Tôi đang đọc về các giao thức cặp xoắn khác nhau, bị phân tâm bởi những điều kỳ diệu của Wikipedia khi tôi đi tìm cách nối dây kết nối.
Và tôi đang tự hỏi làm thế nào nó có thể truyền theo cả hai hướng cùng một lúc trên cùng một dây dẫn? Tôi giả sử tôi đã đọc chính xác, vì nếu họ thay phiên nhau, nó sẽ không được gọi là song công hoàn toàn.
Và tại sao điều đó tốt hơn là sử dụng hai cặp (khác nhau) theo mỗi hướng?
Câu trả lời:
Phương pháp này được gọi là khử tiếng vang và nó đòi hỏi một chút xử lý tín hiệu. Về cơ bản, ý tưởng là vì bạn biết những gì bạn đang gửi đi, sau đó bạn có thể tách tín hiệu bạn vừa gửi khỏi những gì đang đến từ đầu xa của liên kết. Cách thức thiết lập mạch, tín hiệu truyền và nhận được đặt chồng lên nhau, ít nhiều cộng lại với nhau.
Ví dụ đơn giản để cung cấp cho bạn ý tưởng về cách thức hoạt động của nó: nếu máy phát gửi
+1, +1, -1, +1
và người nhận cục bộ được
+2, 0, -2, +2
sau đó bạn có thể nhận ra rằng tín hiệu từ đầu kia phải là
+1, -1, -1, +1
Đó ít nhiều là ý chính của cách thức hoạt động, nhưng nó phức tạp hơn đáng kể do sự chậm trễ và phản xạ. Kỹ thuật này được gọi là 'khử tiếng vang' bởi vì việc gửi một dòng đơn lẻ xuống dòng sẽ không dẫn đến việc nhận +1 đơn độc, thay vào đó bạn sẽ nhận được một số bản sao bị trì hoãn ở các biên độ khác nhau. Ví dụ: nếu bạn gửi
+1, 0, 0, 0, 0, 0
bạn có thể quay lại
0, +0.8, 0, +0.2, -0.1, +0.1
do sự không liên tục dọc theo dòng. Tín hiệu nhận được sau đó trở thành "tích chập" của tín hiệu truyền đi với mẫu này. Ví dụ: nếu bạn gửi
+1, +1, -1, +1, 0, 0, 0, 0
sau đó bạn sẽ nhận được một cái gì đó như
0, +0.8, +0.8, -0.6, +0.9, -0.2, +0.4, -0.2, +0.1
Bộ thu phát gửi các chuỗi đào tạo để tìm ra tiếng vang trông như thế nào (ví dụ gửi +1 đơn độc trong khi đầu kia đang gửi 0 và đo những gì bạn nhận được ở máy thu). Thông tin này được sử dụng để xây dựng lại những gì người nhận sẽ thấy từ dữ liệu được truyền lại. Tái cấu trúc này được trừ khỏi dữ liệu nhận được, để lại tín hiệu từ đầu kia của liên kết.
Phương pháp này không thể chịu được tổn thất hoặc nhiễu nhiều như sử dụng các cặp tín hiệu riêng biệt cho mỗi hướng, tuy nhiên điều đó có nghĩa là bạn có thể sử dụng lại cáp 100 Mbit cũ mà bạn đã chuyển đến mọi phòng trong tòa nhà của mình.
Ngẫu nhiên, tín hiệu 10 Mbit và 100 Mbit là không hiệu quả khủng khiếp: cả hai đều sử dụng một cặp nhận và một cặp truyền duy nhất, mặc dù cáp có bốn cặp. Khi gigabit ethernet được phát triển, các nhà thiết kế muốn giữ khả năng tương thích với ethernet 10 và 100 Mbit càng nhiều càng tốt. Vì không có cách nào họ sẽ có được băng thông gấp 10 lần cho một cặp duy nhất, giải pháp là cải thiện băng thông cặp đơn lên 2,5 lần và sau đó sử dụng cả bốn cặp. Hiện tại họ có ethernet 10G so với phiên bản cải tiến một chút của cùng một loại cáp (chủ yếu là nó đòi hỏi phải che chắn rất nhiều), nhưng hiện tại nó rất không phổ biến (hầu hết ethernet 10G sử dụng cáp hoàn toàn khác nhau có một cặp ở mỗi hướng chạy ở 10G). Tôi thực sự nghi ngờ rằng chúng ta sẽ thấy mọi thứ nhanh hơn 10G ethernet qua hệ thống cáp RJ-45.
Họ làm nó như thế nào?
Từ tiêu chuẩn 802.3 (IEEE Std 802.3-2012, giây 3, trang 180):
Tốc độ dữ liệu tổng hợp 1000 Mb / giây đạt được bằng cách truyền với tốc độ dữ liệu 250 Mb / giây trên mỗi cặp dây, như trong Hình 40 Hay2. Việc sử dụng các phép lai và bộ hủy cho phép truyền song công hoàn toàn bằng cách cho phép các biểu tượng được truyền và nhận trên cùng một cặp dây cùng một lúc. Tín hiệu băng cơ sở với tốc độ điều chế 125 MBd được sử dụng trên mỗi cặp dây. Các biểu tượng truyền được chọn từ chòm sao biểu tượng 5 cấp bốn chiều.
Một hybrid là một loại khớp nối định hướng . Đó là, một thành phần phân tách tín hiệu truyền theo hướng thuận và ngược trên đường.
Tại sao nó tốt hơn?
Bởi vì mỗi cáp chỉ phải mang ~ 250 Mb / giây theo mỗi hướng thay vì 500 Mb / giây, cho phép khoảng cách liên kết dài hơn.
Gige Speed Ethernet sử dụng các kỹ thuật cân bằng tiên tiến để bù cho phản xạ đầu nối, thay đổi trở kháng trong đường truyền và nhiều khiếm khuyết khác.
Làm thế nào để bạn có thể truyền và nhận cùng một lúc?
Nó đòi hỏi hai điều, một là trở kháng máy phát không thể thấp đến mức thiếu tín hiệu đến, nhưng trình điều khiển cần phải có trở kháng phù hợp để ngăn chặn phản xạ. Điều thứ hai cần thiết là bạn biết những gì bạn đang truyền, do đó, bất kỳ sai lệch nào từ dạng sóng đó phải là dạng sóng đến. Miễn là phản xạ không quá cao, bạn sẽ có thể (và thực sự họ thành công) trong việc trích xuất các thông tin liên quan.