2 интересует 0 не интересует
60 просмотров
(Супер-администратор) Предводитель (18.4 тыс. баллов) 6 29 83
25% КПД
в категории Интернет
Найти братьев по разуму во Вселенной не легче, чем на Земле.

2 Ответы

0 интересует 0 не интересует
Знаток (1.7 тыс. баллов) 3 4

В результате, магнитное поле будет чуть больше для одного провода, чем для другого и в каждом из них будет наводиться сигнал разного уровня. Чтобы компенсировать такое влияние придумали второй трюк - скручивание пар кабеля (именнно почему витая пара и называется витой).

0 интересует 0 не интересует
Знаток (1.7 тыс. баллов) 3 4

Второй ответ. Попроще. Итак, почему кабели передачи данных скручены, а кабели питания - нет? Все дело в пропускной способности. Сигналы питания имеют такие низкие частоты, что позволяет им «не беспокоиться» о пропускной способности.

Высокочастотный сигнал, который используется для передачи данных, генерирует магнитное поле, которое может вызвать сигнал на соседнем проводе. Эти индуцированные сигналы называются «перекрестными помехами». К примеру, на старых аналоговых телефонных линиях часто можно слышать другие разговоры на фоне вашего вызова. Эти сигналы и возникают в результате этих индуцированных сигналов.

Представим, что компьютер передает в линию какой-то сигнал. Электромагнитное поле, которое образуется вокруг проводников (Tx), приводит к возникновению паразитных сигналов в соседних парах, в том числе и на паре (Rx), по которой компьютер осуществляет прием сигналов.

Исходя из правил, по которым функционирует Ethernet, передача и прием осуществляется последовательно, а не одновременно. Соответственно, как только компьютер начинает передачу сигнала, он «слышит» сигнал на паре приема и останавливается. Таким образом, передача информации невозможна.

На самом деле, индуцированный в паре приема сигнал во много раз слабее, чем оригинал, что делает это меньшей проблемой. Однако приемная электроника должна быть очень чувствительной. Это связано с тем, что высокочастотные сигналы сильно ослабляют по всей длине кабеля. Например, спецификация IEEE 802.3 для 1000BASE-T допускает максимальные потери 24 дБ, что приводит к уменьшению сигнала до (я выполню математику для вас, гуманитариев) 6% от его первоначальной силы при его отправлении от передатчика с дальнего конца к порту Ethernet вашего компьютера. Таким образом, для успешной передачи информации, наведенный сигнал должен быть намного слабее оригинала. По мере удаления от интерфейса передающего компьютера сигнал затухает, что приводит и к уменьшению наводок на соседние пары. В результате делаем вывод, что наибольшие наводки возникают на передающей стороне. Параметр, который описывает это влияние называется перекрестные помехи на ближнем конце (Near End Crosstalk) или NEXT.

У инженеров есть ряд хитростей, чтобы справиться с NEXT. Во-первых, сигналы данных кодируются перед передачей по кабелю таким образом, что каждому положительному импульсу на проводнике соответствует соответствующий отрицательный импульс на другом проводнике в паре. Это означает, что провода генерируют равные, но противоположные магнитные поля, которые компенсируют друг друга и не должны создавать перекрестных помех. Однако, если провода в кабеле просто идут параллельно друг другу (если бы витая пары была не витая), то каждый из проводников будет находиться на разном расстоянии от проводников, по которым идет передача сигналов. В результате, магнитное поле будет чуть больше для одного провода, чем для другого и в каждом из них будет наводиться сигнал разного уровня. Чтобы компенсировать такое влияние придумали второй трюк - скручивание пар кабеля (именно почему витая пара и называется витой). Таким образом, расстояние между проводами разных пар изменяется вдоль длины трассы, иногда ближе к положительному проводу, а иногда ближе к отрицательному. Это имеет тенденцию сводить на нет эффект, уменьшающий перекрестные помехи еще больше. Но если все пары скручиваются с одинаковым шагом, возможно, что они сохранят одинаковое расстояние на протяжении всего цикла, что приведет к увеличению перекрестных помех. Вот тут-то и возникает третий трюк - пары скручиваются с разным шагом, поэтому они не останутся одинаково разнесенными к одному и тому же проводнику на протяжении всего цикла. 

