Cablaggio Strutturato TrueNet

Riferimenti tecnici
Ethernet 10 Gigabit: soluzione di cablaggio CopperTenTM
Per anni, le soluzioni in rame sono state il mezzo preferito su cui comunicavano la maggior parte delle reti locali.
In questo stesso periodo, si è scatenato un dibattito su quando l’infrastruttura in fibra ottica sostituirà il rame
come scelta preferenziale.
La IEEE sviluppa i parametri elettrici necessari per far funzionare i protocolli di trasmissione e poi chiede all’ISO/IEC
di standardizzare i parametri di cablaggio. Per l’Ethernet da 10 Gigabit su rame, è stato formato un gruppo di
studio IEEE 802.3an per discutere quale fosse il modo migliore per avvicinarsi alla trasmissione da 10 Gigabit su
un’infrastruttura in rame. Il gruppo era formato da rappresentanti provenienti da varie parti della comunità della
rete, come produttori di chip, produttori di hardware e produttori di cablaggio/connettività.
Le discussioni del gruppo di studio si focalizzavano su quale codifica di protocollo utilizzare, come connetterla all’ampiezza
di banda dell’infrastruttura di cablaggio (quale sia la gamma di frequenza) e quale misura della capacità di Shannon
è necessaria per supportarli, misurata in bit al secondo. Per raggiungere una velocità di trasmissione da 10 Gbps,
per la soluzione di cablaggio è stata specificata una capacità di Shannon >18 Gbps. L’ulteriore capacità sull’attuale
velocità di trasmissione dati è dovuta alla quantità di ampiezza di banda utilizzata nei parametri di rumore
dell’hardware attivo (es. jitter, ecc.).
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Per evitare gli effetti della diafonia nei cavi, le coppie di un singolo cavo sono attorcigliate in modo diverso (come indicano
i diversi colori del cavo). Questa tecnica è utilizzata per minimizzare la diafonia tra coppie lungo tratti paralleli. Nonostante
ciò funzioni bene all’interno del cavo, non riduce di molto la diafonia tra cavo e cavo (diafonia aliena). Le due opzioni
per minimizzare la diafonia aliena sono l’uso di un cavo UTP con geometria brevettata o l’uso di un cavo schermato
F/UTP o di un cavo S/FTP.
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Riferimenti tecnici
Cablaggio Strutturato TrueNet®
Da anni la fibra ottica è alla guida dello sviluppo della velocità “per porta” nel settore Ethernet. Quindi, se la fibra è
un passo avanti, perché non sostituisce il rame? La risposta è piuttosto semplice. La conversione degli elettroni in
fotoni e la riconversione poi nuovamente in elettroni comporta costi maggiori (dal punto di vista dall’hardware
attivo). Ciò rende il costo dell’hardware attivo in fibra ottica più costoso “per porta”, rispetto alla soluzione in rame
a velocità equivalente su porte switch Ethernet Gigabit.
2.18
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Riferimenti tecnici
Ethernet 10 Gigabit: soluzione di cablaggio CopperTen™
10/07
Esempio di come cavi con la stessa
configurazione di attorcigliamento
si influenzino l’un l’altro.
L’anima a stella utilizzata nei progetti di molti
cavi di Categoria 6 aumenta e controlla la
distanza tra le coppie.
Pur essendo mantenuta la distanza tra le coppie all’interno
dello stesso cavo, la distanza tra quelle con la stessa
conformazione tra cavi adiacenti risulta ancora compromessa.
Il test sulla capacità di Shannon sulle soluzioni UTP Categoria 6 esistenti ha prodotto solo risultati nella gamma dei
5 Gbps. I risultati raggiunti precedentemente non fornivano i maggiori volumi necessari per calcolare anomalie
elettro­niche attive. C’era una bella differenza con i 18 Gbps richiesti. Quindi la domanda era: una soluzione UTP è in
grado di raggiungere i necessari requisiti di diafonia aliena o alla fine la fibra ottica risulterà dominante? L’assemblea
di agosto 2003 del gruppo di studio 802.3an produsse tre proposte principali:
1.ridurre le velocità di trasmissione dati a 2,5 Gbps e utilizzare la Categoria 6 UTP. Questa sarebbe stata la prima
volta che la velocità della fibra ottica non sarebbe stata raggiunta e che non si sarebbe raggiunta una
decuplicazione della velocità.
2.Permettere velocità di trasmissione di 10 Gbps ma ridurre la lunghezza del canale supportato a 37-55 metri
rispetto allo standard di settore di 100 metri della Categoria 6 UTP. Questa soluzione avrebbe avuto un grosso
impatto sulla flessibilità dell’impianto di cablaggio, tenendo in considerazione che la maggior parte delle
infrastrutture sono ideate con progetti dei piani che comprendono una distanza basata su 100 metri.
3.Utilizzare soluzioni schermate e abbandonare la molto più diffusa UTP come mezzo di trasmissione per
Ethernet 10 Gigabit su rame.
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Riferimenti tecnici
Esempio di un cavo centrale su cui hanno
effetto i sei adiacenti cavi del bundle.
