PoE, IoT y su Impacto en la Infraestructura Física

Pablo Huapaya Bardi

Panduit

pmhb@Panduit.com

PoE de siguiente generación

• Conecta muchos más dispositivos gracias a su mucho mayor potencia.

• Afecta el cableado por su mayor generación de calor

– Se recomienda Cableado Cat 6A

– Deben observarse los tamaños de mazos de cable

PoE++

• Generalidades acerca de PoE++ y sus aplicaciones

• PoE++ y su impacto sobre el cableado estructurado

• Recomendaciones PoE++

Estándares generales para PoE

Tipo EstándaresCorriente máxima

No. pares energizados

Potencia fuente

Potenciaen

dispositivo

Tasa máxima de datos

Estandar ratificado

PoE IEEE 802.3af (802.3at Type 1) 350 mA 2 15.4 W 13 W 1000BASE-T 2003

PoE+ IEEE 802.3at Type 2 600 mA 2 30 W 25.5 W 1000BASE-T 2009

PoE++

(4PPoE)

Proposed IEEE 802.3bt Type 3

Proposed IEEE 802.3bt Type 4

600 mA

960 mA4

60 W

90 W

51 W

71.3 W10GBASE-T

Esperado para 2016-2017

No es estandar

IEEE

Cisco UPOE

HDBaseT (www.hdbaset.org)

600 mA

> 1000 mA4

60 W

> 100 W

51 W

> 100 WVaries

Existe– sin ratificación oficial

Los nuevos estándares superan significativamente los estándares PoE y PoE+

Aplicaciones para PoE++

Estándares de trabajo bajo PoE++

• Denominados PoE++ o 4PPoE (PoE de cuatro pares)

• Fuerza de trabajo IEEE P802.3bt– Tipo 4 para hasta 71.3 W en dispositivo al extremo, casi 1 amp por par

– Compatible con modelos anteriores

– Para soporte a 10GBASE-T

• TIA TSB-184-A– Enmiendas al documento anterior, de 2 a 4 pares y corriente de 1000 mA

– Relacionados con temperatura en mazos de cable que debe limitarse a < 15oC

• ISO/IEC TR-29125 y CENELEC TR 50174-99-1– Lineamientos para cableado internacional para PoE++

TSB-184-A, Aspectos generales

• Pruebas en mazos de cables de múltiples tamaños

• Medición de temperaturas al centro del mazo

• La elevación de temperatura puede ser síntoma de :

– Degradación de la señal

– Daño a largo plazo si la temperatura sobrepasa la clasificación del cable

PoE++

• PoE++, Aspectos generales y aplicaciones

• PoE++, Impacto sobre la infraestructura de cableado

• PoE++, Recomendaciones

Impacto neto de la Temperatura en el Cable

• Observe tamaños de mazos para que el incremento en temperatura sea menor a 15 grados

• Asegúrese de que la temperatura sea máximo 15 grados menor al grado de temperatura de operación para la que el cable califica– La temperatura de operación de cables es generalmente de 60 grados; algunos alcanzan los 75

– Sobrepasar la temperatura clasificada puede dañar los cables

– Consulte con su proveedor la temperatura real de operación

• Comprenda bien lo que implica tener reducción de grado por pérdida de inserción– ¿Qué temperaturas experimentará el cable en su recorrido?

– ¿Qué efecto (ambiente + 15 grados C) tiene sobre el largo máximo del canal?

Impacto #1: Pérdida de inserción• Pérdida de inserción

adicional a mayor temperatura, reduce el grado en longitudes máximas de canal.

