Categoría 7A, Dos Pasos Adelante

Miguel Aldama RCDD NTS OSP WD TPM CCRE

Gerente de Servicios Técnicos y Educativos de Siemon para Latinoamérica

Dos pasos adelante • Debido a la creciente adopción de 10GBASE-T,

actualmente vivimos el boom de la categoría 6A, pero hace ocho años que está la categoría 7 y hace dos años la categoría 7A

6A

7

7A 6

5E

Contenido • ¿Qué es categoría 7A? • Antecedentes • Normas • Características de la categoría 7A • Aplicaciones • Factibilidad de 40G y 100G en cobre • Conclusiones

¿Qué es categoría 7A? • Categoría 7A es la designación que se da a los

componentes (cables, cordones, conectores) de un canal o enlace permanente clase FA

• Son los componentes y sistemas de cableado balanceado de más alto desempeño especificados por normas

• Los sistemas clase FA tienen un ancho de banda de 1,000 MHz

Antecedentes (1) • 1995. Alemania presentó la primera iniciativa para la

estandarización de un sistema de cableado balanceado a 600 MHz

• 1997. Como respuesta a lo anterior, la ISO/IEC asumió la tarea de normalizar la categoría 7/clase F

• 1998. Siete fabricantes presentaron propuestas para conectores categoría 7

• 1999. La ISO/IEC reconoce oficialmente dos conectores categoría 7: – IEC 60603-7-7 Estilo RJ45 – IEC 61073-3-104 Estilo No-RJ45

IEC 60603-7-7 • Conector estilo RJ45 (GG45, ARJ45)

IEC 61076-3-104 • Conector No-RJ45 (TERA)

Antecedentes (2) • 1999. Se publica en USA (!!!) la norma NEMA WC 66

para la especificación de cables categoría 6 y categoría 7 • 2002. La norma internacional ISO/IEC 11801 2nd Ed.

especifica componentes categoría 7 y sistemas clase F a 600 MHz

• 2004. La norma residencial ISO/IEC 15018 emite especificaciones de cableado balanceado de 1200 MHz para aplicaciones BCT (broadcast and communications technologies)

• 2005. Inician los trabajos de ISO/IEC para la categoría 7A y la clase FA

Antecedentes (3) • 2006. La IEC 61076-3-104 2ª Ed. Aumenta sus

especificaciones a 1000 MHz • 2006. La IEEE 802.3an especifica 10GBASE-T para un

canal de 100 m clase F (o clase E blindado) • 2008. La 1ª enmienda de la ISO/IEC 11801 especifica

sistemas clase FA a 1000 MHz • 2010. La 2ª enmienda de la ISO/IEC 11801 publica las

especificaciones para componentes categoría 7A

Normas para categoría 7 / 7A • Existen actualmente una gran cantidad de normas de

cableado que especifican la categoría 7/clase F o categoría 7A/clase FA – ISO (Organismo Internacional de Normalización)

• ISO/IEC JTC1 SC25 WG3 para cableado – IEC (Comité Electrotécnico Internacional)

• TC46C cables, TC48B conectores – CENELEC EN (Euro-normas)

• A continuación se enuncian algunas de ellas:

Normas ISO • ISO/IEC 11801 – Cableado genérico • ISO/IEC 14165-114 – Fiber Channel Gigabit en 2 pares • ISO/IEC 15018 – Cableado residencial • ISO/IEC 24702 – Cableado industrial • ISO/IEC 24704 – Cableado para wireless AP • ISO/IEC 24746 – Cableado para PoE • ISO/IEC 24764 – Cableado para centros de datos

Normas IEC • IEC 60603-7-7 Conector estilo RJ45 600 MHz • IEC 60603-7-71 Conector estilo RJ45 1000 MHz • IEC 61073-3-104 Conector No-RJ45 1000 MHz • IEC 61076-3-110 Conector industrial 1000 MHz • IEC 61156-5 Cable horizontal 600 MHz • IEC 61156-5-1 Cable horizontal 1000 MHz • IEC 61156-6 Cable WA 600 MHz • IEC 61156-6-1 Cable WA 1000 MHz • IEC 61156-7 Cable horizontal 1200 MHz • IEC 61156-8 Cable WA 1200 MHz • IEC 61935-1 Pruebas cableado horizontal • IEC 61935-2 Pruebas patch cords y WA cords

