Mayor ahorro con blindaje - Costes ocultos de los sistemas UTP de categoría 6A

Aunque los sistemas de cableado de cobre UTP han sido la norma de facto durante años en muchos mercados, las soluciones apantalladas y completamente blindadas han mantenido un reducto en otros. Con el aumento de ancho de banda hasta una transmisión de 10 Gb/s, la longitud global del canal permitida por los estándares de transmisión de 10 Gb/s ha disminuido en instalaciones antiguas de categoría 6, mientras que el diámetro global del cable para el sistema UTP de la categoría 6 (6A)aumentada ha incrementado. Al considerar los costes de instalación de sistemas UTP, el cálculo de costes correcto debe incluir no sólo el cable y los componentes sino también las rutas y espacios a través de los que se tenderá el cable.

Unas palabras sobre las normas

En transmisiones de 10 Gb/s, la diafonía externa, definida como ruido de cable a cable, es una perturbación importante para el sistema. Si retira una parte del blindaje de un cable de par trenzado, observará que cada par tiene un índice de trenzado distinto. Esos índices de trenzado variables reducen la interferencia generada por el ruido de acoplamiento entre pares en el blindaje. Sin embargo, si dispone de varios canales de cable que se extienden uno al lado del otro, los pares de igual color (por ejemplo azul/blanco) tendrán la misma configuración de trenzado que el mismo par del cable adyacente. A frecuencias más altas, esos pares interferirán entre sí a través de lo que se denomina diafonía externa. Como este fenómeno no se puede modelar verdaderamente y en consecuencia no se puede cancelar a través de procesamiento de equipo activo, hay que atenuarlo en el diseño del cable y las prácticas de instalación.

El cable aprobado para transmisión de10 Gb/s incluye hasta 55 metros de categoría 6 (con técnicas de atenuación de la instalación), 100m de UTP o F/UTP (apantallado) de categoría 6 aumentada y 100 m de S/FTP (blindado) de categoría 7/clase F. El cableado UTP de categoría 6 aumentada tiene un diámetro exterior permitido de 9 mm (0,354 pulgadas), Eso contrasta con el cableado de categoría 6 que tiene un diámetro exterior de 6,35 mm (0,250 pulgadas). Entre ambos se encuentran los sistemas de categoría 7/clase F y categoría aumentada F/UTP que tienen un diámetro medio de 8,38 mm (0,330 pulgadas) y 6,73 mm (0,265 pulgadas) respectivamente. A pesar de que no parece ser una gran variación de diámetro, crea una diferencia importante en grandes instalaciones en las que preocupan las rutas y los espacios.

Para soportar 10 Gb/s sobre 55 m con un sistema de categoría 6, hay varios métodos que se tratan en TIA TSB-155 para atenuar la diafonía externa. Incluyen cambiar a latiguillos blindados, no atar los primeros y últimos 15 metros de cable del canal de cableado, proporcionar separación de puertos para puertos a esa velocidad (es decir, permitiendo sólo que los puertos de número impar trabajen a 10 Gb/s) y otros métodos. Eso origina más trabajo y la posibilidad de un aumento en los costes de materiales para alcanzar el mismo rendimiento de transmisión que los sistemas de rendimiento superior. Cuando ya existen canales de categoría 6, cualquier canal de más de 55 metros (180 pies) cuya diafonía externa no se puede atenuar deberá ser reemplazado, aumentando el coste total de propiedad del sistema original.

Tanto en la norma TIA como en la ISO, los pasos para la atenuación de la diafonía externa son esencialmente iguales y requieren el mismo trabajo y componentes costosos. En muchos casos, precisarán un cambio de conectores, latiguillos y bloques de conexión cruzada, aumentando el trabajo y los costes de material. Es importante observar que los cables de categoría 6A aumentada utilizan un mayor diámetro que aumenta la separación entre pares individuales con los otros cables para reducir la diafonía externa. Los sistemas apantallados (F/UTP) y blindados (S/FTP) evitan la diafonía externa mediante el blindaje de cables. Aunque el mayor rendimiento y el menor coste de propiedad se dan con la categoría 7/clase F, que no requieren costosos pasos de atenuación y proporcionan un ciclo de vida útil más largo por su compatibilidad con aplicaciones de más de 10 Gb/s, algunas empresas todavía prefieren mantener su planta de categoría 6 o usar sistemas sin blindar. Con el objetivo de evaluar eficazmente los distintos sistemas, hay que realizar un análisis del coste total de propiedad para determinar los costes adicionales no sólo de trabajo, sino también los derivados de la preparación de tendidos y espacios. En particular, los sistemas UTP , F/UTP y S/FTP serán examinados con sus tendidos y espacios.