• Valores conservadores

• Utilizar las garantías y márgenes del proveedor para estimar desempeño

• Consultar proveedores de cable en cuanto a desempeño específico

Temperatura (oC, (oF))

Largo horizontal máximo*, sin blindar (m)

Largo horizontal máximo*, blindado (m)

20 (68) 90.0 90.0

25 (77) 89.0 89.5

30 (86) 87.0 88.5

35 (95) 85.5 87.7

40 (104) 84.0 87.0

45 (113) 81.7 86.5

50 (122) 79.5 85.5

55 (131) 77.2 84.7

60 (140) 75.0 83.0

* Presupone 10 metros de parcheo a 20 grados CTomado de: ANSI/TIA-568-C.2, Tabla G.2

Impacto #2: Tamaños de mazos

26 AWG Cat 5E Cat 6 Cat 6A Cat 8

600 mA 87 155 187 225 245

720 mA 60 101 126 147 162

1000 mA 24 52 64 74 80

TIA TSB-184-A, Draft 3.0, Tabla A.7. Tema a cambiar durante proceso de votación del documento

• Las categorías más elevadas tienen mejor desempeño PoE++– Se debe parcialmente al uso correcto de calibres mayores de cables

• Consulte a su proveedor de cable en cuanto a temperaturas reales en los mazos– Los valores que se muestran aquí son conservadores

Prueba al tamaño del mazo, ejemplo real• Panduit ha realizado pruebas exitosas en

mazos con 100 cables

• Aquí se muestra el desempeño de 28, 26, y 23 AWG con PoE

• Implicaciones:

– Todos los calibres funcionan; sin embargo varían los límites para tamaños de mazos

– Cat 6A, el de mejor desempeño

Formación de mazos de cable• Formar mazos se refiere a ajustar bien los cables

• A no dejar cables sueltos en una bandeja

• Los cables requieren espacio para dejar escapar el calor

• ¿Qué hacer si se requiere mayor tamaño de mazo? ¡Forme más mazos!

2 mazos de 35 cables, Cat 5e o 6Un mazo de 70 cables, Cat 6A

Ambas formas son aceptables para mazos de 70 cables.

Con Cat 6A, 24 AWG se pueden formar mazos de100 cables

Con cierto espacio entre

mazos, para propiciar

disipación del calor

Impacto #3: Conectividad y arco eléctrico

• PoE no cobra vida hasta que encuentra un dispositivo (PD) con equipo que le provee energía (PSE)

• Al desconectar un PoE activo, se forma un arco (o chispa) entre los contactos del plug y del conector

• Ocurre con TODAS la conexiones en PoE

• Garantice la observancia de la norma IEC 60512-99-001

Plug totalmente conetado al

conectorPlug desconectado en un punto

Contactos en

plugs

Contactos

del conector

Contactos

Conector Contactos

Plug

La imagen muestra un plug empatado a un conector (sin carcasas en

plug y conector)

Suspensión de arco integrada. Los conectores y plugs de Panduit tienen clasificación para 2500 ciclos de acoplamiento, con un PoE++ de 100W Tipo 4 en operación

¿Qué pasa con el calor y la conectividad?

• No son gran problema

• Muchos connectores están clasificados para 60oC

• Panduit puso a prueba:– Cables con temperatura de 60oC

– PoE++ operando a través de cables y conectores

• ¿Que tanta temperatura alcanzará la conectividad por mayor temp. del cable y mayor corriente en el conector?

Cable a 60oC

PoE++ Tipo 4 en operación a través

de cable y conectores

Resultados de temperatura en conectores

• Los conectores sufren una elevación de temperatura menor a los 5oC en las peores condiciones

• Por ello, la temperatura ambiente máx. debe ser 5oC menor a la temp. de operación del conector

• Operar en ambientes con 60oC requiere un conector clasificado para 65oC

NEC y PoE?

• NEC investiga los códigos actuales que regulan PoE– El impacto caería sobre el Código NEC 2017

– Lo cual tendrá efecto en los tamaños de mazos de cable, en caso de que esos cables no estén en la lista LP

– Actualmente no se requiere que PoE se trabaje con la lista LP

• Tamaño del mazo en NEC vs. TSB-184-A– Como ya se propuso, para TSB-184-A los tamaños de mazos de cable se restringen (más pequeños)

– Tiene sentido que TSB-184-A se más estricta pues se basa en desempeño, y no tanto en seguridad

• Lista LP *de condiciones* que NEC adoptó– Si el cable está en LP, puede utilizarse para formar mazos sin restricción en cuanto a clasificación de potencia

– Si el cable no está enlistado en LP o si se usa por encima de su clasificación, deberá asegurarse la observancia de la tabla NEC para tamaños de mazos, según la temperatura y el calibre del cable.

