Die Lebensdauer von Verkabelungssystemen und die Gesetze der Netzwerkkommunikation

In den vergangenen Jahren haben die in der Netzwerkelektronik erzielten Fortschritte zu einer Verkürzung der Lebensdauer von Investitionen in Verkabelungssysteme geführt. Lag die geplante Nutzungsdauer einer Verkabelung früher noch bei 10 bis 15 Jahren, so beträgt sie heute 5 bis 7 Jahre. Kunden, die sich für die Installation älterer Technik, wie Kabel der Kategorie 5 oder 5e, entscheiden, können nicht mehr auf eine verlängerte Lebensdauer ihrer Investitionen zählen. Es stellt sich also die Frage, ob man heute lieber etwas höhere Kosten für ein Verkabelungssystem der Kategorie 6 oder darüber in Kauf nimmt und dafür die Investition voll ausschöpft oder ob man heute die Kosten geringer hält und morgen dafür eine Neuinstallation finanziert.

Mit einem den Standards entsprechenden, strukturierten Verkabelungssystem sollte es möglich sein, Netzwerkanwendungen über einen Zeitraum von zehn bis 15 Jahren zu betreiben, was zwei bis fünf Generationen von elektronischen Netzwerkkomponenten entspricht. Da sich jedoch aufgrund von drastischen Kürzungen der IT-Budgets in den vergangenen Jahren der Druck zu Einsparungen bei der Infrastruktur erhöhte, sind IT-Manager gezwungen, sich zu entscheiden, ob die Kosten schon jetzt oder erst später entstehen sollen. Letzteres hat eine kürzere Lebensdauer der Verkabelung zur Folge sowie erhöhte Folge- und Betriebskosten aufgrund von Neuverkabelung problematischer Übertragungskanäle sowie häufigere Störmeldungen und größeren Verwaltungsaufwand. Außerdem werden teurere Elektronikkomponenten benötigt, die die Minderleistung des Verkabelungssystems ausgleichen sollen.

Mehrere Lehrsätze veranschaulichen das Wachstum der Rechner- und Netzwerktechnologie. Zunächst stellt das Moore’sche Gesetz die Regel auf, nach der sich die Anzahl der Transistoren auf einem Chip und damit die Rechenleistung eines Computers alle 18 bis 24 Monate verdoppelt, d. h. die Rechengeschwindigkeit verdoppelt sich alle 18 Monate. Gordon Moore, der Gründer von Intel®, machte diese berühmte Beobachtung im Jahr 1965, knapp vier Jahre nach der Entdeckung des ersten planaren integrierten Schaltkreises. Das folgende, freundlicherweise von der Firma Intel zur Verfügung gestellte Diagramm (Abb. 1) veranschaulicht den Anstieg der Geschwindigkeit. Diese Verdoppelung der Rechenleistung ist auch deshalb notwendig, weil sich – was teilweise auf das Gates'sche Gesetz (Bill Gates ist einer der Gründer von Microsoft®) zurückzuführen ist – die Geschwindigkeit der Anwendung alle 18 Monate halbiert. Um also die ursprüngliche Geschwindigkeit beizubehalten, muss der Prozessor mit den bei den Anwendungen erzielten Weiterentwicklungen, die zu einem erhöhten Funktionsumfang und einer verbesserten Kommunikationsfähigkeit vernetzter Systeme führen, Schritt halten. Gemessen an früheren Rechner- und Softwareversionen bleibt dabei die Geschwindigkeit gleich.

Dieses Gesetz gilt nicht nur für Computerprozessoren, sondern auch für andere integrierte Schaltkreise, wie sie beispielweise in Netzwerken zur Steigerung der Rechenleistung der PCs und zur Erhöhung des Datendurchsatzes durch Switches und andere Netzwerkkomponenten eingesetzt werden. Die Halbleiterindustrie macht sich dabei die Tatsache zunutze, dass die Geschwindigkeit mit kürzer werdenden Übertragungswegen steigen kann. Diese Möglichkeit der Geschwindkeitssteigerung kann umso besser genutzt werden, je mehr Komponenten auf einem einzigen Chip integriert sind. Ethernetkarten, für deren Betrieb früher bis zu zehn Chips erforderlich waren, enthalten heute einen vollintegrierten Schaltkreis.

