Mimo że propozycja standardu IEEE 802.3an o przepływności 10 Gb/s dla miedzianego okablowania strukturalnego dla nieekranowanej skrętki UTP nie została jeszcze zatwierdzona oficjalnie, na rynku już zaczynają się pojawiać takie rozwiązania. Pierwsze systemy miedzianego okablowania o szybkości transmisji 10 Gb/s przedstawiły koncerny telekomunikacyjne Krone i Systimax Solutions.

Wzrost wydajności systemów okablowania strukturalnego powyżej 1 Gb/s stał się konieczny dla aplikacji multimedialnych, które wymagają znacznie szerszego pasma przenoszenia. Zatwierdzony we wrześniu 2002 r. standard okablowania kat. 6 (klasa E) zapewnia swą sprawność do częstotliwości 250 MHz, co standardowo daje przepływność nieco powyżej 1 Gb/s. Nie jest to jednak wystarczająca szybkość dla coraz częściej używanych strumieniowych aplikacji multimedialnych, które potrzebują okablowania kategorii 7 (klasa F) działającego do częstotliwości 600 MHz (standardowo 10 Gb/s lub więcej).

Skrętka jest tańsza

Ethernetowe aplikacje 1GbE przyczyniły się do szybkiej modernizacji skrętkowego okablowania strukturalnego przez różne organy normalizacyjne, które zajęły się opracowaniem wymagań dla okablowania o nominalnej przepływności 10 Gb/s. W ich wyniku docelową przepływność 10 Gb/s w miedzianej infrastrukturze lokalnej sieci ethernetowej można obecnie uzyskać za pomocą jednego z dwóch standardów okablowania: korzystając z kabli współosiowych (Twinax) wg zatwierdzonego standardu IEEE 802.3ak lub za pomocą nieekranowanych kabli skrętkowych UTP według propozycji standardu IEEE 802.3an. Okablowanie za pomocą nieekranowanej skrętki jest jednak zdecydowanie tańsze od kabli współosiowych, i na nim teraz skupiają się prace rozwojowe producentów okablowania.

Kiedy standard?

Mimo pojawienia się na rynku pierwszych rozwiązań o przepływności 10 Gb/s na czteroparowej skrętce nieekranowanej UTP, sytuacja normalizacyjna w miedzianym okablowaniu skrętkowym o tych szybkościach transmisji wcale nie jest jasna. Opracowywane przez kilka lat specyfikacje na okablowanie kategorii 6 miały w założeniu zapewnić taką przepływność na nieekranowanej skrętce UTP, ale okazało się, że uzyskanie dystansu 100 m o takiej szybkości nie było wtedy możliwe technicznie. Wymagania dla kabli i złączy wyższej kategorii 7 (pasmo 600 MHz) zostały wprawdzie zdefiniowane w listopadzie 2002 r. w postaci draftu, ale do ostatecznego zatwierdzenia specyfikacji wciąż brakuje określenia aplikacji, jakie ma spełniać ta kategoria okablowania. Finalna postać standardu IEEE 802.3an dla 10 Gb/s na skrętkach miedzianych UTP miała ukazać się najpierw w lipcu 2004 r., potem przesunięto ją na połowę 2005 r., ale terminowa realizacja tych zamierzeń nadal jest wątpliwa.

Rozszerzona kategoria 6

Obecnie komitety normalizacyjne skłaniają się do wprowadzenia w to miejsce rozszerzonej kategorii 6, która ma zapewnić szybkość transmisji 10 Gb/s w węższym pasmie przenoszenia, nieprzekraczającym 500 MHz. Staje się to możliwe przez wdrażanie bardziej efektywnego (8- lub 10-poziomowego) kodowania sygnałów, ale na przeszkodzie w osiągnięciu wymaganej szybkości 10 Gb/s nadal stoi problem opanowania zakłóceń występujących między kablami liniowymi, przewodami krosowymi i złączami. Nowe specyfikacje okablowania są teraz rozpatrywane przez międzynarodowe komitety standardaryzacyjne w pracach nad propozycją "nowej klasy E" lub inaczej "rozszerzonej kategorii 6", wstępnie sygnowanej jako kategoria 6a (a nie 6e). Opracowanie i zatwierdzenie nowej specyfikacji dla kategorii 6a prawdopodobnie nastąpi dopiero w lipcu 2006 r., a więc nadal jest to bardzo odległy termin.

