Compatibilidad e Interoperabilidad del Hardware de ConexiónCon Enfasis en Criterios de Calificación de Clavija "desincrustada

Antecedentes:

A medida que se progresa en el desarrollo de especificaciones de requerimientos de componentes para  categoría 5e y categoría 6, se ha encontrado que la compatibilidad con las categorías existentes no está asegurada. Como resultado, el tema de compatibilidad con anteriores e interoperabilidad de productos entre fabricantes se ha convertido en una consideración importante para la próxima generación de pares trenzados del hardware de conexión.

La compatibilidad con anteriores implica que el cableado de la próxima generación no sólo es superior, si no que reemplaza las especificaciones existentes. Un reemplazo eléctrico abarca el número total de pares soportados y el rendimiento de transmisión. Por ejemplo, los componentes y cableado de cuatro pares de categoría 5e y 6 debe cumplir o exceder todos los requisitos de confiabilidad y transmisión para categoría 5. Así como los requisitos de categoría 5 son un reemplazo de las categorías 3 y 4. Los sistemas de cableado y componentes de categoría 5e y 6 deben por lo menos ser reemplazos eléctricos de categoría 5 para asegurar que las nuevas normas de cableado soporten todas las aplicaciones diseñadas para operar en las categorías existentes.

En particular, el concepto de compatibilidad con anteriores presenta un dilema para la especificación de hardware de conexión de próxima generación. Actualmente, el rendimiento de una clavija modular categoría 5 se especifica en el Anexo B.5.2 de ANSI/TIA/EIA-568-A y en el Anexo A.3.1 de  ISO/IEC 11801 por la medida de un circuito abierto terminado o “TOC”. Estos requerimientos fijan el rendimiento  NEXT de clavija para el peor caso de combinación de par entre un rango menor de 40 dB y un rango más alto simplemente especificado para que sea “mayor de 41.5 dB”. Debido a que los mismos criterios de prueba de clavija se aplican al hardware de conexión categoría 3, 4, y 5, los conectores de categoría 5 son inherentemente compatibles con cableado de menor categoría. Algunas deficiencias asociadas con el método TOC incluyen la inhabilidad para caracterizar efectos de acoplamiento inductivos y capacitivos de las clavijas de prueba y mala correlación para rendimiento acoplado. Aunque estas limitaciones eran aceptables para probar tomas categoría 3, 4, y 5, se necesita una especificación de clavija más precisa para calificar el hardware de conexión categoría 5e y 6 debido a la compleja interacción eléctrica entre clavija y toma.

Aunque el método TOC es adecuado para la calificación de tomas categoría 5, los grupos encargados de normas están de acuerdo en que las deficiencias inherentes al método TOC  lo hacen inadecuado para la prueba de calificación de tomas categoría 5e y 6.

Según las últimas investigaciones de TIA se acordó que una caracterización de clavija “desincrustada” es el mejor método de prueba para especificar completamente las clavijas de prueba usadas para calificar las tomas de telecomunicaciones para los requerimientos de rendimiento de categoría 5e y 6. Este método especifica la construcción de un receptáculo de referencia que se caracterice por sus contribuciones a pérdida NEXT reales e imaginarias. Luego, los valores de pérdida NEXT medidos en el receptáculo de referencia se substraen o “desincrustan” de una medida del acople de clavija de prueba/receptáculo de referencia. El resultado es una caracterización de NEXT de clavija que puede ser usado para calificar (o descalificar) el uso de cualquier clavija para determinar si un diseño específico de toma cumple con los requisitos de rendimiento 5e ó 6.

Se ha probado que la técnica de clavija "desincrustada"  da una caracterización de componente más completa y mejora la precisión y la habilidad de repetirse en diferentes sitios de pruebas. Como resultado, el método de prueba "desincrustada" proporciona criterios completos de calificación de clavija para asegurar compatibilidad con anteriores e interoperabilidad de productos para componentes de la próxima generación.

