Slide 1

The debate over Category 8

Cabling

Cat8ケーブルをめぐる議論

Given: We are moving towards higher link rates

前提：さらなる高密度リンクへ

Still Not Interesting

40 Gbps (LOM) or LAG

10 Gbps(LOM) Romely for instance

Virtual NICs push bandwidth requirements on Servers/Access

高速イーサネットの普及

仮想化ニックスはサーバー／アクセス帯域幅 需要を押していきます。

40G Base-T working around the pitfalls

40GBast-Tの問題点

 Power Consumption 消費電力

 With 28nm Technology, power consumption ratio is about 2:1 as 40GBASE-SR4 alternative

28nm技術で電力消費率は40GBase-SR4代替と比較して約2倍

 IEEE has taken this into consideration hence higher bandwidth of cabling IEEEでは電力消費を考慮し、ケーブル帯域幅をより高く考えています

 Initial per port power is 4~5 Watts, (early 10GBASE-T about 25 Watts)

1ポートの初期電力は4～5W（初期10GBaseTは約25W）

40G Base-T Class II, 1.6 GHz 40G Base-T Class I, 1.6 GHz

 Reach objective

 Two layer Datacenter architecture, Fabric Architectures lead to MoR or EoR architectures 2つのレイヤのデータセンタアーキテクチャ、ファブリックアーキテク チャはMiddle of RowあるいはEnd of Row構造に進んでいく

 40GBase-T for supporting 30m reach (EoR, MoR) configuration with a 30m objective 30m距離をサポートする40GBase-T

10GBASE-T deployment

40GBASE-T deployment

40G Base-T working around the pitfalls

40GBast-Tの問題点

 Gb/ポートあたりのコスト・使用効率

 DAC supports up to 7m but utilization efficiency is poor Direct Attached Cableは7mまでサポートできるが、使用効率はよくない

 Active links are expensive

アクティブリンクは高額

 LOM of 10G will drive cost per Gb down

10G LAN On MotherboardはGbあたりのコストダウンを生み出す

 EoR vs ToR debate

End of Row 対Top of Rackの論争

40G Base-T working around the pitfalls

40GBast-Tの問題点

40G Base-T Deployment scenarios

40G Base-T 展開シナリオ

40G Base-T Deployment scenarios

40G Base-T 展開シナリオ

Source: Aquantia

Then why Base-T even today? ToR vs EoR

Source: Aquantia

Then why Base-T even today? ToR vs EoR

CAT 8 Cabling: Frequently Asked Questions

CAT8：FAQ

 Why still copper networks?

 Rapid adoption of 10GBASE-T 10GBase-Tの迅速な移行

 Cheaper than Fiber Deployment for horizontal Cabling

水平ケーブリングのファイバ導入よりも安価

 When is it likely to happen?

 Standardization work in progress; PHY definition by mid 2016

規格化の作業は進行中;2016年の中頃には物理層が定義

 Early adopters by 2017, depends on when NEM vendors launch the technology (Acquantia, BroadCom etc. part of the development) 早ければ2017年導入。ネットワーク 装置メーカー（Acquantia,BroadCom等）がこの技術を始めるタイミングによる

 How different is Structured Cabling Value Chain?

敷設されたケーブリング網と何が違うのか

 SI’s with UTP/FTP installation background extremely relevant, but need an upgrade in skill set

SIによるUTP/FTP導入は当面重要で、技能の向上も必要

 Investment in new set of tools necessary, tools capable of supporting higher frequencies, connectivity etc.

Tug of War: 2GHz or 1600 MHz which is better?

 Look at the holistic picture:

 2GHz at what Crosstalk or Insertion loss limits?

2GHzでどんなクロストークあるいは挿入損失の規格があるのか

 Channel Capacity (Shannon Capacity, “Margin”):

 Key for IEEE to come up with the Physical layer Specification

IEEEのキーポイントは物理層の仕様を示す

 Both TIA and ISO limits either at 2000 MHz or 1600 MHz will comply to IEEE requirement

Tug of War: 2GHz or 1600 MHz which is better?

 Look at the holistic picture:

 2GHz at what Crosstalk or Insertion loss limits?

2GHzでどんなクロストークあるいは挿入損失の規格があるのか

 Channel Capacity (Shannon Capacity, “Margin”):

 Key for IEEE to come up with the Physical layer Specification

IEEEのキーポイントは物理層の仕様を示す

 Both TIA and ISO limits either at 2000 MHz or 1600 MHz will comply to IEEE requirement

2000MHzでも1600MHzでも、TIAとISO規格両方とも、IEEEの要求に適合します。

 Connectivity 接続性

 Three different types will be standardized 3種類の違うタイプが規格化

RJ45 Enhanced／GG45 Enhanced／TERA Enhanced

*Certification Tools available today support all three options

Current status of Standards

規格の現状

• IEEE 802.3 NGBASE-T Study Group has become the IEEE P802.3bq 40GBASE-T Task Force. Expected by Feb’2016. Work has begun in defining the PHY

specification IEEE802.3NGBase-Tの研究グループはIEEE P802.3bq 40GBase-Tタスクフォースに変更。 2016年2月に予想。物理層仕様の定義作業は既に開始

• IEEE is influencing alignment between TIA TR-42.7 and ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 3 on specifications for cabling systems being developed for use with 40GBASE-T 40GBase-Tを実現させるため、IEEEはTIA TR-42.7とISO/IECJTC1/SC25/WG3と共同作業を実施 している。

• Current draft of TIA 568 C.2 for CAT 8 defined for most parameters for

Channel performance CAT8のTIA568 C.2の現時点のドラフトでは、チャネルのほとんどのパラメータは 定義されました。

• Liaison from IEC TC46/WG9 to IEC SC25/WG3 for 2GHz Field Testing draft is agreed upon 2GHｚフィールドテストのドラフトについては、IECのTC46/WG9からSC25/WG3に主幹ワーキ ンググループが移っている。

• Field Tester standard, Level 2G task group has been established

TIA Category 8

TIA カテゴリー8

 1 MHz to 2000 MHz

 Support for 40GBASE-T (IEEE P802.3bq)

_40GBase-T（_{IEEE P802.3bq}）をサポート

 Insertion Loss (IL) is critical parameter 挿入損失が重要パラメータ

 30m Channel Length, 26m Permanent Link Length 30mチャネル長、26mパラメタリンク長

 Approx. 55% of Channels <30m ：チャネルの約55％は30m未満

 Improved Cat6A components 改良されたCat6A コンポーネント

 RJ45 Plug / Jack (Cat 8.1)  F/UTP or S/FTP Cable

 2 connector configuration 2か所の接続構成

 Extension of Cat6A Limits to 2000MHz. Cat6A規格の2000MHzへの延長

 Additional higher performance grade based on enhanced CAT7A components (Cat 8.2) エンハンスドCAT7Aコンポーネントに基づく高いパフォーマンスレベルの追加（Cat8.2）

 TIA 568-C.2-1 Draft 0.9 (expected to be published in 1 year)

TIA Cabling for IEEE 802.3 40GBASE-T

(draft)

Cat8.1

2000 MHz

New &

Improved Cat6A

Components

Cat8.2

2000 MHz

New &

Improved Cat7A

Components

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

TIA Cat 8 CH IL TIA Cat 6A CH IL TIA Cat 6 CH IL TIA Cat5e CH IL

TIA Insertion Loss Limit

TIA 挿入損失 規格値

Cat 8*

Cat 6A Cat 6

Cat 5e

*CAT8 limits are based on early draft

ISO Cabling for IEEE 802.3 40GBASE-T

(draft)

ISO

ケーブリング

IEEE802.3 40G

ベース

T

（ドラフト）

ClassF

1000 MHz

ClassFA 40G

1600 GHz

Class I

2000 MHz

Class II

2000 MHz

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

ISO Class I CH IL ISO Class II CH IL ISO 40G CH IL ISO FA CH IL

ISO F CH IL ISO EA CH IL ISO E CH IL ISO D CH IL *limits are based on _{early draft}

ISO Class I / Class II : Insertion Loss Limit

ISO クラスⅠ/クラスⅡ：挿入損失の規格値

How to qualify or Test CAT 8 Transmission performance

CAT8伝送能力の認証と試験方法

 Transmission parameters are exactly same as those of CAT6A, Class EA requirements

伝送のパラメータはCAT6A,CLASS EA要求とほぼ同じ  NEXT, RL, Insertion Loss, PSANEXT etc.

 Frequency of measurement should be at least 1600 MHz 周波数測定は最低1600MHzであるべき

 Connecting Hardware (modules) yet to be standardized

ハードウェア（モジュール）の接続はまだ規格化されていない

 ISO yet to define the component specification, but TIA is close to defining it

ISOはコンポーネントの規格を定義しておらず、TIAは定義間近

 Field Test standard is under way in both ISO/IEC as well as TIA

フィールドテスト規格はTIA同様、ISO/IEC両方で協議中

 Disclaimer: Demonstration of CAT 8 cabling measurements to draft standards doesn’t mean 40GBase-T performance demonstration!

Refresher TIA Standards

TIA規格

Common Standards Premise Standards Component Standards

ANSI/TIA 568 C.0

(Generic)

ANSI/TIA 569 C

(Pathway and spaces)

ANSI/TIA 606 B (Administration) ANSI/TIA 568 C.1 (Commercial) ANSI/TIA 570 C (Residential) ANSI/TIA 942-A (Datacenters) ANSI/TIA 568 C.2 (Balanced Twisted Pair )

ANSI/TIA 568 C.3 (Optical Fiber)

ANSI/TIA 568 C.4 (Coaxial)

ANSI/TIA 1152-A

(Testing of twisted pair )

共通の規格 前提の規格 構成品の規格

Refresher TIA Standards

TIA規格

Defines testing procedure, standards for testers such as Level IV, 2G etc.

Common Standards Premise Standards Component Standards

ANSI/TIA 568 C.0

(Generic)

ANSI/TIA 569 C

(Pathway and spaces)

ANSI/TIA 606 B (Administration) ANSI/TIA 568 C.1 (Commercial) ANSI/TIA 570 C (Residential) ANSI/TIA 942-A (Datacenters) ANSI/TIA 568 C.2 (Balanced Twisted Pair )

ANSI/TIA 568 C.3 (Optical Fiber)

ANSI/TIA 568 C.4 (Coaxial)

ANSI/TIA 1152-A

(Testing of twisted pair )

共通の規格 前提の規格 構成品の規格

ツイストペアの試験 テストの手順、レベルⅣや2Gのようなテスタの規格を定義

Refresher ISO Standards

ISO規格

ISO/IEC 24764 (Datacenters)

IEC 61935-1

(Specifications for testing balanced cabling)

IEC 14763-3

(Specifications for testing balanced cabling)

ISO/IEC 11801

(Generic Cabling, Copper and Fiber)

ISO/IEC 18010 (Pathways and spaces)

ISO/IEC 14763-2 (Administration)

データセンター

ケーブル試験の仕様 一般的ケーブル・メタル配線・ファイバ 管理

Refresher ISO Standards

ISO規格

ISO/IEC 24764 (Datacenters)

IEC 61935-1

(Specifications for testing balanced cabling)

IEC 14763-3

(Specifications for testing balanced cabling)

ISO/IEC 11801

(Generic Cabling, Copper and Fiber)

ISO/IEC 18010 (Pathways and spaces)

ISO/IEC 14763-2 (Administration)

Defines testing procedure, standards for testers such as Level IV, 2G etc.

データセンター

ケーブル試験の仕様 一般的ケーブル・メタル配線・ファイバ 管理

ケーブル試験の仕様 配線経路・スペース

Testing without a standard? What does it mean.

規格なしの試験？どのような意味

Test Adapters & Calibration Artifacts

テストアダプタと校正工具

Network Analyzer

ネットワークアナライザ

17.08.2007 Seite 27

Return Loss

Near End Crosstalk

Insertion Loss

Known Issues with high frequency cable designs

高周波ケーブル設計でのよくある問題

Insertion Loss suck outs 挿入損失で急激に悪化します • Typically seen in screened systems above 1300 MHz.

1300MHｚ以上のスクリーンシステムで発生する傾向があります

• Usually the cause is the improper shield termination to connectors, or shield lay-lengths.通常、原因はコネクタでのシールドの不確かな成端あるいはシールド層の長さにあります。

Alien Crosstalk Measurements

エイリアンクロストーク測定

Alien Crosstalk Measurements

エイリアンクロストーク測定

F/UTP Cable ANEXT

"36-12 -NA" Pair_36-12-WX -120 -100 -80 -60 -40 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

UTP Cable ANEXT

"12-12-NA" Pair_12-12-WX

Alien Crosstalk: Is it still the white Elephant?

 Still a very key measurement for 10G Base-T installations. Several installation issues go un-noticed

いまだ10GBase-T工事で重要な測定です。ある工事では、この問題は無視されています。

 Field testing doesn’t have to be complex anymore

フィールドテストはこれ以上複雑化しなくてもよいはず

 One of the few measurements that directly correlates to BER (application bandwidth). TCL, ELCTCL are secondary effects which show up as Alien Crosstalk or Near End Crosstalk

2,3の測定の一つで直接ビットエラーレートと関係しています。TCL、ELCTCLはエイリアンク

ロストークあるいは近端クロストークの時にみられる二次的な効果です。

 Perhaps not so important in the shielded world (Realm of CAT 8) but work still in progress

Additional Measurements?

追加測定

ELTCL, LCTCL, Coupling Attenuation カップリングアッティネータ

• Measure of balance of the twist of cabling and noise rejection of the cable

ケーブルのツイストバランス測定と、ノイズ排除

• Not very meaningful in the field because it is a inherent property of the cable or connector,

not much can be done in the field to rectify it

ケーブルやコネクタの固有プロパティで、調整目的でフィールドで実施される程ではなく、現場では意味がない

• Will be interesting to see how repeatable the measurements are with different common

mode impedances of different cables in the field

違うケーブルの違うコモンモードインピーダンスを使って、どの程度の再現性で測定が実施されるかは興味深いです

• A fault in ELTCL, Coupling Attenuation will always result in a NEXT, Alien Crosstalk failure.

Instead of tightening limit for a new measurement might as well look at the NEXT performance

ELTCLでのfailure、カップリングアッティネータは、常にNEXT、エイリアンクロストークのFAILに起因します。 新しい測定で規格を厳しくしたら、NEXTの結果に注視すればよいでしょう

• ISO/IEC liaison letter to TC46 requests the committee the need to evaluate suitability of

this measurement in the field along with Coupling attenuation measurement

TC46へのリエゾンレターで、ISO/IECはカップリングアッティネータ測定と共にフィールドでのこの測定の適合性評価の 必要性を委員会に要望しています。

End to End testing: Concept

エンドツーエンドテスト：コンセプト

 Comparison with network analyzer is a problem due to soft de-embedding in channel testing

チャネル試験で埋め込んだものを取り除いてしまうので、ネットワークアナライザによる比較には問題があります。

 Issue typically seen at higher frequencies

高周波でよくみられる問題

 Proposal to include “Patch cord” type test configuration for CAT 8 cables

CAT8ケーブルではパッチコードタイプテスト構成を含ませるような協議が実施されています。

 Widely supported but no additional effort required as Field testers already support “Patch

Cord configuration” 上述は広く認知された方法で、新たな開発が必要とすることはないでしょう。 また、既存フィールドテスタではパッチコード試験は可能です。 Existing configuration 既存の構成 Channel under Test

Field Tester Field Tester

The End

おわりに

 Psiber Data is an active member on both TIA & ISO Cabling committees.

PsiberData社はTIA及びISOのケーブル委員会に積極的に参加しています。

 Level V Field Tester Standard expected soon

 (All of us field test manufacturers claim compliance, but the standard is still in draft state)

測定確度レベルVの確立は、もうまもなくです。

（フィールドテストメーカー全社は承諾の姿勢。一方、規格自体はいまだ検討段階）

 Discussion on Level 2G has started (Please note the difference in the name no more level IV, V)

レベル2Gの協議が始まっています （注意：レベル“Ⅳ”や”V“のような名前とは違います）

Thank you 御清聴ありがとうございました