Maximal Ethernet-kabellängd: 100 m-regeln

En koppar-Ethernet-länk går 100 m (328 ft). Det är siffran i TIA-568 och i varje IEEE 802.3 partvinnad standard från 10BASE-T till 10GBASE-T, och det är en kanalgräns, inte en kabelgräns: upp till 90 m (295 ft) permanent länk i väggen plus upp till 10 m (33 ft) patch- och utrustningskablar i båda ändar. Håll dig inom det och länken fungerar med sin nominella hastighet. Gå förbi det och länken saktar inte ner artigt – den tappar, omtränar eller misslyckas helt.

Varifrån siffran 100 m kommer

Gränsen sätts av signalförlust och timing, inte av en regel hittad för bekvämlighet. Partvinnad koppar dämpar signalen när den färdas, och ju högre frekvens, desto snabbare förlust. Vid 100 m är den mottagna signalen fortfarande tillräckligt stark och anländer fortfarande inom det tidsfönster standarden tillåter. Bortom det äter infogningsförlusten upp marginalen och länkbudgeten tar slut.

Samma 100 m gäller för varje hastighet från 10 Mbps till 10 Gbps på matchande kabelkategori. Vad som ändras med hastigheten är kabelkvaliteten som behövs för att hålla det avståndet, inte avståndet i sig. Kategorival täcks i Ethernet-kabelkategorier förklarade.

Hur 100 m delas upp: 90 m väggkabel, 10 m kablar

I praktiken delas de 10 m kabel mellan arbetsområdet och patchpanelen, så en 5 m kabel i varje ände är redan vid gränsen. En lång färdig patchkabel från ett skrivbord till en avlägsen switch är inte en patchkabel i standardens mening – den är en del av kanalen och räknas mot 100 m.

Vad som händer bortom 100 m

Inget bra, och inget förutsägbart. En länk över gränsen kan förhandla fram en lägre hastighet, kan ansluta och sedan tappa under belastning, eller inte länka alls. Symtom som ser ut som en dålig kabel – intermittenta avbrott, långsamma överföringar, portar som fladdrar – är ofta en körning som helt enkelt är för lång.

En kontinuitetstestare godkänner en överlång kabel, eftersom trådarna är intakta. Endast en certifieringstestare som mäter infogningsförlust, NEXT och returförlust visar att länken misslyckas med kategorigränserna. En TDR visar avståndet till ett fel, vilket är hur en överlång körning bekräftas.

Vägarna förbi 100 m

En switch i mitten

Standardsvaret: sätt en switch eller repeater en bit in och behandla körningen som två länkar. Varje segment får sin egen 100 m-budget. Switchen regenererar signalen, så den totala vägen kan vara mycket längre än 100 m. Detta kostar ett eluttag och en enhet i mitten, vilket ofta är den avgörande faktorn.

Fiber

Fiber leder ingen elektricitet, är immun mot elektrisk störning och mot skillnader i jordpotential mellan byggnader, och går långt bortom koppar. Singelmode vid 10GBASE-LR når 10 km (cirka 6 miles); 10GBASE-ER når 40 km. Multimode är kortare men fortfarande långt bortom koppar: 10GBASE-SR når 300 m (984 ft) på OM3 och 400 m (1312 ft) på OM4. När en körning är lång, korsar mellan byggnader eller sitter nära kraftig elektrisk störning, är fiber rätt svar. Avvägningarna beskrivs i Fiber vs koppar-Ethernet: när fiber är rätt val.

PoE-extendrar

En PoE-extender tar ström och data från uppströmslänken och skickar vidare båda till ett ytterligare segment, så en enda switchport kan försörja en enhet bortom 100 m. Varje extender lägger till ett segment, och varje segment behåller 100 m-gränsen. Extendrar är vanliga för kameror och accesspunkter i andra änden av en anläggning. Strömbudgetar spelar roll här: extendern förbrukar en del av strömmen som porten levererar, så enheten i slutet får mindre. PoE-strömnivåer och förhandling täcks i Power over Ethernet: PoE, PoE+ och PoE++ förklarade.

