Cat 6A: ficha técnica
Cat 6A: Ainda evoluindo após duas décadas
Embora a Cat 6A tenha surgido em 2004 com o SYSTIMAX® GigaSPEED® X10D da CommScope, ela não seria formalmente considerada pelas normas até 2009. Na época, no entanto, era reconhecida pelo mercado como a categoria de cabeamento do futuro, que permitiria a próxima onda de conectividade de cobre com ampla largura de banda. Foi por isso que os fabricantes de cabeamento rapidamente tentaram replicá-la e os órgãos de normatização foram levados a publicar uma norma consensual.
Olhando para trás, vemos que isso permitiu o desenvolvimento e a implantação de diversos aplicativos que consomem muita largura de banda e que são muito relevantes para as empresas atualmente. E ainda não acabou – ela continua a ser a infraestruturai recomendada para novas construções modernas e promete permanecer relevante por muitos anos. A prova de seu sucesso pode ser vista no volume de vendas que continua a crescer, quase duas décadas após o rascunho inicial da norma.
Neste artigo, abordaremos por que a Cat 6A substituiu as categorias anteriores (Cat 5, Cat 5e, Cat 6) e por que é uma opção melhor que as teoricamente superiores categorias de cabeamento de cobre Cat 7, Cat 7A e até mesmo Cat 8.
Modal Decomposition Modeling - a tecnologia por detrás do cabeamento Cat. 6
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Sempre soubemos que as redes corporativas precisariam evoluir rapidamente para suportar a crescente demanda por aplicativos que consomem muita largura de banda. Os usuários finais usam esses aplicativos para trocar mais informações de novas maneiras, e as organizações geralmente encontram formas de consumir toda a largura de banda oferecida a elas muito rapidamente.
Com isso em mente, o mercado percebeu em 2004 que precisava escapar do limite de 1000 Mbps das categorias de cabeamento Cat5 e Cat6. O próximo passo na evolução das redes era óbvio: o mundo precisava de Ethernet de 10 Gigabits e a força-tarefa da IEEE 802.3an 10GBASE-T foi encarregada da tarefa de desenvolver a norma.
Devido à complexidade esperada dos eletrônicos para suportar 10GBASE-T, o objetivo inicial para suportar categoria 5e foi abandonado, e a distância máxima exata para um cabeamento minimamente compatível de categoria 6 ainda era incerta. O objetivo final obrigatório para o projeto IEEE 802.3an foi de “pelo menos de 55 m a 100 m” sobre categoria 6 ou cabeamento de melhor desempenho. Muitos esperavam que, à medida que os inteligentes “designers” de chips mergulhassem ainda mais neste projeto, novas técnicas poderiam ser desenvolvidas, o que poderia aumentar a distância mínima garantida para cabeamento genérico de categoria 6.
Em termos simples, havia três maneiras de transmitir taxas de bits mais altas pelo cabeamento. A primeira seria melhorando o desempenho do cabeamento, a segunda seria melhorando a tecnologia nos componentes eletrônicos e a terceira exigiria uma mistura das duas. Esta última era a que melhor viabilizaria a transmissão de 10 Gigabits sobre cobre. Transmitir 2,5 Gb/s em cada um dos quatro pares não foi tarefa fácil: foi necessária codificação multinível que transmitia múltiplos bits por hertz e largura de banda de canal maior do que a especificada nas normas existentes para categoria 6. Técnicas sofisticadas de processamento digital de sinal (DSP) também foram necessárias para reduzir os efeitos do enfraquecimento do sinal dentro do canal causado, por exemplo, por perda de retorno e diafonia ou, em inglês, Crosstalk (NEXT e FEXT). No entanto, também havia um parâmetro que não poderia ser compensado pelos eletrônicos: o Alien Crosstalk, que é a interferência eletromagnética gerada pelos canais de cabeamento adjacentes.
O grupo de trabalho da IEEE 802.3an começou a explorar ativamente essas questões e realizar interfaces com as normas de cabeamento ISO e TIA para convergir em seus requisitos para cabeamento de canal. O resultado desses desenvolvimentos levou o grupo de trabalho da IEEE 802.3an a adotar especificações mínimas para cabeamento de canal para 10GBASE-T, e a estabelecer oficialmente aquele que ficou conhecido como Modelo 1 para Alien NEXT e Perda por Inserção (Insertion Loss) como o modelo a ser aplicado à Categoria 6 “Aumentada” ou à “nova” classe E (classe EA). Além disso, o grupo de trabalho concordou em definir a frequência máxima de canal necessária em 500 MHz.
Assim, com a apresentação do rascunho da norma em outubro de 2004, nasceu a Cat 6A. Ela estava à frente de seu tempo e foi deliberadamente projetada para fornecer o máximo de “proteção ao futuro”. Um aspecto fundamental de sua adequação como a infraestrutura ideal para uma nova geração de aplicações e usos foi que ela tornou o PoE (Power over Ethernet) uma possibilidade. A Cat 6A não só poderia suportar velocidades de 10 Gbps, mas também ampliar bastante a capacidade dos fabricantes de equipamento e dispositivos de fornecer maior potência e largura de banda em qualquer lugar, sem limitações de distância – a não ser a do comprimento máximo do canal de 100 m – porque os dispositivos podem estar localizados em qualquer lugar ao alcance de um switch PoE e não de uma tomada elétrica.