Robert Metcalf, Gründer von 3Com und einer der Erfinder des Ethernet, ist ebenfalls ein Urheber eines allgemein anerkannten Lehrsatzes. Das Metcalf'sche Gesetz besagt, dass der „Nutzen“ oder „die Leistungskraft“ eines Netzwerks proportional zum Quadrat der im Netzwerk vorhandenen Knotenzahl wächst. Oder anders ausgedrückt: Ein Netzwerk, beispielsweise ein Intranet auf Büroebene, das aus vier Knoten bzw. Computern besteht, hat einen „Nutzen“ von 16. Würde man einen weiteren Knoten oder PC hinzufügen, dann würde der Nutzen auf 25 steigen. Wenn man dieses Gesetz auf die Anzahl der Internetnutzer gemäß den statistischen Angaben des Bureau of Labor Statistics (Amt für Arbeitsstatistik der USA) überträgt, dann waren im Jahr 1993 rund 2,5 Millionen Hostcomputer im Internet gemeldet. 1997 war diese Zahl bereits auf 25 Millionen gestiegen und für 2002 wird die Zahl auf 605,6 Millionen Nutzer weltweit geschätzt. Jeder neue Netzwerkknoten, jeder neue Server und jeder neue Nutzer bedeuten zugleich eine Erweiterung der Nutzungsmöglichkeiten für alle anderen, bereits vorhandenen Nutzer. Im umgekehrten Fall heißt das, dass die Auswirkungen jedes Serverausfalls auf die Nutzer und die Unternehmen, die er bedient, deutlich größer sind als sein Anschaffungspreis. Dasselbe gilt für die Verkabelung.

Die Entwicklung der Breitbandverkabelung

Eine andere Theorie, die in diesem Zusammenhang eine Rolle spielt, ist das Parkinson'sche Datengesetz. Cyril Northcote Parkinson, PhD, stellte fest, dass das Datenvolumen anwachsen wird, um den verfügbaren Speicherplatz auszufüllen. Infolge der von Moore aufgestellten Regel ist bereits bekannt, dass sich der Speicherplatz und die Speicherverarbeitungsleistung alle 18 Monate verdoppeln. Industrieexperten sagen nun voraus, dass am Ende des 21. Jahrhunderts jede Person auf der Erde ein Terabyte Daten gespeichert haben wird. Eine weitere wichtige Beobachtung von Parkinson ist das Parkinson'sche Gesetz der Bandbreitenabsorption: „Der Netzwerkverkehr weitet sich aus, um die verfügbare Bandbreite auszufüllen.“

Derzeit ist ein steigender Bedarf an Bandbreite für Netzwerke zu verzeichnen, denn die Anzahl der Verbindungen nimmt zu und die Netzwerkanwendungen werden immer anspruchsvoller. Um die Dienstgüte zu gewährleisten, ist es überaus wichtig, dass die Infrastruktur des Unternehmensnetzwerkes in der Lage ist, ein größeres Datenvolumen und höhere Übertragungsgeschwindigkeiten zu verarbeiten. Wenn es um Netzwerke geht, muss man sich von dem Gedanken verabschieden, diese nur unter dem Aspekt von Dateien und Druckdiensten zu betrachten. Das Internetprotokoll stellt heute eine Vielzahl von Diensten – entweder in ihrer ursprünglichen Form oder eingebettet innerhalb der Paketstruktur – zur Verfügung. Dazu zählen u. a. Sprache, Telefonie, Befehle für Speicherhardware, Ablaufsteuerung für Gebäudeautomatisierung und Failover-Befehle für Router und Switches.

Die Bandbreite, die früher durch Nutzeranfragen belegt war, wurde nun aufgeteilt, um Platz für zusätzliche Dienste zu schaffen. Somit verbleibt dem Nutzer nicht genügend Bandbreite. Der tatsächliche Datendurchsatz reicht bei den meisten Netzwerkverbindungen von einem Drittel bis zur Hälfte des Nennwertes für die Geschwindigkeit des Zugangspunkts in Abhängigkeit von der Anzahl der Nutzer. Beispielsweise überträgt ein Zugangspunkt, der für eine Geschwindigkeit von 100Mb/s ausgelegt ist, möglicherweise nur eine tatsächliche Datenrate von 30-50 Mb/s. Diese Zahl sinkt noch deutlich, wenn aufgrund eines defekten Kabelkanals oder wegen Hardwareproblemen häufige Neuübertragungen erforderlich werden.

