Ethernet 40 Giga Base T

Bulletin d’information technique n°5
Octobre 2013
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Ethernet 40 Giga Base T : la prochaine étape
Après la normalisation de l’Ethernet 10 Gb/s sur paires torsadées et 40 Gb/s sur fibre optique, l’Ethernet 40
Gb/s sur paires torsadées (40 Giga Base T) est en cours de définition, tant au niveau du pré-câblage (projet
international ISO TR 11801-99-1 et projet américain ANSI/EIA/TIA-568-C.2-1) que des produits
actifs (projet IEEE 802.3 bq), grâce à une concertation constante entre les différents organismes, à travers
des lettres de liaison régulières. A ce jour, l’IEEE prévoit la finalisation de son document en septembre 2015.
Faisons le point sur l’avancement des projets ISO et IEEE.
Nouvelles Catégories de composants et nouvelles Classes de transmission
De même que l’Ethernet 1 Giga Base T et 10 Giga Base T, le 40 Giga Base T utilisera les 4 paires
en full-duplex. Par contre, par rapport aux précédentes versions d’Ethernet sur paires torsadées, la
nouveauté essentielle est que le 40 Giga Base T est spécifiquement destiné aux Data Centers sur des
liens de 30 mètres maximum cordons compris et limités à 2 connecteurs. La bande passante
envisagée est de 2 GHz. 2 scénarios sont définis : des liens Classe I réalisés avec des composants
Catégorie 8.1 et des liens Classe II réalisés avec des composants Catégorie 8.2. Les connecteurs
Catégorie 8.1 sont rétro-compatibles avec les connecteurs Catégorie 6A donc au format RJ45, alors
que les connecteurs Catégorie 8.2 sont rétro-compatibles avec les connecteurs Catégorie 7A donc
dans un format « non RJ45 ». Dans ce cadre, les connecteurs Catégories 6A et 8.1 ont les mêmes
performances électriques jusqu’à 500 MHz, de même que les connecteurs Catégories 7 A et 8.2 ont
les mêmes performances électriques jusqu’à 1 GHz. Néanmoins 2 paramètres font exception à cette
règle : le Power Sum Alien NEXT et le Power Sum Alien FEXT, renforcés même en basses
fréquences par rapport aux connecteurs Catégories 6A et 7A. Ces 2 paramètres souvent regroupés
sous l’appellation générique d’Alien CrossTalk, sont apparus en 2008 pour les composants
(connecteurs et câbles) Catégories 6A et 7A et ils traduisent l’effet de couplage, qui augmente avec
la fréquence, entre composants adjacents appartenant à 2 liens différents. Ils dépendent
essentiellement :
- de la distance entre les composants et donc sont particulièrement critiques dans les panneaux 19’’
à très forte densité de connecteurs pour optimiser l’espace. Or, puisque l’Ethernet 40 Giga Base T
est développé pour les Data Center où les liens auront à chaque extrémité un panneau 19’’ il est
justifié d’augmenter les contraintes sur ces 2 paramètres.
- de la fréquence de transmission utilisée. Or on assiste à une augmentation significative de la bande
passante de 500 MHz ou 1 GHz à 2 GHz et plus la fréquence de transmission est élevée, plus,
simultanément, un composant va perturber son environnement extérieur et être sensible aux
perturbations venant de celui-ci.
Cette contrainte plus forte pour l’Alien CrossTalk des connecteurs, se répercute naturellement sur
l’Alien CrossTalk des liens Classe I versus Classe EA et Classe II versus Classe FA.
Par ailleurs, comme pour les liens Classe EA et FA, le projet ISO TR 11801-99-1 propose, pour les
Classes I et II, la mesure en laboratoire du paramètre d’Atténuation de Couplage, qui, si sa valeur
est supérieure, de 20 dB pour les liens Classe I et de 25 dB pour les liens Classe II, à la limite
proposée à chaque fréquence, garantit que l’Alien CrossTalk est vérifié par construction, ce qui
présente l’avantage significatif de s’affranchir ainsi des mesures d’Alien CrossTalk sur site,
sachant que ces mesures sont délicates et qu’elles nécessitent du matériel complémentaire par
rapport aux testeurs de terrain classiques. C’est d’ailleurs pour cette raison que 3M ne
commercialise à partir de la Classe EA, que des liens blindés ou écrantés car ils présentent une très
bonne Atténuation de Couplage qui garantit l’Alien CrossTalk par construction.
Quid des câblages déjà installés ?
En plus des performances électriques du Canal Classe I/Classe II conçu à base de composants
nouveaux Catégorie 8.1/8.2 nécessitant des développements en laboratoire, le projet ISO TR
11801-99-1 consacre aussi un chapitre aux liens déjà installés réalisés avec des composants
normalisés et propose de tester ces liens sur une plage de fréquences plus étendue que leur capacité
initiale à savoir jusqu’1,6 GHz avec des valeurs limites minimales qui leur permettraient de
supporter l’Ethernet 40 Giga Base T.
En conclusion
Retenons que la longueur maximale du Canal pour l’Ethernet 40 Giga Base T sera de 30 mètres
(contre 100 mètres pour les Classes de transmission existantes, et ce, depuis la Classe D) car il est
développé pour les besoins des Data Centers. Par ailleurs, l’augmentation significative de la
fréquence de transmission qui rend encore plus prépondérant tous les phénomènes de couplage
(CrossTalk) notamment entre liens adjacents plaide en faveur de l’utilisation systématique de
composants écrantés ou blindés, ce qui était déjà le cas depuis la Catégorie 6 A. Enfin l’ensemble des
données présentées dans ce document sont issues de projets de normes, suffisamment récents pour
ne pas être encore stabilisés et sont donc susceptibles de modifications à venir. Nous ne manquerons
pas de vous informer des développements ultérieurs de ces projets.
Pour plus d’information, vous pouvez nous contacter au 01 30 31 61 61 et demander le Service
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