ESTANDARES INTERNACIONALES:
Los Sistemas de Cableado están clasificados por el estándar internacional ISO/IEC 11801 y por el estándar americano ANSI/EIA/TIA 568B, según su frecuencia máxima de operación, tal y como aparece en la siguiente tabla:
· TIA Cat 5E (Ene. 2000) = 100 MHz
· TIA Cat 6 (Jun. 2002) = 250 MHz
· TIA Cat 6A (Mar. 2008) = 500 MHz
· ISO Cat 7 (Sept. 2002!) = 600 MHz
· ISO C6A y C7A (Feb. 2008) = 1000 MHz
Como se puede apreciar, el estándar ISO/IEC 11801 presenta dos opciones de mayor rendimiento
(C7 y C7A) sobre la solución Categoría 6A recientemente publicada en el estándar ANSI/EIA/TIA 568B.2-10. Los sistemas C7 y C7A tienen cómo característica distintiva la utilización de cables tipo PiMF (cables de doble blindaje). Estos sistemas hacen parte de nuestro portafolio de productos y son la única alternativa para lograr el mencionado desempeño (600 y 1000MHz).
MITOS DE SOBRE LOS SISTEMAS BLINDADOS:
· Los sistemas blindados no son estándar: ¡FALSO!
Los primeros sistemas de transporte de información fueron blindados. Ethernet 10BASE-2 y 10BASE5 utilizaban cable coaxial tal cuál estaba especificado en la primera edición de la norma TIA 568, publicada en julio de 1991. El cableado para Token Ring se basaba en el cable IBM Tipo 1A (300MHz), compuesto por sólo dos pares y doble blindaje. En la edición vigente de norma americana, TIA 568B (Mayo 2001), aparecen reconocidos y recomendados los sistemas blindados (ScTP) para las diferentes categorías:
4.4 Recognized cables
Two types of cables are recognized and recommended for use in the horizontal cabling system.
These cables are:
a) four-pair 100-ohm unshielded twisted-pair (UTP) or screened twisted-pair (ScTP) cables
(ANSI/TIA/EIA-568-B.2)
b) two or more optical fiber multimode cable, either 62.5/125 mm or 50/125 mm
(ANSI/TIA/EIA-568-B.3)
La ventaja del blindaje radica el la protección del sistema frente a la interferencia externa (EMI/RFI), y si el cable tiene blindaje por cada par (PiMF), hay cancelación de la diafonía entre los pares (NEXT) mejorando ampliamente su desempeño y aumentado su frecuencia de operación. Hay que resaltar que la Categoría7/ClaseF es estándar ISO/IEC de hace casi seis años (estándar publicado en septiembre de 2002).
Los sistemas blindados son difíciles de instalar: ¡FALSO!
Soluciones sofisticadas en el mercado, como el sistema AMP-TWIST, son sencillas y rápidas de instalar, con 90segundos es el más rápido del mercado! (y quizás también más rápido que los UTP de otras marcas). El mito radica en el antiguo cableado para Token Ring (IBM - 1985), con cable blindado (8mm a 11mm) y su Data Connector que sí era complicado de instalar. Sin embargo, a través de los años, tanto los sistemas de conectorización en cobre como en fibra óptica han evolucionado, y ahora son cada vez son más sencillos de instalar.
Cat 5e UTP Cat 6 UTP Cat 6A F/UTP Cat 6A UTP
Para el caso del UTP, al tener el cable mayor diámetro (<9mm) y con una chaqueta más gruesa para tratar de disminuir los efectos del Alien Crosstalk (AXT ruido generado por los cables circundantes), se complica el proceso de instalación y terminación; además se requiere mayor espacio para curvarlo apropiadamente, y sobre todo, canalizaciones más grandes para colocar la misma cantidad de cables.
Nota: el cable blindado es de menor diámetro (ej. 7.2mm), y se protege efectivamente del AXT a través de la pantalla metálica que recubre los 4 pares; además soporta el mismo radio de curvatura del UTP (> 4 x Diámetro del Cable) facilitando el proceso de instalación.
· La complejidad del sistema blindado radica en su puesta a tierra: ¡FALSO!
El estándar TIA 607A establece que todos los elementos metálicos (chasis) de la infraestructura de telecomunicaciones (canalización, counduit, rack, blindaje) deben ser eléctricamente continuos y conectados al sistema de tierra para la protección del usuario. Esta norma se debe siempre cumplir independiente del tipo de sistema instalado (FO, UTP, Blindado). Para el caso del sistema blindado AMP NETCONNECT la continuidad del blindaje del canal (patch cords, plugs, jack, cable y panel blindados) es inmediata al interconectar los componentes unos con otros, y no se requiere trabajo o accesorios adicionales. La TIA 607A establece las prácticas de Grounding & Bonding para todo tipo de instalaciones. Por ejemplo, asegurar continuidad eléctrica entre las partes del rack/gabinete, los paneles instalados, el chasis metálico de los equipos activos, etc., con el barraje de ese rack/gabinete, el cuál estará finalmente conectado al barraje (TGB) del cuarto de telecomunicaciones.
