Hispanopedia Wiki
El cableado twinaxial , o twinax , es un tipo de cable similar al cable coaxial , pero con dos conductores internos en un par trenzado en lugar de uno. [ 3 ] Debido a su rentabilidad, se está volviendo común en aplicaciones modernas (2013) de señalización diferencial de alta velocidad y muy corto alcance .
Aplicaciones heredadas
IBM
Históricamente, el cable twinax era el especificado para las terminales e impresoras IBM 5250 , utilizado con los hosts de gama media IBM System/34 , System/36 , System/38 e IBM AS/400 , y con las máquinas IBM Power Systems que ejecutaban IBM i . La transmisión de datos es semidúplex, balanceada, a 1 Mbit/s, en un único par trenzado blindado de 110 Ω. [ 4 ]
Con twinax, se pueden direccionar siete dispositivos, desde la dirección de estación de trabajo 0 hasta la 6. Los dispositivos no tienen por qué ser secuenciales.
Twinax es una topología de bus que requiere terminación para funcionar correctamente. La mayoría de los conectores en T Twinax cuentan con terminación automática. Para su uso en edificios cableados con par trenzado de categoría 3 o superior, existen balunes que convierten Twinax a par trenzado y concentradores que convierten la topología de bus a estrella.
El protocolo Twinax fue diseñado por IBM. Sus principales ventajas eran la alta velocidad (1 Mbit/s frente a 9600 bit/s) y la posibilidad de conectar varios dispositivos por conexión. Su principal desventaja radicaba en la necesidad de utilizar cableado Twinax propietario con voluminosos conectores de rosca.
capa física
Las señales se envían diferencialmente a través de los cables a 1 Mbit/s (1 μs/bit ± 2%), codificadas en Manchester , con preénfasis . [ 5 ] La codificación de la señal es solo aproximadamente diferencial y no completamente diferencialmente balanceada. En general, una de las dos líneas de señal se lleva a −0,32 V ± 20%, mientras que la otra lleva 0 V. Esto, en sí mismo, podría considerarse como dos señales diferenciales de ±0,16 V superpuestas a un nivel de modo común de −0,16 V. Sin embargo, para proporcionar preénfasis, durante los primeros 250 ns (1/4 de tiempo de bit) después de que una señal se lleva a nivel bajo, la línea de señal negativa se lleva a −1,6 V. Durante este tiempo, el voltaje de modo común es −0,8 V.
Esta señal está diseñada para proporcionar un mínimo de ±100 mV al final de 152 m (500 pies) de cable.
Los dos cables se denominan A y B. Para codificar un bit 0, A > B durante la primera mitad del tiempo del bit, y A < B durante la segunda mitad. Para un bit 1, ocurre lo contrario. Por lo tanto, cada línea de señal se mantiene en nivel bajo durante 500 o 1000 ns, de los cuales se priorizan los primeros 250 ns.
El enchufe consta de dos clavijas del mismo género. [ 1 ]
capa de enlace de datos
Un mensaje comienza con cinco bits 1 normales (A en nivel bajo durante 500 ns, luego B en nivel bajo durante 500 ns) para la sincronización de bits, seguidos de un patrón especial de sincronización de trama, de tres veces la duración de los bits, que viola las reglas habituales de codificación Manchester. A se pone en nivel bajo durante 1500 ns, luego B se pone en nivel bajo durante 1500 ns. Esto es como un bit 1 enviado a 1/3 de la velocidad normal (aunque los pulsos de preénfasis siguen teniendo una duración de 250 ns). [ 5 ] [ 6 ]
Este patrón va seguido de hasta 256 tramas de datos de 16 bits. Cada trama consta de un bit de inicio de 1, un campo de datos de 8 bits, una dirección de estación de 3 bits y un bit de paridad par (que incluye el bit de inicio, por lo que es equivalente a la paridad impar solo sobre los campos de datos y dirección). A continuación, se envían tres o más bits de relleno de 0. Los bits dentro de cada trama se envían con el bit menos significativo primero . [ 6 ]
Todos los mensajes se envían entre el controlador (maestro) y un dispositivo esclavo. El primer fotograma de un mensaje del controlador contiene la dirección del dispositivo, de 0 a 6. El campo de dirección de los fotogramas siguientes puede tener cualquier valor de 0 a 6, aunque normalmente también se establece con la dirección del dispositivo. El último fotograma de un mensaje incluye una dirección de 7 (todo unos) como indicador de fin de mensaje (EOM). Un mensaje de un solo fotograma no tiene indicador EOM.