In Abbildung 2 unten ist die Entwicklung der Datenraten in den vergangenen Jahren dargestellt. Da die zur Verfügung stehende Bandbreite ständig anwächst, stehen neue Technologien – wie Bewegtbildvideo, Zusammenwachsen von Sprach-, Daten-, Sicherheits- und Gebäudeautomatisierungssystemen, Datenzentren und Anforderungen der Backbone-Netze – bereits an der Schwelle zu einem Zeitalter, in dem Übertragungsraten in Gigabit möglich sind.

Im Juni 2002 wurde der Fibre-Channel-Standard 802.3ae für 10 Gb/s fertiggestellt und ein Standard für 40 Gb/s wird gerade ausgearbeitet. Das IEEE hat ein Projekt zur Standardisierung von 10GBASE-T über eine Entfernung von 100 Metern mit einem Übetragungskanal bestehend aus Twisted-Pair-Kupferkabeln und vier Steckverbindern genehmigt. Der erste Entwurf dieses Standards wird im Juni 2004 erwartet und der endgültige Standard dann im Juni 2006. Allerdings ist bereits ein Standard für Kupferkabel mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 10 Gb/s vorhanden, der die Anforderungen der Datenzentren erfüllt. Der Standard 802.3ak für 10GBASE-CX4 spezifiziert die Übertagung über (geschirmte) Kanäle von Twinax-Kabeln mit einer Länge von bis zu 15 Metern. Es ist interessant zu wissen, dass diese Distanz mit Hilfe eines TERA™-Übertragungskanals, der mit vorhandener Chiptechnologie funktioniert, bereits verdoppelt wurde, sodass gegenüber einem teureren Twinax-Übertragungsmedium erhebliche Kosten eingespart werden konnten. Zwei TERA-Steckverbinder der Kategorie 7/Klasse F von Siemon sind mit den MSA-Modulen XPAK und X2 (MSA: multisource agreement) kompatibel. Damit können Module für 10G-Ethernet, die während des Betriebs ausgewechselt werden, mühelos auf den neuesten Stand gebracht werden. Der MSA-Standard legt Leistung, Schnittstellen, physikalische Abmessungen und Umweltbedingungen für die Module fest, sodass über weitere Entfernungen kostengünstige 10G-Lösungen installiert werden können. Während der CX4-Standard für Datenzentren die Spezifikationen für kürzere Distanzen definiert, kann mit einer Verkabelung der Kategorie 7/Klasse F 10G-Ethernet über eine Entfernung von 100 Metern mit einer Übertragungskanalkonfiguration aus vier Verbindern errichtet werden.

Physikalische Grundlagen der Datenübertragung

Netzwerkausfallzeit, entgangene Produktivität und die Lebensdauer von Systemen sind Faktoren, die alle direkt von der Leistungsfähigkeit des für die Datenübertragung eingesetzten Verkabelungssystems beeinflusst werden. Um die aktive Netzwerkausrüstung optimal nutzen zu können, spielt es auch eine Rolle, welche Übertragungseigenschaften ein Verkabelungssystem aufweist. Eine Reihe von Hardware-Herstellern wird die erforderlichen Mindestanforderungen an die Verkabelung spezifizieren und ein Verkabelungssystem mit höherer Leistung empfehlen. Darin unterscheiden sie sich kaum von den Software-Händlern, die die minimalen Systemvoraussetzungen den empfohlenen gegenüberstellen. Die Gründe für diese weitergehenden Empfehlungen liegen in den physikalischen Grundlagen der Datenübertragung.