El buen desempeño de los sistemas blindados depende de la conexión a tierra: ¡FALSO!
Para cumplir con el desempeño del enlace NO se necesita aterrizar el sistema blindado en ninguna parte, pues canal provee una S/N (relación Señal a Ruido) más que suficiente para la aplicación. La UNICA razón para aterrizar el sistema de cableado blindado es por PROTECCIÓN, y esto se logra con una SIMPLE conexión en el rack.
Nota: fabricantes de sistemas similares con sus modelos de laboratorio ha comprobado que si el blindaje es inadecuadamente instalado, el sistema ya no es 100 veces sino 10 veces menos susceptible a la interferencia que un sistema UTP.
· Los sistemas blindados son más costosos: ¡FALSO!
El costo real de la solución debe proyectarse a largo plazo, 10-15 años como lo establece la norma, para poder analizar el retorno de la inversión (ROI). La vida útil del sistema está en función de su capacidad de transporte de información; a mayor capacidad el sistema podrá soportar varias generaciones de equipos electrónicos (tecnologías LAN) sin necesidad de recablear (y sin pagar los costos asociados ni el downtime).
Los cables UTP C6A tienen un mayor diámetro, y en el espacio que caben 240 cables F/UTP C6A sólo se podrán instalar ~160 cables UTP (el 65%), o de lo contario habría que comprar ductos más grandes (ver arriba foto). Además los UTP no permiten coexistencia con otros tipos de cables ni otras tecnologías de red, así que todo esto significa una inversión en canalizaciones adicionales y guías de cables de mayor tamaño. Para el caso de un Data Center tenga en cuenta que además se requiere eficiencia en la circulación del aire para la refrigeración de los equipos, y por lo tanto es crítico el espacio ocupado por los cables; todo esto con el objeto de no incurrir en un mayor consumo de energía para mantener el nivel de temperatura. Recuerde que el espacio físico cuesta dinero, y mucho más si es un Data Center.
· Los sistemas blindados requieren equipos electrónicos especiales: ¡FALSO!
Los puertos de los equipos electrónicos son blindados (esto es fácilmente verificable en las fichas técnicas de los fabricantes), es más, el chasis es metálico y los puertos va conectado a tierra, protegiendo de forma efectiva el sistema electrónico contra la interferencia (concepto de la caja de Faraday). Este concepto es claro y clave en los sistemas de comunicaciones. Cómo se presento anteriormente, las primeras redes de datos eran blindadas, ya que es la forma más sencilla y afectiva de proteger el sistema contra el ruido externo EMI/RFI. Como referencia, hay que anotar que los sistemas básicos categoría 5e y categoría 6 blindados, han sido implementados en Europa hace muchos años obteniendo no sólo el desempeño de la categoría, sino una mejor compatibilidad electromagnética (EMC).
OTROS ASPECTOS RELEVANTES:
· Los sistemas U/UTP no son apropiados para lograr grandes anchos de banda:
Los sistemas blindados son la única opción para lograr un desempeño superior (ej. Cat 7 y Cat 7A), y aunque los sistemas U/UTP trabajan muy bien, sólo sucede en las categorías inferiores (C3 hasta C6). Recordemos que el entorchado de los pares en los sistemas U/UTP es mayor en la medida que la categoría es superior, y tiene como objeto disminuir la interferencia al conformarse un sistema balanceado (el ruido en modo común que llega a cada hilo del par entorchado, en teoría se cancela completamente, pues el circuito receptor toma la información en forma diferencial). Sin embargo, en la medida que la frecuencia de operación es cada vez mayor, la eficiencia del entorchado disminuye radicalmente, teniendo en cuenta además que el cable una vez fabricado no es perfecto, y mucho menos después de ser instalado dónde estuvo sujeto a la manipulación (halado, compresión, curvatura). Por este motivo se utiliza el blindaje para cancelar el ruido (N) externo e interno, aumentado así el desempeño del cable. En Europa, por ejemplo, es de gran importancia la EMC (compatibilidad electromagnética) de los sistemas, para evitar la radicación/interferencia entre unos y otros. Esto clave por ejemplo para el transporte efectivo de 10GbE, ya que la energía utilizada comparte el espectro de frecuencias con sistemas de radiodifusión (TV, Radio, Celular, APs). En este caso, el estándar IEEE 802.3an (10GbE) requiere que el ruido de fondo no sea superior a -150dbm/Hz:
55.7.4 Noise environment
The background noise for 10GBASE-T is expected not to exceed -150 dBm/Hz. A background
noise limit of -150 dBm/Hz was assumed in the 10GBASE-T Matlab simulation models.