Cuando un comando requiere una respuesta, se espera que el dispositivo responda en un plazo de 30 a 80 μs. La respuesta del dispositivo consta de hasta 256 tramas e incluye su dirección en todas ellas, excepto en la última. En este caso, una respuesta de una sola trama incluye la dirección EOM, y el controlador asume que proviene del dispositivo al que se dirigió más recientemente.
Generalmente, el primer fotograma de un mensaje es un byte de comando, y los fotogramas siguientes son datos asociados. [ 6 ] [ 7 ]
MIL-STD-1553
La norma MIL-STD-1553 especifica que el bus de datos debe tener una impedancia característica de entre 70 y 85 ohmios, mientras que la industria ha estandarizado 78 ohmios. Asimismo, la industria ha estandarizado generalmente el cable conocido como cable twinax, que tiene una impedancia característica de 78 ohmios.
Aplicaciones actuales
Redes (cableado de cobre de conexión directa)
El cable de cobre de conexión directa (DAC) es un tipo de cableado estándar utilizado en Ethernet de factor de forma pequeño conectable (SFP), definido inicialmente conSFP+ Direct-Attach Copper (10GSFP+Cu) , que proporciona Ethernet de 10 Gigabit a través de un conjunto de cable twinax activo o pasivo y se conecta directamente a una carcasa SFP+ . Un cable twinax activo tiene componentes electrónicos activos en la carcasa SFP+ para mejorar la calidad de la señal; un cable twinax pasivo es principalmente un "cable" recto y contiene pocos componentes. Generalmente, los cables twinax de menos de 7 metros son pasivos y los de más de 7 metros son activos, pero esto puede variar según el fabricante. SFP+ Direct Attach Copper (DAC) es una opción popular para Ethernet de 10G que alcanza hasta 10 m [ 8 ] debido a su baja latencia y bajo costo.
Una de las principales aplicaciones es la conexión de hardware de red mediante interfaces SFP+. Este tipo de conexión permite la transmisión a una velocidad de 10 gigabits/segundo en modo dúplex completo a distancias de hasta 5 metros. Además, esta configuración ofrece una latencia de transceptor entre 15 y 25 veces menor que los sistemas de cableado 10GBASE-T Cat 6 / Cat 6A / Cat 7 actuales : 0,1 μs para Twinax con SFP+ frente a 1,5 a 2,5 μs para la especificación 10GBASE-T actual. El consumo de energía de Twinax con SFP+ es de aproximadamente 0,1 vatios, lo que también es mucho mejor que los 4-8 vatios de 10GBASE-T.
Como siempre ocurre con el cableado, uno de los aspectos a considerar es la tasa de error de bits (BER). Según Cisco, el cableado de cobre Twinax tiene una BER inferior a 10⁻¹⁸ , por lo que resulta adecuado para aplicaciones en entornos críticos.
Los cables no deben doblarse por debajo de su radio de curvatura mínimo , [ 9 ] [ 10 ] que depende del tamaño del cable expresado en AWG. La tabla de la derecha resume los valores mínimos generalmente admitidos para los radios de curvatura sostenidos de SFP+ .
Este DAC twinax SFP+ también es conocido como "10GBASE-CR" o "10GBASE-CR1" por algunos fabricantes, [ 11 ] aunque no existe ningún estándar IEEE u otro con ese nombre.
Tasas más altas
En 2012 se definió un QSFP+ (Quad SFP+) de 40 Gbps. [ 12 ] 802.3ba-2010 define Ethernet de 40 Gigabit sobre esta conexión como "40GBASE-CR4" y una conexión de 100 Gigabit sobre tres de estas conexiones denominada 100GBASE-CR10 (actualmente en fase de eliminación).
El SFP28, que funciona a 28 Gbps para Ethernet de 25 Gigabit (25GBASE-CR1), se definió en 2014; también se definió una versión cuádruple (QSFP28) capaz de funcionar a 100 Gbps. [ 13 ] La conexión QSFP28 más reciente funciona con Ethernet 100GBASE-CR4 (802.3bj-2010).
