Gegenwart und Zukunft von Kategorie 8
Cat.8 hält Kupfer am Leben
Mit den verschiedenen Spielarten der Kategorie 8 kann die Kupferverkabelung bei der Planung für Hochgeschwindigkeitsnetze punkten, und zwar durchaus nicht allein im RZ. Auch die Messtechnik muss mitwachsen, um eine vernünftige Zertifizierung garantieren zu können.Hochwertige Kupfer-Verkabelungssysteme im LAN-Bereich bilden immer noch das Rückgrat für eine schnelle Datenübertragung. Seit den ersten Versionen der Verkabelungsstandards EIA/TIA 568, der ISO/IEC 11801 oder der EN 50173 vor fast 20 Jahren gab es mehrere Generationen an Kupferkabeln und Steckverbindern. Wenn es auch zwischenzeitlich immer wieder Bestrebungen der Glasfaserfraktion gab, Kupfer abzulösen, so feiert es doch derzeit fröhliche Urstände, seit Power over Ethernet (PoE), die Stromversorgung von Endgeräten über das Datenkabel, seinen Siegeszug angetreten hat. Während die erste Version der EN 50173 noch maximal 100 MHz Übertragungsbandbreite oder 100 MBit/s Übertragungsrate bot, reden Experten heute schon von 10 GBit/s und höheren Datenraten - und dies immer noch über Kupferleitungen. Die rasante Entwicklung bei den Übertragungsgeschwindigkeiten findet sich auch in der aktuellen Normierung wieder. Bei den Kupfernetzwerken haben die Beteiligten in den vergangenen Jahren auf eine passive Verkabelung bestehend aus Kategorie-6-Komponenten (250 MHz Bandbreite) angeschlossen an ein Kategorie-7-Kabel (600 MHz Bandbreite) vertraut, was zu einer Strecke der Leistungsklasse E mit 250 MHz Bandbreite gereicht hat. Kategorie-6-Komponenten gelangten in die Auswahl, um etwas Zukunftssicherheit bei den Anschlusskomponenten zu erhalten und mehr Reserve bei der Übertragung von Gigabit Ethernet, für das eigentlich schon die 100 MHz der Klasse D ausreichend sind. Der Grund für das Verlegen der Kategorie-7-Kabel ist die Schwierigkeit, Kabel auszutauschen. Mit der höheren Bandbreite sollte mehr "Zukunftssicherheit" in dieser Lösung stecken, zumindest in der Theorie. Außerdem besteht preislich kaum oder kein Unterschied mehr zu den Kabeln niederer Kategorien. Mittlerweile hat sich erwiesen, dass die 250 MHz Bandbreite keine Zukunft haben und dass die nächste Generation Ethernet, 10 GBit/s, bereits eine Bandbreite von 500 MHz erfordert. Und wie schnell die Weiterentwicklung läuft, ist am Beispiel 10 GBit/s über Kupfer zu erkennen. Den, der bisher geglaubt hat, dass diese Datenraten nur in Rechenzentren gehört, belehrt gerade der "Todfeind" der Kabel eines Besseren: Wireless-LAN hat mit der Verabschiedung des 802.11ac-Standards die Datenrate zur Ansteuerung des Accesspoints auf 10 GBit/s hochgeschraubt, was eine 500-MH-Verkabelung erfordert. Somit tauschen bereits die ersten Netzwerkbetreiber ihre Anschlussdosen gegen Kategorie-6A-Komponenten aus, um diese Datenrate übertragen zu können. Neuinstallationen finden mittlerweile durchgängig auf diesem Niveau statt. Weiterhin vertrauen die Betreiber jedoch auf Kabel der Kategorie 7 oder 7A (1.000 MHz Bandbreite). An dieser gilt es wie stets, die Tiefstellung des "A" als Abgrenzung zu den schwächeren amerikanischen TIA/EIA-Normen zu beachten. Für Insider ist es sicher, dass der nächste Entwicklungssprung, die "Cat.8" bis mindestens 1.600 MHz, eher sogar noch bis 2.000 MHz Frequenzbandbreite reichen wird. Das könnte den Kategorie-7/7A-Kabeln den Garaus machen, da alle bisherigen Kabel Einbrüche im Dämpfungsverhalten um etwa 1.400 bis 1.600 MHz aufweisen, was sie besonders auf längeren Strecken und beim gegenseitigen Fernnebensprechen für den neuen Anwendungsbereich disqualifiziert. Daraus folgend entfacht die Diskussion darüber wieder neu, ob ein Betreiber nicht bei den Kabeln relativ zügig zu den "Cat.8"-Varianten wechselt, um zumindest auch noch den nächsten Geschwindigkeitssprung von 10 auf 40 Gigabit Ethernet mitmachen zu können. Dennoch redet die Branche immer noch von einer