Kategori och hastighet ändrar avståndet, inte regeln

100 m-kanalen är huvudfiguren, men vissa hastigheter går kortare på vissa kategorier:

Så en Cat6-körning vid 10 Gbps är inte en 100 m-länk – det är en 55 m-länk, och mindre där många kablar går tillsammans och alien crosstalk byggs upp. Cat6a håller 10 Gbps till fulla 100 m. Cat8 är en datacenterkabel för switch-till-server-länkar, inte en allmän horisontell körning.

Ledare, termineringar och saker som tyst förkortar en körning

Avstånd är bara halva historien. En länk som mäter 100 m men är dåligt byggd kommer att misslyckas samma tester som en överlång.

• Koppar, inte CCA. Kopparklädd aluminium uppfyller inte TIA-kategoristandarder: högre resistans, spröd vid böjning, mer värme under PoE. Kategorikabel är solid eller strandad koppar.
• Solid i väggen, strandad i kablarna. Solid koppar går in i jack och paneler; strandad koppar tar böjningen.
• Partvinnning vid terminering: inte mer än 13 mm (0.5 in) för Cat5e och högre. Mer än så och crosstalk ökar.
• Böjradie: minst 4 gånger kabelns ytterdiameter för installerad 4-pars UTP. En veckad kabel är en skadad kabel.
• Dragspänning: 25 lbf (110 N) maximalt för 4-parskabel. Att rycka en körning genom rör sträcker paren.
• Separation från nätspänning: NEC kräver minst 50 mm (2 in) mellan kommunikationskabel och nätspänningsledare om inte en barriär separerar dem, och korsning av kraftkablar i rät vinkel. Allt arbete med nätspänning är ett jobb för en licensierad elektriker.
• Skärmning måste vara kontinuerlig. Ett skärmat system behöver skärmade jack, pluggar och patchpaneler, jordade genom utrustningen. En skärm som är bruten eller inte jordad ger ingen fördel och kan plocka upp brus.

Vad som går fel

En lång patchkabel använd som körning. En färdig kabel som sträcks från ett skrivbord till en switch är en del av kanalen, och den äter snabbt upp 10 m-kabelbudgeten. Använd en ordentlig permanent länk och korta kablar.

Att anta att en kabel är bra för att den länkar. En länk som kommer upp i 100 Mbps på en Gigabit-port säger något. Kontrollera körlängden och termineringarna innan du byter hårdvara.

Att blanda T568A och T568B i en byggnad. Båda schemana fungerar identiskt, och A och B skiljer sig bara genom att byta plats på orange och gröna par. Men använd ett schema i båda ändar av varje kabel. En kabel kopplad A i ena änden och B i den andra är en crossover-kabel, och även om Auto-MDI-X på Gigabit och snabbare portar vanligtvis klarar det, är det ett fel som väntar på att förvirra nästa person.

Att förvänta sig att Cat7-patchkablar beter sig som Cat7. Cat7 är en ISO/IEC Class F-kabel klassad till 600 MHz med varje par individuellt skärmat, men det är inte en TIA-kategori. Dess egna kontakter är GG45 och TERA; en “Cat7”-kabel med RJ45-pluggar är inte en standard Cat7-kanal och presterar bara så bra som RJ45-anslutningen tillåter.

Att glömma att PoE behåller 100 m-gränsen. Att lägga till ström förlänger inte räckvidden. Högre effekt värmer också buntad kabel, vilket är varför 23 AWG Cat6 och Cat6a-koppar går svalare än tunnare kabel, och varför CCA aldrig bör bära PoE.

Att gräva ner inomhuskabel utomhus. Utomhuskabel behöver en UV-beständig mantel; direktnedgrävningskabel är gelfylld eller översvämmad för att hålla vatten ute. Inomhuskabel är inte klassad för något av dessa.

Att välja för en körning nära gränsen

Om den uppmätta körningen är bekvämt under 100 m och hastigheten är 1 Gbps eller 2.5 Gbps, räcker Cat5e. För 10 Gbps till fulla 100 m, använd Cat6a. För 10 Gbps på Cat6, håll körningen till 55 m (180 ft) eller mindre, och förvänta dig mindre där kablar buntas. För något längre än 100 m, leta inte efter en speciell kopparkabel – det finns ingen. Sätt en switch i mitten, dra fiber eller använd en PoE-extender, och behandla varje segment som sin egen 100 m-länk.