Quase duas décadas depois, a Cat 6A é a categoria preponderante para par trançado de cobre – e ainda é recomendada para todas as novas aplicaçõesii. Continue lendo para descobrir como ela funciona, como implementá-la e por que é o alicerce da rede sobre o qual futuros aplicativos e serviços multigigabit serão construídos.
Quais aplicações demandam Cat 6A?
Grandes empresas enfrentam uma necessidade crescente de utilizar aplicações cada vez mais sofisticadas. Qualquer implementação de cabeamento estruturado deve ser independente dessas considerações, fornecendo uma infraestrutura estável e de alta velocidade que seja tecnologicamente agnóstica.
Aplicações horizontais para escritório: A maioria dos telefones e notebooks ainda não requer largura de banda de 10 Gbps, mas usar Cat 6A como infraestrutura de cabeamento padrão garante uma infraestrutura preparada para o futuro. Pode levar anos até que as aplicações diárias exijam essa largura de banda, mas ela estará disponível para quando for necessário.
IoT: À medida que os dispositivos IoT começam a se proliferar, a Cat 6A fornece tanto a largura de banda quanto os requisitos para energia. Saiba mais sobre como a IoT está mudando a estrutura dos negócios e da vida cotidiana.
PoE/iluminação: Como mencionado, dispositivos IoT como sensores ou câmeras têm uma fonte de energia preparada em uma infraestrutura com cabeamento Cat 6A e ela está sendo também cada vez mais usada para alimentar sistemas de iluminação, possíveis graças ao desenvolvimento de LEDs de baixa tensão. O cabeamento Cat 6 permite PoE, mas pode estar sujeito a problemas de aquecimentoiii.
Wi-Fi 6/6E: A Cat 6A é necessária para fornecer o backhaul multigigabit exigido pela nova geração de Wi-Fi. Descubra como o Wi-Fi 6 e o 6e fornecem o desempenho e a capacidade necessários para usuários de dispositivos móveis, dispositivos IoT e aplicações sensíveis à latência.
Celular in-building: O backhaul multigigabit também é necessário para instalações DAS devido à maior dependência de redes celulares juntamente com as redes Wi-Fi.
Redes de armazenamento (SAN)/Armazenamento conectado à rede (NAS): A Ethernet de 10 gigabits permite uma infraestrutura econômica e de alta velocidade para armazenamento conectado à rede (NAS) e redes de área de armazenamento (SAN). A Ethernet de 10 gigabits pode oferecer capacidade de transmissão de dados equivalente ou superior em latências semelhantes a muitas outras tecnologias de rede de armazenamento, incluindo Fiber Channel, ATM OC-3, OC-12 e OC-192 e InfiniBand. O desenvolvimento de 10 gigabits sobre cobre oferece uma solução muito econômica para conexão até 100 metros em comparação com essas tecnologias tradicionais baseadas em fibra.
Computação de alto desempenho: vários setores do mercado utilizam plataformas de computação de alto desempenho para suportar aplicações com alto consumo de largura de banda, como streaming de vídeo, imagens médicas, aplicações centralizadas, gráficos com alta resolução, tecnologias de visualização e clustering de dados.
Colaboração multi-site: ferramentas de colaboração estão surgindo para permitir que os participantes de conferências escrevam ou desenhem em um slide em branco, se conectem a um site e participem de uma comunicação privada com o anfitrião da conferência ou qualquer outro participante. Para garantir sua eficácia, essas ferramentas colaborativas exigirão cada vez mais largura de banda, e as conexões de 10 Gigabit Ethernet serão o principal link para permitir a colaboração entre as diversas localidades de uma empresa.
Streaming de mídia, sistemas de áudio e vídeo (AV) e sinalização digital: o streaming de mídia aprimora as comunicações internas e externas de uma empresa. Isso pode desempenhar um papel importante na realização de reuniões, conferências de imprensa, demonstração de novos produtos, apoio a atividades de marketing/publicidade, treinamento de funcionários, fornecimento de atendimento ao usuário, assim como possibilitar o uso de elementos recreativos também, como HDTV, vídeo sob demanda ou jogos que exijam bastante da internet. Como os dados transmitidos para o streaming de mídia demandam um caminho ininterrupto entre a origem e o usuário, a largura de banda é o principal facilitador e acelerador para a adoção de streaming de mídia.
Computação em grade: a computação em grade disponibiliza a potência “não utilizada” das CPUs de desktops para toda a rede, para cargas de trabalho grandes que a demandem. Existem muitas aplicações científicas que precisam do poder de computação das matrizes, mas até agora o custo de um supercomputador ou de uma matriz massivamente paralela era proibitivo. A computação em grade é uma técnica que efetivamente fornece a potência “através da rede” para suportar esses tipos de aplicativos. A computação em grade é altamente dependente de interconexões muito rápidas entre todas as plataformas computacionais envolvidas. Hoje, a computação em grade está sendo usada para acumular ciclos de computação sobressalentes em datacenters e acelerar modelagens e simulações complexas em aplicações que vão desde pesquisa farmacêutica, análise de risco de portfólio financeiro, automação de projeto eletrônico até outras aplicações que demandam o uso intenso de computadores. Para que as grades computacionais sejam a base de uma infraestrutura corporativa, deverão ser desenvolvidas mais aplicações que possam aproveitá-las, mas, enquanto isso, as tecnologias de grade podem e estão sendo usadas para facilitar o compartilhamento e utilização de recursos e a colaboração para um número crescente de aplicações e mercados.