Normas ISO/IEC

Normas CENELEC (Europa) • EN 50173-1, Requisitos generales • EN 50173-2, Cableado en oficinas • EN 50173-3, Industrial • EN 50173-4, Residencial • EN 50173-5, Centros de datos

Normas en América • México

– NMX-I-248-NYCE-2008: Cableado Estructurado

– NMX-I-132-NYCE-2006: Pruebas de cableado balanceado

• Brasil – NBR-14565 (2006)

Cableado estructurado • Latinoamérica

– ICREA Std-131-2009 Centros de Datos

• USA – IEEE 802.3 Ethernet – NEMA-WC66-2001

Cables Cat 6 y Cat 7 – BICSI TDMM 12th Ed. – BISCI NDRM 6th Ed. – BICSI-002-2010 Centros

de datos

Otras normas en el mundo • UK

– BS EN 50173-1 – BS EN 50173-2 – BS EN 50173-3 – BS EN 50173-4 – BS EN 50173-5

• JAPÓN – JIS X 5150:2004

• AUSTRALIA Y NZ – AS/ACIF S009:2006 – AS/NZS 3080: 2003

• ALEMANIA – DIN EN 50173-1 – DIN EN 50173-2 – DIN EN 50173-3 – DIN EN 50173-4 – DIN EN 50173-5

• CHINA – GB/T 50311-2000 – GB/T 50312-2000 – GB/T 18233-2000

• RUSIA, AUSTRIA, ESPAÑA, FRANCIA, INDIA…

¿Porqué la TIA no especifica Cat 7? (1)

• Desde 1998 varias empresas han solicitado a la TIA desarrollar especificaciones para categoría 7, no ha habido consenso por argumentos tales como: – “En el año 2000 se esperaba que todo el cableado

horizontal fuera fibra óptica (Fiber-to-the-desk)” – “USA no estaba “familiarizado” con el cableado blindado, el

cal sólo se usaba en Europa” – “Sólo la FO puede soportar aplicaciones por encima de

Gigabit Ethernet”

¿Porqué la TIA no especifica Cat 7? (2)

• Para 10GBASE-T, en el 2003 la IEEE definió como objetivos: – Hasta 37 m sobre Clase E UTP – Hasta 100 m sobre Clase E blindado – Hasta 100 m sobre Clase F

• En lugar de adoptar las especificaciones de categoría 7, TIA decidió desarrollar la categoría 6A

¿Porqué la TIA no especifica Cat 7? (3)

• Creciente aceptación de los sistemas blindados debido a sus ventajas para 10GBASE-T

• Cada día aumenta la posibilidad de que TIA reconozca Categoría 7 y 7A. En la última votación sólo hizo falta un voto para alcanzar el consenso (2/3 + 1 voto)

Diferencias entre ISO y TIA

ANSI/TIA • Integrado por empresas

privadas • Un voto por empresa • Respaldar los intereses

tecnológicos y comerciales de sus asociados

ISO/IEC • Integrado por

representantes de naciones

• Un voto por país • Acuerdo OMC para evitar

barreras técnicas al comercio (TBT agreement)

• Acuerdos de reconocimiento mutuo

CATEGORÍA 7A Características y Beneficios de la

Desempeño • El mayor ancho de banda disponible en el mercado para

cableado balanceado: 1000 MHz • Menor atenuación • Mejor desempeño en diafonía interna • Prácticamente inmune al alien crosstalk • Mejor nivel señal a ruido (SNR) • Menor índice de errores (BER)

Ancho de Banda

Canal

Frecuencia de Caracterización

(MHz) ACR-N = 0

(MHz) ACR-N @500 MHz

(dB) Clase D/Categoría 5e 100 132 -- Clase E/Categoría 6 250 225 -26 Clase EA/Categoría

6A 500 242 -21

Clase F/Categoría 7 600 546 3 Clase FA/Categoría

7A 1000 611 7

Clase EA vs Clase FA

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

01 MHz 100 MHz 250 MHz 500 MHz 1000 MHz

NEXT Class EANEXT Class FAIL Class EAIL Class FA

Clase EA ACR-N = 0 dB

@ 242 MHz

Clase FA ACR-N = 0 dB

@ 611 MHz

Clase EA ACR-N = -21 dB

@ 500 MHz

Clase FA ACR-N = +7 dB

@ 500 MHz

EMI • Cable doblemente blindado (S/FTP) • Mejor EMC (compatibilidad electromagnética) • Máxima protección contra ruido eléctrico y de

radiofrecuencia • Mayor seguridad de la información, reduce las emisiones

al exterior • Menor separación con respecto al cableado eléctrico y

otros equipos y sistemas del edificio

Rentabilidad y Sustentabilidad • Mejor retorno de inversión • Mayor ciclo de vida • Menor costo anualizado, la inversión se divide entre un

mayor número de años • Mayor productividad y disponibilidad de la red al haber

menor índice de errores • Mayor ahorro de energía al reducir requisitos de

procesamiento de señal digital y de disipación de calor • Menor desperdicio de cable abandonado

