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. Debido a la rentabilidad, se está volviendo común en las aplicaciones modernas (2013) de señalización diferencial de alta velocidad y alcance muy corto .
Históricamente, twinax era el cable especificado para las terminales e impresoras IBM 5250 , utilizado con los hosts de rango medio System/34 , System/36 , System/38 e IBM AS/400 de IBM, y con máquinas IBM Power Systems que ejecutaban IBM i . La transmisión de datos es semidúplex, equilibrada, a 1 Mbit/s, en un único par trenzado blindado de 110 Ω. [3]
Con twinax se pueden direccionar siete dispositivos, desde la dirección de estación de trabajo 0 a 6. No es necesario que los dispositivos sean 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 uso en edificios cableados con par trenzado de Categoría 3 o superior, hay baluns que convierten Twinax a 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 múltiples dispositivos direccionables por conexión. La principal desventaja fue la necesidad de cableado twinax exclusivo con conectores voluminosos de carcasa roscada.
Las señales se envían de forma diferencial a través de los cables a 1 Mbit/s (1 μs/bit ± 2%), codificado Manchester , con preénfasis . [4] La codificación de la señal sólo es aproximadamente diferencial y no está completamente equilibrada diferencialmente. En general, una de las dos líneas de señal se conduce a −0,32 V ± 20 %, mientras que la otra transporta 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 (tiempo de 1/4 de bit) después de que una señal se reduce, la línea de señal negativa se conduce 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. Un 1 bit es lo contrario. Por lo tanto, cada línea de señal se reduce 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 sexo. [1]
Un mensaje comienza con cinco bits 1 normales (A activado a nivel bajo durante 500 ns, luego B activado a nivel bajo durante 500 ns) para la sincronización de bits, seguido de un patrón de sincronización de trama especial, de tres bits de longitud, que viola las reglas habituales de codificación de Manchester. A se baja durante 1500 ns, luego B se baja durante 1500 ns. Esto es como 1 bit enviado a 1/3 de la velocidad normal (aunque los pulsos de preénfasis siguen teniendo una duración de 250 ns). [4] [5]
A este patrón le siguen 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 equivale a una paridad impar solo en los campos de datos y dirección). ). A esto le siguen tres o más bits de relleno de 0. Inusualmente para un protocolo de IBM, los bits dentro de cada trama se envían lsbit-first . [5]
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 siguientes cuadros puede tener cualquier valor de 0 a 6, aunque generalmente 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 EOM.
Cuando un comando requiere una respuesta, se espera que el dispositivo responda en 30 a 80 μs. La respuesta de un dispositivo también consta de hasta 256 fotogramas e incluye su dirección en todos los fotogramas excepto en el último. En este caso, una respuesta de un solo cuadro incluye la dirección EOM y el controlador asume que proviene del dispositivo al que se dirigió más recientemente.
Generalmente, la primera trama de un mensaje es un byte de comando y las tramas siguientes son datos asociados. [5] [6]
MIL-STD-1553 especifica que el bus de datos debe tener una impedancia característica entre 70 y 85 ohmios, mientras que la industria ha estandarizado en 78 ohmios. Asimismo, la industria generalmente ha estandarizado el cable conocido como cable twinax que tiene una impedancia característica de 78 ohmios.
El cobre de conexión directa (DAC) es un tipo de cableado estándar utilizado en Ethernet conectable de factor de forma pequeño (SFP), definido inicialmente conCobre de conexión directa SFP+ (10GSFP+Cu) , que proporciona 10 Gigabit Ethernet 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 de un proveedor a otro. SFP+ Direct Attach Copper (DAC) es una opción popular para Ethernet 10G que alcanza hasta 10 m [7] debido a su baja latencia y bajo costo.
Una aplicación importante es la conexión de hardware de red a través de sus interfaces SFP+. Este tipo de conexión es capaz de transmitir a una velocidad full duplex de 10 gigabits/segundo en distancias de 5 metros. Además, esta configuración ofrece una latencia del transceptor de 15 a 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 alrededor de 0,1 vatios, lo que también es mucho mejor que los 4 a 8 vatios de 10GBASE-T.
Como siempre ocurre con el cableado, uno de los puntos a considerar es la tasa de error de bits (BER). El cableado de cobre Twinax tiene una BER superior a 10 −18 según Cisco y, por lo tanto, es aceptable para aplicaciones en entornos críticos.
Los cables no se deben doblar por debajo de su radio de curvatura mínimo , [8] [9] , que depende del tamaño del cable expresado en AWG . La tabla de la derecha resume los valores mínimos típicamente admitidos para radios de curvatura sostenidos SFP+ .
Algunos fabricantes también se refieren a este DAC SFP+ twinax como "10GBASE-CR" o "10GBASE-CR1", [10] aunque no existe ningún IEEE u otro estándar con ese nombre.
En 2012 se definió un QSFP+ de 40 Gbps (Quad SFP+). [11] 802.3ba-2010 define 40 Gigabit Ethernet sobre esta conexión como "40GBASE-CR4" y una conexión de 100 Gigabit sobre tres de estas conexiones denominada 100GBASE-CR10 (ahora en reducir progresivamente).
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 ejecutar 100 Gbps. [12] La conexión QSFP28 más nueva ejecuta Ethernet 100GBASE-CR4 (802.3bj-2010).
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 mediante twinax. [ cita necesaria ]
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 el bus MIL-STD-1553 y los dispositivos stub 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 el bus y los dispositivos stub. Los pares aislados están equilibrados y tienen una trenza de protección general alrededor de los pares. La torsión de los pares portadores de señales teóricamente cancela cualquier ruido inducido aleatorio causado por el par. Los dos rellenos dieléctricos internos separan la trenza de los pares para minimizar la fuga de capacitancia a tierra. Los rellenos también ayudan a la torsión uniforme de los pares. La cobertura trenzada 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". [13]
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