10. A categoria 6A é recomendada para novas instalações do setor de saúde.
Publicada em 2010, a norma TIA-1179 recomenda a categoria 6A para todas as novas instalações do setor de saúde e foi a primeira norma a recomendar a categoria 6A para novas instalações fora do data center.
9. A categoria 6A é recomendada para novas instalações do setor educacional.
Publicada em 2014, a norma TIA-4966 recomenda a categoria 6A para novas instalações do setor educacional com base na necessidade de infraestrutura de alto desempenho necessária para conectividade cabeada e wireless.
8. A categoria 6A suporta 10GBASE até 100 metros.
A capacidade da categoria 6A em suportar 10GBASE-T até 100 metros garante que possam trafegar por ela as aplicações Ethernet mais rápidas sobre cabeamento de par trançado do mercado até o comprimento máximo para o canal especificado nas normas (TIA-568 e ISO/IEC 11801 para citar algumas). Isso ocorre em um momento em que as estações de trabalho de alto desempenho também estão começando também a exigir desempenho de 10 gigabits.
7. 10GBASE-T fornece melhor relação preço-desempenho e menor consumo de energia.
Melhorias significativas para 10GBASE-T nos últimos anos resultam em um preço total significativamente menor e em maior eficiência energética por gigabit em relação ao 1000BASE-T. Parece que o antigo jargão do setor “O servidor de hoje é o desktop de amanhã” pode ser aplicável ao 10GBASE-T.
6. A categoria 6A suporta a familiar e compatível com categorias anteriores interface de usuário RJ45.
A categoria 6A suporta a interface RJ45 testada e comprovada, familiar e compatível com categorias anteriores interface RJ45. A RJ45 demonstrou o poder da padronização, permitiu o crescimento global da Ethernet como a conhecemos e tornou-se uma interface universal para uma ampla gama de aplicações.
5. A categoria 6A suporta novos sistemas in-building wireless que dependem da tecnologia 10G.
Ao contrário da crença popular, a rede wireless precisa de fios. Novos sistemas in-building wireless que dependem da tecnologia de LAN 10GBASE-T e alimentação remota na categoria 6A e suportam soluções de cobertura e capacidade multioperadora e multitecnologia em edifícios já estão no mercado.
4. A categoria 6A suporta tecnologias Wi-Fi que já excedem 1 Gbps.
Os atuais pontos de acesso 802.11ax (também conhecidos como Wi-Fi 6) podem ter uma velocidade máxima de 6,77 Gbps, o que exige uma conexão 10GBASE-T para operar em sua taxa de transferência de dados máxima. A norma TSB-162-A, que reúne um conjunto de diretrizes para cabeamento de telecomunicações para pontos de acesso wireless, também recomenda utilizar cabeamento categoria 6A ou superior para todos os pontos de acesso sem fio.
3. Soluções categoria 6A estão disponíveis globalmente em versões não blindadas e blindadas.
A discussão sobre as virtudes das soluções não blindadas e blindadas continuará. A categoria 6A (assim como a CommScope) suporta as duas – embora os clientes frequentemente avaliem seus orçamentos e optem pelas soluções não blindadas, mais familiares e fáceis de instalar.
2. A categoria 6A fornece desempenho superior para aplicações Power over Ethernet (PoE).
No momento em que as normas para PoE estão sendo atualizadas para dobrar a energia fornecida aos dispositivos utilizando todos os quatro pares no cabo, a Categoria 6A oferece desempenho aperfeiçoado quanto à dissipação térmica em relação às categorias anteriores 5e e 6. Leia mais neste artigo técnico sobre as vantagens da categoria 6A para PoE.
1. A categoria 6A oferece provisionamento simples e econômico para suportar aplicações atuais e emergentes.
A categoria 6A oferece o provisionamento mais simples e econômico para preparar os edifícios atuais para aplicações de hoje e do futuro. Com as aplicações de 10 gigabits começando a emergir, agora é a hora para considerar o provisionamento do edifício com a infraestrutura de cabeamento de cobre correta baseada na conectividade com cabo de par trançado de categoria 6A.
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10 motivos razões para escolher CAT6A
10 reasons to choose CAT6A
Preocupações iniciais
Quando a primeira leva de cabos da categoria 6A surgiu, alguns comentaram que eles eram significativamente maiores e mais pesados do que a média dos cabos da Cat 6. No entanto, ao longo da última década, foram feitas melhorias que acabaram com tais preocupações, tornando-os mais finos e leves. Inicialmente havia outras diferenças também, como estar disponível apenas em bobinas em vez de caixas pull-box mais práticas, mas a maioria dos fornecedores solucionou esta questão (por exemplo, a CommScope adotou as caixas WeTote).
