Longitud y NVP

por Miguel Aldama, RCDD/LAN/OSP

Introducción

Aunque los probadores de campo establecen automáticamente los parámetros de pruebas a realizarse al activar el botón de “autoprueba” (autotest), existe un parámetro que el usuario debe ajustar antes de realizar una serie de pruebas: el NVP (Nominal Velocity of Propagation) que son las siglas para Velocidad Nominal de Propagación. El NVP debe estar correctamente ajustado para que la longitud del cable pueda ser calculada con mayor exactitud.

El propósito de este artículo es aclarar algunas confusiones derivadas de la utilización de este parámetro.

Requisitos de Medición de Longitud

La longitud se define expresamente como la longitud física del cable. Los probadores de campo miden el retardo de propagación (propagation delay) de una señal eléctrica en el cable y relacionan el retardo medido con la longitud del cable. Por supuesto, el tiempo de retardo de propagación depende de la velocidad de la señal, la cual se expresa como un porcentaje de la velocidad de la luz Esta cantidad es la que se denomina NVP. Ya que la señal tiene que viajar de ida y vuelta en el cable, la ecuación para longitud es:

La Velocidad de la Luz es 300,000,000 metros/segundo. Prácticamente la velocidad de la señal es aproximadamente 0.2 metros/nanosegundo (el NVP es aproximadamente el 67%).

Para medir la longitud el probador de campo usa un TDR (Time Domain Reflectometer [Reflectómetro en Dominio de Tiempo]), cuya operación se basa en un pulso que viaja por el cable hasta el extremo distante y regresa al origen; como ya se explicó, al medir el tiempo que tarda de ida y vuelta se puede determinar la longitud del cable.

Los problemas derivados de medir la longitud física por medios electrónicos son:

  • La velocidad del viaje de la señal eléctrica varía ampliamente de un rollo de cable a otro. Diferencias de hasta un 10% son perfectamente posibles.
  • La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente a medida que viaja por el cable hasta el extremo distante y regresa al origen; por lo tanto, no es fácil medir el tiempo de retardo con exactitud. Esto representa un problema para los probadores de campo y el requisito de mediciones precisas de longitud deben incluir este factor.
  • Cada uno de los cuatro pares de un cable tiene diferente longitud de trenzado con respecto a los demás con el fin de mejorar el desempeño de diafonía; por lo tanto, el retardo de propagación será diferente en cada uno de ellos. Las longitudes (eléctricas) de los pares se basan en el retardo de propagación y generan diferentes resultados. Diferencias de un 5% resultan bastante comunes. Sin embargo, las longitudes físicas de los pares dentro de la chaqueta del cable son las mismas. Las normas especifican que la longitud más corta obtenida deberá ser usada para la calibración del NVP y para el establecimiento de criterios PASS/FAIL (Aprobado/Fallo).
  • La velocidad del viaje depende ligeramente de la frecuencia. Para propósitos de reportes, el retardo de fase se mide a 10 MHz. Debido a que el periodo de una señal de 10 MHz es 10 ns, se debe multiplicar el retardo de fase por 100 ns para obtener el retardo de propagación.

La exactitud en la medición con probadores de campo del cableado de cobre de par trenzado se explica con todo detalle técnico en la norma ISO/IEC 11801:2002 2ª Edición.

La Calibración del Cable Debe Realizarse por el Operario del Equipo de Prueba

Las normas de pruebas recomiendan que el NVP de cada rollo de cable debe ser medido (se debe usar la función calibrar cable a 300 m o 1000 ft del cable y ajustar la longitud reportada a 300 m o 1000 ft respectivamente). Después de que el cable del rollo calibrado ha sido instalado, la longitud deberá medirse usando el NVP obtenido por dicho rollo. Este NVP, así como los otros datos obtenidos, deberán registrarse en el sistema de administración del cable. La calibración del NVP mejora la exactitud de la longitud medida sustancialmente.

Sin embargo, se reconoce que muy pocos usuarios de los equipos de pruebas mantienen la disciplina de medir apropiadamente el NVP antes de la instalación y la gran mayoría no lo hace o ignora que debe realizarlo. El valor del NVP y la longitud de cada enlace no se registra en la documentación del cableado de un edificio. Los requisitos para el PASS/FAIL son por ende ajustados, dando como resultado un margen de tolerancia con relación a las longitudes máximas de hasta el 10% (obteniéndose resultados aprobatorios de hasta 110 m para canal y 99 para enlace permanente). Los probadores de campo añaden una imprecisión adicional de ±1 m y ±4%. Si el resultado obtenido está más cerca del límite de prueba que el margen de exactitud del equipo, se añadirá un asterisco (*) al resultado PASS o FAIL. Este representa un aviso para el usuario del equipo indicando que no se puede determinar el resultado con exactitud: un PASS puede ser un FAIL en la realidad y viceversa.

Las normas de pruebas también establecen que el par con la mayor longitud de trenzado (por lo tanto con el menor retardo de propagación) deberá ser usado para calibrar el cable. El instrumento de prueba deberá ser capaz de medir todos los pares y reportar la longitud del par con el menor retardo de propagación (típicamente el mismo par usado para medir el NVP). Esta longitud deberá aplicarse a todos los pares.

Los límites de pruebas nominales para longitud (TIA únicamente) son:

  • 100 m + 10% = 110 m para canal
  • 90 m + 10% = 99 m para enlace permanente

Liberías de Cables en los Probadores de Campo

La mayoría de los probadores poseen una libería de cables indicando diferentes fabricantes y números de parte. Esto se hace con el único fin de ajustar el NVP con el valor nominal establecido por el fabricante. Al seleccionar un cable de esta librería se ajusta automáticamente el NVP. Este método sencillo, aunque válido, es menos exacto que la calibración del NVP. Como ya se mencionó, el NVP puede variar de un rollo a otro de cable aunque sean del mismo fabricante y número de parte.


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