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Extensión y prueba de tendidos de cables superiores a 100 metros

En nuestro último artículo sobre cómo conectar dispositivos finales más allá del rango de 100 metros de Ethernet de cobre, analizamos varias soluciones para el dilema de tener que conectar un dispositivo final que esté un poco demasiado lejos de la sala de telecomunicaciones (TR) más cercana, incluida la construcción de un nuevo TR, el uso de un dispositivo extensor, fibra o cableado de distancia extendida.

Si bien el uso de cableado de larga distancia es técnicamente un enfoque que no cumple con los estándares, es la opción más barata y fácil, lo que lo ha hecho cada vez más popular. Es por eso que muchos proveedores han introducido nuevos diseños de cables y / o están proporcionando información sobre el rendimiento de los cables existentes en implementaciones de más de 100 m.

Dado que es posible que se esté preguntando cómo estos cables pueden llegar hasta el final, pensamos que podría tener sentido analizar más de cerca por qué tenemos la limitación de 100 m para el cableado de cobre de par trenzado en primer lugar, cómo los cables pueden ir más allá. distancia y la mejor manera de manejar las pruebas.

Todo es física

La limitación de distancia de 100 m para un canal de 4 conectores que incluye un enlace permanente de 90 m y 5 m de cable de conexión en ambos extremos se basa principalmente en los factores de rendimiento del peor de los casos para una aplicación determinada. Las organizaciones de estándares de la industria descubrieron hace tres décadas cuando desarrollaron los primeros estándares de cableado de par trenzado que, a la frecuencia máxima para una aplicación y longitud determinadas, ciertos parámetros de rendimiento impactaban la capacidad de la señal para alcanzar correctamente (o ser interpretada por) el extremo lejano. . La pérdida de inserción (es decir, atenuación de la señal), por ejemplo, es un factor limitante principal. Esta reducción de la señal ocurre a lo largo de cualquier longitud de cable para cualquier tipo de transmisión, y cuanto mayor es la longitud, mayor es la pérdida.

Sobre la base de estos parámetros de rendimiento, los estándares de la industria se estandarizaron en la distancia de 100 my se han mantenido incluso cuando se introdujeron nuevas aplicaciones con frecuencias más altas y nuevas construcciones de cables. Ha simplificado significativamente el desarrollo de especificaciones de rendimiento. Piénsalo. Si siempre se queda con 100 m, los parámetros de rendimiento se pueden extrapolar fácilmente para cada generación de cableado en función de la frecuencia de la aplicación que se pretende admitir. Es por eso que la categoría 5e tiene una pérdida de inserción máxima de 24 dB, mientras que la categoría 6 está en 21,3 (cuanto menor sea el dB para la pérdida de inserción, mejor). Es importante tener en cuenta que existen otros factores que pueden influir en la pérdida de inserción, como la resistencia y el calor.

Otro parámetro de rendimiento relacionado con la longitud es el retardo de propagación, la cantidad de tiempo que tarda en recibirse una señal transmitida en el extremo lejano. En el cableado de par trenzado, el retardo está relacionado con la velocidad nominal de propagación (NVP), así como con la longitud del cable y la frecuencia de operación. NVP caracteriza qué tan rápido viaja una señal por el cable en relación con la velocidad de la luz en el vacío y hay un máximo que se puede soportar sin pérdida de señal. Debido a varias torsiones de pares, el retraso puede ser diferente entre pares, lo cual es un problema cuando varios pares transportan datos. La diferencia entre el par con el menor retardo y el par con el mayor retardo (calculado como sesgo del retardo de propagación) debe ser lo suficientemente baja para que el equipo de red interprete correctamente la señal, y longitudes más largas pueden agravar la diferencia.

¿Así que qué se necesita?

Ahora sabe que la limitación de la distancia de 100 m se relaciona con varios factores: frecuencia, pérdida de inserción, resistencia, temperatura y propagación (todo mezclado con un poco de historia). Entonces, si ese es el límite, ¿cómo pueden los proveedores de cable ofrecer cables de longitud extendida?

La velocidad de transmisión tiene mucho que ver con los cables de longitud extendida. Dado que los estándares se basan en el peor de los casos y en componentes mínimamente compatibles, la mayoría de los proveedores de cableado y conectividad de renombre ya ofrecen margen superior al superar los estándares. Muchos dispositivos que deben extenderse más allá de la distancia de 100 m también son dispositivos de menor velocidad, como dispositivos de control de acceso (piense en las puertas de entrada del estacionamiento), cajas de llamadas de emergencia (como las que ve en los campus universitarios) y cámaras de seguridad (como la del esquina lejana del almacén). Una forma de admitir longitudes extendidas es utilizar un cable capaz de admitir un ancho de banda mucho mayor que el que requiere el dispositivo.

También hay características del cable que afectan la longitud, como el tamaño del conductor, el blindaje, la torsión del par e incluso el material dieléctrico que forma cualquier aislamiento y cubierta del cable. Dado que los cables de mayor calibre tienen menos resistencia y, por lo tanto, una mejor pérdida de inserción, algunos cables de longitud extendida tienen conductores de 22 o 23 AWG en lugar de 24 AWG. El cable de distancia extendida Paige GameChanger UTP es de 22 AWG.

El desequilibrio de resistencia de CC también entra en juego: si la diferencia en la resistencia de CC entre dos conductores es demasiado alta, el voltaje de modo común, como PoE, no se divide por igual, lo que puede distorsionar aún más las señales de datos. Muchos cables de longitud extendida también se fabrican cuidadosamente para garantizar un buen rendimiento de desequilibrio de resistencia de CC. Recuerde que el calor también puede afectar la pérdida de inserción. Dado que los cables blindados pueden disipar mejor el calor asociado con la acumulación de temperatura de PoE y la temperatura ambiente circundante, algunos cables de longitud extendida también están blindados. Los cables completamente blindados pueden soportar distancias aún mayores.

Prueba de enlaces específicos de proveedores

Si elige implementar un cable de alcance extendido, primero comprenda que la instalación no cumplirá con los estándares. Eso puede estar bien para su cliente, pero es mejor asegurarse. Es posible que solo necesite educarlos sobre la solución. Y el hecho de que algo no cumpla con los estándares no significa que no tenga que probarlo. En todo caso, las pruebas son aún más importantes cuando se intenta obtener un rendimiento adicional del cableado, incluso si el cable está verificado y aprobado por un proveedor para recorridos de mayor distancia. Si no realiza la prueba según sus especificaciones y finalmente no funciona, es responsable y está en peligro de volver a trabajar.

Debido a que es la opción más barata y fácil para conectar un dispositivo final demasiado lejos del TR, es probable que más proveedores comiencen a ofrecer cable de alcance extendido o aprobar cables existentes para distancias superiores a 100 metros. Si bien algunos proveedores están trabajando con límites personalizados para trabajos específicos, no recomendamos que lo intente por su cuenta, ya que introduce el potencial de error humano y le impide adquirir una indicación fácil de aprobar / reprobar en su probador. Además, es importante comprender qué se ve afectado cuando cambia un límite; no puede simplemente cambiar uno sin afectar a los demás.