Falta de especificações?
Além disso, dada a relativa complexidade e sofisticação da Cat 6A, é importante testar, mas muitos fornecedores não conseguiram oferecer um documento apropriado de desempenho ou especificação. O resultado foi que muitas implantações da Cat 6A entraram em operação sem testes adequados. As especificações completas do SYSTIMAX GigaSPEED X10D, no entanto, podem ser encontradas neste guia.
Vale quanto pesa
Embora o cabo Cat 6A permaneça sendo um cabo mais robusto do que seu antecessor, sua capacidade de transportar 10 Gbps por distâncias mais longas e reduzir a diafonia mais do que supera tais considerações. Seria necessário o equivalente a dez cabos Cat 6 para corresponder ao desempenho de um Cat 6A, algo impraticável!
Até o advento dos sistemas e padrões de cabeamento da categoria 5, o desempenho da LAN era limitado principalmente pelo cabeamento do edifício e pela capacidade do equipamento da LAN de decodificar corretamente os sinais que eram distorcidos pelo cabo. A melhoria no desempenho observada com a categoria 5 aliviou esse problema naquele momento. No entanto, à medida que as velocidades da LAN continuavam a aumentar, surgiu um problema semelhante conforme os projetistas de equipamentos lidavam com a necessidade de suportar velocidades de gigabits na infraestrutura, daí a mudança nas especificações da categoria 5e e 6. À medida que as velocidades da LAN aumentaram para 10 Gbps e a tecnologia de cabos e conectores inevitavelmente melhorou, o designer de LAN teve que levar em conta o impacto que todos os componentes do canal e sua instalação têm sobre o desempenho.
A solução GigaSPEED X10D foi projetada especificamente com desempenho aprimorado de cabos e conectores feitos para suportar os requisitos emergentes de Ethernet de 10 Gbps. Usando tecnologia patenteada e os recursos científicos do SYSTIMAX Labs, a solução GigaSPEED X10D apresenta desempenho de canal muito superior para soluções preexistentes, e técnicas de engenharia inovadoras para atender às demandas específicas que 10 Gbps trazem para a camada física.
A arquitetura de cabeamento usada para fornecer um canal de comunicação é baseada em um canal com 4 conectores. Essa parte do sistema de cabeamento, chamada de subsistema horizontal (entre o distribuidor de piso e a área de trabalho) é a área onde a maior parte das discussões sobre o desempenho da LAN e do cabeamento ocorre.
A capacidade de transmissão de dados de um sistema de cabeamento estruturado é afetada por uma série de interferências e deficiências introduzidas no canal pelos componentes do sistema e seu ambiente circundante. Várias das interferências e deficiências que impactam negativamente o throughput (taxa de transmissão) de um sistema de cabeamento estruturado estão listadas abaixo.
- Ruído externo
- Atraso (Delay) e Diferença de Atraso de Propagação (Delay Skew)
- Perda por Inserção (Insertion Loss) / Atenuação (Attenuation)
- Descasamento de Impedância (Impesance Mismatch) / Perda de Retorno (Return Loss)
- Diafonia (Crosstalk)
Essas interferências/deficiências potenciais podem causar erros de bits, o que pode reduzir o throughput geral de um canal de sistema de cabeamento estruturado. Taxa de erros de bits (BER) é a relação entre o número de bits recebidos incorretamente e o número de bits transmitidos. A necessidade de minimizar erros de bits para maximizar o throughput é fundamental à medida que surgem aplicações de alta velocidade e alto consumo de largura de banda. Em aplicações de dados, a BER mais alta resulta em desempenho de rede mais lento devido a retransmissões de sinal. Em aplicações de vídeo, a BER mais alta resulta em telas tremidas, quadros perdidos e a criação de pontos brancos (neve). Em qualquer área de aplicação, uma BER elevada resulta em desempenho insatisfatório.
Os principais parâmetros de cabeamento são impedância, perda de retorno do canal, perda de inserção e diafonia, e a compreensão desses parâmetros é essencial para avaliar o potencial total deste sistema de cabeamento.
O ruído é acrescido ao canal através de campos elétricos e magnéticos externos localizados nas proximidades do canal. O evento de uma descarga eletrostática (ESD) indireta ou de um transiente elétrico rápido (EFT) é um exemplo de fonte de ruído externo. Com o sistema de cabeamento Cat 6A da CommScope, isso é superado devido ao excelente balanceamento.
Balanceamento é o grau em que o sinal de um fio de um par de fios é igual em amplitude, mas oposto em fase, ao do outro fio do mesmo par. Cada sinal é medido em relação ao terra. Supondo que o sinal seja inserido de maneira perfeitamente equilibrada, a tensão média é zero. No entanto, o balanceamento pode ser perturbado. As principais causas para essa perturbação do equilíbrio são os conectores no link.
Quando o canal não está bem balanceado (por exemplo, a blindagem dos cabos degrada o balanceamento), há uma tensão presente entre os pares que será adicionada ao sinal transmitido como ruído de modo comum, aumentando assim a ocorrência de erros de bits. O sistema dependerá então da rejeição de modo comum (CMR) do receptor para eliminar quaisquer efeitos. Além disso, o desbalanceamento aumenta as emissões e degrada a imunidade.