Mit zunehmender Verarbeitungsgeschwindigkeit steigt auch der Bedarf an Bandbreite. Das heißt, für die Signalübertragung ist ein breiteres Frequenzspektrum erforderlich. Claude E. Shannon, der Autor von The Mathematical Theory of Communication (dt. etwa: Die mathematische Theorie der Kommunikation) definierte die Shannon'sche Kanalkapazität, auch bekannt als Shannon'sches Gesetz, das die Grenzen der Kapazität einer Verbindung im Verhältnis zum Signal-Rausch-Verhältnis des Übertragungskanals benennt, ausgedrückt in Bits pro Sekunde. Oder anders ausgedrückt: Das Informationsvolumen, das eine Übertragungsverbindung aufnehmen kann, sinkt mit zunehmendem Rauschen im Kanal und mit abnehmender Signalstärke. Man unterscheidet verschiedene Arten des Rauschens; das Spektrum reicht vom Rauschen, das der Übertragungskanal selbst erzeugt, bis zu dem von externen Quellen herrührenden Rauschen.

Verkabelungssysteme der Kategorie 6/Klasse E bieten die zweifache Bandbreite in Bezug auf das Verhältnis Leistungssumme zu Übersprechdämpfung (Power Sum to Attenuation Crosstalk Ratio, PSACR). Dieser Wert gibt an, inwieweit der Kanal rauschfest gegenüber intern generiertem Rauschen durch Übersprechen ist. Das Signal-Rausch-Verhältnis eines Übertragungskanals kann mit Hilfe eines geschirmten Verkabelungssystems weiter verbessert werden. Dieses kann die Signalträger der externen Rauschquellen „abschirmen“. Der Begriff „externes Rauschen“ lässt im Allgemeinen an Umgebungen mit hohem Geräuschpegel denken, wie Fertigungshallen und radiologische Geräte. Wenn jedoch die Übertragungsraten steigen und die Signale sich in höhere Frequenzspektren bewegen, sind noch andere Rauschquellen zu berücksichtigen. Bis jetzt werden viele dieser Rauscharten, die typisch für die Umgebungen „herkömmlicher Verkabelungssysteme“ sind, als unbedeutend oder harmlos angesehen. Eine dieser externen Rauschquellen, das „Übersprechen vom Nachbarkabel“ (alien crosstalk, ANEXT), wird durch eine Signalkopplung zwischen benachbarten Übertragungskanälen verursacht. Obwohl diese Art des Übersprechens im Allgemeinen einen geringeren Wert aufweist als das Übersprechen innerhalb des Kabels (NEXT), wirkt sie sich stärker auf die Kanalkapazität aus, denn es ist schwieriger, ANEXT-Rauschen mit Hilfe der digitalen Signalverarbeitungsverfahren, wie sie in der aktiven Ausrüstung heute zumeist eingesetzt werden, zu unterdrücken.

Verkabelungssysteme der Kategorie 6 ScTP (geschirmte Twisted-Pair-Kabel) verfügen über einen kompletten Folienschirm, der nicht nur die Rauschfestigkeit des Systems gegenüber externen Rauschquellen einschließlich des Übersprechens vom Nachbarkanal verbessert, sondern auch dafür sorgt, dass die Störeinflüsse zwischen verschiedenen Signalen innerhalb eines Kabels verringert werden.

Ein noch höheres Leistungsniveau bieten Verkabelungssysteme der Kategorie 7/Klasse F. Die ISO/IEC-Kommission hat die Ausgabe 2 des Standards 11801 genehmigt, ergänzt durch IEC 61076-3-104 und IEC 60603-7-7. Somit werden die Systeme der Kategorie 7/Klasse F, einschließlich des Verkabelungssystems TERA™ von Siemon, komplett spezifiziert und vervollständigt. Bei den Systemen der Kategorie 7/Klasse F kommen PiMF-Kabel (Pairs in Metal Foil – Kabelpaare in Metallfolie) zum Einsatz, die auch unter der Bezeichnung S/FTP bekannt sind. Dabei ist jedes einzelne Kabelpaar mit einem Folienschirm umwickelt, und um alle vier Paare umschließt sich ein Geflecht, das die Funktion eines Schirms hat. Die individuell geschirmten Leiterpaare beseitigen praktisch das Übersprechen zwischen den Leiterpaaren innerhalb desselben Kabels, und in Kombination mit dem als Schirm dienenden Geflecht wird eine Rauschfestigkeit gewährleistet, die bezeichnenderweise besser ist als die oben genannte ScTP-Verkabelung.