Producenci nie czekają

Nie czekając na takie terminy zatwierdzania poszczególnych etapów kolejnych kategorii okablowania 10 Gb/s, producenci już dostarczają na rynek rozwiązania bazujące jedynie na wstępnych projektach tych norm, podobnie jak działo się to z kategorią 5 (5e). Jednym z pierwszych praktycznych rozwiązań nieekranowanego okablowania strukturalnego, które spełnia określane przez IEEE 802.3an kryteria dla przepływności 10 Gb/s, jest system okablowania CopperTEN dostarczany przez firmę KRONE. Został on po raz pierwszy zaprezentowany w Europie w 2004 r. na wystawie ExpoNet w Kolonii. W rozwiązaniu CopperTEN wprowadzono dwa nowatorskie elementy konstrukcyjne kabla z czterema parami skrętek nieekranowanych UTP. Jednym jest zastosowanie niesymetrycznego separatora eliptycznego, który gwarantuje maksymalnie możliwy odstęp między parami prowadzonymi w tej samej wiązce, a drugim jest wprowadzenie pęcherzyków powietrza bezpośrednio pod powłokę izolacyjną żył miedzianych, co gwarantuje zachowanie dystansu między poszczególnymi przewodami.

Dzięki tym zabiegom konstrukcyjnym obniżono negatywny wpływ przesłuchów między parami skrętek oraz zmniejszono efekt naskórkowości prądu płynącego w żyłach miedzianych. Mniejsze tłumienie sygnału pozwoliło dodatkowo wydłużyć zasięg transmisji toru miedzianego do obligatoryjnej długości 100 m, wymaganej w normie IEEE 802.3an. Według KRONE, wdrożenie technologii CopperTEN daje pewność działania 100-metrowego i taniego w produkcji kanału transmisyjnego o przepływności 10 Gb/s za pomocą skrętki nieekranowanej. Daje również możliwość spełnienia przyszłych wymagań dla nieekranowanej skrętki w rozszerzonej kategorii 6a, która ma definiować zakres częstotliwości do 500 MHz (lub nawet do 625 MHz) - z podłączaniem urządzeń komunikacyjnych dla aplikacji 10 GbE.

Inne, niezależne rozwiązanie miedzianego okablowania strukturalnego o szybkości 10 Gb/s przedstawiła w grudniu ubiegłego roku firma Systimax Solution, oznaczonego jako system SYSTIMAX GigaSPEED X10D. Pozwala ono na uzyskanie w szkielecie sieci budynkowej transmisji ethernetowej o szybkości 10 Gb/s w zasięgu do 100 m, na nieekranowanej skrętce czteroparowej UTP 10GBase-T o ulepszonych parametrach transmitancji. Wyższe parametry kabla uzyskano przez zmniejszenie zakłóceń od przesłuchów obcych PSANEXT (nowy parametr okablowania) oraz przez obniżenie tłumienności wtrąceniowej.

Okablowanie GigaSPEED X10D jest rozwiązaniem opartym na założeniach dla kategorii 6a i będzie używane w systemach komputerowych wymagających aplikacji szerokopasmowych, takich jak: transmisje wideo o wysokiej rozdzielczości, przetwarzanie informacji w centrach danych czy budowania lokalnych sieci SAN i NAS. Czynnikiem przyspieszającym rozwój rynku 10 GbE będą niewątpliwie centra danych, ale wpływ innych branż związanych z bankowością, ochroną zdrowia czy przemysłem filmowym może mieć nieporównywalnie większe znaczenie.

10-gigabitowe zastosowania

W pierwszym okresie wdrażania instalacji okablowania 10 Gb/s będą to aplikacje pozwalające na lokalne łączenie przełączników i serwerów o wysokiej wydajności oraz graficznych stacji roboczych CAD instalowanych w wydajnych środowiskach przetwarzania (outsourcing mocy obliczeniowej). W drugim etapie okablowanie to będzie podstawą tworzenia budynkowych i kampusowych sieci szkieletowych (backbone) 10 GbE, a wtedy korzystanie z aplikacji gigabitowego Ethernetu za pośrednictwem pojedynczych komputerów sieci LAN stanie się bardziej powszechne.

Za pośrednictwem nowego okablowania dla 10 Gb/s operatorzy i administratorzy będą mogli też dostarczać indywidualnym klientom nie tylko usługi związane z Internetem, ale także dostęp do muzyki, filmów, wideoklipów, serwerów gier komputerowych oraz serwisów tematycznych lub przekazów telewizji cyfrowej. Do takich aplikacji należą płatne przekazy telewizyjne PPV (Pay per View), emisje filmowe NVoD (Near VoD) z serwerów wideoteki oraz dostarczane w czasie rzeczywistym telewizyjne aplikacje na żądanie VoD (Video on Demand). Uzupełnione o głos transmitowany w technologii VoIP stanowią one podstawę nowych rozwiązań określanych mianem Triple Play.