Je lisais sur les différents protocoles de paires torsadées, distrait par les merveilles de Wikipedia quand je suis allé chercher le moyen de câbler un connecteur.
Et je me demande comment il peut transmettre dans les deux sens en même temps sur le même conducteur? Je suppose que je l'ai lu correctement, car s'ils se relayaient, ce ne serait pas appelé full duplex.
Et pourquoi est-ce mieux que d'utiliser deux paires (différentes) dans chaque direction?
Réponses:
La méthode est appelée annulation d'écho et nécessite un peu de traitement du signal. Fondamentalement, l'idée est que vous savez ce que vous envoyez, vous pouvez alors séparer le signal que vous venez d'envoyer de ce qui arrive de l'extrémité du lien. La façon dont les circuits sont configurés, les signaux d'émission et de réception sont superposés les uns sur les autres, s'ajoutant plus ou moins ensemble.
Exemple simple pour vous donner une idée de comment cela fonctionne: si l'émetteur envoie
+1, +1, -1, +1
et le récepteur local obtient
+2, 0, -2, +2
alors vous pouvez comprendre que le signal de l'autre extrémité doit avoir été
+1, -1, -1, +1
C'est plus ou moins l'essentiel de la façon dont cela fonctionne, mais c'est beaucoup plus compliqué en raison des retards et des réflexions. La technique est appelée «annulation d'écho», car l'envoi d'un seul +1 sur la ligne n'entraînera pas la réception d'un seul +1, vous obtiendrez plutôt plusieurs copies retardées à différentes amplitudes. Par exemple, si vous envoyez
+1, 0, 0, 0, 0, 0
tu pourrais revenir
0, +0,8, 0, +0,2, -0,1, +0,1
en raison de discontinuités le long de la ligne. Le signal reçu devient alors la «convolution» du signal transmis avec ce motif. Par exemple, si vous envoyez
+1, +1, -1, +1, 0, 0, 0, 0
alors vous obtiendrez quelque chose comme
0, +0,8, +0,8, -0,6, +0,9, -0,2, +0,4, -0,2, +0,1
Les émetteurs-récepteurs envoient des séquences d'apprentissage pour comprendre à quoi ressemble l'écho (par exemple, envoyer un seul +1 tandis que l'autre extrémité envoie 0 et mesurer ce que vous obtenez au niveau du récepteur). Ces informations sont utilisées pour reconstruire ce que le récepteur s'attendrait à voir à partir des données transmises renvoyées en écho. Cette reconstruction est soustraite des données reçues, laissant derrière le signal de l'autre extrémité de la liaison.
Cette méthode ne peut pas tolérer autant de pertes ou de bruit que l'utilisation de paires de signalisation distinctes pour chaque direction, mais cela signifie que vous pouvez réutiliser l'ancien câblage de 100 Mbit que vous avez déjà acheminé vers chaque pièce de votre bâtiment.
Soit dit en passant, la signalisation à 10 Mbit et 100 Mbit est horriblement inefficace: les deux utilisent une seule paire de réception et une seule paire de transmission, même si le câble a quatre paires. Lorsque Gigabit Ethernet a été développé, les concepteurs ont voulu garder la compatibilité avec Ethernet 10 et 100 Mbit autant que possible. Puisqu'il était impossible d'obtenir 10 fois la bande passante d'une seule paire, la solution consistait à améliorer la bande passante d'une seule paire de 2,5 fois, puis d'utiliser les quatre paires. Ils ont maintenant un Ethernet 10G sur une version légèrement améliorée du même câblage (principalement cela nécessite beaucoup de blindage), mais il est actuellement très rare (la plupart des Ethernet 10G utilisent un câblage complètement différent qui a une paire dans chaque direction fonctionnant à 10G). Je doute sérieusement que nous verrons quelque chose de plus rapide que Ethernet 10G sur un câble RJ-45.
Comment font-ils?
D'après la norme 802.3 (IEEE Std 802.3-2012, sec 3, p. 180):
Le débit de données agrégé de 1 000 Mb / s est obtenu par transmission à un débit de 250 Mb / s sur chaque paire de fils, comme le montre la Figure 40–2. L'utilisation d'hybrides et d'annuleurs permet une transmission en duplex intégral en permettant aux symboles d'être transmis et reçus sur les mêmes paires de fils en même temps. La signalisation en bande de base avec un taux de modulation de 125 MBd est utilisée sur chacune des paires de fils. Les symboles transmis sont sélectionnés à partir d'une constellation de symboles à cinq niveaux en quatre dimensions.
Un hybride est un type de coupleur directionnel . C'est-à-dire un composant qui sépare les signaux se déplaçant vers l'avant et vers l'arrière sur la ligne.
Pourquoi est-ce mieux?
Parce que chaque câble ne doit transporter que ~ 250 Mb / s dans chaque direction au lieu de 500 Mb / s, ce qui permet des distances de liaison plus longues.
Gige Speed Ethernet utilise des techniques d'égalisation avancées pour compenser les réflexions des connecteurs, les changements d'impédance dans le chemin de propagation et diverses autres imperfections.
Comment pouvez-vous transmettre et recevoir en même temps?
Cela nécessite deux choses, l'une est que l'impédance de l'émetteur ne peut pas être si faible qu'elle court-circuite le signal entrant, mais le pilote doit être adapté à l'impédance pour éviter de toute façon les réflexions. La deuxième chose qui est nécessaire est que vous savez ce que vous transmettez, donc tout écart par rapport à cette forme d'onde doit être la forme d'onde entrante. Tant que les réflexions ne sont pas trop élevées, vous devriez être en mesure (et effectivement elles réussissent) d'extraire les informations pertinentes.