Es wird erwartet, dass bei dem noch nicht verabschiedeten 10GBASE-T-Standard eine erweiterte Verkabelung der Kategorie 6/Klasse E zum Einsatz kommt, um Kanäle mit einer Kanallänge von bis zu 100 Metern zur Verfügung zu stellen. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Kapazität, die ein Verkabelungssystem zur Übertragung erhöhter Datenraten bereitstellt kann, und der Fähigkeit eines Übertragungskanals und der Elektronikkomponenten, Kanalrauschen, wie Übersprechen und Rückflussdämpfung, zu beseitigen. Da das ANEXT-Rauschen nicht mit der Technologie, die auch zur digitalen Signalverarbeitung eingesetzt wird, unterdrückt werden kann, hängt die Kanallänge davon ab, inwieweit das System in der Lage ist, ANEXT-Rauschen zu dämpfen. Da bei Kabeln mit verdrillten Doppelleitungen (Twisted-Pair), bei denen sowohl die einzelnen Aderpaare als auch das gesamte Kabel geschirmt ist, das ANEXT-Rauschen unerheblich ist, sind heute Verkabelungssysteme der Kategorie 6/Klasse E ScTP und Kategorie 7/Klasse F erhältlich, die eine robuste Infrastruktur für die Datenübertragung mit Raten von 10Gb/s über eine Kanalkonfiguration mit vier Steckverbindern und die volle Distanz von 100 Metern bieten.

As you can see from Figure 3, the greater the noise cancellation, the greater the data transmission.

Im Gegensatz zu Kupferkabeln, unterliegen Glasfaserkabel nicht dem Rauschen, das für Kupferkabel so problematisch ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei der Signalübertragung mit Photonen völlig neue Herausforderungen zu bewältigen sind. Glasfaserkanäle besitzen ganz andere Eigenschaften, mit denen die Leistungsfähigkeit einer Verbindung verbessert oder eingeschränkt werden kann. Während Einschaltdämpfung und Rauschen in erster Linie bei der Signalübertragung mit Kupferkabeln ein Problem darstellen, liegen bei Glasfaserkabeln die Schwierigkeiten, für deren Bewältigung die Glasfaseringenieur neue Lösungen entwickeln, im Lichtverlust und in der Möglichkeit, verschiedeneÜbertragungsarten zu verarbeiten, damit ein kohärentes Signal beim Empfänger ankommt.Glasfaserkabel eignen sich ideal für die Übertragung großer Bitraten über weite Entfernungen. Dieser Leistungsumfang hat aufgrund der hohen Kosten für optische Sender und Empfänger seinen Preis. Die Eigenschaften von Glasfasern und ihre Vernetzungsmöglichkeiten stellen weiterhin die wichtigsten Faktoren dar, wenn es um die Einsatzmöglichkeiten von Glasfaserverkabelungen für zukünftige Anwendungen in der Netzwerkkommunikation mit höheren Bitraten geht.

Besser als die Standards

Industriestandards werden nicht über Nacht verfasst. Viele Unternehmen sind daran beteiligt und zahlreiche technische Probleme werden angegangen, um sicherzustellen, dass die für die Installation zugelassenen Verkabelungssysteme eine Leistung liefern, die den spezifizierten Mindestanforderungen entspricht bzw. über diese hinausgeht. Um die direkte Kommunikation von Geräten und Software verschiedener Hersteller und die Funktionsfähigkeit zu gewährleisten arbeiten die verschieden Standardisierungsgremien zusammen. Für die Entwicklung seiner Standards setzt das IEEE Ad-hoc-Fachgruppen für die Verkabelung ein, fordert Berichte von Kabelherstellern an und nutzt die Kooperationsangebote des Verbandes der Telekommunikationsindustrie in den USA, TIA, und der internationalen Normungsgemeinschaft ISO. Das Unternehmen Siemon ist Mitglied dieser Standardisierungsgremien und unterstützt die Entwicklung von Standards mit einem beträchtlichen Teil seiner Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, seiner Ingenieurtechnik und seiner Laborressourcen. Durch dieses Engagement bei der Entwicklung international gültiger Standards erhalten die Endnutzer des Unternehmens die Sicherheit, dass die Systeme von Siemon die in den Standards spezifizierten Mindestanforderungen nicht nur erfüllen, sondern sogar übertreffen, wobei die Anforderungen, die an die Anwendungen von Morgen gestellt werden, bereits vorweggenommen werden.