Em ambientes de LAN, o uso de transmissão balanceada com elementos eletrônicos e cabos bem balanceados elimina a necessidade de blindagem dos pares como uma medida contra interferência externa e emissão irradiada, sem as preocupações extras de aterramento e vinculação. Como os requisitos de aterramento diferem de um país para outro, o único sistema de cabeamento verdadeiramente “portável” e “aberto” é o sistema de cabeamento UTP.
Um sinal que se desloca de uma extremidade à outra de um canal de cabeamento é atrasado em tempo por uma quantidade igual ao comprimento do cabo dividido pela velocidade de propagação dele naquele meio de transmissão. Esse atraso é chamado de atraso de propagação. Para cabos, a velocidade de propagação depende das propriedades dos materiais dielétricos ao redor dos condutores. O atraso de propagação do cabo é caracterizado pelo pior par.
O “delay skew” é a diferença no atraso de propagação entre quaisquer dois pares dentro do mesmo revestimento (capa) de cabo. Esse parâmetro depende do comprimento, e é possível que um comprimento mais curto de cabo passe nos testes, porém falhe se testado a 100 metros. As variações nas taxas de trançamento associadas à composição dielétrica dos pares determinam o “skew”, que é expresso em segundos. Minimizar a diferença de atraso de propagação é fundamental para aplicações que exigem que os sinais sejam transmitidos por vários pares trançados e cheguem no receptor final de um canal ao mesmo tempo.
Os canais da solução Cat 6A da CommScope têm excelente margem para atraso de propagação e diferença de atraso de propagação.
A perda por inserção, também conhecida como atenuação, é a perda ou diminuição de um sinal quando ele passa por um meio de transmissão. A perda ocorre em qualquer tipo de meio de transmissão. O efeito da perda por inserção é importante porque isso determina principalmente a distância máxima pela qual dois dispositivos podem ser separados.
A perda por inserção no fio de cobre é causada por dois fatores:
- Perda de cobre, que é inevitável e semelhante para todos os pares trançados de 100 Ohm. Isso não pode aumentar significativamente devido às limitações de tamanho do fio isolado a ser inserido em um conector RJ45. Assim, aumentos dramáticos na atenuação só seriam alcançáveis com a adoção de um novo conector – o que não é desejado pela maioria dos usuários.
- Perda dielétrica ou dissipação devido aos materiais de isolamento e revestimento usados nos condutores e no cabo. É importante minimizar a perda de dissipação dos materiais isolantes e de revestimento para minimizar a atenuação do cabo. O fator de dissipação é uma medição relativa da perda de um material.
A perda por inserção é geralmente expressa em dB por unidade de comprimento (por exemplo, dB/1.000 pés) e é uma medida de quanto um sinal é enfraquecido ou reduzido em amplitude à medida que viaja por um cabo.
A perda por inserção é um parâmetro-chave na decisão da largura de banda disponível usada para 10GBaseT.
A impedância característica corresponde à impedância de entrada de uma linha de transmissão uniforme de comprimento infinito:
Ela também corresponde à impedância de entrada de uma linha de transmissão de comprimento finito que é terminada em sua própria impedância característica. É uma função da construção do cabo e da frequência do sinal aplicado e não está relacionada ao comprimento. Em frequências muito altas, a impedância característica tende a um valor fixo que é resistivo. Por exemplo, cabos de telefone de par trançado têm uma impedância de 100 ohms acima de 1 MHz.
A potência máxima é transferida da fonte para a carga quando a impedância de carga ZL é igual à impedância característica da linha de transmissão ZO. Em outras palavras, toda a energia é transmitida e nenhuma energia é refletida de volta na terminação do cabo. Quando a impedância de terminação ou carga é diferente da impedância característica, o sinal que se desloca para o cabo é parcialmente refletido na junção cabo-carga. A potência do sinal refletido é chamada de perda de retorno (R) em dB.
Quando a geometria do cabo varia ao longo do comprimento, sua impedância também varia. Essa flutuação na impedância também causa reflexões.
A perda de retorno (RL) do canal é uma medida da consistência da impedância ao longo do comprimento não apenas do cabo, mas também nas conexões e nos cabos de conexão. Os parâmetros que afetam a uniformidade do canal incluem a distância de separação média entre os dois condutores de um par, a uniformidade do trançamento do par e a uniformidade transversal dos próprios núcleos isolados. Esses parâmetros são medidas muito importantes da qualidade da fabricação dos cabos, conectores e cabos de manobra (patch cords). Mesmo pequenas variações nesses parâmetros degradarão significativamente o desempenho de RL.
O motivo pelo qual a RL é preocupante é que a variação na impedância no canal causa uma forma de ruído no receptor. É, portanto, importante controlar a não uniformidade permitida para garantir que seu efeito seja pequeno em comparação com outras fontes de ruído, como a diafonia. A perda de retorno é importante para esquemas de transmissão bidirecional (dual duplex) onde um par é usado para transmitir e receber ao mesmo tempo. Observe que um esquema de transmissão pode ser full duplex sem ser dual duplex (por exemplo, transmitir em um par, receber em outro par).