Índices de llenado

Un índice de llenado es equivalente a la cantidad de cableado que se puede tender en una ruta o espacio. Para conservar las garantías sobre materiales ignífugos y para reducir el efecto de una diafonía externa, esos índices se deben mantener de acuerdo con las normas. Para diámetros de cable más grandes, como los permitidos en los diseños UTP de categoría 6 aumentada, el número de cables tolerados en un espacio concreto disminuirá y en muchos casos se requerirán rutas y espacios más grandes. En algunas jurisdicciones en las que todo el cableado debe pasar por conductos debido al código (regulación local), pueden aumentar los costes de construcción iniciales y de adaptación de manera significativa. Para áreas en paredes de oficinas donde hay que proporcionar las rutas, se necesitarían conductos de tamaño más grande para los nuevos sistemas UTP 6A.

El tamaño del conducto se expresa según el tamaño comercial en pulgadas o milímetros. El área es el área interior que puede ser ocupada por cables. Se recomienda usar un índice de llenado del 40% para los tendidos iniciales y así poder acomodar en ese espacio nuevos tendidos que se necesiten en el futuro. La fórmula para calcular el índice de llenado es la siguiente:

índice de llenado = ((n.º cables) x área transversal del) / cable área transversal del conducto

área transversal del cable = (Ø/2)2 donde = 3,14 y Ø = diámetro exterior del cable dentro del área

transversal del conducto = (Ø/2)2 donde Ø = diámetro interior del conducto

Los codos del conducto también se deben tener en cuenta y afectan directamente a la capacidad del conducto. Se debe incluir un factor de reducción del 15% por cada recodo para asegurar que la tensión de tracción no se ve afectada de modo importante. En consecuencia, un tendido de conducto con un 40% de llenado y 3 codos estaría limitado a una capacidad teórica de:

100%-15%-15%-15%= 55% ; 40% de llenado x 55% de capacidad = 22% de índice de llenado disponible

Usando un tamaño comercial 3/4 (indicador métrico 21) para este conducto de ejemplo, se pueden colocar 2 cables UTP de categoría 6 con un diámetro habitual de 6,35 mm (0,25 pulg.) en el conducto. Un cable UTP de categoría 6A, con un diámetro de 9,0 mm (0,35 pulg.) disminuiría el llenado del conducto a un solo cable.

Un conducto medio de 15,2 m (50 pies) con ¾ EMT incluyendo trabajo y orificios en madera, 3 codos y una tarifa de trabajo promedio en el país de 33,86 $ por hora, costaría 903,63 $. Los precios se basan en Craftsman National Estimator (Estimador nacional de trabajadores especialistas). Para acomodar dos cables UTP de categoría 6A de mayor diámetro, se debería aumentar el tamaño comercial a un conducto de 25 mm (1 pulg.) El coste de trabajo y materiales para un tamaño comercial de 25 mm (1,0 pulg.) es de 1163,62 $ para el mismo tendido de 15,2 m (50 pies). El aumento del diámetro del conducto y del trabajo no es necesario para F/UTP de categoría 6 aumentada. Estas cifras no incluyen cableado ni conectividad, sólo el conducto. En resumen, para cada área de trabajo el incremento de coste adicional es de 259,99 $ para acomodar el diámetro mayor de un canal de cableado UTP de categoría 6A en el tendido. Una red media tiene 1000 tomas, aumentando los costes de construcción en 259.990,00 $. Tampoco incluye cableado ni conectividad.

Incluyendo materiales de cableado y conectividad para los mismos tendidos de 15,2 m (50 pies) (basándose en 2 tomas por área de trabajo, precio medio de cableado plenum -para falso techo, venta minorista), en el siguiente gráfico se muestra el ahorro partiendo de una red de 1000 nodos con dos tomas por ubicación de área de trabajo. El precio de los canales incluye panel de interconexión, salida de área de trabajo, trabajo de instalación/acabado y un latiguillo de 2 m en cada extremo.

Resulta claro ver que los tendidos y espacios se convierten en un factor importante en el coste global de infraestructura. F/UTP de categoría 6A proporciona un ahorro al proyecto de 169.010,00 $ respecto a su equivalente UTP. Nota: El cable Plenum puede no requerirse si el cableado está encajado en un conducto. Consulte los códigos de regulación local para ver los requisitos. Aunque el dinero total puede cambiar debido a precios sin Plenum, eso se trasladaría a todos los canales y no a los tendidos. También se puede ver claramente que la categoría 7/clase F es aproximadamente igual que la categoría 6A cuando se consideran los tendidos. Sin embargo, los sistemas de categoría 7/clase F proporcionan una posibilidad de actualización de aplicaciones más allá de 10 Gb/s.

