White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A Cuál es la diferencia y Qué aspectos he de tener en cuenta
Cat. 6A vs. Cat. 6 A Una pequeña variación que marca una gran diferencia: todo lo que deben tener en cuenta los diseñadores de redes TABLA DE CONTENIDOS 1. Introducción... 3 2. La Importancia de los Componentes... 4 3. Confusión de Denominaciones... 6 4. Un Reto Complejo... 7 5. Recomendaciones... 8 6. Fuentes e Información adicional... 8 Copyright 2009 Reichle & De-Massari AG (R&M). All rights reserved. Dissemination and reproduction of this publication or parts hereof, for any purpose and in any form whatsoever, are prohibited without the express written approval of Reichle & De Massari AG. Information contained in this publication may be altered without prior notice. This document was produced with the greatest possible care; it presents the state of the art at the time of preparation. The right to make technical changes is reserved. White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 2
Cat. 6A y Cat. 6 A Con la llegada del soporte a 10Gigabit Ethernet sobre infraestructuras de cobre en par trenzado, han aparecido nuevas revisiones de los estándares de sistemas de cableado genéricos para telecomunicaciones. La EIA/TIA publicó la especificación Categoría 6A en febrero de 2008, e ISO/IEC hizo lo propio con el estándar para canal Clase E A durante el mismo período. Desgraciadamente, estas dos especificaciones no definen el mismo rendimiento, por lo que han generado confusión en el mercado. Cuando además observamos los componentes, sobre todo el hardware de conexión, esta confusión es todavía mayor. EIA/TIA e ISO/IEC especifican una calidad distinta, aunque la nomenclatura de los componentes es muy similar. Por lo tanto, el usuario debe prestar especial atención en su elección o, de lo contrario, no obtendrá una infraestructura con el rendimiento esperado. Aplicación: Tecnología: Formato: Temas: Target: Perfil: Autores: Cableado Empresarial, Cableado en Centro de Datos Cableado en cobre, 10 Gigabit Ethernet, aplicaciones IP White paper Estandarización de procesos EIA/TIA e ISO/IEC, Cat. 6A vs. Cat. 6 A, 10Gigabit Ethernet, rendimiento de módulo y categoría Diferenciación de los nuevos estándares para terminaciones en cableado de cobre,criterios y recomendaciones para elegir el mejot rendimiento Integradores, Planners, Instaladores, Usuarios, Directores de IT Regina Good-Engelhardt Publcado: Junio 2009 / revisado 2013 1. Introducción En julio de 2006 se publicó el protocolo IEEE para 10 Gigabit Ethernet a través de cable de cobre de par trenzado (802.3an). Dado que este protocolo amplió la gama de frecuencias hasta 500 MHz, y el cableado conforme con Categoría 6 únicamente era apto para 250 MHz, fue necesario desarrollar nuevos estándares que lo admitieran. De lo contrario, la alternativa era el uso de sistemas Categoría 7, diseñados para 600 MHz. No obstante, este tipo de cables tan solo contaba con una cuota de mercado del 4% en todo el mundo, por lo que esta opción por sí sola no habría bastado para garantizar el éxito del nuevo protocolo Ethernet. El estándar IEEE 802.3an estableció los requisitos de canal mínimos que debían cumplir los cables para el funcionamiento del protocolo. De hecho, un buen sistema Categoría 6 blindado, con un funcionamiento estable a altas frecuencias, podía satisfacer estos requisitos mínimos, tal y como se demostró con los sistemas Real10 blindados de R&M. Pese a ello, el alien crosstalk (diafonía exógena) planteaba un problema con los sistemas sin blindaje: el uso de frecuencias más elevadas y la aplicación de complejos métodos de codificación hacían la débil señal de 10GbE más vulnerable a las interferencias externas que en los protocolos anteriores. Esto dio lugar a limitaciones en sistemas Categoría 6 sin blindaje. Por todo ello, los distintos grupos de trabajo comenzaron a trabajar en la especificación de nuevas categorías de sistemas con rendimiento hasta 500 MHz y basadas en la tecnología RJ45. EIA/TIA publicó su estándar Categoría 6A en febrero de 2008, e ISO/IEC dio a conocer los requisitos de canal para la Clase E A al mismo tiempo. Desgraciadamente, estos estándares no especifican la misma calidad. La Figura 1 ilustra las diferencias en el parámetro de canal NEXT. White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 3
Fig. 1El parámetro NEXT del canal establecido por ISO, TIA e IEEE varía considerablemente en la gama de frecuencias altas. R&M Los requisitos de canal para la Cat. 6A de EIA/TIA reflejan una suave pendiente de 27 db que comienza en 330 MHz, mientras que la Clase E A de ISO/IEC presenta una línea recta. Por lo tanto, el concepto ISO/IEC ofrece una calidad de transmisión mejor y más elevada en los sistemas de cobre en par trenzado que funcionan con tecnología RJ45. A 500 MHz, esto supone que la Clase E A requiere una calidad NEXT 1.8 db mejor que un canal Categoría 6A. En la práctica, esta calidad superior se traduce en un funcionamiento más fiable que minimiza los errores. Además, de este modo se maximiza la vida útil de la infraestructura de cableado. 2. La importancia de los componentes Una vez aclaradas las características de los estándares de canal, el siguiente paso consiste en definir los estándares de los componentes. EIA/TIA definió las especificaciones para el canal, el enlace y los componentes en un único paquete. Todo se encuentra recogido en el estándar Categoría 6A (568B.2-10) que ya se encuentra publicado. ISO/IEC definió en primer lugar las especificaciones para el canal en la Enmienda 1 de 11801, y en la actualidad está trabajando en la definición del enlace permanente y los componentes (esta se publicará en el mismo documento). La necesidad de un estándar para los componentes surgió cuando los clientes comenzaron a demandar interoperabilidad o la posibilidad de mezclar y unir componentes de distintos fabricantes sin renunciar a la calidad de canal correspondiente. Por ejemplo, la combinación de un módulo Cat. 6 de marca X, un cable de instalación Cat. 6 de marca Y, y un cable de conexión Cat. 6 de marca Z para lograr la calidad de Clase E. Para satisfacer estas necesidades, en 2003 se creó la prueba de-embedded. Mediante este procedimiento, se emplea una toma hembra de referencia conocida para probar conectores macho en una conexión acoplada. Los efectos de la hembra de referencia se restan o sustraen de los valores de la conexión acoplada para obtener la caracterización NEXT del conector. White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 4
Este método se utiliza para elegir 12 conectores de referencia en la gama baja, media y alta que, a su vez, se emplean para probar el hardware de conexión. En el caso de 10 Gigabit Ethernet, en un principio se ofrecían sistemas que cumplían los requisitos de canal del protocolo. Los requisitos de los nuevos componentes permitirán la interoperabilidad o la mezcla y unión de sistemas, tal y como ocurría en el pasado. En el caso de los componentes Categoría 6A (EIA/TIA) y Categoría 6 A (ISO), se ha creado la prueba de re-embedded. La esencia de este procedimiento es similar a la de la prueba de-embedded, pero en este caso, primero se elige un conector de referencia a través de un montaje de medida nuevo y más preciso que se denomina sonda directa. Entonces se calcula la diferencia entre este conector de referencia y los 12 conectores de deembedded. A continuación se prueba el hardware de conexión con el conector de referencia único. Después se calculan los resultados que se habrían obtenido con los 12 conectores de referencia de-embedded en lugar de probarlos por separado. En definitiva, el proceso de encontrar y probar los 12 conectores de-embedded se ha sustituido por una medición precisa seguida de cálculos de diferencia. Esto garantiza resultados más rápidos y coherentes. Al igual que con el canal, un conector Cat. 6 A con especificación ISO ofrecerá mayor calidad que un conector Cat. 6A con especificación EIA/TIA. La estandarización actual especifica una pendiente de 40 db que se inicia a 250 MHz en el caso del Cat. 6A, y una pendiente de 30 db en el caso del Cat. 6 A. A 500 MHz esto supone que un módulo Cat. 6 A debe ofrecer una calidad NEXT al menos 3dB mejor que un módulo Cat. 6A (Fig. 2). ISO/IEC Cat 6 A vs. TIA Cat 6A Connecting Hardware NEXT Values 55.0 50.0 45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 100 500 ISO/IEC TIA TIA ISO/IEC Fig. 2: El parámetro NEXT de los componentes también varía de forma significativa. Gráfico: R&M.. R&M White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 5