Minimizar a incompatibilidade de impedância dentro de um canal torna-se importante para suportar uma aplicação como 1000BASE-TX ou 10GBASE-T que emprega uma função híbrida no circuito de interface. A função híbrida é usada para obter transmissão full duplex (bidirecional) de informações de dados. O circuito híbrido apresenta quatro pares de terminais dispostos de modo que um sinal que entra em um par de terminais se divide e sai dos dois pares adjacentes, mas não consegue alcançar o par de terminais oposto. É fundamental que a correspondência de impedância híbrida e de canal, por outro lado, ecoe, representando a energia transmitida que é refletida de volta, gerada, e vai aparecer como ruído no circuito receptor. O circuito de cancelamento de eco é incorporado nos circuitos de interface 1000BASE-TX e 10GBASE-T para reduzir significativamente os ecos resultantes da função híbrida.
Um canal composto de cabos e conectores com impedância diferente ou incompatível terá uma perda de retorno ruim, causada por todas as reflexões originadas na conexão.
Na solução Cat 6A da CommScope, todo o hardware de terminação e patch cords (cordões) dos equipamentos e da área de trabalho são projetados para combinar com a impedância do cabo, fornecendo um canal “ajustado” que garante o desempenho ideal.
A perda de retorno do canal é caracterizada pelo seguinte:
- Frequências muito baixas – impedância do cabo > 100 Ohms
- Frequências de banda média – descasamento de impedância do cabo/cordão
- Altas frequências – perda de retorno do conector (cabo SRL insatisfatório).
A diafonia é provavelmente a característica mais importante do cabeamento para as aplicações de dados de alta velocidade. É a energia indesejada que aparece em um caminho de sinal como resultado do acoplamento de outros caminhos de sinal. Os sinais induzidos podem ser significativos o suficiente para corromper dados e causar erros.
Metodologia de medição para diafonia
Há dois métodos comuns para lidar com a diafonia no mercado hoje – métodos Par a Par e Power Sum.
O método par a par requer que a diafonia seja medida para cada combinação de pares em um cabo. Especificamente em um cabo de quatro pares, a diafonia é medida para um total de seis combinações de pares. A “pior diafonia par a par” é o valor da diafonia da pior das seis leituras. O motivo pelo qual o método par a par foi selecionado para cabos de quatro pares é que, para aplicações de LAN na época, normalmente apenas dois pares (combinação de um par) eram usados para transmissão de dados.
Em situações em que as aplicações estão compartilhando a mesma capa de cabo ou um esquema de transmissão paralela é empregado como para 10GBaseT, ele usa a estrutura de par completa dentro do mesmo cabo. Por exemplo, para executar uma rede de gigabits através de seus canais de cabeamento de 4 pares, simplesmente especificar a diafonia par a par não seria adequado. Embora o acoplamento de diafonia para cada combinação de par possa atender às especificações de categoria relevantes par a par, o acoplamento de diafonia TOTAL em um par a todos os outros pares pode ser excessivo e causar perda de integridade de dados. Ao alterar o método de medição para Power Sum, garante-se que a diafonia total em um cabo com todos os pares em uso não exceda a diafonia encontrada em um cabo com apenas dois pares em uso. Isso é importante para garantir que o desempenho não seja comprometido.
O cálculo da diafonia por power sum de um cabo é geralmente 3-6 dB pior do que seu desempenho de diafonia par a par. No entanto, deve-se notar que é um método de medição diferente, e os usuários devem garantir que o fornecedor de cabeamento especifique os dois, pois a conformidade com um não pode ser assumida a partir da conformidade com o outro.
Além disso, deve-se mencionar nesta seção que o teste de ambas as extremidades do cabo também é necessário para entender completamente o desempenho de qualquer canal, porque a maioria dos sistemas tem um transmissor e um receptor em ambas as extremidades. Os resultados de diafonia em uma extremidade do cabo podem diferir dos resultados na outra extremidade.
Na medição de diafonia, um valor numérico mais alto (medido em dBs) é preferido a valores mais baixos. O valor mais alto implica que o ruído de nível inferior é transferido para o par adjacente. A diafonia depende da frequência, o que significa que a diafonia torna-se menor (ou seja, mais ruído é transferido) à medida que a frequência aumenta.
Paradiafonia (Near End Crosstalk), telediafonia (Far End Crosstalk) e interferência espúria (Alien Crosstalk)
Quando as LANs começaram a usar os sistemas de cabeamento UTP como meio de transmissão, o ruído que limitou seu uso originava-se de fontes externas para o sistema de cabeamento, bem como de sinais em outros pares dentro do mesmo cabo. As fontes de ruído externas foram significativamente reduzidas por meio de um design melhorado de cabos e equipamentos, conformidade com os padrões de emissões governamentais e procedimentos aprimorados de instalação de cabos. Uma forma de ruído externo apresentada é a interferência espúria. Trata-se do ruído captado de outros sinais que passam em cabos adjacentes, gerando interferência espúria. A maneira e o cuidado com que o cabeamento é implementado são fatores significativos no desempenho dos sistemas de cabeamento instalados. As precauções de instalação e gerenciamento de cabos devem incluir a eliminação do estresse do cabo causada por tensão, curvas acentuadas e cabos muito dobrados.
Do ponto de vista das normas, as medições de alien crosstalk no campo não são diretas. A configuração de um teste realista é fazer o cálculo da soma de potências do ruído de alien crosstalk de 24 pares de 6 cabos que circundam um par no cabo em teste, conhecido como configuração 6 ao redor de 1.
Um dos principais benefícios da solução Cat 6A da CommScope é a redução substancial do alien crosstalk, possibilitando o uso da capacidade do canal necessária para 10GBaseT. Usando uma configuração de teste 6 ao redor de 1, os seguintes gráficos de teste para PSANEXT e PSAELFEXT mostram o excelente desempenho das soluções Cat 6A da CommScope.
Outras formas de diafonia também estão presentes dentro do cabo e nos próprios hardwares de conexão.
Animação de pares giratórios CTAT
Paradiafonia (NEXT) refere-se à associação indesejada de sinais desde o par de transmissão até o par de recepção na mesma (=próxima) extremidade. O isolamento NEXT é expresso em dB e é uma medida de quão bem os pares em um cabo estão isolados uns dos outros.
NEXT par a par
O método par a par é bom para cabos com poucos pares (ou seja, quatro pares ou menos) e é a maneira usual de medir a NEXT. A medição assume um par perturbador e determina a quantidade de sinal associado em outros pares no cabo.
NEXT por Power Sum (PSNEXT) refere-se à associação indesejada de sinais de todos os outros pares em um par. Basicamente, a soma de potências é uma especificação mais rigorosa.
Telediafonia (FEXT) refere-se à associação indesejada de sinais do par de transmissão no par de recepção na outra (=distante) extremidade. O isolamento FEXT também é expresso em dB. Para as aplicações mais recentes, esse é agora um parâmetro importante.
Telediafonia de mesmo nível (ELFEXT) é o mesmo que FEXT, exceto que o sinal associado na extremidade remota é relativo ao sinal atenuado na extremidade remota no par ao qual o sinal foi aplicado na extremidade local.
Telediafonia de mesmo nível por Power Sum (PSELFEXT) é a soma da potência ELFEXT de todos os outros pares no cabo. Essa medição é aplicável para esquemas de transmissão paralela quando mais de dois pares por cabo são usados para transmitir em cada direção (por exemplo, 1000BASE-T).
Historicamente, a diafonia era atribuída principalmente aos cabos, mas à medida que as velocidades da LAN aumentavam e os cabos melhoravam, outros componentes de canal começavam a contribuir para a diafonia. O efeito cumulativo tornou-se conhecido como diafonia composta, e os principais componentes do canal que contribuem para isso são os cordões (patch cords) que conectam hardware e cabo. Os valores de diafonia também podem ser afetados pelas práticas de instalação, especialmente o comprimento dos cordões (patch cords) nos equipamentos e áreas de trabalho e o destrançamento dos pares dentro dos cabos. A diafonia de conector pode ser um problema, a menos que seja compensada no projeto do conector. A diafonia também pode aumentar através de qualquer incompatibilidade entre os patch cords, conectores e cabos horizontais. Isso é mais perceptível em links curtos. Novamente, se isso não for considerado no projeto de todos os componentes que compõem o canal, um canal contendo componentes aparentemente compatíveis com os padrões pode falhar nos testes depois de instalado.
Melhorando o cancelamento de diafonia em plugues e conectores
Para alcançar o desempenho da Categoria 6A ao combinar conectores e plugues modulares, os conectores precisam ser projetados com técnicas de cancelamento de diafonia para compensar a diafonia exibida pelo plugue. Então, como o desempenho desse “elo fraco” pode ser melhorado?
A resposta é encontrada na “correspondência perfeita” de plugues e conectores compatíveis com versões anteriores. A superação dos obstáculos no acoplamento de plugues e conectores pode levar a um desempenho consistente para conexões da Categoria 6A. O primeiro obstáculo é superar a variabilidade no desempenho encontrado nos plugues. Como a principal dificuldade está na terminação dos pares de cabos dentro do plugue, o SYSTIMAX Labs introduziu nos plugues um projeto de terminação que reduz a variabilidade a um nível insignificante. Assim que o cabo entra no plugue pela parte traseira, os pares são controlados e o destrançamento dos pares e “aninhamento” dos condutores necessários nos plugues convencionais é, portanto, evitado. O segundo obstáculo é melhorar o desempenho de acoplamento do conector. Para levar o desempenho do conector a novos níveis, mantendo a compatibilidade com os plugues existentes, o SYSTIMAX Labs incorporou em seus conectores técnicas adicionais de cancelamento de diafonia únicas no mercado.
Modelagem de campo elétrico
Modelagem de campo magnético
O resultado final do desempenho aprimorado de diafonia no cabo e no hardware de conexão é o desempenho ideal de um canal instalado.