Los conceptos de compatibilidad con anteriores e interoperabilidad de productos son inherentes al espíritu de las normas genéricas de cableado. La adopción de criterios de calificación "desincrustados" para prueba de clavijas, resulta en una caracterización precisa y completa de diseños de tomas de próxima generación. Esta nueva metodología de prueba resultará en completa compatibilidad con anteriores e interoperabilidad de productos para normas futuras de cableado. Para complementar esta iniciativa, los grupos de normas deben:

  1. Adoptar una posición formal con relación a compatibilidad con anteriores e interoperabilidad de productos de próxima generación.
  2. Imponer un límite más alto para la especificación de rendimiento de TOC para la combinación de pares terminados en los pines 4,5 y 3,6 y adoptar el margen correspondiente de clavija "desincrustada" de prueba.
  3. Especificar un margen de rendimiento de clavija desincrustada de prueba para la calificación de todas las otras combinaciones de par de tomas categoría 5e y 6. Los requerimientos de prueba de clavijas para calificación de tomas categoría 5 debe incluir los requerimientos de prueba de clavija para calificación de tomas categoría 5e y 6.
  4. Requerir que las tomas categoría 5e y 6 sean calificadas en toda la gama de calificación de clavijas desincrustadas para asegurar compatibilidad con anteriores.

Los grupos de normas de TIA e ISO/IEC siguen progresando con relación a los requerimientos de categoría 5e y 6 para cables, hardware de conexión, enlaces y canales.

Informe de Progreso: Objetivo 1 –
Formalización de una Declaración de Posición

El grupo de formulación TR42.1 de TIA,  finalizó recientemente una declaración de posición sobre compatibilidad con anteriores e interoperabilidad de productos de próxima generación. El texto de la posición detalla los siguientes puntos:

Declaración sobre Compatibilidad con Anteriores e Interoperabilidad

Al desarrollar requerimientos de cableado de próxima generación, TIA especificará los criterios de rendimiento necesario para asegurar que los sistemas y componentes son compatibles con las categorías existentes. Compatibilidad con anteriores significa que el cableado de próxima generación, componentes y conexiones acopladas deberán satisfacer todos los requerimientos de su categoría además de todas las especificaciones de las categorías más bajas existentes.

Ver Tabla 1 para una matriz de rendimiento de conectores modulares acoplados representativa de conectividad compatible con anteriores. Para asegurar el rendimiento de sistemas de cableado genérico, los requisitos del conector serán especificados para soportar interoperabilidad entre productos modulares de diferentes fabricantes.

Tabla 1: Matriz de Rendimiento de Conector Acoplado Compatible con Anteriores
 
Categoría de Rendimiento de Conector Modulariii
Categoría 3
Categoría 5
Categoría 5ei
Categoría 6ii
Clavija
Modular
y
Rendimiento
de Cordón
Categoría 3
Categoría 3
Categoría 3
Categoría 3
Categoría 3
Categoría 5
Categoría 3
Categoría 5
Categoría 5
Categoría 5
Categoría 5ei
Categoría 3
Categoría 5
Categoría 5ei
Categoría 5ei
Categoría 6ii
Categoría 3
Categoría 5
Categoría 5ei
Categoría 6ii

i Requerimientos de rendimiento de clavija Categoría 5e está bajo estudio.
ii Requerimientos de rendimiento acoplado y clavija Categoría 6 están bajo estudio.
iii Conectores Categoría 7 usan la misma interfase física de categorías más bajas, por lo tanto es la intención que estos componentes sean compatibles con anteriores e interoperables.

Informe de Progreso: Objetivo 2 –
Caracterizar completamente la clavija de prueba de referencia para Calificación de Tomas para Requerimientos Categoría 5.