55.9.5 Electromagnetic compatibility
A system integrating the 10GBASE-T shall comply with applicable local and national codes for
the limitation of electromagnetic interference.
Un sistema UTP está totalmente desprotegido frente a este tipo de interferencia, mientras que un sistema blindado cancela el ruido de forma efectiva. Por este motivo, la solución Categoría 6ª blindada (F/UTP) ofrece un mejor desempeño frente al Alien NEXT (ruido generado por los cables circundantes); mientas que la opción en UTP aunque cumple con las especificacionesde la norma, lo logra marginalmente en el mejor de los casos.
Por otra parte, los test realizados por laboratorios independientes han demostrado que:
- Los sistemas UTP no cumplirán con los requisitos de EN 55022 B
- Los sistemas UTP son perturbados por los teléfonos GSM
- Los sistemas UTP tienen una mayor BER sin son perturbados
- Un sistema blindado tiene más de 20dB de inmunidad al ruido de fondo
· Los sistemas UTP requieren la medición del Alien Crosstalk (AXT):
Según la ISO/IEC 11801 el desempeño del AXT debe logrado por medición (UTP), o por diseño (Blindado). El sistema blindado tiene más de 20dB de margen respecto al límite impuesto para el AXT, y por eso no requiere pruebas en campo. El UTP, dado su rendimiento marginal, requiere las demoradas, costosas y complicadas pruebas de los parámetros Alien (ANEXT, PSANEXT, AFEXT, PSAFEXT). En el mercado sólo dos fabricantes de equipos de certificación ofrecen está opción (comprando su equipo más sofisticado con los módulos y software para hacer esta prueba), adicionalmente el sistema de selección de los cables es estadístico (no el 100%!), y el operador está sujeto a error en el proceso.
Hay que tener presente que así como es fundamental la medición del NEXT en los sistemas tradicionales, es crítico asegurar que el Alien Crosstalk está dentro de las especificaciones de la norma ya que es el parámetro eléctrico, que junto con el ruido de fondo, restringe la funcionalidad de 10GbE. Esto se aprecia mediante la siguiente formulación de la teoría de las comunicaciones conocida como Ley de Shannon: C = B*Log2 (1 + S/N)
S = Señal en el Receptor = Señal Tx – Atenuación = S – IL
N = Ruido Principal = Alien Crosstalk + Ruido de Fondo = AXT + BN
C = B*Log2 [1 + (S-IL) / (AXT + BN)]
La capacidad del canal, expresada en la formulación anterior, para el caso del sistema UTP C6A está al rededor de los 16Gbps, mientras que para un sistema blindado es de 27Gbps. Es claro entonces que no sólo es necesario medir el AXT en los sistemas UTP, sino que además los sistemas blindados tienen una capacidad de transmisión mayor que los UTP (10Gbps superior !), lo que les brinda la posibilidad de transportar tecnologías más veloces (40GbE – 100GbE?) y con mayor confiabilidad. Este mayor desempeño le asegura una vida útil más extensa y un mejor retorno de la inversión.
· Los sistemas blindados tienen mayor capacidad para trasporte de la corriente eléctrica:
Los sistemas blindados (C6A y superiores) utilizan mayor cantidad de cobre por filamento (AWG 23 y 22), además su blindaje favorece la disipación del calor generado por los pares, minimizando las pérdidas por atenuación. En la norma ISO/IEC 11801, Tabla 21 encontramos:
For operating temperatures above 20°C, the horizontal link length should be reduced by 0,2%
per °C for screened cables; 0,4% per °C (20°C to 40°C) and 0,6% per °C (>40°C to 60°C) for
unscreened cables.
Es claro entonces que los sistemas blindados tienen un desempeño más estable a elevadas temperaturas, y por lo tanto es un mejor medio para el manejo de corrientes superiores para el transporte efectivo de IEEE 802.3at (PoE+) y futuros requerimientos de alimentación remota a través del cableado estructurado (ej. Laptop y dispositivos de control de acceso biométricos).
· Tecnologías Ethernet – Estándares IEEE 802.3:
El estándar IEEE 802.3an (10GbE) en la Tabla 55-12, especifica las distancias para los diferentes tipos de cableados, y muestra que los sistemas de mayor rendimiento (Cat7/ClaseF) son no sólo una opción estándar disponible, sino una mejor alternativa para el transporte:
