Optionen für die richtige Verbindung des Leiters mit den richtigen Buchsen und/oder Steckern reduzieren. In Wirklichkeit ist ein übergroßer Leiter für die überwiegende Mehrheit der Installationen mit einer Länge von weniger als 100 m unnötig.
Der dielektrische Verlust (Dissipation) hängt mit den elektrisch verlustbehafteten Eigenschaften der Kabelisolierung und -ummantelung zusammen. Die Wahl dieser Materialien beeinflusst die Einfügungsdämpfung und die Leistung des Kabels bei Sicherheitstests, wie z. B. bei solchen, die die Entflammbarkeit und Rauchfreisetzung charakterisieren. Kompromisse zwischen elektrischer und Sicherheitsleistung bestimmen oft die benötigten Materialien, was die Einhaltung regionaler Sicherheitsstandards wie jene für Umgebungen mit einer Bewertung von plenum- und raucharmen Null-Halogen (LSZH) erschweren kann.
Es ist wichtig zu beachten, dass es andere Faktoren wie Widerstand und Hitze gibt, die die Einfügungsdämpfung beeinflussen können. Zum Beispiel beträgt die maximal zulässige Einfügungsdämpfung für Kategorie 6A (bei 500 MHz) 42.8 dB, verglichen mit Kategorie 6 (bei 250 MHz), die 31.1 dB beträgt. Aus diesem Grund können Verbindungen mit kleineren Drähten mit mehr Widerstand – und wenn die Umgebungstemperatur über 20 °C (68 °F) liegt – eine Längenreduzierung erfordern. Je höher die Einfügedämpfung, desto kürzer muss die Reichweite sein, damit ein Signal am fernen Ende der Verbindung verständlich ist. Dies ist ein wichtiger Grund, warum die Einfügungsdämpfung einen so wichtigen Einfluss auf die unterstützte Distanz hat.
Das SNR steht in direktem Zusammenhang mit der Insertionsdämpfung. Gemessen in Dezibel gibt es das Verhältnis der Signalleistung eines Links im Vergleich zur Rauschleistung für einen bestimmten Frequenzbereich aus. Je höher das Verhältnis, desto besser die Signalqualität. SNR und Insertionsdämpfung stehen in umgekehrter Beziehung – je niedriger die Insertionsdämpfung, desto höher die SNR. Genauso wie die Einfügungsdämpfung mit der Entfernung zunimmt, wird auch das SNR durch die Kabellänge beeinflusst. Sollte das SNR auf inakzeptable Werte fallen, muss entweder die Getriebe- oder Kabellänge reduziert werden, um die Anwendung zu unterstützen.
Die Leitergröße wirkt sich auch auf die maximale Kabellänge aus. Der Widerstand ist umgekehrt proportional zur Dicke des Messgeräts (aufgrund des Hauteffekts). Daher weisen größere Drähte eine bessere Einfügungsdämpfung auf.
Elektrischer Widerstand ist die Fähigkeit des Leiters, dem Strom von Elektronen zu widerstehen. Der DC-Loop-Widerstand, der den Widerstand von zwei angeschlossenen DC-Leitern misst, zeigt an, wie effizient der Loop Leistung in einer PoE-Anwendung liefert. ANSI/TIA-568.2-D und TIA TSB-184A D3.0 legen fest, dass der DC-Loop-Widerstand (Widerstandsunwucht) für Kategorie 3/5e/6/6A 25 Ohm nicht überschreiten darf; das Überschreiten der DC-Loop-Widerstandsgrenze erzeugt Wärme innerhalb der Kabel, was die Einfügungsdämpfung erhöht und die akzeptable Verbindungsspanne reduziert. Um einen sicheren Betrieb über längere Entfernungen zu gewährleisten, verfügen viele Kabel mit verlängerter Reichweite über zusätzliche Widerstandsfreiheit, um die Unwucht zu berücksichtigen.
Die ersten Cat 6A-Kabel und Rangierkabel waren sperrig und starr. Neuere Rangierkabel mit kleineren Leitern (in der Regel verseilt und dünner als 24 AWG) werden von den Kunden aufgrund ihrer Flexibilität und des geringeren Volumens, das sie mit Kabelorganisatoren füllen, geschätzt. Kleinere Leiterkabel, egal wie kurz sie sind, haben jedoch einen Einfluss auf die gesamte Einfügungsdämpfung und können auch eine gewisse Längenabwertung implizieren. Es gibt eine Balance zwischen Komfort und Performance!
Die Ausbreitungsverzögerung ist die Zeit, die benötigt wird, damit ein Signal, das an einem Ende des Kanals initiiert wird, am gegenüberliegenden Ende empfangen wird. Bei Twisted-Pair-Verkabelung wird dieses Zeitintervall durch die Länge und Betriebsfrequenz des Kabels (zuvor besprochen) sowie einen dritten Faktor beeinflusst: Nenngeschwindigkeit der Ausbreitung (NVP). NVP ist ein relatives Maß für die Signalgeschwindigkeit im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum (c). Typische strukturierte Verdrahtungskabel weisen einen NVP von 0.6 c bis 0.9 c auf, was bedeutet, dass das Signal bei 60–90 % der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum bewegt wird.