El grupo de trabajo de hardware de conexión TR42.7.1 de TIA  (anteriormente PN-2948) ha estudiado rigurosamente una amplia gama de clavijas modulares y cordones de conexión disponibles comercialmente (incluyendo construcciones especiales de clavija como las que contienen un “load-bar”). Basados en esta investigación, el grupo de trabajo concluyó que un alto porcentaje de clavijas modulares disponibles comercialmente tienen un peor caso de rendimiento TOC mayor de 42 dB. Además, el grupo encontró que no hay evidencia que indique que la instalación de estas clavijas lleva a problemas al calificar enlaces y canales categoría 5. Se usaron lotes de datos, como los que se muestran en la Figura 1, para correlacionar pérdida TOC NEXT de clavija versus rendimiento de hardware de conexión acoplado categoría 5 para una variedad de diseños de cable.

Figure 1

Como resultado de este análisis, el grupo de trabajo ha aceptado adoptar un límite mayor de  44 dB para la especificación de rendimiento TOC de clavija para los pares terminados en los pines 4,5 y 3,6.

Para admitir la especificación de un margen de referencia de clavija desincrustada para pares terminados en los pines 4,5 y 3,6, el grupo de trabajo TR42.7.1 evaluó lotes de correlación de la pérdida NEXT desincrustada versus datos de pérdida TOC NEXT de clavija similar a la ilustrada en la figura 2.

Como resultado del análisis de clavija desincrustada, TIA ha adoptado un margen de 34 - 38 dB, que se correlaciona con valores TOC de clavija para pares terminados en los pines 4,5 y 3,6.

Informe de Progreso: Objetivo 3 – Especificar Verificación de Clavija Desincrustada

Figura 2

El consenso general es que los requerimientos para calificación de clavija para tomas categoría 6 deben ir incluidos en los requerimientos existentes y adicionales para calificación de clavija para calificación de tomas categoría 5 y 5e . Sin esta condición, no puede haber seguridad de que las clavijas y tomas categoría 6 sean compatibles con componentes categoría 5 y 5e. Debido a las restricciones de diseño eléctrico adicionales requeridas para lograr un rendimiento de 250 MHz, es lógico que el margen de calificación de clavija para tomas categoría 6 sea más estrecho que el margen de calificación de clavijas para tomas categoría 5 y 5e.

El grupo de trabajo TR42.7.1 ha adoptado tentativamente los márgenes de los valores de calificación de clavija desincrustada para calificación de tomas categoría 5e y 6 como se muestra en la Tabla 2. Note que los valores de calificación para categoría 5e y 6 están incluidos en los requerimientos para categoría 5. Estos valores todavía pueden estar sujetos a revisiones adicionales.

Tabla 2 Valores de Clavija de Prueba Desincrustada
Valores de Clavija de Prueba Desincrustada para Calificación de Tomas Categoría 5e
Combinación
Pin/Par
Margen Bajo
(dB)
Margen Alto
(dB)
Margen Total
(dB)
Fase
(Grados)
Pines 3-6, 4-5
34 - 34.2
37.7 - 38
34 - 38
-90 +/- 20
Pines 3-6, 1-2
42 - 42.5
49.5 - 50
42 - 50
-90 +/- 20
Pines 3-6, 7-8
42 - 42.5
49.5 - 50
42 - 50
-90 +/- 20
Pines 3-6, 1-2
50 - 52
N/R
=/>50
-90 +/- 20 or 90 +/- 20
Pines 3-6, 7-8
50 - 52
N/R
=/>50
-90 +/- 20 or 90 +/- 20
Pines 3-6, 7-8
60 - 70
N/R
=/>50
-90 +/- 20 or 90 +/- 20

N/R: No Requerido

Valores Propuestos de Clavija de Prueba Desincrustada para Calificación de Tomas Categoría 6
Combinación
Pin/Par
Margen Bajo
(dB)
Margen Alto
(dB)
Margen Total
(dB)
Fase
(grados)
Pines 3-6, 4-5
36 - 36.2
37.7 - 38
36 - 38
-90 +/- 20
Pines 3-6, 1-2
46 - 46.5
49.5 - 50
46 - 50
-90 +/- 20
Pines 3-6, 7-8
46 - 46.5
49.5 - 50
46 - 50
-90 +/- 20
Pines 4-5, 1-2

