The debate over Category 8

Cabling Cat8ケーブルをめぐる議論

Ravi Doddavaram

Psiber Data rdoddavaram@psiber-data.com

ラビ・ドッドラバラム氏

サイバーデータ社

Japan

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

Source: ISO TR-11801-99-1

Reach objective 対象の距離

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

Traditional EoR or MoR Configurations 伝統的なEoRあるいはMoRの構成

40G Base-T Deployment scenarios 40G Base-T 展開シナリオ

Newer Configurations, Leaf Spine etc 新しい構成、“葉と幹”

Source: Aquantia

Then why Base-T even today? ToR vs EoR 今でもBase-Tなのか？ ToR対EoR

Source: Aquantia

Then why Base-T even today? ToR vs EoR 今でもBase-Tなのか？ ToR対EoR

CAT 8 Cabling: Frequently Asked Questions CAT8：FAQ

Why still copper networks? いまだにメタルケーブルのネットワークの意味は？

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? いつ頃からCAT8

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.

新しく必要な測定器、高周波・接続性等をサポートできる測定器の開発

Tug of War: 2GHz or 1600 MHz which is better? 綱引き：2GHzか1600MHzか、どちらがいい？

Look at the holistic picture:全体像をみる

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”):

チャネルの容量（シャロン容量、“マージン”）

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。

Tug of War: 2GHz or 1600 MHz which is better? 綱引き：2GHzか1600MHzか、どちらがいい？

Look at the holistic picture:全体像をみる

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”):チャネル容量（シャロン容量、“マージン”）

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

認証測定器は現在上記すべてのオプションが使えます。

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 フィールドテスタ規格、レベル2Gのタスクグループが設立

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)

1年以内に発行と予想

TIA Cabling for IEEE 802.3 40GBASE-T (draft) TIA ケーブリング IEEE802.3 40GベースT（ドラフト）

Cat8.1

2000 MHz

New & Improved Cat6A

Components

30m

2 Connectors

Cat8.2

2000 MHz

New & Improved Cat7A

Components

30m

2 Connectors

新タイプ・改良Cat6A 新タイプ・改良Cat7A

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）

ClassFA

1000 MHz

Standardized ClassFA

Components

25m

2 Connectors

ClassFA 40G

1600 GHz

Standardized

Cat7A Components

30m

2 Connectors

Class I

2000 MHz

New & Improved

Cat6A Components

30m

2 Connectors

Class II

2000 MHz

New & Improved

Cat7A Components

50m

2 Connectors

規格化 規格化 新タイプ・改良Cat6A

新タイプ・改良Cat7A

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

Class II*

Class I* FA 40G*

FA

EA F D E

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!

注意：CAT8ケーブルのドラフト規格測定のデモと40GBase-Tのデモは別物です

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

ツイストペアの試験

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

ケーブル試験の仕様 配線経路・スペース

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

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

Testing without a standard? What does it mean. 規格なしの試験？どのような意味

試験対象のケーブル

校正用冶具

フィールドテスタ フィールドテスタ

NEXT・リターンロス測定には終端。 挿入損失とFEXTを測定するためネットワークアナライザに接続

Test Adapters & Calibration Artifacts テストアダプタと校正工具

THRU / OPEN / SHORT / LOAD

Network Analyzer ネットワークアナライザ

Network Analyzer ネットワークアナライザ

Field Tester フィールドテスタ

17.08.2007 Seite 27

Return Loss リターンロス

Near End Crosstalk 近端クロストーク：NEXT

Insertion Loss 挿入損失

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

被測定対象 メインユニット

測定対象 メインユニット 被測定対象 リモートユニット

被測定対象 リモートユニット

測定対象

被測定対象

RJ45パッチコード パッチパネル

Alien Crosstalk Measurements エイリアンクロストーク測定

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

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? エーリアンクロストーク：依然として“やっかいもの”？

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

おそらく、シールドされた世界（CAT8）では然程重要ではないでしょうが、結論はまだ出ていません。

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

Additional Test Configuration追加の構成

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

Please email your questions & comments to rdoddavaram@Psiber-data.com