Kunden können über die Werbeversprechen hinausblicken und das Risiko bei der Auswahl ihres Verkabelungssystems verringern, wenn sie einige ganz einfache Schritte befolgen. Zunächst sollte man Systeme auswählen, die die neuesten Standards mühelos übersteigen. Diese Systeme bieten nämlich nicht nur den Vorteil zusätzlicher Leistung, sondern wenn bzw. falls sich Systeme ändern, ist es wahrscheinlich, dass größer angelegte Systeme die neuen Parameter erfüllen werden. Wenn Systeme mit einer erweiterten Garantie angeboten werden, die die Unterstützung bestehender sowie zukünftiger Standards umfasst, dann erhält der Nutzer eine erhöhte Sicherheit dafür, dass sich die leistungsspezifischen Zusatzkosten dieser Systeme langfristig auszahlen werden.

Wie bereits erwähnt hat das IEEE den Bedarf an verbesserten Leistungsparametern für Verkabelungssysteme der Kategorie 6/Klasse E festgelegt, um diese mit 10 Gb/s betreiben zu können. Die verbesserten Leistungsparameter erfordern ein System, dass eine Nutzbandbreite von 625 MHz zur Verfügung stellen kann. Mit seiner Verkabelungslösung 10G ip™ bietet Siemon als erstes Unternehmen der Branche eine garantierte Leistung von 625 MHz und stellt für Anwendungen eine Datenübertragungsrate von 10 Gb/s sicher, wobei sowohl Kupfer- als auch Glasfaserkabel zum Einsatz kommen. Siemon bietet weltweit das leistungsfähigste und vollständigste 10G-Verkabelungssystem, in dem nicht nur Twisted-Pair-Kabel mit ungeschirmten und geschirmten Aderpaaren sowie einem kompletten Folienschirm verwendet werden, sondern auch Multimode- und Monomode-Glasfasern.

Erster Anbieter

Siemon bot im November 1998 als erstes Unternehmen eine vollständige Produktlinie für die Verbindung von Hardware mit Kabeln der Kategorie 6 an. Aufgrund seiner aktiven Beteiligung an der Entwicklung von Industriestandards kannte das Unternehmen die Grenzen des für Kabel der Kategorie 6 vorgeschlagenen Entwurfs. Während sich die Mitbewerber von Siemon zusammenschlossen, um das Niveau des Standards zu senken, bot Siemon die Garantie, dass sein System den endgültigen Standards entsprechen würde, sobald sie verabschiedet werden. Heute befindet sich Siemon mit 10GBASE-T in einer ähnlichen Situation.

Siemon entwickelte im Jahr 1999 auch für Kabel der Kategorie 7 die erste im Handel erhältliche, ISOzertifizierte Schnittstelle, die nicht aus einem RJ-Stecker besteht. Der TERA™-Verbinder von Siemon ist ein komplett geschirmter Vierquadranten-Verbinder mit demselben Platzbedarf wie ein RJ45-Stecker. Der TERA-Verbinder kann pro Aderpaar eine Bandbreite von 1,2 GHz liefern, also doppelt so viel wie beim Standard für die Kategorie 7. Mit diesem innovativen Verbindungsstecker ist es ermöglich, verschiedene Konfigurationen und Anwendungen auf ein Kabel mit vier Aderpaaren zu verteilen. Dies erfolgt mit Hilfe von Patchkabeln mit einem, zwei oder vier Aderpaaren, wodurch weiterentwickelte Konfigurationen installiert und Kosteneinsparungen erzielt werden können. Beispielsweise könnten über ein Kabel eine Arbeitsstation mit 10 bzw. 100 Mbit/s (zwei Aderpaare) und ein Telefon (ein Aderpaar) laufen, und es bliebe dann immer noch ein Aderpaar für Videoanwendungen. Bei VoIP-Anwendungen könnten über ein Kabel eine Arbeitsstation mit 10 bzw. 100 Mbit/s laufen und die verbleibenden beiden Paare stünden für Strom und Datendienste an das Telefon zur Verfügung. TERA besitzt eine Kanalkapazität, die den fünffachen Durchsatz eines den Mindeststandards entsprechenden Verkabelungssystems der Kategorie 6/Klasse D aufweist und ist damit das vielseitigste und robusteste Verkabelungssystem, das heute auf dem Markt erhältlich ist.

Verschiedenen Schätzungen zufolge muss die Shannon'sche Kanalkapazität mindestens 18Gb/s betragen, wenn man zukünftig ein 10GBASE-T-System bereitstellen möchte. Diese theoretische Kapazität beruht zum Teil auf den in der Praxis bewährten ausgereiften Technologien, die beispielweise in Anwendungen, wie 1000BASE-T eingesetzt werden. Die größte Herausforderung bei der Installation von UTP-Systemen besteht in der Unterdrückung des ANEXT-Rauschens. Laut der IEEE-Fachgruppe, die den Standard 802.3an™ für 10GBASE-T erarbeitet, ist aufgrund dieser technischen Anforderung die Gesamtkanalentfernung für die auf den Standards beruhenden UTP-Systeme der Kategorie 6/Klasse E auf 55 bis 100 Meter beschränkt. Da in den geschirmten Verkabelungslösungen 10G 6™ und TERA von Siemon die durch ANEXT-Rauschen verursachten Störeinflüsse auf einem niedrigen Niveau gehalten werden können, können diese Lösungen die genannte Kapazität mit einer Kanalkonfiguration mit vier Steckverbindern über eine Entfernung von 100 Metern problemlos bereitstellen.

Neueste Entwicklungen der Fachgruppe 10GBASE-T haben gezeigt, dass Datenübertragungsraten von 10GBASE-T mit einer Shannon'schen Kanalkapazität von weniger als 18Gb/s erzielt werden können. Mit der technischen Weiterentwicklung der envelopeweisen Übertragung durch die Kombination von komplexeren Kanalcodes (wie des LDPC-Verfahrens zur Paritätskontrolle - Low Density Parity Check) und durch leistungsfähigere Komponenten für die UTP-Verkabelung wird es möglich sein, 10Gb/s-Anwendungen über einen Kanal mit einer Länge von 100 Metern zu betreiben. Siemon hat diese Entwicklung vorweggenommen und bietet mit seinem Verkabelungssystem 10G 6 UTP unübertroffene Kanalkapazität an, die sich die zukünftigen Fortschritte der 10Gb/s-Chiptechnologie voll zu Nutze macht und dabei Distanzen und Topologien unterstützt, die auf den Standards beruhen.

Schlussbemerkung

Nach Moore, Metcalf and Parkinson werden Leistung, Speicherkapazität und Bandbreite weiter exponentiell wachsen. Zusammengefasst kann man sagen, dass die Server von Heute die Desktop-Computer von Morgen sein werden. Zwar kann man noch nicht daran denken, dass Desktopanwendungen demnächst über Ethernetverbindungen mit 10 Gigabit verfügen werden, aber noch vor fünf Jahren hat man die Entwicklung des Ethernet mit 1 Gigabit auch nicht für möglich gehalten.

Die Netzwerktechnologie wird sich weiter fortentwickeln. In der Regel macht das Verkabelungssystem nicht einmal fünf Prozent der Gesamtkosten aus, die ein Unternehmen in seine Netzwerke investiert. Und dennoch stellt das Verkabelungssystem das Rückgrat des gesamten Netzwerks dar. Wenn man also heute das beste Verkabelungssystem installiert, dann ist die Investition gesichert und die Lebensdauer des Systems verlängert sich. Das Verkabelungssystem 10G ip™ von Siemon bietet die beste Leistung und das gesamte Spektrum von 10G-Verkabelungen: ungeschirmte und geschirmte Twisted-Pair-Kabel, TERA® der Kategorie 7 und XGLO^® Glasfaser. Siemon ist ein auf die Herstellung und Weiterentwicklung von hochwertigen und hochleistungsfähigen Netzwerkverkabelungslösungen spezialisiertes Unternehmen, das seit 100 Jahren unter dem Namen Siemon auf dem Markt tätig ist. Gibt es ein anderes Unternehmen, das bereit ist, Ihnen seine Kompetenz für die Installation Ihres Verkabelungssystems – der Grundlage Ihres Geschäftserfolgs – zur Verfügung zu stellen?