Der maximale NVP eines Kabels wird zum Teil durch physikalische Eigenschaften wie die Anzahl und Dichtigkeit von Verdrillungen in einem Paar von Strängen bestimmt. Mit zunehmender Anzahl von verdrillten Paaren in einem Kabelbündel steigt auch die Wahrscheinlichkeit von Ungleichheiten in den Verdrillungen zwischen Paaren. Die Differenz der Ausbreitungsgeschwindigkeiten zwischen den schnellsten und langsamsten Paaren wird als „Versatz der Ausbreitungsverzögerung“ bezeichnet. Je größer die Ausbreitungsverzögerungsverzerrung wird, desto schwieriger ist das Lesen des Signals durch die Netzwerkausrüstung. Verlängerte Kabellängen können dieses Problem verschlimmern.
Kanal, der aus Kabeln und Anschlüssen mit unterschiedlicher oder nicht übereinstimmender Impedanz besteht, weist einen schlechten Rückflussverlust auf, der durch alle Reflexionen verursacht wird, die an der Verbindung entstehen.
In der SYSTIMAX GigaSPEED X10D-Lösung sind alle Anschluss-Hardware-, Geräte- und Arbeitsbereichskabel so konzipiert, dass sie der Impedanz des Kabels entsprechen und einen „abgestimmten“ Kanal bieten, der eine optimale Leistung gewährleistet.
Wenn wir die Leistung der verschiedenen Kategorien unter Berücksichtigung der oben genannten Parameter vergleichen, ist der Vorteil von Cat 6A leicht zu verstehen, wenn wir weiter gehen müssen als die Standardgröße von 100 m:
- Bei 100 MHz hat Kategorie 5e eine Einfügungsdämpfung von maximal 24 dB, während Kategorie 6 bei 21.3 und Kategorie 6A bei 20.9 liegt (gemäß TIA-Kanalspezifikationen). Denken Sie daran: Je niedriger der dB für die Einfügedämpfung, desto besser.
- Das übliche 6A-Kabel und die Kabellehre sind größer (dicker) als für andere Kategorien, was die Einfügungsdämpfung, den Widerstand und die SNR-Parameter verbessert.
- Die Kabelheizung ist für 6A geringer, wenn der gleiche Strom und die gleiche Wattzahl für PoE-Zwecke übertragen werden, was größere Kabelbündel ermöglicht.
- Wie bereits erwähnt, werden erstklassige 6A-Lösungen sorgfältig abgestimmt, um eine geringere Signalreflexion zu ermöglichen.
- Alle oben genannten Vorteile, kombiniert mit der inhärent überlegenen Leistung für Fremdnebensprechen, machen Cat 6A zur perfekten Wahl.
Fazit
Die Änderungen bei der Bereitstellung, Nutzung und Verwaltung von Daten durch Unternehmen sind in einem Wort transformativ. Die zunehmende Nutzung von Augmented Reality, IoT und Gebäudeautomatisierung/-steuerung führt zu einer erhöhten Produktivität, Zusammenarbeit und Sicherheit der Mitarbeiter sowie zu Gebäuden, die effizienter und nachhaltiger sind. Für Netzwerkmanager ist die Entwicklung von Netzwerken, die diese neuen Funktionen unterstützen und erhalten können, jedoch eine große Herausforderung.
Während Netzwerke – einschließlich IT, OT, Strom und Daten – konvergieren, um effizienter zu werden, explodiert die Anzahl der angeschlossenen Geräte und Systeme und bewegt sich zum Netzwerkrand, näher an dem Ort, an dem Daten erstellt und verbraucht werden. Die Unterstützung dieser Änderungen bedeutet, die Rolle, das Design und die Fähigkeiten der strukturierten Verkabelungsinfrastruktur zu überdenken, was CommScope vor Jahren erwartet hat.
Als Branchenführer und Innovator haben wir vor langer Zeit mit UL, Anixter und anderen Spezialisten für Netzwerktechnik begonnen, um eine evolutionäre einheitliche Infrastrukturplattform zu entwickeln: UTG-Infrastruktur. In der Zwischenzeit haben unsere laufenden Arbeiten im Bereich Kabelumbau und nachhaltige Netzwerkarchitektur GigaREACH XL5, das strombetriebene Glasfaserverkabelungssystem und die Constellation Building Edge-Plattform, hervorgebracht. Jetzt können Kunden die Reichweite ihrer strukturierten Verkabelungsnetzwerke sicher erweitern, um die vernetzten Geräte und Systeme der nächsten Generation von morgen zu unterstützen.
Weitere Informationen zum CommScope-Portfolio an Extended Reach-Lösungen für Unternehmen finden Sie unter www.systimax.com
Wie man an einem 100 Meter langen Gorilla, der Ihr Netzwerk als Geisel genommen hat, vorbeikommt
Innovative Strategien, um die Reichweite Ihres Netzwerks in einer schwierigen Umgebung zu vergrößern