Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

UTP-разъемы для сетей 10-Gigabit Ethernet

Бетси Зайоброн

В процессе разработки семейств продуктов, которые должны соответствовать еще не принятой спецификации на СКС расширенной категории 6, производители создали новое поколение UTP-разъемов.

Разрабатываемая спецификация на структурированные кабельные системы (СКС) расширенной категории 6 (Augmented Category 6), предназначенные для организации каналов 10-Gigabit Ethernet длиной до 100 м, предполагает экстраполяцию характеристик канала класса E до частоты 500 МГц и минимизацию межкабельных наводок, выражаемых параметром ANEXT. Это означает, что производители соединительного оборудования должны разрабатывать новые конструкции UTP-разъемов, улучшающие взаимодействие создающей шум вилки и компенсирующей его розетки и уменьшающие нежелательную электромагнитную связь между соседними разъемами на коммутационном поле и рабочих местах пользователей сети.

Эффект задержки

“В отличие от кабелей с почти линейной зависимостью рабочих характеристик от частоты для разъемов трудно обеспечить соблюдение требований спецификации при экстраполяции рабочих характеристик на более высокую частоту и их тестировании на этой частоте, — утверждает Валери Рибински, инженер по мировым продажам компании Siemon (www.siemon.com). — В вилке компенсация наводок (шума) не производится, поэтому ее конструкция остается неизменной. Таким образом, чтобы обеспечить работу канала на частотах до 500 МГц, необходимо усовершенствовать конструкцию розетки”.

В паре вилка—розетка, первая генерирует шум, а вторая компенсирует его. Генерация шу-ма вилкой происходит по двум причинам. Во-первых, поскольку ее контакты расположены параллельно, то подобно миниатюрным антеннам они могут излучать и принимать сигналы и таким образом влиять друг на друга. Во-вторых, поскольку витую пару 2 или 3 (в зависимости от используемой схемы разводки проводников — 568A или 568B) расплетают и охватывают ею витую пару 1, то это повышает уровень перекрестных наводок.

Полную версию данной статьи смотрите в 10-ом номере журнала за 2005 год.

“Возникающие в вилке наводки должны быть скомпенсированы в розетке, — объясняет Андре Мутон, менеджер по продуктам компании Belden CDT Networking (www.beldenibdn.com). — Однако проблема заключается в том, что сделать это невозможно до тех пор, пока сигнал не достигнет определенной точки на печатной плате розетки”.

Наличие некоторого расстояния между местом генерации шума в вилке и местом его компенсации в розетке приводит к возникновению так называемого эффекта задержки. На низких частотах он практически не влияет на работу канала, но на частотах выше 300 МГц вызывает рост уровня перекрестных наводок NEXT. “Наша задача — получить два противофазных сигнала, которые в сумме дали бы ноль, но из-за задержки распространения один из сигналов получает дополнительный фазовый сдвиг, — комментирует г-н Мутон. — Чем выше частота, тем этот сдвиг больше и тем хуже компенсируются наводки. Именно плохая работа разъемов является основной причиной значительного уровня NEXT на высоких частотах”.

На частоте 500 МГц (предельная рабочая частота канала, предусмотренная проектом стандарта 10-Gigabit Ethernet) эффект задержки во многих существующих UTP-разъемах дает слишком высокий уровень шума, не соответствующий экстраполированным требованиям, которые предъявляются к рабочим характеристикам канала, а значит, производители соединительного оборудования должны совершенствовать свои разъемы. “Чтобы создать хороший 10-Гбит/с разъем, нужно улучшить значения параметра NEXT в полосе частот от 250 до 500 МГц, уменьшить возвратные потери и наводки ANEXT (на уровне разъемов) на всех рабочих частотах, а также повысить стабильность качества терминирования кабелей”, — рассуждает Фил Чандлер, менеджер по развитию бизнеса компании Panduit (www.panduit.com).

Близко, еще ближе!

Для решения проблем, связанных с эффектом задержки на частоте 500 МГц, некоторые компании-производители выпустили модифицированные или совсем новые розетки, конструкция которых уменьшает расстояние между местом генерации шума и местом его компенсации.