Разный шаг скручивания витой пары является причиной того, что мы видим разные длины для каждой пары при измерении длины каждой из них с помощью кабельного тестера. Если бы мы раскрутили их и растянули их плоско, то те, у которых шаг скрутки меньше, были бы немного длиннее. Длина может отличаться на 5% и более - предел TIA для длины кабеля основан на самой короткой паре.

Несмотря на то, что в модульном (RJ-45) соединителе проводники расположены параллельно только на коротком расстоянии, в этом месте наблюдаются наибольшие помехи. И чем больше длина раскрученных проводников, тем сильнее переходные помехи в этом месте. В ряде случаев, нарушение технологии монтажа соединителя приводит к тому, что вся линия не проходит сертификацию.

Кабели витой пары более продвинутой конструкции имеют лучшие характеристики NEXT благодаря использованию экранов в кабеле, более тщательному контролю скорости скручивания и соединению пар вместе. А новые технологии, такие как 10GBASE-T и PoE, требуют сведения к минимуму перекрестных помех. Вместе с тем перекрестные помехи все еще являются одним из наиболее важных проблем с точки зрения влияния на скорость передачи информации.

В ходе монтажа и эксплуатации витой пары, монтажниками часто допускаются ошибки, приводящие к повышению уровня переходных наводок и шумов. К счастью, современные  измерительные приборы способны диагностировать такие повреждения. К таким приборам относятся Greenlee Sidekick Plus, Elektronika ELQ2+ , Elektronika ELQ 30 , Elektronika ELQ 30A+, а также приборы для сертификации СКС.

Некоторые приборы позволяют не только проанализировать уровень переходных помех и наведенных шумов, но и локализовать повреждение витой пары мостовым или рефлектометрическим способом.

Теперь вам стало понятнее, как работает витая пара, зачем у нее скручены проводники друг с другом и пары проводников также скручены? Вся эта физика витой пары направлена на то, чтобы снизить уровень помех и повысить скорость передачи данных.

Похожие вопросы

2 интересует 0 не интересует
1 ответ 33 просмотров
спросил 16 Июнь curious (Супер-администратор) Предводитель (18.4 тыс. баллов) 6 29 83 в категории Интернет
4 интересует 0 не интересует
2 ответов 160 просмотров
спросил 16 Июнь Герман Раздольный Знаток (1.7 тыс. баллов) 2 4 12 в категории Интернет
2 интересует 0 не интересует
1 ответ 38 просмотров
спросил 16 Июнь Вадим Курченко Прохожий (180 баллов) 3 в категории Интернет
3 интересует 0 не интересует
1 ответ 125 просмотров
спросил 19 Апр, 20 curious (Супер-администратор) Предводитель (18.4 тыс. баллов) 6 29 83 в категории Интернет
3 интересует 0 не интересует
1 ответ 88 просмотров
2 интересует 0 не интересует
1 ответ 63 просмотров
спросил 11 Июнь Гриша Знаток (1.3 тыс. баллов) 3 6 в категории Интернет
3 интересует 0 не интересует
1 ответ 135 просмотров
спросил 17 Июль, 20 Виктор Кожемякин Гуру (4.7 тыс. баллов) 3 13 в категории Интернет
1 ЗА 0 не интересует
0 ответов 106 просмотров
0 интересует 0 не интересует
0 ответов 24 просмотров
спросил 15 Апр, 20 Ирина Алехина Завсегда с народом (940 баллов) 10 в категории Интернет
1 ЗА 0 не интересует
1 ответ 46 просмотров
спросил 14 Апр, 20 Ирина Алехина Завсегда с народом (940 баллов) 10 в категории Интернет
Mathe Forum Schule und Studenten
Самые активные участники
в этом месяце:

    301 вопросов

    248 ответов

    93 комментариев

    228 пользователей

    ...