– Cuestiones relacionadas con la confusión que causa la lista LP en relación al desempeño eléctrico (tome en cuenta la pérdida de inserción y el calor).

• Futuro incierto para NEC

PoE++

• PoE++, aspectos generales y aplicaciones

• PoE++, su impacto en el cableado estructurado

• Recomendaciones para PoE++

Lo que Ud. necesita saber• Temperatura ambiente del lugar donde se instala cableado

– ¿Requiero reducir el grado máximo de clasificación de la longitud de este canal?

– ¿La temperatura máxima de operación del cable es 15oC mayor a la temperatura ambiente?

– Los cables con 75oC son más flexibles

• ¿Cuáles son los tamaños máximos de mazos para el cableado que se está empleando?

• ¿Cumple mi conectividad con IEC 60512-99-001?

• ¿La temperatura ambiente en el lugar donde se instalan los conectores es 5oC menor a la temperatura máxima de operación del conector?

Qué se recomienda

• Instalar Categoría 6A

– Mejor desempeño térmico

– Mazos de mayor tamaño

– Soporte a 10GBASE-T (que PoE++ posibilita)

• Se recomienda cableado Categoría 6A para TSB-184-A para instalaciones nuevas

Otros desafíos que vienen con IoT

• Manejar tamaños mayores de mazos de cables dentro de un mismo espacio

• Crear espacio en un mismo lugar para:

– Más equipo

– Equipo de mayor tamaño y más puertos

• Administrar mayor densidad de puertos en switches y paneles

• Cómo ajustar o reconfigurar muchas salas de telecomunicación en forma rápida

Los desafíos son el espacio y el tiempo

Innovaciones en la Sala de Telecomunicación

• 5 soluciones nuevas

1) Parcheo rápido

2) Replicación rápida de puertos

3) Parcheo directo de los switches

4) Configuración de alta densidad

5) Parcheo vertical

• Descripción, ejemplo de aplicación, ingredientes y beneficios

Innovación TR #1: Parcheo rápido

Innovación TR #1: Parcheo rápido• Descripción

– Pre-ensamble, arnés de parcheo con cordones múltiples

• Ejemplo de aplicación

– Reduce el tiempo de parcheo a la velocidad de implementación normal con distribución de 2 conectores por sala de telecomunicación (TR).

– Funciona al máximo si la distribución del cordón es del mismo largo

Innovación TR #1: Parcheo rápido• Ingredientes

– Arnés de parcheo para switch, de plug a plug (ideal con cables 28 AWG y organizador para el extremo del switch)

– Paneles para 1 RU con 48 puertos

• Beneficios

– Ahorros en tiempo de 60-85% vs el parcheo de cables sueltos

– Posibilita una distribución más compacta

– Ofrece mayor consistencia entre salas de comunicación

Switch Patching

Harness

(12-way)

48-port 1RU Patch

Panel

(Flat or Angled)

Rapid Patching Example

Innovación TR #2: Replicación rápida de puertos

Innovación TR #2: Replicación rápida de puertos• Descripción

– Arnés pre-ensamblado con replicación de puertos multi-cordones

• Ejemplo de aplicación

– Reduce el tiempo de replicación de puertos, para acelerar la implementación de distribución de 3 conectores por sala de telecomunicación (TR).

– Replicación de puertos que se emplea para limitar el acceso a los puertos de switch

Innovación TR #2: Replicación rápida de puertos• Ingredientes

– Replicación de arnés de plug a conector (ideal con cordones 28 AWG, switch y organizador, y casete)

– Paneles con 1 RU de 48 puertos (por lo general numerado en forma vertical)

• Beneficios

– Ahorros en tiempo de 75-85% Vs replicación con cordones sueltos

– Incrementa la consistencia entre los sitios de las salas de telecomunicación

Port Replication

Harness

(12-way)

48-port 1RU Patch

Panel

(Flat or Angled)

(Back View) (Front View)

Rapid Port Replication Example

Innovación TR #3: Parcheo directo del switch

Innovación TR #3: Parcheo Directo del Switch• Descripción

– Cables de parcheo corto que corren directamente entre el switch y el panel de parcheo adyacente

• Ejemplo de aplicación

– Switches permitetrales múltiples o individuales, con paneles arriba o debajo de los switches

– Crean espacio en los racks existentes para nuevo equipo, o compactan la distribución para dar cabida a más racks

Innovación TR #3: Parcheo directo del Switch• Ingredientes

– Cordones de parcheo cortos(ideal con cordones de 8“, 28 AWG)

– Paneles para 1RU/2RU de 48 puertos (normalmente verticales y numerados)

• Beneficios

– Recuperar espacio en rack para equipo nuevo

• Generalmente ahorra 2U por switch

– Elimina el costo de los administradores horizontales

– Facilita el mantenimiento y la detección de problemasShort Patch Cords &

Vertically-numbered 48-port

panel

Direct Switch Patching Example

Innovación TR #4: Configuración de alta densidad

• Requiere mayores capacidades de puertos de parcheo en un solo rack

– Adición de switches de mayor tamaño

– Consolidación en un solo rack por limitaciones de espacio

Innovación TR #4: Configuración de alta densidad

• Descripción

– Combinaciones de distribución

• Switches de chasís

• Paneles de parcheo angulados

• Administrados horizontal, 3U

• Cables de parcheo 28 AWG, extensión de 2U racks

• Ejemplo de aplicación

– Alta capacidad de parcheo de puertos con orientación convencional del panel

• 672 puertos como muestra la imagen

Innovación TR #4: Configuración de alta densidad

• Ingredientes

– Cordones de parcheo de 28 AWG

– Paneles de parcheo, angulados (idealmente para 1RU de 48 puertos)

– Extensor para 2U de rack

– Administrador horizontal de 3U

• Beneficios

– La más alta densidad de puertos en un solo rack, con orientación convencional del rack

Views of High Density Patch Configurations

28 AWG Patch Cords

3U Horizontal ManagerAngled 48-port 1RU Patch Panels

2U Rack Extender

Innovación TR #5: Parcheo vertical• Requiere capacidades

adicionales o máximas de parcheo de puertos en un solo rack

– Soporte a switches múltiples de gran tamaño

– Consolidación en un solo rack

Innovación TR #5: Parcheo vertical• Descripción

– Distribución combinada• Switches de chasis múltiples• Administradores verticales con

capacidad para montar paneles• Paneles de parcheo montados

verticalmente (Idealmente para 1RU de 48 puertos)

• Cordones de parcheo de 28 AWG

• Ejemplo de aplicación

– Donde se requiere máxima capacidad de parcheo de puertos y es aceptable montar los paneles verticalmente

• 1008 puertos, como muestra la imagen

Innovación TR #5: Parcheo vertical

• Ingredientes

– Administradores verticales con características para montar paneles en 1RU de 48 puertos

– Cables de parcheo de 28 AWG

• Beneficios

– Habilita espacio adicional para paneles de parcheo en racks existentes

– Con la más alta capacidad disponible en la unidad de rack, en un solo rack

• De todas formas, administrar cordones de parcheo puede ser todo un desafío en densidades máximas

Views of Patching with

Vertical Patch Panels

28 AWG Patch Cords48-port 1RU Patch

Panels

Vertical Manager with Panel

Mounting

Innovaciones TR: Comparación entre Densidad y velocidad

Densidad

Time to

Patch 1 RU

480240 960

1 Hour

20 MinutesV

elo

cid

ad

Maximum Patched Ports in Single

Rack

#1 Rapid Patching

#2 Rapid Port Replication

#3 Direct Switch Patching

#4 High Density Configuration

#5 Vertical Patching 1008

768

960

480

480

¿Preguntas?