Was kommt nach 10-Gigabit-Ethernet?

27.11.2002
71. Meeting der IEEE-Projektgruppe 802 Die Datenautobahn wird noch breiter!Letzte Arbeiten am 10-Gigabit-Ethernet-Standard IEEE 802.3ae.

Die endgültige Fassung der Spezifikation dürfte nicht, wie vorgesehen, beim nächsten Meeting im März 2002 Jahres verabschiedet werden, sondern erst im Juli 2002. Das Beratungs- und Marktforschungsunternehmen Yankee Group hat unterdessen den Markt für 10-Gigabit-Ethernet analysiert und bescheinigt der Technik ein beträchtliches Potenzial. Vor allem Geschäftskunden wünschen sich demnach flexiblere und günstigere Internetverbindungen in den Stadtnetzen. Allerdings sind die Umsätze mit Ethernet-Services in Metro-Netzen noch recht bescheiden. Für das letzte Jahr erwarteten die Serviceprovider in den USA demnach Einnahmen in Höhe von 265 Millionen Dollar, im diesem Jahr sollen es 548 Millionen Dollar sein.

Nur unter der Hand wurde in Austin darüber diskutiert, wie der nächste Quantensprung bei Ethernet aussehen könnte. Einige Chiphersteller ließen anklingen, dass sie als nächsten Schritt am liebsten 40-Gigabit-Ethernet, und nicht die Version mit 100 GBit/s sehen würden. Es sei bereits bei 40 Gigabit schwierig, entsprechende Halbleiter-Bausteine zu entwickeln. Allerdings gibt es die Alternative, vier 10-GE-Kanäle zu multiplexen. Dafür ließe sich mit vertretbarem Aufwand ein Chip designen.

Eine andere Fraktion setzt sich dagegen für 100-Gigabit-Ethernet ein. Sie hält an dem bislang üblichen Verfahren fest, die Übertragungsrate in Zehnerschritten zu erhöhen. Hier stellt sich das gleiche Problem wie bei 40 Gigabit: Die Technik ist äußerst komplex, sodass entweder nur eine Multiplexing Lösung infrage kommt oder optische Switches und Switching-Chips eingesetzt werden müssen. Vermutlich beim nächsten Treffen im März 2002 oder spätestens im Juli wird sich die IEEE-Arbeitsgruppe mit dem Thema beschäftigen, welcher Gigabit-Ethernet Standard als nächster in Angriff genommen werden soll.

Strom über Twisted-Pair-Leitungen

Ziel der Workgroup 802.3af �DTE Power via MDI� ist es, über Twisted-Pair Kabel neben Datenpaketen auch den Strom für die Endgeräte zu übertragen, etwa IP-Telefone oder Webkameras. Die Mitglieder überarbeiten gegenwärtig den Draft 2.0. Sie wollen schnellstmöglich den nächsten Entwurf aufsetzen, um die Fertigstellung des Standards zu beschleunigen. Viele Fragen wurden bereits geklärt. Allerdings gibt es noch Unstimmigkeiten, die dazu führten, dass die Gruppe in allen sechs Abstimmungen keinen Konsens erreichte. Strittig sind beispielsweise die elektrischen Daten der Stromübertragung sowie die Verfahren, mit denen die Endgeräte identifiziert werden.

Ein Erfolg versprechender Ansatz, dem die Working Group größere Beachtung schenken will, sieht vor, die Spannung �midspan� einzukoppeln. Dies bedeutet, dass ein Twisted-Pair Patchfeld, das zwischen den Ethernet-Switches und dem Endteilnehmer liegt, die Endgeräte mit Spannung versorgt, und nicht die Switches. Der 802.3af-Standard soll Ende 2002 fertig sein.

Ethernet als Zugangstechnik �in the First Mile�

Ähnlich wie Telefondienste soll künftig auch Ethernet in Haushalten und Büros zur Verfügung stehen. Mit Ethernet im Teilnehmeranschluss-Bereich beschäftigt sich die Arbeitsgruppe 802.3ah �Ethernet in the First Mile� (EFM). Dieser Technik wird ein großes Marktpotenzial bescheinigt; wohl auch deswegen arbeiten die Mitglieder der Working Group besonders intensiv an den Spezifikationen

In der EFM Arbeitsgruppe fanden sich 100 Teilnehmer aus 50 Firmen zusammen. Deshalb wurden vier Teams formiert, die sich mit folgenden Themen auseinander setzten:

- EFM über Kupferkabel: Dabei stehen Punkt-zu-Punkt Verbindungen über vorhandene Kupferkabel im Mittelpunkt. Die Datenrate soll 10 MBit/s betragen, die maximale Entfernung bis zu 750 Meter. Allerdings wurden auch Ansätze vorgestellt, die Distanzen von 1,2 Kilometern überbrücken.

- Ethernet über Lichtwellenleiter: Für Punkt-zu-Punkt Verbindungen wird die Übertragung über eine einzige Glasfaser diskutiert. Angedacht sind Applikationen mit 1000 MBit/s über Entfernungen bis 10 Kilometer. Zusätzlich beschäftigt sich die Untergruppe mit Punkt-zu-Multipunkt Verbindungen. An eine Glasfaser werden in diesem Fall 16 weitere Lichtwellenleiter angekoppelt.

- EFM EPON, also Ethernet über passive optische Netze: Hier liegt der Schwerpunkt auf Punkt-zu-Mehrpunkt Verbindungen über bis zu 16 Fasern.

- EFM OAM (Operations, Administration and Maintenance): Diese Gruppe beschäftigt sich mit der Inbetriebnahme, Verwaltung und der Wartung von EFM-Netzen. Die Fachleute erarbeiten insbesondere Vorschläge für �Remote Loopback� oder die Linkkontrolle.

Einen interessanten Vorschlag machten die Vertreter von acht Firmen: Sie wollen das Präambel-Datenfeld von Ethernet Frames dazu nutzen, um darüber Informationen für EFM zu transportieren. Die sieben Byte große Präambel dient in Ethernet-Netzen dazu, die so genannte Takt-Rückgewinnung sicherzustellen. In Netzen mit Koaxialleitungen fallen von den sieben Byte am Anfang eines Frames bis zu vier dem Schwingungsverhalten der Kabel zu Opfer. Andere Kabeltypen, etwa Lichtwellenleiter oder Twisted-Pair Kupferleitungen, kommen mit kleineren Präambeln aus.

Die Mitglieder der EFM-Gruppe argumentieren, dass heutzutage kaum noch Koax-Leitungen in lokalen Netzen eingesetzt werden. Deshalb ließe sich ein Teil der Präambel für andere Zwecke einsetzen. Sie wollen zwei bis vier Byte für OAM nutzen; zwei Byte sind für die Logical-PHY-ID reserviert und eines für die Checksumme (CRC). Die Alternative besteht darin, weitere Tags in den Ethernet-Frame einzufügen. Das ist insofern problematisch, als bereits vor einiger Zeit ein vier Byte großes Feld für Virtuelle LANs (VLAN) hinzukam. Mit noch größeren Paketen hätten ältere Komponenten Probleme. Beim einem Treffen in Kopenhagen will die EFM-Gruppe die ersten technischen Details ausarbeiten. Der Standard soll bis September 2003 fertiggestellt sein.


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