A varios profesionales de las telecomunicaciones, conceptos como "retraso de propagación" y "desviación del retardo" les traen a la mente dolorosos recuerdos de las clases de física de la escuela secundaria.En realidad, los efectos del retraso y el sesgo del retraso en la transmisión de señales se explican y comprenden fácilmente.
El retraso es una propiedad que se sabe que existe para todos los tipos de medios de transmisión.El retardo de propagación equivale a la cantidad de tiempo que pasa entre que se transmite una señal y cuando se recibe en el otro extremo de un canal de cableado.El efecto es similar al retraso en el tiempo entre el momento en que cae un rayo y se escucha el trueno, excepto que las señales eléctricas viajan mucho más rápido que el sonido.El valor de retardo real para el cableado de par trenzado es función de la velocidad nominal de propagación (NVP), la longitud y la frecuencia.
La NVP varía según los materiales dieléctricos utilizados en el cable y se expresa como porcentaje de la velocidad de la luz.Por ejemplo, la mayoría de las construcciones de polietileno de categoría 5 (FRPE) tienen rangos de NVP de 0,65 a 0,70 c (donde “c” representa la velocidad de la luz ~3 x 108 m/s) cuando se mide en un cable terminado.Las construcciones de cables de teflón (FEP) varían de 0,69 a 0,73 c, mientras que los cables hechos de PVC están en el rango de 0,60 a 0,64 c.
Los valores de NVP más bajos contribuirán a un retraso adicional para una longitud de cable determinada, del mismo modo que un aumento en la longitud del cable de extremo a extremo provocará un aumento proporcional en el retraso de un extremo a otro.Como ocurre con la mayoría de los demás parámetros de transmisión, los valores de retardo dependen de la frecuencia.
Cuando varios pares en el mismo cable presentan un rendimiento de retardo diferente, el resultado es un retardo sesgado.La desviación del retraso se determina midiendo la diferencia entre el par con el menor retraso y el par con el mayor retraso.Los factores que afectan el rendimiento del retardo sesgado incluyen la selección de materiales, como el aislamiento del conductor, y el diseño físico, como las diferencias en las tasas de torsión de un par a otro.
Retraso de propagación del cable
Aunque todos los cables de par trenzado presentan un retardo sesgado hasta cierto punto, los cables que están diseñados concienzudamente para permitir variaciones en el NVP y diferencias de longitud entre pares tendrán un retardo aceptable para configuraciones de canales horizontales que cumplen con los estándares.Algunas de las características que podrían afectar negativamente el rendimiento del retardo sesgado incluyen cables con construcciones dieléctricas mal diseñadas y aquellos con diferencias extremas en las tasas de torsión de par a par.
Algunos estándares de redes de área local (LAN) especifican el retardo de propagación y el rendimiento de sesgo de retardo para las configuraciones de 100 mcanales en el peor de los casos para garantizar una transmisión de señal adecuada.Los problemas de transmisión asociados con un retraso excesivo y un retraso sesgado incluyen una mayor fluctuación y tasas de error de bits.Según las especificaciones LAN de la serie IEEE 802, la TIA está considerando un retardo de propagación máximo de 570 ns/100 mat 1 MHz y un retraso de retardo máximo de 45 ns/100 m hasta 100 MHz para cables de 4 pares de categorías 3, 4 y 5.El Grupo de Trabajo TIA TR41.8.1 también está considerando el desarrollo de requisitos para evaluar el retardo de propagación y la desviación del retardo para enlaces y canales horizontales de 100 ohmios construidos de acuerdo con ANSI/TIA/EIA-568-A.Como resultado de la “Boleta de Carta” TR-41:94-4 (PN-3772) del comité de la TIA, durante la reunión de septiembre de 1996 se decidió emitir una “Boleta de la Industria” sobre un borrador revisado antes de su publicación.Aún no está resuelta la cuestión de si las designaciones de categoría cambiarán o no (por ejemplo, categoría 5.1), para reflejar las diferencias entre los cables que se prueban para requisitos adicionales de retardo/inclinación del retardo y aquellos que no lo son.
Aunque el retardo de propagación y la desviación del retardo están recibiendo mucha atención, es importante señalar que el problema de rendimiento del cableado más importante para la mayoría de las aplicaciones LAN sigue siendo la relación de atenuación a diafonía (ACR).Mientras que los márgenes ACR mejoran la relación señal/ruido y, por tanto, reducen la incidencia de errores de bits, el rendimiento del sistema no se ve tan directamente afectado por canales de cableado con márgenes de retardo significativos.Por ejemplo, una desviación de retardo de 15 ns para un canal de cableado normalmente no dará como resultado un mejor rendimiento de la red que 45 ns, para un sistema diseñado para tolerar hasta 50 ns de desviación de retardo.
Por esta razón, el uso de cables con márgenes de retardo significativos es más valioso por el seguro que brindan contra prácticas de instalación u otros factores que de otro modo podrían empujar el retardo por encima del límite, en lugar de la promesa de un mejor rendimiento del sistema en comparación con un canal que solo cumple con los límites de retraso del sistema en varios nanosegundos.
Debido a que se ha descubierto que los cables que utilizan diferentes materiales dieléctricos para diferentes pares causan problemas con el retardo sesgado, recientemente ha habido controversia sobre el uso de materiales dieléctricos mixtos en la construcción de cables.Términos como "2 por 2" (un cable que tiene dos pares con material dieléctrico "A" y dos pares con material "B") o "4 por 0" (un cable que tiene los cuatro pares hechos de material A o material B ) que sugieren más madera que cable, a veces se utilizan para describir la construcción dieléctrica.
A pesar de las exageraciones comerciales que pueden inducir a error a creer que sólo las construcciones que tienen un solo tipo de material dieléctrico exhibirán un rendimiento de retardo sesgado aceptable, el hecho es que los cables correctamente diseñados que tienen ya sea un material dieléctrico o múltiples materiales dieléctricos son igualmente capaces de satisfacer incluso las requisitos de desviación de retardo de canal más severos especificados por los estándares de aplicaciones y aquellos bajo consideración por la TIA.
En algunas condiciones, incluso se pueden utilizar construcciones dieléctricas mixtas para compensar las diferencias de retardo que resultan de diferentes velocidades de torsión.Las Figuras 1 y 2 ilustran valores representativos de retardo y desviación obtenidos de una muestra de cable de 100 metros seleccionada al azar que tiene una construcción de “2 por 2” (FRPE/FEP).Tenga en cuenta que el retardo de propagación máximo y el retardo sesgado para esta muestra son 511 ns/100 y 34 ns, respectivamente, en el rango de frecuencia de 1 MHz a 100 MHz.
Hora de publicación: 23-mar-2023