passiven Verkabelung, die rund zehn Jahre halten soll. Einige bestehende Verkabelungen werden sich noch in die nächste "Zwischen-Evolutionsstufe" retten können. Dies sind die Kabel, bei denen die Dämpfungseinbrüche erst über 1.600 MHz auftreten. Dazu gibt es einen neuen technischen Report der ISO/IEC für 40 Gigabit Ethernet, der basierend auf den Class-I- und -II-Entwürfen, allerdings nur bis 1.600 MHz, mit bestehenden Kategorie-7A-Komponenten und entweder "Cat.8"- oder 1.600-MHz-Kabeln, zwei neue Übertragungsklassen CH? (Epsilon) und CH? (Gamma) definiert, und zwar als minimale Grundlage für den Betrieb von 40 Gigabit Ethernet Auf der Messe Light + Building im Frühjahr 2014 stellten bereits mehrere namhafte Kabelhersteller "Cat.8"-Kabel aus, die sich durch einen kontinuierlichen Dämpfungsverlauf bis über 2.000 MHz auszeichnen. Zudem verbessern die Hersteller die Dämpfungswerte ständig weiter, was zum Fallen der bisherigen 30 Meter als maximaler Verkabelungslänge beitragen wird. Somit gelingt der Sprung der neuen Systeme aus dem Kurzstreckenbereichen der Rechenzentren heraus in bandbreitenintensivere Heimverkabelungen. Auch kleinere Büros lassen sich so zukunftssicher verkabeln. "Cat.8"-Kabel in Kombination mit Kategorie-6A-Komponenten garantieren in jedem Fall die Übertragung von 10 Gigabit Ethernet bis zu den klassischen 100 Metern Streckenlänge. Es tauchen bereits die ersten Zertifikate für Systeme auf, die bis zu 2.000 MHz Frequenzbandbreite ein Class-II-Niveau garantieren, und zwar ohne Einbrüche im Dämpfungsverlauf und mit recht großen Reserven im NEXT. An dieser Stelle werden die Betreiber natürlich "Cat.8"-Kabel und entsprechende Steckgesichter verbauen. Wie weit die Branche bereits in Sachen zukünftiger Normierung ist, zeigt die Vorgabe der amerikanischen Normierer, bis zum Ende 2015 den "Cat.8"-Standard fertig stellen zu wollen. Die ISO/IEC-Gremien arbeiten ebenso fleißig an den neuen Klassendefinitionen Class I (weiterentwickelte RJ45-Technik basierend auf der 500-MHz-Klasse EA) und Class II (weiterentwickelte GG45/Tera-Technik, basierend auf der 1.000-MHz-Klasse FA). Selbstredend muss auch die klassische Feldmesstechnik, also die Verkabelungszertifizierer, mit diesen neuen Anforderungen mithalten können. Ohne abschließende Messung steht die Leistung einer Verkabelungsinstallation immer auf wackeligen Beinen. Die Messgeräte müssen zum einen über die Frequenzbereiche verfügen, die die neuen Standards abdecken, zum anderen muss die Messgenauigkeit hoch genug sein, um Ergebnisse zu liefern, die verwertbare Aussagen über das Bestehen oder Nicht-Bestehen der Anforderungen ermöglichen. Die Messungen werden wie bisher notwendig sein, um einen ordentlichen Betrieb der Anlage zu bestätigen, und auch wieder, um die Garantieprogramme der Hersteller der Systeme abzudecken, die auf diesen Messergebnissen basieren. Wer sich heute einen Verkabelungszertifizierer anschafft, der sollte bedenken, dass er diesen laut Statistik die nächsten sieben bis acht Jahre verwenden wird. Sich heute ein solches Gerät zu kaufen, heißt, sich mit Investitionsschutz zu befassen. Hersteller wie Psiber Data bieten bereits heute eine Messlösung für die aktuellen und die zukünftigen Standards an. Mit einer Bandbreite von bis zu 2.500 MHz lassen sich die Anforderungen an das Messen der neuen Standards sicher abdecken. Wichtig ist auch, dass die Messgenauigkeit mit der Frequenz einhergeht und nicht zu sehr abfällt, um noch sinnvolle Messungen durchführen zu können. Dies soll bei Psiber Data das HF-Design des Wirexpert-Geräts bis in die höchsten Frequenzbereiche hinauf garantieren. Durch die Möglichkeit eigene Grenzwertkurven in den Zertifizierer einzuspielen, kann das Gerät allen Entwicklungsschritten der neuen Standards folgen, ohne dass der Anwender auf Firmware-Updates durch den Hersteller warten muss.
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