El estándar SFP112 se definió en 2018, con una velocidad de 100 Gbps por par. Todas estas versiones mantienen el mismo límite de longitud.
Cables SATA 3.0
Los cables SATA 3.0 se implementan utilizando twinax. [ 14 ]
DisplayPort
Muchos fabricantes de cables DisplayPort también utilizan configuraciones twinax para cumplir con los estrictos requisitos de pérdida de inserción, pérdida de retorno y diafonía para la velocidad de señalización de 2,7 Gbit/s.
MIL-STD-1553
El cable utilizado para conectar los dispositivos de bus y derivación MIL-STD-1553 tiene una impedancia característica de 78 ohmios a 1 MHz. Se utiliza un cable de par trenzado de dos conductores, conocido como twinax, para conectar los dispositivos de bus y derivación. Los pares aislados están balanceados y cuentan con una malla de blindaje que los rodea. El trenzado de los pares portadores de señal cancela teóricamente cualquier ruido aleatorio inducido por el par. Los dos rellenos dieléctricos internos separan la malla de los pares para minimizar la capacitancia de fuga a tierra. Los rellenos también contribuyen a un trenzado uniforme de los pares. La cobertura de malla del 90 % protege el par del ruido externo. El cable con cubierta exterior de PVC es adecuado para uso en laboratorio, mientras que el cable con cubierta exterior de alta temperatura es apto para uso en vehículos.
Se utiliza un tapón de bayoneta concéntrico conocido como "TRB". [ 15 ]
Véase también
Referencias
- 1 2 "IBM 4236482 Eq. - Stonewall Cable" . www.stonewallcable.com .
- ↑ Incluso entre los conectores de bayoneta tipo BNC, existen al menos tres diseños Twinax (IBM, "TRB" concéntrico con diferente número de terminales y una forma polarizada con un macho y una hembra en cada extremo). Consulte los dibujos en " Twinax Connectors - RF Connectors | Amphenol RF" . www.amphenolrf.com
- ↑ CISSP para principiantes . John Wiley & Sons. 12 de noviembre de 2009. ISBN 978-0-470-59991-4.
- ↑ "NLynx Technologies - ¿qué es Twinax?" . NLynx. 2006. Archivado del original el 6 de octubre de 2007.
- 1 2 Quigley, Thomas J. (marzo de 1988), Interconexión del DP8344 con Twinax (PDF) , National Semiconductor, AN-516, archivado del original (PDF) el 15 de junio de 2011
- 1 2 3 Información sobre cables Twinax , Anzac Computer Equipment Corporation, 22/07/2004, archivado del original el 4 de marzo de 2011 , recuperado el 30/01/2009.
- ↑ Norcross, Thomas; Patchen, Paul J.; Quigley, Thomas J.; Short, Tim; Worsley, Debra; Johnson, Laura (abril de 1995), MPA-II: un adaptador de emulación de terminal multiprotocolo que utiliza el DP8344 (PDF) , National Semiconductor, AN-641, archivado del original (PDF) el 5 de marzo de 2012
- ↑ "Ethernet de 10 gigabits: la sopa de letras nunca supo tan bien" . Archivado del original el 8 de marzo de 2009. Consultado el 13 de agosto de 2009 .
- ↑ "Radios de curvatura mínimos recomendados para cables QSFP+ y SFP+" . Archivado del original el 24/04/2014 . Consultado el 24/04/2014 .
- ↑ "Radios de curvatura temporales y sostenidos para cables GORE™ SFP+" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 24/04/2014 . Consultado el 24/04/2014 .
- ↑ "Transceptores y cables de Arista Networks" . Archivado del original el 12 de mayo de 2014. Consultado el 28 de marzo de 2012 .
- ↑ SFF SFF-8436
- ↑ SFF SFF-8402
- ↑ Revisión 3.1 de Serial ATA (PDF) , pág. 63 , consultado el 7 de marzo de 2024.
El cable de señal consta de dos secciones twinax en una cubierta exterior común.
- ^ "Conectores TRB MIL-STD-1553B Twinax/Triax | Trompeter" . www.belfuse.com .
Enlaces externos
- Módulos Cisco 10GBASE SFP+
- Conceptos y consideraciones de la norma MIL-STD-1553B de MilesTek Corporation ( Archivado el 24 de febrero de 2012 en Wayback Machine )
- Cables de señal