Diese neue Anwendung wird in späteren Versionen dieses Dokuments behandelt.
Die Themenübersicht des Dokuments ist unten aufgeführt:
- IEEE 802.3bj – 100GBASE-CR4
- IEEE 802.3bp – Gigabit-Ethernet über ein einzelnes Adernpaar
- IEEE 802.3bm – 100GBASE-SR4
- IEEE 802.3bq – 40GBASE-T
- IEEE 802.3bt – Power over Ethernet (PoE)
- ANSI/TIA 568-C 2.1 – Twisted-Pair-Verkabelung für 40 Gbit/s
- ANSI/TIA 568-0.D – Telekommunikationsverkabelung für Unternehmensumgebungen: Allgemeine Aspekte
- ANSI/TIA 942-A – Rechenzentren
- ANSI/TIA 4699 – Strukturierte Verkabelung für Bildungseinrichtungen
- ANSI/TIA TSB 162-A – WLAN-Verkabelung

IEEE 802.3bj – 100GBASE-CR4:
Dieser Standard zielt darauf ab, Übertragungsgeschwindigkeiten von 100 Gigabit/s zu erreichen und dabei das in 802.3 definierte Ethernet-Frame-Format einzuhalten. Als Übertragungsmedium können entweder Backplanes (ein Switch-Stack) oder bis zu 5 Meter lange Doppelaxialkabel verwendet werden.
Das Protokoll nutzt vier parallele Übertragungskanäle mit einer Übertragungsrate von 25 Gbit/s pro Kanal im Vollduplex-Modus.
Das Projekt umfasst vier mögliche Verbindungsformate: 100GBASE-KR4 dient der Verbindung von Switches oder Blades der nächsten Generation (Backplanes), 100GBASE-PR4 der Verbindung herkömmlicher Switches und ermöglicht das Stacking mit Switches, die neue Stacking-Systeme implementieren, und 100GBASE-CR4 der Verbindung von Top-of-Rack-Switches (ToR) mit Servern über bis zu 5 Meter lange Doppelaxialkabel.
Die Veröffentlichung des Standards war für Juli 2014 geplant.

IEEE 802.3bp – Gigabit-Ethernet über ein einzelnes Adernpaar.
Nach der Interessenbekundung (Call for Interest, CFI), einer Branchenumfrage zur Bedarfsanalyse für Gigabit-Ethernet-Anwendungen über ein einzelnes verdrilltes Adernpaar, die Anfang 2012 gestartet wurde, hat das Projekt nun Fortschritte gemacht und wurde in IEEE 802.3bp umbenannt.
Der primäre Anwendungsbereich dieses neuen Standards ist die Industrie, insbesondere die Automobil-, Luftfahrt- und Bahnindustrie. Dort dient die Anwendung der Vernetzung von Diagnosesystemen, Internetzugang, Steuerungssystemen, Kameras usw. Obwohl die CFI die genannten Sektoren als primären Anwendungsbereich festlegt, ist der Standard offensichtlich auch in anderen Umgebungen anwendbar, in denen die Leistung der installierten Verkabelung die Anforderungen dieses Standards erfüllt, der sich noch in der Entwicklung befindet.
Es ist wichtig zu erwähnen, dass dieser Standard die Verwendung von UTP-Kabeln empfiehlt, da diese in Umgebungen ohne Erdung eine höhere Leistung als geschirmte Kabel bieten.
Parallel dazu wird ein PoE-Standard entwickelt, der ebenfalls nur ein Adernpaar nutzt. Dieser Standard wird in den in dieser Anwendung verwendeten Schnittstellen implementiert und ermöglicht die Stromversorgung entfernter Geräte über nur ein Kupferpaar.
Derzeit wird an Schnittstellen gearbeitet, die Verbindungen von ca. 15 Metern Länge und bis zu vier Anschlüssen ermöglichen, vorwiegend für Anwendungen im Automobilbereich. Darüber hinaus werden weitere Schnittstellen entwickelt, die diese Distanz auf über 40 Meter erweitern und Anwendungen in der Industrie, im Schienenverkehr und in der Luftfahrt ermöglichen.

IEEE 802.3bm – 100GBASE-SR4:
Das IEEE-802.3bm-Projekt wurde ins Leben gerufen, um die Anwendung 100GBASE-SR4 zu entwickeln. Diese ermöglicht eine 100-Gbit/s-Übertragung über acht Multimode-Fasern (vier in jeder Richtung), wobei jede Faser mit einer Wellenlänge von 25 Gbit/s moduliert wird. Im Gegensatz dazu verwendet der aktuelle Standard 100GBASE-SR10 20 Fasern mit jeweils 10 Gbit/s. Der Grund für diese Neuentwicklung ist rein wirtschaftlicher Natur: Die benötigte passive Glasfaserinfrastruktur ist deutlich einfacher, und vor allem die optischen Schnittstellen sollen bis zu 50 % günstiger sein als bei 100GBASE-SR10. Um diese signifikanten Kosteneinsparungen bei den optischen Schnittstellen zu erzielen, werden verschiedene Modulationstechniken geprüft, wobei noch kein Konsens erzielt wurde. Die verschiedenen Modulationsvorschläge sind in der folgenden Abbildung dargestellt. Sie zeigen jeweils den prozentualen Anteil der Zustimmung, den sie in den bisherigen Treffen erhalten haben.

Wie ersichtlich, ist CWDM die am häufigsten gewählte Option, obwohl sie derzeit nur knapp über 30 % Zustimmung genießt. Für eine endgültige Entscheidung sind mindestens 75 % Zustimmung erforderlich. Erste Hinweise auf die maximal unterstützten Entfernungen für diese Anwendung über Multimode-Faser deuten darauf hin, dass mit OM3-Multimode-Faser etwa 70 Meter und mit OM4-Multimode-Faser etwa 100 Meter erreicht werden können, jeweils unter Berücksichtigung von bis zu zwei Verbindungen. Dasselbe Projekt arbeitet auch an der 40GBASE-ER-Anwendung, um 40-Gbit/s-Übertragungen über Singlemode-Faser über Entfernungen von 40 km zu realisieren. Die Veröffentlichung des Standards wird bis März 2015 erwartet.

IEEE 802.3bq – 40GBASE-T:
Die Arbeitsgruppe zur Entwicklung der 40GBASE-T-Anwendung, die Datenübertragungen von 40 Gbit/s über Twisted-Pair-Kabel ermöglicht, wurde nun eingerichtet. Diese Arbeitsgruppe und letztendlich auch der offizielle Name des 40GBASE-T-Standards lautet IEEE 802.3bq. Neben der Beibehaltung der Ethernet-Frame-Formate beinhaltet diese Anwendung auch Auto-Negotiation und ist somit abwärtskompatibel zu bestehenden Ethernet-Anwendungen wie 10GBASE-T und 1000BASE-T. Für 40GBASE-T-Kanäle wurde eine maximale Länge von 30 Metern mit bis zu zwei Verbindungen festgelegt. Dies sollte ausreichen, um die maximale Länge einer Rackreihe in einem Rechenzentrum abzudecken – das Hauptziel dieses neuen Protokolls.

Zur Definition der erforderlichen Eigenschaften von 40GBASE-T-Schnittstellen werden 5-Meter-Kanalmodelle (zwei 1-Meter-Patchkabel und eine 3-Meter-Verbindung) und 30-Meter-Modelle (zwei 3-Meter-Patchkabel und 24-Meter-Verbindungen) verwendet. Es ist wichtig zu beachten, dass neben der maximalen Kanallänge von 30 Metern auch die minimalen Kanal- und Patchkabelabstände untersucht werden.

 

Zusätzlich wird ein „Zero Connections“-Verbindungsmodell in Betracht gezogen; dabei handelt es sich um Patchkabel, die direkte Verbindungen zwischen Switches und/oder Servern ermöglichen. Diese Patchkabel, die direkte Verbindungen ermöglichen, weisen andere und überlegene elektrische Eigenschaften auf als solche, die in einem Kabelkanal verwendet werden.

 

 

IEEE 802.3bt – Power over Ethernet ++
Die Einführung neuer PoE-fähiger Geräte, die mehr Leistung als der aktuelle 802.3at-Standard (25,5 W) benötigen, hat zur Entwicklung eines neuen PoE-Standards geführt, der höhere Leistungsstufen unterstützt. Ziel dieses neuen Standards ist es, alle vier Adernpaare des Kabels zu nutzen (bisher wurden nur zwei Paare verwendet) und so Leistungsstufen von rund 50 W zu erreichen. Zu den Geräten mit höherem Leistungsbedarf gehören Computer oder virtuelle Maschinen (Thin Clients), hochauflösende IP-Kameras, Access Points der nächsten Generation, NAS-Geräte (Network Attached Storage) und sogar LED-Leuchten, die zunehmend über die bestehende Twisted-Pair-Verkabelung mit Strom versorgt werden. Es wird geschätzt, dass dieser Markt bis 2020 ein Geschäftsvolumen von über 400 Millionen US-Dollar erreichen könnte. Besonders hervorzuheben ist die erwartete hohe Nachfrage nach dieser Anwendung zur Stromversorgung von Geräten in Gebäudeleitsystemen (BMS), wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

 

Die Entwicklung dieser Anwendung setzt voraus, dass alle Verkabelungssysteme verwendet werden können, solange der Gleichstromschleifenwiderstand 25 Ohm nicht überschreitet. Alle CommScope-Verkabelungssysteme (SYSTIMAS und UNIPRISE) ab Kategorie 5E sind mit diesem neuen PoE-Standard kompatibel.

ANSI/TIA 568-C.2.1 – Verdrillte Zweidrahtleitungen für 40 Gbit/s.
In der aktuellen Version dieses Entwurfs sind bereits einige wichtige Punkte enthalten, die wir erörtern werden. Die maximale Entfernung und das Verbindungsmodell für die neuen Systeme der Kategorie 8 sind definiert: 30 Meter und maximal zwei Verbindungen bei einer Bandbreite von 2 GHz. Die aktuellen Arbeiten basieren auf der Modellierung der Komponenten und der Harmonisierung der Lösungen hinsichtlich der in ISO/IEC TR 11801-99-1 entwickelten Komponenteneigenschaften. Es ist wichtig zu betonen, dass der amerikanische Standard für Kategorie 8 ausschließlich den RJ45-Stecker als Schnittstelle anerkennt. Die folgende Tabelle zeigt die mechanische Abwärtskompatibilität der Komponenten der Kategorie 8 mit denen vorheriger Kategorien.

 

Es wird außerdem an einem sogenannten „End-to-End-Kanal“ gearbeitet, einem Patchkabel mit besonderen Eigenschaften, das sich von Standardkabeln unterscheidet. Es soll direkte Verbindungen zwischen Geräten ermöglichen, beispielsweise zwischen einem Switch und einem Server. Bezüglich der Kabelgröße wird die Möglichkeit geprüft, den maximalen Durchmesser auf 9 mm zu begrenzen; dieser Punkt wird jedoch noch bewertet.

ANSI/TIA 568-0.D. Telekommunikationsverkabelung für Unternehmensumgebungen. Allgemeine Aspekte.
Die Arbeiten zur Entwicklung der allgemeinen Anforderungen an die Telekommunikationsverkabelung in Unternehmensumgebungen haben begonnen. Obwohl sich das Projekt noch in einem sehr frühen Stadium befindet, lassen sich im aktuellen Entwurf bereits einige Punkte anmerken. Die Nomenklatur für die verschiedenen Verteilerpunkte eines strukturierten Verkabelungssystems, die gemäß diesem amerikanischen Standard traditionell als MC (Main Cross-Connect), IC (Intermediate Cross-Connect) und HC (Horizontal Cross-Connect) bezeichnet werden, wird geändert. Künftig werden sie – deutlich allgemeiner – als DC, DB und DA (Verteilerpunkt C, B und A) bezeichnet. Ebenso werden die Benutzeranschlüsse, die bisher als TO (Telecommunications Outlets) bezeichnet wurden, künftig als EO (Equipment Outlets) bezeichnet. Alle diese Nomenklaturänderungen sind in der folgenden Abbildung dargestellt.