Так, в состав UTP-системы 10Gig компании Panduit вошел модифицированный розеточный модуль TX6 10Gig, вставляемый в ее же розеточные и коммутационные панели Mini-Com. “С целью улучшения работы разъема мы реализовали запатентованную технологию Flex и выпустили новый терминирующий колпачок, — говорит г-н Чандлер. — Технология Flex улучшает показатели NEXT и снижает возвратные потери разъема, приближая средства компенсации шума к тому месту, где он генерируется”. Кроме того, как отметил г-н Чандлер, чтобы улучшить компенсацию внутренних наводок и частично подавить наводки ANEXT, которые образуются в канале, специалисты Panduit переконструировали основную печатную плату розеточного модуля TX6.

Представители компании Panduit утверждают, что ее новая методика терминирования кабелей повышает стабильность качества выполнения этой операции и имеет огромное значение для реализации более высокочастотных каналов 10-Gigabit Ethernet. “Каждый из проводников кабеля направляется в предназначенный для него квадрант на терминирующем колпачке, а затем подводится к месту терминирования, — объясняет г-н Чандлер. — После этого розетка терминируется с помощью специального инструмента, уменьшающего давление на ее компоненты в ходе выполнения этой операции. При использовании данной методики терминирования сохраняется геометрия витых пар кабеля и не нужно расплетать проводники, что способствует улучшению характеристик возвратных потерь и NEXT”.

В январе с. г. компания Belden CDT Networking выпустила на рынок кабельную систему IBDN System 10GX (для сетей 10-Gigabit Ethernet), которая, как утверждается в материалах компании, обеспечит необходимые рабочие характеристики канала на частотах до 625 МГц. Модули 10GX этой компании снабжены запатентованной гибкой печатной платой FleXPoint, расположенной прямо в месте контакта с вилкой, что минимизирует эффект задержки.

“Мы предусмотрели наличие в вилке металлической управляющей пластины (management bar), которая позволяет определять и точно корректировать ее “поведение”, — говорит г-н Мутон. — Комбинация управляющей пластины (предназначенной для уменьшения перекрестных наводок) и гибкой печатной платы FleXPoint (минимизирующей эффект задержки) обеспечивает надлежащие значения параметра NEXT в полосе ча-стот до 625 МГц”.

Кроме того, компания Belden CDT Networking выпустила устройство X-Bar, обеспечивающее правильное расположение витых пар кабеля (под прямым углом друг к другу) для заделки их в розетку. “На высоких частотах любое изменение в расположении проводников может повлиять на работу канала, — отмечает г-н Мутон. — Поговорите с любым инсталлятором и он скажет вам, что в полевых условиях добиться надлежащей работы канала отнюдь не просто. Пластиковое устройство X-Bar, удерживающее проводники вместе и обеспечивающее их нужное (для терминирования) расположение, позволяет в полевых условиях получать такие же превосходные характеристики канала, как и в лабораторных”.

Предназначенные для сетей 10-Gigabit Ethernet UTP-разъемы компаний Hubbell Premise Wiring (www.hubbell-premise.com) и Siemon, которые, как было заявлено, могут работать на частотах до 625 МГц, не имеют гибких печатных плат, сокращающих расстояние между местами генерации и компенсации шума.

Розеточный модуль 10G 6 MAX компании Siemon снабжен усовершенствованной печатной платой, настроенной и сбалансированной с помощью запатентованной технологии фазовой задержки. Поскольку розетки NEXTSPEED Ascent фирмы Hubbell разработаны на основе ранее выпущенных розеток Xcelerator, они совместимы с ударным инструментом 1-Punch этой же фирмы. “Наша розетка Xcelerator уже имела укороченную конструкцию, при которой печатная плата расположена под контактами, — рассказывает Шади Абухазалех, руководитель группы по новым разработкам компании Hubbell Premise Wiring. —Конструкция этой розетки опережала свое время и обладала значительным запасом по характери-стикам. И для соответствия новым требованиям мы лишь немного модифицировали ее основную печатную плату”.

Различные подходы

Чтобы кабельный канал поддерживал технологию 10-Gigabit Ethernet, уровень ANEXT в нем должен быть в 30 раз ниже уровня ANEXT, допустимого для каналов 1-Гбит/с сетей. Наводки ANEXT возникают не только между соседними кабелями в кабелепроводе, но и между расположенными на лицевой или коммутационной панели розетками.

“С целью уменьшения наводок ANEXT в разъемах мы можем физически изолировать их друг от друга, — рассуждает г-жа Рибински из компании Siemon. — Самый простой способ — использовать для этого экранированную кабельную систему, но, поскольку инсталлированная база UTP-систем огромна, необходимо разрабатывать решения и для них”.

Г-жа Рибински полагает, что разработчики и инсталляторы СКС станут уделять повышенное внимание методам прокладки кабелей, увеличивающим расстояние между ними. “Могут появиться конструкции, в которых кабели, заделанные в четные порты коммутационной панели, будут уложены в организаторы, расположенные над этой панелью, а заделанные в нечетные порты — в организаторы под ней, — комментирует свою точку зрения г-жа Рибински. — При этом инсталляция будет выглядеть аккуратно, и кабели будут разнесены друг от друга”.

Модифицируя печатные платы розеток, можно уменьшать уровень ANEXT, но большинство производителей СКС борются с межкабельными наводками, главным образом разрабатывая новые конструкции кабелей и коммутационных панелей. Например, для минимизации перекрестных наводок коммутационная панель NEXTSPEED Ascent компании Hubbell имеет расположенные в шахматном порядке врезные контакты, причем врезные контакты разных портов смещены относительно друг друга.

“Значительного улучшения параметра ANEXT нельзя достичь в рамках конструкции одной розетки, эта задача должна решаться в масштабе всей розеточной или коммутационной панели, — утверждает г-н Абухазалех. — Вместо определенного порядка размещения розеток на панели мы используем контактную структуру с самоподавлением перекрестных наводок”.

Врезные контакты розеток компании Hubbell тоже расположены в шахматном порядке, что помогает изолировать пары разных кабелей друг от друга. “Розетки NEXTSPEED Ascent спроектированы на основе ранее выпущенных розеток, которые уже имели расположенные в шахматном порядке врезные контакты”, — поясняет г-н Абухазалех.

Вместо того чтобы совершенствовать существующие UTP-разъемы, в компании Belden CDT Networking решили разработать новое соединительное оборудование, как говорится, с нуля. В результате появилась конструкция модуля врезных контактов (оконцевателя) MatriX, которая по заявлению представителей компании, обеспечивает подавление наводок ANEXT на 15 дБ по сравнению с традиционной реализацией таких модулей. “Мы пришли к выводу, что источник наводок ANEXT находится не внутри розетки, а в месте подключения к ней кабеля, там, где врезные контакты действуют как антенны, — объясняет г-н Мутон из компании Belden CDT Networking. — Поэтому, не делая попыток улучшить имеющиеся продукты с целью снижения уровня ANEXT, мы решили эту проблему с помощью простой и элегантной конструкции”.

Четыре пары врезных контактов в оконцевателе розетки 10GX компании Belden CDT Networking расположены не параллельно, а под углом 90° друг к другу, что практически сводит на нет их электромагнитную связь. “Левая верхняя пара ориентирована вертикально, правая верхняя — горизонтально, правая нижняя — вертикально и левая нижняя — горизонтально, — объясняет г-н Мутон. — Это гарантирует, что ни одна из розеток панели не будет создавать наводки для соседних розеток”.

Поскольку устранение наводок ANEXT происходит в модуле врезных контактов розетки, то, как заверяют представители компании Belden CDT Networking, порты коммутационной панели могут находиться на одной линии и плотность их размещения снижать не нужно. “Наша конструкция гарантирует уровень PSANEXT на 2 дБ выше требуемого уровня вплоть до частоты 625 МГц”, — с гордостью подчеркивает г-н Мутон.

Интероперабельность?

Многие представленные сегодня на рынке UTP-решения для 10-Гбит/с сетей рекламируются как полные, или законченные (end-to-end) кабельные системы. “Чтобы соответствовать требованиям, предъявляемым к характеристикам 10-Гбит/с решений, вы должны разработать абсолютно новую кабельную систему, — утверждает г-н Чандлер из компании Panduit. — При создании своей полной системы нам пришлось модифицировать все ее компоненты, чтобы они могли совместно работать, обеспечивая необходимые для передачи трафика 10-Gigabit Ethernet характеристики канала. Стандарт на технологию 10-Gigabit Ethernet (для медного кабеля) находится на стадии разработки, и пока еще не определены процедуры тестирования компонентов соответствующих трактов. Поэтому сегодня ни одна компания не может утверждать, что ее компоненты можно использовать совместно с компонентами других производителей для построения 10-Гбит/с каналов”.