57 - 60
57 - 60

=/>70
=/>57

-90 +/- 20
90 +/- 20
no fase requerida

Pines 4-5, 7-8

57 - 60
57 - 60

=/>70
=/>57

-90 +/- 20
90 +/- 20
no fase requerida

Pines 1-2, 7-8

60 - 70
60 - 70

N/R
N/R

=/>60

-90 +/- 20
90 +/- 20

N/R: No Requerido

Informe de Progreso: Objetivo 4 – Compatibilidad con anteriores Categoría 5e y 6

La compatibilidad con anteriores e interoperabilidad manda que las tomas categoría 5e y 6 sean calificadas sobre todo el margen desincrustado de clavijas de calificación categoría 5/5e. Para admitir esta posición, el grupo de trabajo de hardware de conexión ha especificado las siguientes pruebas de compatibilidad con anteriores propuestas para categoría 6 y 5e:

Prueba d compatibilidad con anteriores para Categoría 5e:

Prueba de toma categoría 5e acoplada a toda la gama del peor caso de clavijas desincrustadas de prueba  (Ej. 34 a 38 dB para pines 4,5 y 3,6).

El rendimiento acoplado debe exceder los requerimientos mínimos para categoría 5e sobre la gama completa de clavija desincrustada.

Para demostrar la prueba de compatibilidad con anteriores de la categoría 5e, se evaluaron tres líneas de productos de tomas de telecomunicaciones categoría 5e de  The Siemon Company contra la metodología propuesta como se muestra en la Figura 3. Los datos demuestran que las clavijas modulares MC6 ™ de The Siemon Company  son compatibles con estas líneas de productos de tomas de telecomunicaciones categoría 5e. Se han llevado a cabo pruebas similares para demostrar compatibilidad con otros parámetros como interferencia de extremo lejano. Consulte Siemon ITR-981124-906.

Figure 3

Prueba de compatibilidad Categoría 6:

Prueba toma categoría 6 acoplada a la gama completa del peor caso de clavijas desincrustadas de prueba  para todas las combinaciones de par.

Por ejemplo, el rendimiento acoplado debe exceder los requerimientos mínimos de categoría 6 para los pares terminados en los pines 3, 6 y 4,5 sobre el margen de clavija desincrustada de 36 a 38 dB. El rendimiento acoplado debe exceder los requerimientos mínimos de categoría 5e sobre un margen de clavija desincrustada de 34 a 36 dB.

Para demostrar la prueba de compatibilidad de categoría 6, se evaluó la toma de telecomunicaciones MAX ™ 6 de The Siemon Company  contra la metodología propuesta como se muestra en la Figura 4. Estos datos demuestran que el módulo MAX ™ 6 de The Siemon Company  es compatible con componentes y sistemas de categorías más bajas. Pruebas similares se han llevado a cabo para demostrar la compatibilidad de MAX ™ 6 con otros parámetros como interferencia de extremo lejano. Consulte Siemon ITR-981124-888 para información adicional.

Figura 4

Actualización de Normas:

Los grupos de TIA e ISO han hecho progresos sustanciales en la caracterización y especificación de cableado y componentes de próxima generación. No es probable que a los requerimientos de rendimiento propuestos por la industria para componentes y cableado se les haga más revisiones. Actualmente el énfasis se hará en especificar  calificación de procedimientos de laboratorio y campo adecuados para pruebas extendidas de ancho de banda. Lograr un consenso sobre una metodología de calificación de clavija que pueda admitir compatibilidad con anteriores e interoperabilidad de productos representa un gran paso hacia la aceptación de la industria de una especificación completa de hardware de conexión categoría 6.


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