3. Confusión en las denominaciones Esta situación se ha vuelto confusa como consecuencia de la estandarización de los componentes de conexión y cableado. Las especificaciones de los componentes que se necesitan para obtener un canal Categoría 6A (EIA/TIA) difieren claramente y son menos estrictas que las que se necesitan para un canal Clase E A (ISO). Por lo tanto, si un usuario quiere calidad en un canal Clase E A, deberá emplear componentes que cumplan las especificaciones Categoría 6 A. En cambio, un canal formado por componentes que cumplan las especificaciones Categoría 6A (EIA/TIA) no será garantía de calidad Clase E A Por lo tanto, la diferencia en la A (concretamente el hecho de que esté escrita como subíndice o no) es muy importante: Cat. 6A Cat. 6 A. Categoría Componentes Cable Conectividad EIA/TIA 568B.2-10 ISO/IEC 11801 Cat. 6A Ascensión relajada ~27dB/Dec Class E A NEXT línea recta Anexo 1 Table 1: Estándares por Categorías y Componentes. Cat. 6A Cat. 6A Cat. 6 A Anexo 2 (IEC 61156-5 and IEC 60603-7-41 / -51) La Tabla 1 muestra las dos clases de cable y el nombre del componente asociado. De mayor complicación es la situción con la especificación de los componentes Cat. 6 A compuesta por diferentes estandares IEC (IEC61156-5 para cables, IEC60603-7-41 para conectividad sin blindar e IEC60603-7-51 para conectores blindados).en el Anexo 2, ISO/IEC11801 se refiere a estos estándares para los detalles de las especificaciones de los componentes. White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 6
4. Un Reto Complejo Puede que ahora se esté preguntando por qué ISO/IEC tarda más en especificar los componentes que EIA/TIA. Uno de los motivos es una diferencia organizativa: ISO/IEC comprende distintas organizaciones que se encargan de las especificaciones del cableado y el hardware de conexión. La coordinación entre estos grupos requiere más tiempo que el que necesita la EIA/TIA, donde todas las partes interesadas se encuentran en el mismo grupo (y en el mismo país). No obstante, existen otros motivos, como la complejidad técnica y, sobre todo, el hecho de adentrarse en terreno desconocido. Hasta ahora conocíamos el comportamiento de los componentes y su dinámica de funcionamiento conjunto con frecuencias de hasta 250 MHz. En estos momentos, la frecuencia se está duplicando y el uso de prototipos en tales condiciones no es estable. Dichos prototipos deben tener en cuenta efectos secundarios y terciarios, como el acoplamiento modal transversal, que aumenta la complejidad de forma considerable. Estos fenómenos son menos frecuentes en el hardware de conexión Cat. 7 gracias a la geometría de contacto que separa unos pares de otros. Fig. 3: El principal problema de la Cat. 6 A son los efectos de las frecuencias más elevadas. Para garantizar una transmisión de señal segura por encima de 250 MHz, hay que desarrollar nuevos conceptos para los módulos de conexión RJ45.. R&M White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 7
Hemos visto que, para obtener calidad en un canal Clase E A, un módulo Categoría 6 A debe ofrecer valores NEXT 3 db mejores a 500 MHz que un módulo Categoría 6A (Fig. 3). Esto es importante, ya que para ello es necesario desarrollar módulos completamente nuevos en lugar de modificar los diseños existentes, que es lo que se hace a menudo con los módulos Cat. 6A actualmente disponibles en el mercado. Concretamente, se necesitan más elementos que compensen el acoplamiento adicional que hemos señalado anteriormente. También hay que prestar más atención para separar unos pares de otros en la unión. Además, el proceso de unión debe ser muy preciso y exacto para garantizar una calidad constante. 5. Recomendaciones En la actualidad, un canal Clase E A ofrece la mayor calidad disponible con la tecnología RJ45, el estándar de facto en la actualidad. No solo es compatible con la aplicación 10 Gigabit Ethernet, sino que además prolonga la vida útil del cableado y garantiza un funcionamiento más fiable. Por todas estas razones, los canales Clase E A se recomiendan para las redes de datos que precisan transmisión de alta calidad de las nuevas instalaciones. Cuando se necesita interoperabilidad, es muy importante escoger el hardware de conexión Cat. 6 A conforme a ISO/IEC. Los módulos Cat. 6A conformes a EIA/TIA no pueden garantizar la calidad superior que ofrece la Clase E A. A pesar de que los estándares de los componentes Cat. 6 A están tardando más en publicarse, la espera vale la pena, ya que el sistema de cableado disfrutará de una calidad adicional que ahorrará dolores de cabeza al usuario 6. Fuentes e Información Adicional IEEE 802.3an ISO/IEC 11801 Enmienda 1, Enmienda 2 IEC 61156-5 IEC 60603-7-41 IEC 60603-7-51 EIA/TIA 568B.2-10 Para más información de las Soluciones de R&M, visite nuestra website: www.rdm.com White Paper Cat. 6A vs. Cat. 6 A v1.1 en 06/2009 8