 

Ein weiterer wichtiger Punkt dieser Norm betrifft die maximal zulässige Dämpfung und die Übertragungsdistanzen für alle Ethernet- und Fibre-Channel-Anwendungen mit Multimode- und Singlemode-Fasern als Übertragungsmedium. Diese sind im Folgenden aufgeführt.

 

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ANSI/TIA 942-A. Rechenzentren.
Die Arbeiten an den finalen Resolutionen der Kommentare der verschiedenen Organisationen, die die Arbeitsgruppe zur Überprüfung dieses Standards bilden, sind im Gange. Neben der Übernahme neuer Topologien, die in der vorherigen Version dieses Dokuments angekündigt wurden (Fat-Tree, Full-Mesh, Interconnected Mesh, Centralized Switch und Virtual Switch), besteht die wichtigste und aktuellste Änderung darin, dass die maximale Patchkabellänge für direkte Verbindungen zwischen Geräten in Rechenzentren von 15 Metern auf aktuell 10 Meter reduziert wurde.

Das Ziel bei der Verkabelung von Rechenzentren ist zunehmend die Implementierung strukturierter Verkabelung und die Vermeidung direkter Verbindungen zwischen Geräten so weit wie möglich, sowohl aufgrund ihrer mangelnden Flexibilität als auch aufgrund der im Vergleich zur strukturierten Verkabelung schlechteren technischen Leistungsfähigkeit, die direkte Verbindungen mit sich bringen.

ANSI/TIA 4966 – Strukturierte Verkabelung für Bildungseinrichtungen.
Der TIA-4966-Standard, der die technischen Merkmale, die Leistungsfähigkeit und Empfehlungen für die Implementierung strukturierter Verkabelung in Bildungseinrichtungen wie Universitäten, Schulen usw. beschreibt, wurde nun zur sofortigen Veröffentlichung freigegeben. Dieser Standard orientiert sich an den Prinzipien der allgemeinen EIA/TIA-568C-Standards hinsichtlich Verkabelungstopologie und maximaler Entfernungen sowie an EIA/TIA 569C hinsichtlich Leerrohren und Technikräumen. Es ist anzumerken, dass dieser Standard die Verwendung von Kategorie-6A- und OM4-Glasfaser für Neuinstallationen sowie von Kategorie-3-Mehrpaarkabeln für Sprachleitungen empfiehlt, falls herkömmliche analoge Telefonie geplant ist. Wichtig ist auch, dass er Empfehlungen zur Dimensionierung der Verkabelung für die WLAN-Abdeckung enthält. Die Empfehlungen lauten wie folgt: – In Eingangshallen und Empfangsbereichen: 1 Zugangspunkt pro 150 m². – In Bereichen mit hohem Nutzeraufkommen, wie z. B. Klassenzimmern, Konferenzräumen, Sporthallen, Cafeterien usw., richtet sich die Anzahl der benötigten Zugangspunkte nach der erwarteten Nutzerzahl. Die folgende Tabelle zeigt die Anzahl der Zugangspunkte in Abhängigkeit von der Nutzerzahl.

Es wird außerdem empfohlen, die Zugangspunkte in einer Höhe zwischen 2,4 m und 3,6 m über dem Boden anzubringen und eine Höhe von 9 m nicht zu überschreiten, da sich mit zunehmender Installationshöhe der Abdeckungsbereich des Zugangspunkts verringert. Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für typische Installationen in einem Klassenzimmer.