Un primo test su progetti di cablaggio UTP Categoria 6 esistenti ha subito dimostrato che la stessa logica
utilizzata per la riduzione dell’impatto della diafonia tra coppie all’interno di un cavo non poteva essere applicata
ai requisiti della diafonia aliena. Le differenze nella configurazione dell’attorcigliamento e le distanze controllate tra
le coppie sono state una prassi di progettazione standard per il raggiungimento della conformità alla Categoria 6.
Mentre la distanza tra le coppie può essere controllata all’interno del rivestimento di un cavo, non può esserlo tra
coppie con la stessa configurazione su cavi adiacenti.
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Cablaggio Strutturato TrueNet®
La diafonia aliena è, molto semplicemente, la quantità di rumore misurato su una coppia di cablaggio in un canale
indotta da una coppia del cablaggio in un canale adiacente. Questa non è solo una preoccupazione per le coppie
con diverso attorcigliamento tra cavi, ma piuttosto per coppie con lo stesso attorcigliamento tra cavi adiacenti.
Riferimenti tecnici
Ethernet 10 Gigabit: soluzione di cablaggio CopperTen™
Anche la Categoria 5e verrebbe interamente scartata come mezzo di trasmissione proposto. I produttori di apparati
potrebbero domandarsi a questo punto quale sarebbe il significato di produrre hardware attivo per supportare velocità
di trasmissione che sono solo 2,5 volte superiori, o, nel caso dell’Ethernet 10 Gigabit su rame, se i limiti delle
distanze pari a 55 metri valgano veramente la pena. UTP poteva aver davvero raggiunto il suo limite.
Nella riunione successiva, CopperTenTM di ADC KRONE presentò una soluzione per il problema dell’Ethernet
10 Gigabit su distanze di 100 metri.
Separazione delle coppie
Con la costruzione del cavo standard di Categoria 6,
una maggiore separazione delle coppie all’interno del cavo
è controproducente per la separazione delle coppie tra cavi.
L’anima a stella spesso utilizzata spingeva le coppie all’interno
del cavo il più vicino possibile al rivestimento, mantenendo
le stesse combinazioni di coppie tra cavi suscettibili ad alti
livelli di diafonia.
Nel nuovo progetto di cavi CopperTen, le coppie sono tenute
separate creando un maggior livello di separazione tramite
un’unica anima a stella obliqua. Le estremità coronate sono
progettate nell’anima a stella per distanziare i cavi l’uno
dall’altro all’interno del bundle. I cavi in bundle dispongono
ora di una separazione sufficiente tra coppie con stessa
configurazione (stesso colore) per impedire la diafonia aliena.
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102588IT
Anima ellittica, di offset,
che ruota lungo la sua
lunghezza per creare un
vuoto d’aria tra i cavi
all’interno del bundle.
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Riferimenti tecnici
Cablaggio Strutturato TrueNet®
La riunione successiva del gruppo di lavoro si rivelò importantissima per rivolgere queste domande. Come potrebbe
un cavo UTP raggiungere la capacità desiderata di >18 Gbps e mantenere distanze di 100 metri a cui il settore
è ormai avvezzo, pur restando entro i normali limiti di dimensioni?
2.20
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FREQUENCY
Riferimenti tecnici
Ethernet 10 Gigabit: soluzione di cablaggio CopperTen™
L’effetto è molto più evidente quando lo si osserva dal
lato di un bundle di cavi. I picchi dell’anima ellittica
(frecce rosse) sono utilizzati come punti di contatto
lungo il tratto del cavo. Questi offrono la massima
distanza tra le vere coppie volgendo i lati dell’ellisse
(frecce gialle) dove sono contenute le coppie.
La riduzione della diafonia aliena è ora enormemente migliorata sul cavo standard di Categoria 6 e sul nuovo
cavo CopperTen. I miglioramenti sono approssimativamente di 20 dB migliori sul cavo CopperTen rispetto al cavo
standard di Categoria 6. Facciamo un esempio: ogni 3 dB di rumore extra c’è un effetto raddoppiante, che nel cavo
di Categoria 6 risulta oltre sei volte più rumoroso del cavo CopperTen.
FREQUENCY
CAT 6 ALIEN CROSSTALK SAMPLE W/CLASS F LIMIT
FREQUENCY
AUGMENTED CAT 6 ALIEN NEXT SAMPLE W/CLASS F LIMIT
FREQUENCY
Nell’esempio, la linea limite del cavo di Categoria 7 è stata utilizzata per mostrare il notevole miglioramento
CAT 6 ALIEN NEXT
SAMPLE W/CLASS F LIMIT
nell’eliminazione AUGMENTED
della diafonia
aliena.
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2.21
Riferimenti tecnici
CAT 6 ALIEN CROSSTALK SAMPLE W/CLASS F LIMIT
10/07
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Cablaggio Strutturato TrueNet®
Questo modello esclusivo separa e mantiene le coppie del cavo che hanno lo stesso attorcigliamento all’interno di
cavi diversi, a una distanza maggiore rispetto al passato.