Я читав про різні протоколи крученої пари, відволікаючись на диво Вікіпедії, коли я пішов шукати спосіб підключення з'єднувача.
І мені цікаво, як воно може передавати в обох напрямках одночасно над одним і тим же провідником? Я припускаю, що я прочитав це правильно, оскільки якби вони по черзі, це не було б названо повним дуплексом.
І чому це краще, ніж використовувати дві (різні) пари в кожному напрямку?
Відповіді:
Метод називається скасуванням ехо, і він вимагає трохи обробки сигналу. В основному, ідея полягає в тому, що ви знаєте, що ви надсилаєте, то ви можете відокремити сигнал, який ви тільки що надіслали, від того, що надходить з дальнього кінця посилання. Спосіб налаштування схеми передачі та прийому сигналів накладається один на одного, більш-менш складання.
Простий приклад, щоб дати вам уявлення про те, як це працює: якщо передавач надсилає
+1, +1, -1, +1
і місцевий приймач отримує
+2, 0, -2, +2
то ви можете зрозуміти, що сигнал з іншого кінця повинен був бути
+1, -1, -1, +1
Це більш-менш суть того, як це працює, але це значно складніше через затримки та роздуми. Ця методика називається "ехо скасування", оскільки надсилання лише одинокого +1 вниз по лінії не призведе до отримання одинокого +1, скоріше ви отримаєте кілька затримок копій різної амплітуди. Наприклад, якщо ви відправляєте
+1, 0, 0, 0, 0, 0
ви можете повернутися
0, +0,8, 0, +0,2, -0,1, +0,1
через розриви вздовж лінії. Потім отриманий сигнал стає "згорткою" переданого сигналу з таким малюнком. Наприклад, якщо ви відправляєте
+1, +1, -1, +1, 0, 0, 0, 0
тоді ви отримаєте щось на кшталт
0, +0,8, +0,8, -0,6, +0,9, -0,2, +0,4, -0,2, +0,1
Прийомопередавачі відправляють навчальні послідовності, щоб зрозуміти, як виглядає ехо (наприклад, надіслати одинокий +1, а інший кінець посилає 0 і виміряти, що ви отримаєте у приймача). Ця інформація використовується для реконструкції того, що очікувач очікує побачити від переданих даних, що повторюються назад. Ця реконструкція віднімається від отриманих даних, залишаючи сигнал з іншого кінця посилання.
Цей метод не переносить стільки втрат чи шуму, як використання окремих пар сигналізації для кожного напрямку, однак це означає, що ви можете повторно використовувати старі кабелі 100 Мбіт, які ви вже провели в кожну кімнату вашої будівлі.
Між іншим, сигналізація 10 Мбіт і 100 Мбіт жахливо неефективна: обидва використовують одну пару прийому і одну пару передачі, хоча кабель має чотири пари. Коли була розроблена гігабітна Ethernet, дизайнери хотіли максимально зберегти сумісність з 10 і 100 Мбіт Ethernet. Оскільки не було можливості отримати 10-кратну пропускну здатність з однієї пари, рішенням було покращити пропускну здатність однієї пари на 2,5 рази, а потім використовувати всі чотири пари. Зараз у них є 10G Ethernet над дещо вдосконаленою версією того ж кабелю (головним чином, це вимагає багато екранування), але в даний час це дуже рідко (більшість 10G Ethernet використовує зовсім інші кабелі, які мають одну пару в кожному напрямку, що працює на 10G). Я серйозно сумніваюся, що ми побачимо щось швидше, ніж 10G Ethernet через кабель RJ-45.
Як вони це роблять?
Зі стандарту 802.3 (IEEE Std 802.3-2012, сек. 3, стор. 180):
Сукупна швидкість передачі даних 1000 Мбіт / с досягається передачею зі швидкістю передачі даних 250 Мб / с по кожній дротяній парі, як показано на малюнку 40–2. Використання гібридів та відмінювачів дозволяє здійснювати повну дуплексну передачу, дозволяючи передавати та приймати символи на одних і тих же дротяних парах одночасно. Базова смуга сигналізації зі швидкістю модуляції 125 Мбд використовується для кожної з дротяних пар. Передані символи обрані з чотиривимірного 5-рівня рівня сузір'я символів.
Гібрид являє собою тип спрямованого відгалужувачі . Тобто компонент, який розділяє сигнали, що рухаються в прямому і зворотному напрямках по лінії.
Чому краще?
Оскільки кожен кабель повинен переносити лише 250 Мбіт / с у кожному напрямку замість 500 Мб / с, що дозволяє збільшити відстань зв'язку.
Gige Speed Ethernet використовує вдосконалені методи вирівнювання для компенсації відбитків роз'єму, зміни імпедансу на шляху поширення та різних інших недосконалостей.
Щодо того, як можна одночасно передавати та приймати?
Це вимагає двох речей, одна полягає в тому, що опір передавача не може бути настільки низьким, що замикає вхідний сигнал, але драйвер повинен відповідати імпедансу, щоб уникнути відбиття в будь-якому випадку. Друге, що потрібно, це те, що ви знаєте, що ви передаєте, тому будь-яке відхилення від цієї форми хвилі повинно бути вхідною формою хвилі. Поки роздуми не надто великі, ви повинні мати можливість (і справді вони є успішними) у вилученні відповідної інформації.