ROI Cableado Balanceado

Canal Costo por Canal

Aproximado Ciclo de Vida Costo

Anualizado UTP Clase D $100 2 años $50

UTP Clase E UTP $150 5 años $30 UTP Clase EA $210 10 años $21

F/UTP Clase EA $190 10 años $19 F/FTP Clase F $230 12 años $19

S/FTP Clase FA $240 15 años $16

Soporte de aplicaciones • Mejor SNR para 10GBASE-T • Mayor capacidad de canal para “Short Link Mode”, en

donde 10G Ethernet logra mayor eficiencia energética y menor DSP

• Mejor disipación de calor, especialmente para PoE+ • Listo para 40G e incluso 100G sobre cableado

balanceado

Evolución de aplicaciones 20

00

2001

20

02

2003

20

04

2005

20

06

2007

20

08

2009

20

10

2011

20

12

2013

20

14

2015

20

16

2017

20

18

2019

20

19

100MB

1GB

10GB

40GB

100GB

Fuente: Intel & Broadcom 2007

5 años para 40GB 10 años de transición para 1 Gb 5 años para10GB

Aplicaciones para cableado balanceado

Aplicación Clase

C Clase

D Clase

E Clase

EA Clase

F Clase

FA Voz (Telefonía, PBX, FAX)

IEEE 802.3 10/100BASE-TX (Fast Ethernet, VoIP) IEEE 802.3at (PoE Plus)

IEEE 802.3 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) TIA-854 1000BASE-TX

IEEE 802.3 10GBASE-T (10G Ethernet) ISO/IEC 14165-114 (Gigabit en 2 prs)

Aplicaciones compartidas en el mismo cable BCT y Video Banda Ancha (CATV, HDTV)

Beneficios adicionales • Cuando se utiliza la interfaz IEC 61076-3-104, se tienen

los siguientes beneficios adicionales: – Soporte de aplicaciones BCT (broadcast and

communications technologies) hasta 1200 MHz – Compartir varias aplicaciones en el mismo cable – Mayor densidad de puertos al usar aplicaciones

compartidas – Seguridad grado TEMPEST – Soporte de aplicación Fiber Channel Gigabit sobre dos

pares (ISO/IEC 14165-114) – Hasta dos canales PoE+ por cable

40G y 100G en Cobre • Ethernet 40G en cobre

– Cable twinaxial para cables de equipo de hasta 7m en IEEE 802.3ba

– En estudio Categoría 7A/Clase FA hasta 100 m • Ethernet 100G en cobre

– Cable twinaxial para cables de equipo de hasta 7m en IEEE 802.3ba

– Investigaciones del Penn State University confirman la factibilidad de Ethernet 100G incluso en Categoría 7

40G y 100G ¿fibra únicamente? • Para 40G se requieren 12 fibras y para 100G se

requieren 12 fibras OM3 u OM4 por cada canal en conectores MTP/MPO pre-terminados (en monomodo sería aún más costoso ya que, aunque sólo se requieren dos hilos, los transmisores láser son mucho más caros)

• 40G y 100G en par trenzado sólo requeriría un cable de 4 pares por canal e interfaces de cobre

• Para PoE+ se requiere forzosamente par trenzado, lo cual será fundamental cuando 40G y 100G lleguen al cableado horizontal, o incluso en el centro de datos si se empiezan a diseñar servidores o dispositivos PoE+

Conclusiones • La categoría 7A es un hecho y está aprobada por las

normas internacionales • La categoría 7A es superior a la categoría 6A en

desempeño, ancho de banda, EMI, rentabilidad, sustentabilidad y soporte de aplicaciones

• Puede ser una opción más costo-benéfica para 40G y 100G que la fibra óptica en enlaces ≤ 100 m

Muchas gracias por su atención ¿alguna pregunta?

miguel_aldama@siemon.com