40 Gbits/s (40GBASE-T) su cavo twistato categoria 8 ( standard in via di definizione)

Frank Straka, Product Development Manager, Panduit, www.Panduit.com
Tradotto e adattato da: Massimo Decker

L’evoluzione del cat 6 verso le trasmissioni 10Gig su rame è il 6a normato dagli standard ANSI/TIA-568-C.2 Categoria 6A e ISO 11801 Edizione 2.1 Classe EA e adottato dalla pluralità di produttori. Una ulteriore evoluzione si ha con la cat7 normata dal solo ISO 11801 classe F che spinge le frequenze in gioco fino a 1500MHz e si propone come migliorativo rispetto a quanto proposto nel cat6a.

Recentemente è stata costituita la task force  IEEE P802.3bq (a cui Panduit collabora attivamente – vd agenda lavori di settembre 2013 http://www.ieee802.org/3/bq/public/sep13/index.html ) per creare uno standard per le trasmissioni  40 – Gigabit Ethernet su cavi di rame a doppino ritorto ( 40GBASE – T) . Questa è la nuova generazione dopo quella dei 10 Gigabit Ethernet su rame twisted-pair (10GBASE-T) . Le famiglie di standard BASE-T sono considerate come uno degli standard Ethernet di maggior successo nel mondo di oggi . Sono dotati di vantaggi di costo e facilità di implementazione con auto-negoziazione e il connettore RJ45 onnipresente per la compatibilità verso il basso . L’IEEE è il principale ente di standardizzazione per la BASE- T , con particolare attenzione sia verso gli apparati attivi che verso il cablaggio . A sostegno dello sviluppo di 40GBASE – T , gli organismi di normazione di cablaggio ( TIA e ISO / IEC) hanno anche lavorato sodo sulla creazione delle specifiche  di Categoria 8 per il cablaggio e per i connettori.

Compromesso

Tra le specifiche del cablaggio e quelle degli apparati attivi si deve raggiungere un compromesso. I cavi che sono più facili da progettare e realizzare tendono ad avere prestazioni peggiori , che richiedono attrezzature più avanzate , mentre cavi più complessi e difficili da produrre ( alti costi) ottengono prestazioni migliori e necessitano di apparati attivi meno avanzati. L’obiettivo dello standard è di cercare di trovare il compromesso ottimale tra questi elementi per ottimizzare i tempi di commercializzazione e il consumo di energia per l’utente e mantenere un ampio potenziale di mercato .

Collaborazione necessaria

40GBASE – T è un ottimo esempio in cui i fornitori di apparecchiature e fornitori di cablaggio stanno lavorando insieme per cercare di trovare lo scenario ottimale. Venditori di cablaggio, ad esempio Panduit , vogliono assicurarsi che i nostri clienti continuano a godere i vantaggi dello standard BASE- T . Dobbiamo fare in modo che la specifica del cablaggio abbia un portata e fruibilità sufficiente in modo che possa essere utilizzato in più scenari possibili.

Mentre non ci sono standard ufficiali ancora sviluppati , è chiaro che 40GBASE -T richiederà ancora la più avanzata tecnologia di cavi a doppino ritorto . Esso richiede una larghezza di banda compresa tra 1.500 e 2.000 MHz . Come punto di riferimento , 10GBASE -T richiede solo Componenti di categoria 6A/Classe EA con una larghezza di banda di 500 MHz . Anche le norme ISO / IEC europee per Categoria 7A/Class FA hanno solo una larghezza di banda di 1000 MHz . La differenza di grandezze può essere vista in fig . 1 .

Fig. 1: Standard di cablaggio attuali versus 40GBASE-T (Categoria 8).

Un altro cambiamento del 40GBASE – T rispetto al BASE- T tradizionale è che la lunghezza del canale doveva essere ridotta da 100 metri a 30 metri , al fine di ridurre il consumo energetico e le complessità delle attrezzature. ( “Canale” è il termine per la combinazione di cavi e connettori . ) Tutte le categorie precedenti e standard Ethernet Base-T erano consentiti per lunghezze fino a 100 m . Per poter servire correttamente il più ampio mercato possibile, le aziende hanno lavorato per garantire che la massima lunghezza del canale fosse di almeno 30 metri – progettato per supportare le topologie end of row e  top of rack per  fornire ai clienti di data center la massima flessibilità . Mentre questa lunghezza può cambiare poiché non vi è alcuna norma pubblicata , a questo punto 30 m viene considerata la probabile lunghezza massima del cavo ( vedi fig. 2 ) .

Fig. 2: Lunghezze massime a confronto.

Disponibile il prossimo anno

Ciò mette in evidenza è che non ci sono standard di cablaggio esistenti pronti a soddisfare le esigenze di 40GBASE – T . Le docietà di cablaggio stanno lavorando duramente per sviluppare la nuova Categoria 8 per cavi e connettori . C’è stato un grande progresso ad opera di alcune aziende di cablaggio come Panduit  nello sviluppo di  connettori e cablaggi con larghezze di banda 2.000 MHz ( vedi fig. 3) .

Si prevede che i prodotti saranno disponibili alla fine del 2014 al primo 2015 , quando gli standard saranno maggiormente definiti . A questo punto gli standard sono in uno stato di flusso costante , quindi è ancora troppo presto per sviluppare prodotti.

Fig. 3: Prototipi Categoria 8 e risultati dei test.

Nel frattempo che cablaggio installare?

La tabella 1 evidenzia le diverse categorie di cavi e le applicazioni che sono destinate a sostenere , così come il percorso di aggiornamento attraverso le diverse velocità di trasmissione dati . 1000BASE – T funzionerà su Categoria 6 , 10GBASE -T funzionerà su Categoria 6A , e 40GBASE -T verrà eseguito sulla categoria 8 che ancora deve essere completamente definita . Non ci sono applicazioni specifiche Ethernet per categoria 7 o categoria 7A . Dal momento che gli standard 40GBASE -T sono in stato di realizzazione e nessuno degli standard esistenti si avvicina a questi requisiti , si raccomanda a coloro che oggi vogliano installare 10GBASE -T di usare cablaggio e connettori Categoria 6A. 

Tabella 1: panoramica degli attuali standard di cablaggio con velocità di trasmissione dati supportate e percorso di aggiornamento

40GBASE – T sta diventando un ottimo esempio di diverse industrie che collaborano insieme al fine di fornire ai nostri clienti i prodotti ottimali nel minor tempo possibile ( time to market)  Società di cablaggio come Panduit stanno lavorando sodo e facendo la nostra parte per progettare i cavi e i connettori di prossima generazione in modo che 40GBASE -T diventa un altro membro di successo della famiglia Ethernet BASE-T .

Attualmente, lo stato dell’arte per il cablaggio in rame twisted-pair in esecuzione è 10GBASE -T su cablaggio di Categoria 6A . La soluzione Panduit MaTriX  Categoria 6A , compreso il cavo PUP6A04BU – UG con jack CJ6X88TG stile , è un esempio di un sistema Cat 6A ( lunghezze fino a 100 m , con una larghezza di banda di 500 MHz). Esiste anche una soluzione ottimale di cavo per tratte di lunghezza di poco inferiore ( fino a 70m): la soluzoine 6a SD ( Small Diameter) che permette di avere il 10G BASE-T con un cablaggio molto economico, efficinete e di facilissima installazione data la sezione del cavo tipica di un cat6