Czytałem o różnych protokołach skrętki, rozproszony przez cuda Wikipedii, kiedy szukałem sposobu na podłączenie złącza.
Zastanawiam się, jak może transmitować w obu kierunkach jednocześnie przez ten sam przewodnik? Zakładam, że przeczytałem to poprawnie, ponieważ po kolei nie byłoby to nazywane pełnym dupleksem.
A dlaczego jest to lepsze niż stosowanie dwóch (różnych) par w każdym kierunku?
Odpowiedzi:
Metoda nazywana jest eliminacją echa i wymaga nieco przetworzenia sygnału. Zasadniczo chodzi o to, że skoro wiesz, co wysyłasz, możesz oddzielić wysłany sygnał od tego, co nadchodzi z odległego końca łącza. Sposób konfiguracji obwodów powoduje, że sygnały nadawcze i odbiorcze nakładają się na siebie, mniej więcej razem.
Prosty przykład pokazujący, jak to działa: jeśli nadajnik wysyła
+1, +1, -1, +1
i odbiera lokalny odbiornik
+2, 0, -2, +2
wtedy możesz dojść do wniosku, że musiał być sygnał z drugiego końca
+1, -1, -1, +1
To mniej więcej sedno tego, jak to działa, ale jest znacznie bardziej skomplikowane ze względu na opóźnienia i refleksje. Technika ta nazywana jest „eliminacją echa”, ponieważ wysłanie pojedynczego +1 w dół linii nie spowoduje otrzymania samotnego +1, a otrzymasz kilka opóźnionych kopii o różnych amplitudach. Na przykład jeśli wyślesz
+1, 0, 0, 0, 0, 0
możesz wrócić
0, +0,8, 0, +0,2, -0,1, +0,1
z powodu nieciągłości wzdłuż linii. Odebrany sygnał staje się wówczas „splotem” transmitowanego sygnału o tym wzorze. Na przykład jeśli wyślesz
+1, +1, -1, +1, 0, 0, 0, 0
wtedy dostaniesz coś takiego
0, +0,8, +0,8, -0,6, +0,9, -0,2, +0,4, -0,2, +0,1
Transceiver wysyłają sekwencje treningowe, aby dowiedzieć się, jak wygląda echo (np. Wysłać samotny +1, podczas gdy drugi koniec wysyła 0 i mierzy, co otrzymujesz w odbiorniku). Informacje te są wykorzystywane do zrekonstruowania tego, czego odbiorca oczekiwałby od przesłanych danych odbijających się echem. Ta rekonstrukcja jest odejmowana od odbieranych danych, pozostawiając sygnał z drugiego końca łącza.
Ta metoda nie toleruje tyle strat lub szumów, co użycie oddzielnych par sygnalizacji dla każdego kierunku, ale oznacza to, że można ponownie użyć starego okablowania 100 Mbit, które już poprowadzono do każdego pomieszczenia w budynku.
Nawiasem mówiąc, sygnalizacja 10 Mbit i 100 Mbit jest strasznie nieefektywna: oba używają pojedynczej pary odbiorczej i pojedynczej pary nadawczej, nawet jeśli kabel ma cztery pary. Gdy opracowano gigabit Ethernet, projektanci chcieli jak najbardziej zachować zgodność z ethernetem 10 i 100 Mbit. Ponieważ nie było sposobu, aby uzyskać 10-krotność przepustowości z jednej pojedynczej pary, rozwiązaniem było zwiększenie przepustowości pojedynczej pary o 2,5x, a następnie użycie wszystkich czterech par. Mają teraz sieć Ethernet 10G w porównaniu z nieco ulepszoną wersją tego samego okablowania (głównie wymaga dużo ekranowania), ale obecnie jest to bardzo rzadkie (większość sieci Ethernet 10G używa zupełnie innego okablowania, które ma jedną parę w każdym kierunku przy 10G). Poważnie wątpię, abyśmy zobaczyli coś szybszego niż 10G Ethernet przez okablowanie RJ-45.
Jak oni to robią?
Ze standardu 802.3 (IEEE Std 802.3-2012, sec 3, s. 180):
Zagregowaną szybkość transmisji danych wynoszącą 1000 Mb / s osiąga się przez transmisję z szybkością transmisji danych 250 Mb / s dla każdej pary przewodów, jak pokazano na rysunku 40–2. Zastosowanie hybryd i elementów eliminujących umożliwia transmisję w trybie pełnego dupleksu, umożliwiając przesyłanie i odbieranie symboli na tych samych parach przewodów w tym samym czasie. Sygnalizacja pasma podstawowego o szybkości modulacji 125 MBd jest stosowana na każdej z par przewodów. Przesyłane symbole są wybierane z czterowymiarowej 5-poziomowej konstelacji symbolu.
Hybrydowy jest rodzajem sprzęgacza kierunkowego . Oznacza to, że składnik, który oddziela sygnały przemieszczające się w linii do przodu i do tyłu.
Dlaczego to jest lepsze?
Ponieważ każdy kabel musi przenosić ~ 250 Mb / s w każdym kierunku zamiast 500 Mb / s, co pozwala na dłuższe odległości łącza.
Gige Speed Ethernet wykorzystuje zaawansowane techniki korekcji w celu kompensacji odbić złącza, zmian impedancji na ścieżce propagacji i różnych innych niedoskonałości.
Jak możesz jednocześnie nadawać i odbierać?
Wymaga dwóch rzeczy, jedna jest taka, że impedancja nadajnika nie może być tak niska, że powoduje zwarcie przychodzącego sygnału, ale sterownik musi być dopasowany impedancji, aby i tak uniknąć odbić. Drugą potrzebną rzeczą jest to, aby wiedzieć, co transmitujesz, więc wszelkie odchylenia od tego kształtu fali muszą być kształtem fali przychodzącej. Tak długo, jak refleksje nie są zbyt duże, powinieneś być w stanie (i rzeczywiście udaje im się) wyodrębnić odpowiednie informacje.