Gigabit ethernet üzerinde “çift yönlü” iletim nasıl çalışır?


11

Çeşitli bükümlü çift protokolleri hakkında okuyordum, bir konektörü kablolamanın yolunu aramaya gittiğimde Wikipedia'nın şaşkınlıklarından rahatsız oluyordum.

Ve aynı iletken üzerinde her iki yönde aynı anda nasıl iletebileceğini merak ediyorum? Bunu doğru okuduğumu varsayıyorum, çünkü sırayla tam dubleks olarak adlandırılmazlar.

Ve bu neden her yönde iki (farklı) çift kullanmaktan daha iyi?

Yanıtlar:


15

Yönteme yankı iptali denir ve biraz sinyal işleme gerektirir. Temel olarak, fikir ne gönderdiğini bildiğiniz için, daha sonra gönderdiğiniz sinyali bağlantının uzak ucundan gelenlerden ayırabilirsiniz. Devrenin ayarlanma şekli, gönderme ve alma sinyalleri üst üste bindirilir, az çok toplanır.

Bunun nasıl çalıştığı hakkında bir fikir vermek için basit bir örnek: verici gönderirse

+1, +1, -1, +1

ve yerel alıcı

+2, 0, -2, +2

o zaman diğer uçtan gelen sinyalin

+1, -1, -1, +1

Bu, nasıl çalıştığının özüdür, ancak gecikmeler ve yansımalar nedeniyle önemli ölçüde daha karmaşıktır. Bu tekniğe 'yankı iptali' denir, çünkü hatta yalnız bir +1 gönderme yalnız bir +1 alma ile sonuçlanmaz, bunun yerine çeşitli genliklerde birkaç gecikmeli kopya elde edersiniz. Örneğin,

+1, 0, 0, 0, 0, 0

geri dönebilirsin

0, +0,8, 0, +0,2, -0,1, +0,1

hat boyunca süreksizlikler nedeniyle. Alınan sinyal daha sonra bu model ile iletilen sinyalin 'evrişimi' haline gelir. Örneğin,

+1, +1, -1, +1, 0, 0, 0, 0

o zaman böyle bir şey alacaksın

0, +0,8, +0,8, -0,6, +0,9, -0,2, +0,4, -0,2, +0,1

Alıcı-vericiler, yankının neye benzediğini anlamak için eğitim dizileri gönderir (örneğin, diğer uç 0 gönderirken yalnız bir +1 gönderin ve alıcıya ne aldığınızı ölçün). Bu bilgi, alıcının iletilen verilerden yankılanmasını beklemek için kullanılır. Bu yeniden yapılanma, bağlantının diğer ucundan gelen sinyali geride bırakarak alınan verilerden çıkarılır.

Bu yöntem, her yön için ayrı sinyal çiftleri kullanmak kadar kayıp veya gürültüye tahammül edemez, ancak bu, binanızdaki her odaya yönlendirdiğiniz eski 100 Mbit kabloları yeniden kullanabileceğiniz anlamına gelir.

Bu arada, 10 Mbit ve 100 Mbit sinyalleri korkunç derecede verimsizdir: kablonun dört çifti olmasına rağmen, her ikisi de tek bir alıcı çifti ve tek bir iletim çifti kullanır. Gigabit ethernet geliştirildiğinde, tasarımcılar mümkün olduğunca 10 ve 100 Mbit ethernet ile uyumluluğu korumak istediler. Tek bir çiftten 10x bant genişliği elde etmenin bir yolu olmadığından, çözüm, tek çift bant genişliğini 2.5x artırmak ve daha sonra dört çiftin tümünü kullanmaktı. Şimdi aynı kablonun biraz geliştirilmiş bir sürümü üzerinde 10G ethernet var (esas olarak çok fazla ekranlama gerektirir), ancak şu anda çok nadirdir (çoğu 10G ethernet, her yönde 10G'de çalışan bir çift olan tamamen farklı kablolar kullanır). RJ-45 kablolama üzerinden 10G ethernet'ten daha hızlı bir şey göreceğimizden şüpheliyim.


1
Tellerin sadece yarısı kullanılmışsa, neden insanlar bakırın iki katı için para ödediler?
JDługosz

Bu gerçekten iyi bir soru. Telefon sistemlerinde bir engel olduğunu düşünüyorum - Ethernet için kullanılan RJ-45 jakları dört telefon hattı taşıyabilir. İki veya dört hatlı bir konnektörün bir veya iki hatla kolayca kablolanmasına izin verdiği için, garip çift düzenlemesi de telefon kablolarından türetilir. Ayrıca dikkat edilmesi gereken: birçok bina, her odada bir telekom odasındaki bir patch panelde sonlanan birkaç RJ-45 sonlandırılmış kablo serisine sahiptir ve gerektiğinde bir telefon hattına veya bir Ethernet anahtarına bağlanabilir. Ayrıca, RJ-11 fişleri RJ-45 jaklarına takılır.
alex.forencich

Telekom ve datacom şeyleri hakkında hatırlanması gereken bir şey var: Yeni tasarımları yönlendiren her türlü 'eski' kısıtlamalar var, bu yüzden benimsenmesi ve bakımı daha ucuz.
alex.forencich

6

Nasıl yapıyorlar?

802.3 standardından (IEEE Std 802.3-2012, sn 3, s.180):

Toplam 1000 Mb / s veri hızına, Şekil 40-2'de gösterildiği gibi her bir tel çifti üzerinden 250 Mb / s veri hızında aktarım yoluyla ulaşılır. Melezlerin ve kanellerin kullanımı, sembollerin aynı tel çiftlerinde aynı anda iletilmesine ve alınmasına izin vererek tam çift yönlü iletim sağlar. Tel çiftlerinin her birinde 125 MBd'lik bir modülasyon oranı ile taban bandı sinyali kullanılır. İletilen semboller dört boyutlu 5 seviyeli sembol takımyıldızından seçilir.

Bir melez , bir tür yönlü kuplördür . Yani, hat üzerinde ileri ve geri yönlerde giden sinyalleri ayıran bir bileşendir.

Neden daha iyi?

Çünkü her kablo, daha uzun bağlantı mesafelerine izin veren 500 Mb / s yerine her yönde ~ 250 Mb / s taşımak zorundadır.


3

Gige Speed ​​Ethernet, konektör yansımalarını, yayılma yolundaki empedans değişikliklerini ve diğer çeşitli kusurları telafi etmek için gelişmiş dengeleme teknikleri kullanır.

Aynı anda nasıl iletebilir ve alabilirsin?

İki şey gerekir, birincisi verici empedansı, gelen sinyali kısaltacak kadar düşük olamaz, ancak sürücünün yansımaları yine de önlemek için empedansla eşleştirilmesi gerekir. İhtiyaç duyulan ikinci şey, ne ilettiğinizi bilmenizdir, bu yüzden bu dalga formundan herhangi bir sapma gelen dalga formu olmalıdır. Yansımalar çok yüksek olmadığı sürece ilgili bilgileri çıkartabiliyor olmalısınız (ve aslında başarılılar).

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.