En áreas en las que no se usan conductos y los tendidos consisten en bandeja de cables, bastidor escalonado y ganchos en J, el mismo nivel de aumento en el espacio del tendido se debe incluir en el cálculo global de costes de instalación. Se recomienda normalmente que la bandeja de cables tenga un 50% de índice de llenado y el tamaño del bastidor escalonado está basado en el diámetro y el peso del cable con especificaciones que varían según el fabricante. Lo mismo se aplica a los ganchos en J. Además de los espacios de la instalación, puede que la capacidad de los organizadores de cable de los bastidores deba incrementarse también.

Otra ventaja de los sistemas de categoría 7/clase F como TERA^® de Siemon es la posibilidad de ejecutar varias aplicaciones sobre el mismo canal, conocido habitualmente como uso compartido de cable. Dos canales TERA pueden proporcionar una aplicación de alta velocidad de 4 pares y cualquier combinación de aplicaciones de 1 y 2 pares a partir del gráfico que aparece a continuación. El uso compartido de cable está facilitado por latiguillos de 1 y 2 pares (no hay que confundir con división de pares detrás de la roseta en tomas separadas). Esta capacidad maximiza todavía más el espacio del tendido, combinando varias aplicaciones sobre un solo cable de 4 pares, frente a colocar cables individuales de 4 pares para cada aplicación.

Unas palabras sobre la toma de tierra

Aunque la reducción de costes obtenida por un sistema apantallado o blindado puede ser significativa, la perspectiva de instalar un sistema que necesita pasos adicionales para la toma de tierra puede causar alguna preocupación en mercados en los que el cable UTP es el principal. En la época del cableado Tipo 1 de IBM, muchos sistemas no tenían toma de tierra, la tenían inadecuada o la toma de tierra estaba en distintos puntos dentro de la red. En la actualidad, se han resuelto los viejos misterios que rodeaban a la toma de tierra. Los nuevos conectores blindados o apantallados terminan automáticamente el blindaje del cable durante la terminación, sin pasos adicionales.

Después los conectores encajan en un panel de interconexión donde se establece el contacto con una barra de tierra integrada.

Hay una sola conexión terminal de tierra detrás del panel de interconexión que finaliza en la barra colectora de toma de tierra de telecomunicaciones (TGB) que ya debe existir.

Figura 1: Toma de tierra de conector integrado

La mayoría de la electrónica de red reciente requiere toma de tierra eléctrica y del chasis. Los bastidores escalonados, las bandejas de cable y otros componentes también pueden requerir estar conectados a una toma de tierra/enlace.

Actualmente existen estándares (ANSI-J-STD- 607) para toma de tierra y con la nueva conectividad auto-terminada la tierra de muchas tomas a un solo punto, los costes y la complejidad de la conexión a tierra en estos sistemas de reduce en gran medida.

Los sistemas apantallados y blindados pueden no ser tan extraños como la gente cree. Si observa sus dispositivos electrónicos activos, todos están blindados. El blindaje que rodea a cada puerto en un conmutador, enrutador o tarjeta de red está ahí porque los fabricantes de electrónica activa saben desde hace años que la toma de tierra disminuye la complejidad y los problemas relacionados con el ruido en sus componentes. Hay que suprimir los recelos del pasado.

Resumen

Independientemente del coste de la mano de obra o de los estándares que siga, los sistemas apantallados o blindados pueden proporcionar importantes ventajas en cuanto a costes a la vez que permiten mayor ancho de banda y velocidad de las aplicaciones. En cualquier sistema, el cableado es una parte menor de la red global. El mayor coste del tendido y el espacio junto con los costes de atenuación de los sistemas de categoría 6 pueden anular cualquier ahorro obtenido en los componentes del cableado. Los espacios del tendido adicional pueden causar que un sistema UTP de categoría 6A sea más caro que los sistemas F/UTP de categoría 6A. En los casos de actualización del cableado, será más beneficioso un sistema de categoría 6A apantallado debido al menor diámetro del cable.

Las conexiones a tierra y masa son una tarea muy fácil cuando se hace adecuadamente y sólo es realmente una conexión adicional a un sistema de toma de tierra que ya debe existir. Por supuesto, la selección del sistema de cableado dependerá de sus preferencias, pero tenga en cuenta que el objetivo es disponer de un sistema que funcionará entre 10 y 20 años en función las necesidades de su red y cada vez que tenga que volver a revisar el sistema aumenta el coste total de propiedad, en particular cuando se añade mano de obra una y otra vez.

La familia 10G ip de Siemon consta de soluciones F/UTP y UTP 6A de 10G, así como TERA de categoría 7/clase F (S/FTP) de productos de cableado de cobre y representa la línea más completa de soluciones de extremo a extremo con capacidad de 10 Gb/s. Toda la línea 10G ip de Siemon satisface o supera los requisitos de la norma 10GBASE-T pendiente, incluyendo la diafonía externa. Si desea una descripción completa de todos los sistemas, visite www.siemon.com.