Desmistificando frequências além das especificações da Cat 6A
Em 8 de junho de 2006, o IEEE aprovou a IEEE 802.3an-2006 — especificando uma nova interface de subcamada de codificação física e uma nova interface de subcamada de fixação de meio físico para Ethernet 10 de Gbps. 10GBASE-T especifica uma interconexão LAN para até 100 metros de sistemas de cabeamento estruturado de par trançado equilibrado. Depois de especificadas, as organizações de normas como TIA, EN e ISO/IEC confirmaram as especificações de componentes para cabeamento Cat 6A que suportavam aplicações 10GBASE-T. Cada um desses organismos de padronização define a frequência máxima para um componente Cat 6A em 500 MHz. Frequências acima de 500 MHz não foram definidas, pois não seriam usadas, de acordo com as especificações IEEE.
Algumas empresas optam por anunciar cabeamento Cat 6A com alegações de desempenho para 650 MHz ou superior. No entanto, embora algumas empresas de cabeamento (incluindo a CommScope) coletem rotineiramente dados para frequências além de 500 MHz como uma forma de garantir um processo de fabricação estável, elas não promovem o desempenho além da frequência máxima de 500 MHz para um componente Cat 6A. A CommScope desconsidera o destaque a recursos que acredita não ter influência prática no desempenho de 10GBASE-T ou Cat 6A e se concentra nos recursos que acredita ter um benefício prático para os clientes que desejam operar aplicações 10GBASE-T.
À medida que a velocidade das redes locais (LANs) continua a aumentar, a capacidade de transmissão do sistema de cabeamento depende de um desempenho superior não apenas do cabo, mas de todos os componentes no canal da LAN.
Os fabricantes de sistemas de cabeamento de ponta a ponta (em vez de fabricantes de componentes individuais) têm uma vantagem significativa quando se trata de desempenho de canal de ponta a ponta. Fica claro neste caso que uma maior confiabilidade e níveis mais altos de desempenho são alcançados devido aos projetos complementares de cabos, conectores e plugues. Considerações similares se aplicam à interrelação entre outros componentes do sistema de cabeamento, e somente a avaliação cuidadosa dos prós e contras relativos a cada componente no canal de cabeamento permite o ajuste fino necessário.
A melhoria na perda por inserção e redução dramática de todos os tipos de diafonia (crosstalk) exibidos pela solução CommScope Cat. 6A excede os requisitos da IEEE para 10GBASE-T sobre UTP e as especificações de desempenho de canal da TIA/EIA para Categoria 6A e ISO classe EA até 500 MHz.
Oferecido inicialmente aos clientes em 2004, o SYSTIMAX GigaSPEED X10D foi a primeira implementação da CommScope da Cat 6A. Atualmente a empresa disponibiliza ao mercado soluções Cat 6A tanto para a linha SYSTIMAX quanto para a NETCONNET®, combinando toda a compatibilidade e funcionalidade da Cat 6A com a experiência e a confiabilidade da CommScope.
- Solução fornecida pelos inventores da Cat 6A
- Fornecedor n.º1 de Cat 6A em todo o mundo
- Solução consistente disponível em mais de 150 países
- Fábricas em todo o mundo
- Desempenho garantido (garantia de aplicação e 25 anos de garantia)
- Soporta HD, A/V, Wi-Fi 6 e 6E, PoE, IB celular, IoT e muito mais
- Uma única rede para suportar aplicações convergentes
- Energia e dados na mesmo meio
- Solução completa de um único fabricante
- Facilidade para elaboração de projeto e para implantação
- Reputação comprovada de confiabilidade
- Desempenho além das normas
- Suportada por uma rede global de provedores de solução e engenheiros da CommScope
- Soporta sistemas de TI e TO
- Múltiplos painéis
- Opção de solução pré-terminada
- Opção de gestão de infraestrutura automatizada
Recursos adicionais:
Guias de Referência para os Sistemas de Cabeamento Estruturado CommScope
Faça o download do Guia de Referência para sua região:
SYSTIMAX: América do Norte | Europa, Oriente Médio e África | Ásia-Pacífico | Caribe e América Latina
NETCONNECT: Europa, Oriente Médio e África | Ásia-Pacífico | Caribe e América Latina
Uniprise: América do Norte
Calculadoras de cabeamento
Calculadora de caminhos de cabeamento
Essa ferramenta da web oferece uma maneira fácil de estimar quantos cabos caberiam em uma canalização ou conduíte, considerando uma porcentagem de preenchimento. Os usuários podem selecionar cabos, troncos, canalizações e conduítes de listas predefinidas ou definir os seus próprios.
A CommScope fornece materiais de treinamento on-line para ajudar os usuários a desenvolverem uma compreensão completa tanto sobre projetos baseados em normas usando as linhas SYSTIMAX ou NETCONNECT quanto sobre como implementá-los em um contexto de "edifício inteligente".
i Publicada em 2010, a norma TIA-1179 recomenda a categoria 6A para todas as novas instalações do setor de saúde e foi a primeira norma ou padrão a recomendar a categoria 6A para novas instalações fora do data center. Da mesma forma, publicada em 2014, a TIA-4966 recomenda a categoria 6A para novas instalações educacionais com base na necessidade de infraestrutura de alto desempenho necessária tanto para conectividade cabeada quanto para wireless.
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