Zur Information enthält diese Norm auch Empfehlungen zur Implementierung eines verteilten Antennensystems (DAS) in diesen Umgebungen.
Die Gründe für die Installation eines DAS in Bildungseinrichtungen oder anderen Umgebungen sind:
– Ein zentrales Verteilsystem für alle Telefonbetreiber, die die Einrichtung abdecken möchten.
– Vermeidung wiederholter Maßnahmen verschiedener Betreiber zur Verbesserung der Abdeckung, Wartung der Telefoninfrastruktur usw., da der gesamte Prozess zentralisiert wird.
– Bereitstellung eines Telefonsystems, das den Betreibern mehr Sendetechnik ermöglicht und so Kapazitätsprobleme im Netzwerk verhindert.
– Gewährleistung einer flächendeckenden Abdeckung.

 

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Die folgende Abbildung zeigt das typische Verteilungsschema eines DAS-Systems.

Wie Sie sehen, gibt es am Kopfende eine „Master“-Einheit, die von externen Antennen gespeist wird, und Außenstellen, die ihrerseits – typischerweise über Koaxialkabel oder Singlemode-Glasfaserkabel – von der Master-Einheit versorgt werden. Von den Außenstellen führen Koaxialkabel zu den verschiedenen passiven Antennen, die allen Betreibern der Anlage gemeinsam genutzt werden.

 

 

ANSI/TIA TSB 162-A – WLAN-Verkabelung:
Die neueste Version des TSB 162-A, die die technischen Spezifikationen und Implementierungsempfehlungen für strukturierte Verkabelung zur Unterstützung von WLAN-Netzwerken beschreibt, ist nun fertiggestellt und zur Veröffentlichung bereit. Dieses Dokument dient als Leitfaden für die Implementierung von WLAN-Systemen in Umgebungen wie Geschäftsgebäuden, Bildungseinrichtungen, Krankenhäusern, Restaurants, Hotels und Außenbereichen. Es ist wichtig zu beachten, dass elektromagnetische Wellen maßgeblich von gängigen Baumaterialien beeinflusst werden. Daher können sich die Ausbreitungs- und Dämpfungsbedingungen je nach Material ändern, und die erwarteten Abdeckungswerte werden möglicherweise nicht immer erreicht. Die Designrichtlinien in diesem Dokument konzentrieren sich generell auf die Erreichung minimaler Signalpegel in den gewünschten Bereichen, ohne Baumaterialien, die Anzahl der Nutzer oder die Netzwerkkapazität zu berücksichtigen. Für eine umfassende und detaillierte Abdeckungsanalyse, die Baumaterialien und die minimale Kapazität bzw. Geschwindigkeit pro Nutzer einbezieht, ist eine gründliche Abdeckungsanalyse mithilfe von Modellierungssoftware erforderlich, die all diese Parameter berücksichtigt. Die Installation der Benutzeranschlüsse, die typischerweise in abgehängten Decken untergebracht sind und an die später die WLAN-Zugangspunkte (APs) angeschlossen werden, basiert auf der Erstellung von Rastern, um die Abdeckung jedes APs zu maximieren. Diese Raster oder Zellen sind in der folgenden Abbildung dargestellt.

Wie ersichtlich, beträgt die maximale Zellenseitenlänge 18,3 m, was einem maximalen AP-Abdeckungsradius von 13 m entspricht.
Dieses Dokument empfiehlt, mindestens zwei RJ45-Buchsen oder -Anschlüsse pro Zelle bzw. pro Anschlussdose (TO) vorzusehen, um zwei Access Points am selben Standort zu ermöglichen oder auch Access Points mit mehreren RJ45-Anschlüssen zu verbinden.
Es wird außerdem empfohlen, Kupferkabel der Kategorie Cat6A oder höher zu verwenden. Bei Verwendung von Glasfaserkabeln sollte diese mindestens der Kategorie OM3 entsprechen.
Die folgenden Abbildungen zeigen Beispiele für die Montage von Access Points.

 

 

Autor: Alberto Martínez Technischer Manager, Spanien und Portugal CommScope Enterprise