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 la rentabilidad, se está volviendo común en las aplicaciones modernas (2013) de señalización diferencial de alta velocidad y alcance muy corto .
Históricamente, el twinax era el cable especificado para las terminales e impresoras IBM 5250 , utilizado con los hosts de gama media System/34 , System/36 , System/38 e IBM AS/400 de IBM, y con las máquinas IBM Power Systems que ejecutaban IBM i . La transmisión de datos es half-duplex, transmisión balanceada, a 1 Mbit/s, en un solo par trenzado blindado de 110 Ω. [4]
Con twinax se pueden direccionar siete dispositivos, desde la dirección de la estación de trabajo 0 a la 6. Los dispositivos no tienen que ser secuenciales.
Twinax es una topología de bus que requiere terminación para funcionar correctamente. La mayoría de los conectores en T twinax tienen una función de terminación automática. Para su uso en edificios cableados con par trenzado de categoría 3 o superior, existen baluns que convierten Twinax en par trenzado y concentradores que convierten de una topología de bus a una topología de estrella.
Twinax fue diseñado por IBM. Sus principales ventajas eran la alta velocidad (1 Mbit/s frente a 9600 bit/s) y la posibilidad de direccionar varios dispositivos por conexión. La principal desventaja era la necesidad de utilizar un cableado twinax patentado con voluminosos conectores de carcasa roscada.
Las señales se envían diferencialmente a través de los cables a 1 Mbit/s (1 μs/bit ± 2%), con codificación Manchester y preénfasis . [5] La codificación de la señal es solo aproximadamente diferencial y no completamente equilibrada diferencialmente. En general, una de las dos líneas de señal se activa 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 en un nivel de modo común de −0,16 V. Sin embargo, para proporcionar preénfasis, durante los primeros 250 ns (tiempo de 1/4 de bit) después de que una señal se activa a bajo, la línea de señal negativa se activa 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 denotan como A y B. Para codificar un bit 0, A>B para la primera mitad del tiempo de bit y A<B para la segunda mitad. Un bit 1 es lo opuesto. Por lo tanto, cada línea de señal se activa a nivel bajo durante 500 o 1000 ns a la vez, de los cuales se enfatizan los primeros 250 ns.
El enchufe consta de dos clavijas del mismo género. [1]
Un mensaje comienza con cinco bits 1 normales (A se mantiene en nivel bajo durante 500 ns, luego B se mantiene en nivel bajo durante 500 ns) para la sincronización de bits, seguido de un patrón especial de sincronización de trama, de una duración de tres bits, que viola las reglas habituales de codificación Manchester. A se mantiene en nivel bajo durante 1500 ns, luego B se mantiene 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 es seguido por hasta 256 tramas de datos de 16 bits. Cada trama de datos 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 paridad impar solo sobre los campos de datos y dirección). A esto le siguen tres o más bits de relleno de 0. De manera inusual para un protocolo IBM, los bits dentro de cada trama se envían lsbit-first . [6]
Todos los mensajes se envían entre el controlador (maestro) y un dispositivo esclavo. El primer cuadro de un mensaje del controlador contiene la dirección del dispositivo, de 0 a 6. El campo de dirección de los cuadros siguientes puede tener cualquier valor de 0 a 6, aunque normalmente también se establece en la dirección del dispositivo. El cuadro final de un mensaje incluye una dirección de 7 (todos unos) como indicador de fin de mensaje (EOM). Un mensaje de un solo cuadro no tiene un indicador de EOM.
Cuando un comando requiere una respuesta, se espera que el dispositivo responda en un plazo de 30 a 80 μs. La respuesta de un dispositivo también consta de hasta 256 tramas e incluye su dirección en todas las tramas excepto en la última. En este caso, una respuesta de una sola trama incluye la dirección EOM y el controlador supone que proviene del dispositivo al que se dirigió más recientemente.
Generalmente, el primer marco de un mensaje es un byte de comando y los marcos siguientes son datos asociados. [6] [7]
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 los 78 ohmios. Asimismo, la industria ha estandarizado en general el cable conocido como cable twinaxial que tiene una impedancia característica de 78 ohmios.
El cobre de conexión directa (DAC) es un tipo de cableado estándar utilizado en Ethernet de factor de forma pequeño conectable (SFP), definido inicialmente conCable de cobre de conexión directa SFP+ (10GSFP+Cu) , que proporciona Ethernet de 10 Gigabit a través de un conjunto de cables twinaxiales activos o pasivos y se conecta directamente a una carcasa SFP+ . Un cable twinaxial activo tiene componentes electrónicos activos en la carcasa SFP+ para mejorar la calidad de la señal; un cable twinaxial pasivo es principalmente un "cable" recto y contiene pocos componentes. Por lo general, los cables twinaxiales de menos de 7 metros son pasivos y los de más de 7 metros son activos, pero esto puede variar de un proveedor a otro. El cable de cobre de conexión directa SFP+ (DAC) es una opción popular para alcances de Ethernet de 10 G de hasta 10 m [8] debido a su baja latencia y bajo costo.
Una de las principales aplicaciones es la conexión de hardware de red a través de sus interfaces SFP+. Este tipo de conexión puede transmitir a una velocidad de 10 gigabits/segundo en modo dúplex completo a distancias de 5 metros. Además, esta configuración ofrece una latencia del 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 los 1,5 a 2,5 μs de la especificación 10GBASE-T actual. El consumo de energía de Twinax con SFP+ es de alrededor de 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 puntos a tener en cuenta es la tasa de error de bits (BER). El cableado de cobre twinaxial tiene una BER mejor que 10 −18 según Cisco y, por lo tanto, es aceptable 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 que se admiten normalmente para los radios de curvatura sostenidos de SFP+ .
Algunos fabricantes también se refieren a este DAC twinax SFP+ como "10GBASE-CR" o "10GBASE-CR1", [11] aunque no existe ningún estándar IEEE u otro con ese nombre.
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 (ahora en desuso).
SFP28, que funciona a 28 Gbps para 25 Gigabit Ethernet (25GBASE-CR1), se definió en 2014; también se definió una versión cuádruple (QSFP28) capaz de funcionar a 100 Gbps. [13] La conexión QSFP28 más nueva ejecuta Ethernet 100GBASE-CR4 (802.3bj-2010).
El SFP112 se definió en 2018, con 100 Gbps por par. Todas estas versiones mantienen el mismo límite de longitud.
Los cables SATA 3.0 se implementan utilizando twinax. [14]
Muchos fabricantes de cableado DisplayPort también utilizan configuraciones twinax para adaptarse a los estrictos requisitos de pérdida de inserción, pérdida de retorno y diafonía para la velocidad de señalización de 2,7 Gbit/s.
El cable utilizado para conectar los dispositivos de bus y stub MIL-STD-1553 tiene una impedancia característica de 78 ohmios a 1 MHz. Se utiliza un cable de par trenzado de 2 conductores conocido como twinax para conectar los dispositivos de bus y stub. Los pares aislados están balanceados y tienen una malla de protección general alrededor de los pares. La torsión de los pares que transportan señales cancela teóricamente cualquier ruido inducido aleatorio causado 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 ayudan a una torsión uniforme de los pares. La cobertura de la malla del 90% protege al par del ruido externo. El cable con cubierta exterior de PVC es adecuado para uso en laboratorio, mientras que el cable con cubierta exterior resistente a altas temperaturas es aplicable para uso en vehículos.
Se utiliza un tapón de bayoneta concéntrico conocido como "TRB". [15]
{{cite web}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )El cable de señal consta de dos secciones twinax en una cubierta exterior común.