Г-н Мутон из компании Belden CDT Networking тоже признает необходимость использования полной кабельной системы и добавляет: “Кабель, розетка и соединительный шнур должны быть согласованы для работы друг с другом. С этой целью разработчикам СКС приходится определять достоинства и недостатки каждого компонента и компенсировать последние в рамках системы. Именно по такому пути пошли разработчики нашей компании, которым удалось создать 625-МГц кабельную систему, с определенным запасом соответствующую требованиям, предъявляемым к такого рода решениям. Со временем компоненты разных производителей будут интероперабельны друг с другом и обратно совместимы с ранее выпущенными продуктами, но пока для построения 625-МГц трактов мы предлагаем использовать только наше полное решение”.

Гленн Кирстед, старший менеджер по продуктам для медных систем компании Hubbell Premise Wiring, говорит: “Мы продвигаем наше решение NEXTSPEED Ascent как открытую систему. Согласно нашей стратегии True Choice (“Свобода выбора”), заказчики могут выбирать кабель любого производителя, с которым у нас имеются партнерские отношения. Если же они предпочитают полное решение, то могут купить наш 10-Гбит/с кабель”.

Производители утверждают, что их 10-Гбит/с UTP-системы станут интероперабельными и обратно совместимыми тогда, когда все необходимые стандарты будут приняты. Однако недавние их заявления о том, что следует использовать только предлагаемые ими полные решения, порождают ряд вопросов.

“Заявления о том, что для создания 10-Гбит/с кабельной инфраструктуры нужно использовать полную кабельную систему, свидетельствуют о компенсации недостатков одного компонента этой системы другим ее компонентом, что строго запрещено стандартом, — рассуждает г-жа Рибински. — Рано или поздно кабельную систему, о которой идет речь, подключат к интерфейсам активного оборудования, параметры которых не контролируются разработчиками системы. И я хочу спросить тех, кто требует использовать полные решения: кто же будет настраивать гнездо активного сетевого устройства, чтобы оно могло работать с вашей системой?”.

Выполненная работа

Специалисты компаний, реализующих различные подходы к улучшению взаимодействия создающей шум вилки с компенсирующей его розеткой (для соответствия требованиям проекта спецификации на СКС расширенной категории 6) и уменьшению уровня наводок ANEXT, единодушны в том, что параметры разъемов имеют огромное значение для построения сетей 10-Gigabit Ethernet. При этом они высоко оценивают свою проделанную работу.

“Разработка 10-Гбит/с продуктов — большое достижение кабельной индуст-рии, — считает г-жа Рибински из компании Siemon. — Хотя стандарт 10-Gigabit Ethernet еще полностью не определен, на мой взгляд, все основные требования к кабельным системам в достаточной мере стабилизировались, чтобы сегодня производители могли разрабатывать свои продукты”.

Г-н Мутон из компании Belden CDT Networking добавляет: “Подходящие разъемы важны для успешного построения канала 10-Gigabit Ethernet так же, как подходящие шины для победы болида “Феррари” в гонках “Формулы-1”. Если у вас есть отличный кабель, но нет должных средств подсоединения его к другим компонентам сети, вы не сможете передавать данные быстро. Для снижения наводок NEXT на частотах порядка 500 МГц наибольшее значение имеет оптимизация параметров розетки, а для минимизации наводок ANEXT нужно оптимизировать комбинацию розетки и кабеля”. .





  
10 '2005
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• «Бережливое» производство в Эспоо

инфраструктура

• Самое дорогое в ИБП

• Устранение радиопомех в БЛВС

информационные системы

• Родео с настольными ПК

• Тестируем продукты управления настольными системами

сети связи

• IP-коммуникации: время пришло

• Why MAX?

кабельные системы

• Системы видеонаблюдения на базе UTP-кабеля

• UTP-разъемы для сетей 10-Gigabit Ethernet

• Перспективные решения для ИТ-инфраструктур

защита данных

• Защищаемся от XML-атак

• Как защитить хранящиеся данные

• Храните ваши данные в безопасности

новые продукты

• NAS-серверы компании R-Style Computers; Пылевлагозащищенная кросс-муфта для ВОЛС; Новые ИБП Power-Vision 3F; Консольные серверы от Aten International; Linux-cерверы OpenPower


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх