Какое напряжение в витой паре ethernet
Обновлено: 07.07.2024
Я спрашиваю об этом, потому что после некоторого исследования я нашел некоторую противоречивую информацию.
Но в более тренировках и курсах, которые я принимаю в Uni, профессора сказали, что это 9 В или 12 В.
Существуют ли еще стандарты для физических соединений и напряжений на линиях Ethernet?
1 ответ
Существует много разных напряжений и варьируется в зависимости от частоты
Из документа IEEE 802.3-2008, заимствованного из официальной страницы IEE 802.3 - но, похоже, он более свободен.
7.4.1.3 Выходное напряжение переменного тока переменного тока
Величина переменного компонента выходного напряжения синфазного сигнала драйвера, измеренная между серединой тестовой нагрузки, состоящей из пары согласованных 39> Ω ± 1% и схема VC, как показано на рисунке 7-13, не должны превышать 2,5 В пика от 30 Гц до 40 кГц и 160 мВ от 40 кГц до БР.7.4.1.4 Дифференциальное выходное напряжение, разомкнутая цепь
Дифференциальное выходное напряжение в разомкнутой цепи, измеренное на интерфейсном разъеме приводного устройства, не должно превышать 13 V пик.7.4.1.5 Выходное напряжение постоянного тока постоянного тока
Величина составляющей постоянного тока выходного напряжения синфазного сигнала водителя, измеренная между серединой тестовой нагрузки, состоящей из пары согласованных 39 Ω ± 1% резисторы и контур VC, как показано на рисунке 7-13, не должны превышает 5,5 В.
Новые стандарты могут иметь разные ограничения, но поскольку они обычно ретро-совместимы, они не должны сильно меняться. Я выкопал несколько из них, но не нашел спецификаций, которые противоречат приведенным выше.
Параметры 802.3bq-2016: физический уровень и управление для операций 25 Гбит /с и 40 Гбит /с, типы 25GBASE-T и 40GBASE-T имеют таблицу:
, в котором вы можете найти дифференциальное напряжение < 2.4 + 19.68 (f / 30) mVpp достаточно близко к 2.5V. (Vpp обозначает разность пиков от напряжения до пика, т. Е. Разность между самым низким и самым высоким напряжением за период.)
При использовании Power Over Ethernet (POE) есть еще одно напряжение: от 37 до 57 В.
Кто-то считает, что это очевидные вещи, другие скажут, что скучная и ненужная теория. Тем не менее на собеседованиях периодически можно услышать подобные вопросы. Мое мнение: о том, о чем ниже пойдет речь, нужно знать всем, кому приходится брать в руки «обжимку» 8P8C (этот разъем обычно ошибочно называют RJ-45). На академическую глубину не претендую, воздержусь от формул и таблиц, так же за бортом оставим линейное кодирование. Речь пойдет в основном о медных проводах, не об оптике, т.к. они шире распространены в быту.
Технология Ethernet описывает сразу два нижних уровня модели OSI. Физический и канальный. Дальше будем говорить только о физическом, т.е. о том, как передаются биты между двумя соседними устройствами.
Технология Ethernet — часть богатого наследия исследовательского центра Xerox PARC. Ранние версии Ethernet использовали в качестве среды передачи коаксиальный кабель, но со временем он был полностью вытеснен оптоволокном и витой парой. Однако важно понимать, что применение коаксиального кабеля во многом определило принципы работы Ethernet. Дело в том, что коаксиальный кабель — разделяемая среда передачи. Важная особенность разделяемой среды: ее могут использовать одновременно несколько интерфейсов, но передавать в каждый момент времени должен только один. С помощью коаксиального кабеля можно соединит не только 2 компьютера между собой, но и более двух, без применения активного оборудования. Такая топология называется шина. Однако если хотябы два узла на одной шине начнут одновременно передавать информацию, то их сигналы наложатся друг на друга и приемники других узлов ничего не разберут. Такая ситуация называется коллизией, а часть сети, узлы в которой конкурируют за общую среду передачи — доменом коллизий. Для того чтоб распознать коллизию, передающий узел постоянно наблюдает за сигналов в среде и если собственный передаваемый сигнал отличается от наблюдаемого — фиксируется коллизия. В этом случае все узлы перестают передавать и возобновляют передачу через случайный промежуток времени.
Диаметр коллизионного домена и минимальный размер кадра
Таким образом чем больше потенциальный размер сегмента сети, тем больше накладных расходов уходит на передачу порций данных маленького размера. Разработчикам технологии Ethernet пришлось искать золотую середину между двумя этими параметрами, и минимальным размером кадра была установлена величина 64 байта.
Витая пара и дуплексный режим рабты
Витая пара в качестве среды передачи отличается от коаксиального кабеля тем, что может соединять только два узла и использует разделенные среды для передачи информации в разных направлениях. Одна пара используется для передачи (1,2 контакты, как правило оранжевый и бело-оранжевый провода) и одна пара для приема (3,6 контакты, как правило зеленый и бело-зеленый провода). На активном сетевом оборудовании наоборот. Не трудно заметить, что пропущена центральная пара контактов: 4, 5. Эту пару специально оставили свободной, если в ту же розетку вставить RJ11, то он займет как раз свободные контакты. Таким образом можно использовать один кабели и одну розетку, для LAN и, например, телефона. Пары в кабеле выбраны таким образом, чтоб свести к минимуму взаимное влияние сигналов друг на друга и улучшить качество связи. Провода одной пару свиты между собой для того, чтоб влияние внешних помех на оба провода в паре было примерно одинаковым.
Для соединения двух однотипных устройств, к примеру двух компьютеров, используется так называемый кроссовер-кабель(crossover), в котором одна пара соединяет контакты 1,2 одной стороны и 3,6 другой, а вторая наоборот: 3,6 контакты одной стороны и 1,2 другой. Это нужно для того, чтоб соединить приемник с передатчиком, если использовать прямой кабель, то получится приемник-приемник, передатчик-передатчик. Хотя сейчас это имеет значение только если работать с каким-то архаичным оборудованием, т.к. почти всё современное оборудование поддерживает Auto-MDIX — технология позволяющая интерфейсу автоматически определять на какой паре прием, а на какой передача.
Возникает вопрос: откуда берется ограничение на длину сегмента у Ethernet по витой паре, если нет разделяемой среды? Всё дело в том, первые сети построенные на витой паре использовали концентраторы. Концентратор (иначе говоря многовходовый повторитель) — устройство имеющее несколько портов Ethernet и транслирующее полученный пакет во все порты кроме того, с которого этот пакет пришел. Таким образом если концентратор начинал принимать сигналы сразу с двух портов, то он не знал, что транслировать в остальные порты, это была коллизия. То же касалось и первых Ethernet-сетей использующих оптику (10Base-FL).
Зачем же тогда использовать 4х-парный кабель, если из 4х пар используются только две? Резонный вопрос, и вот несколько причин для того, чтобы делать это:
- 4х-парный кабель механически более надежен чем 2х-парный.
- 4х-парный кабель не придется менять при переходе на Gigabit Ethernet или 100BaseT4, использующие уже все 4 пары
- Если перебита одна пара, можно вместо нее использовать свободную и не перекладывать кабель
- Возможность использовать технологию Power over ethernet
Не смотря на это на практике часто используют 2х-парный кабель, подключают сразу 2 компьютера по одному 4х-парному, либо используют свободные пары для подключения телефона.
Gigabit Ethernet
В отличии от своих предшественников Gigabit Ethernet всегда использует для передачи одновременно все 4 пары. Причем сразу в двух направлениях. Кроме того информация кодируется не двумя уровнями как обычно (0 и 1), а четырьмя (00,01,10,11). Т.е. уровень напряжения в каждый конкретный момент кодирует не один, а сразу два бита. Это сделано для того, чтоб снизить частоту модуляции с 250 МГц до 125 МГц. Кроме того добавлен пятый уровень, для создания избыточности кода. Он делает возможной коррекцию ошибок на приеме. Такой вид кодирования называется пятиуровневым импульсно-амплитудным кодированием (PAM-5). Кроме того, для того, чтоб использовать все пары одновременно для приема и передачи сетевой адаптер вычитает из общего сигнала собственный переданный сигнал, чтоб получить сигнал переданный другой стороной. Таким образом реализуется полнодуплексный режим по одному каналу.
Дальше — больше
10 Gigabit Ethernet уже во всю используется провайдерами, но в SOHO сегменте не применяется, т.к. судя по всему там вполне хватает Gigabit Ethernet. 10GBE качестве среды распространения использует одно- и многомодовое волокно, с или без уплотнением по длине волны, медные кабели с разъемом InfiniBand а так же витую пару в стандарте 10GBASE-T или IEEE 802.3an-2006.
40-гигабитный Ethernet (или 40GbE) и 100-гигабитный Ethernet (или 100GbE). Разработка этих стандартов была закончена в июле 2010 года. В настоящий момент ведущие производители сетевого оборудования, такие как Cisco, Juniper Networks и Huawei уже заняты разработкой и выпуском первых маршрутизаторов поддерживающих эти технологии.
В заключении стоит упомянуть о перспективной технологии Terabit Ethernet. Боб Меткалф, создатель предположил, что технология будет разработана к 2015 году, и так же сказал:
Чтобы реализовать Ethernet 1 ТБит/с, необходимо преодолеть множество ограничений, включая 1550-нанометровые лазеры и модуляцию с частотой 15 ГГц. Для будущей сети нужны новые схемы модуляции, а также новое оптоволокно, новые лазеры, в общем, все новое
UPD: Спасибо хабраюзеру Nickel3000, что подсказал, про то что разъем, который я всю жизнь называл RJ45 на самом деле 8P8C.
UPD2:: Спасибо пользователю Wott, что объяснил, почему используются контакты 1,2,3 и 6.
Технология PoE помогает сэкономить на проводах, подводимых к сетевому устройству, и на количестве источников питания. Работает она просто — одна и та же витая пара используется как для передачи данных, так и для энергоснабжения подключенного устройства. Впрочем, это лишь верхушка айсберга, так что давайте копнем глубже.
Технология создавалась для IP-телефонии, систем видеонаблюдения и прочего оборудования, расположенного, к примеру, в труднодоступных местах или в зоне дефицита свободных розеток.
Что это такое и какое оборудование поддерживает технологию?
В развернутом виде аббревиатура PoE выглядит как Power over Ethernet, что в дословном переводе означает «питание по сети Ethernet». Технология создана с прицелом на передачу удаленному устройству электрической энергии вкупе с данными через обычную витую пару.
На роль источников питания в таких сетях могут быть назначены коммутаторы, роутеры и другое активное сетевое оборудование. Принимающая сторона питания PoE — точки доступа, камеры видеонаблюдения, IP-телефоны, всевозможные охранные и служебные датчики. Также существуют промежуточные звенья цепочки, позволяющие связать активное оборудование PoE с устройствами, не поддерживающими технологию. Об этом ниже.
 |
| Существует три стандарта технологии PoE. |
В сетях с пропускной способностью до 100 Мбит/с данные передаются только по двум парам Ethernet-кабеля. Соответственно, две оставшиеся пары остаются свободными. По ним то и налажена подача удаленного питания в простейшей схеме PoE. На деле же это не единственный вариант распиновки провода — она зависит еще и от стандарта технологии питания по сети.
Стандарты PoE
Всего существует три стандарта PoE:
- IEEE 802.3af — первое поколение стандарта выдает мощность до 15.4 Вт для каждого потребителя;
- IEEE 802.3at (PoE+) — обеспечивает питание мощностью до 30 Вт каждому устройству;
- IEEE 802.3bt (PoE++) — организует подачу электропитания мощностью до 51 Вт на каждого. В работе при этом задействованы все восемь проводников витой пары.
Для первого стандарта IEEE 802.3af предусматривается распиновка типа А и типа В:
- Тип А — передача электричества и данных налажена по жилам 1, 2, 3, 6. Жилы с порядковыми номерами 4, 5, 7, 8 не используются.
- Тип В — для подачи электрического питания используются жилы 4, 5, 7, 8. Данные передаются по остальным.
Во втором стандарте IEEE 802.3at (PoE+) применяется только схема В. Наглядные отличия между стандартами PoE можно лицезреть в табличке:
| Характеристики | PoE | PoE+ | PoE++ |
|---|---|---|---|
| Напряжение постоянного тока на питаемом устройстве (В) | 36-57 | 42.5-57 | 41.1-57 |
| Напряжение, выдаваемое источником (В) | 44-57 | 50-57 | 52-57 |
| Максимальная мощность PoE-источника (Вт) | 15,4 | 30 | 90 |
| Максимальная мощность, получаемая потребителем (Вт) | 12.95 | 25.5 | 71.3 |
| Максимальный ток (мА) | 350 | 600 | 960 |
| Максимальное сопротивление кабеля (Ом) | 20 (для cat.3) | 12.5 (для cat.5) | 12.5 (для cat.5) |
| Классы питания | 0-3 | 0-4 | 0-8 |
В довесок каждому питаемому устройству присваивается определенный класс от 0 до 4 в зависимости от уровня потребляемой мощности. Это необходимо для дальнейшего управления мощностью.
| Класс | Вт на порт PoE | Вт на устройство |
|---|---|---|
| 0 | 15.4 | от 0.44 до 12.95 |
| 1 | 4.5 | от 0.44 до 3.84 |
| 2 | 7 | от 3.84 до 6.49 |
| 3 | 15.4 | от 6.49 до 12.95 |
| 4 | 30 | от 12.95 до 25,5 |
Сетевое устройство подает питание потребителям только в том случае, если подключенное оборудование поддерживает технологию PoE. На первом этапе производится проверка питаемого устройства, в ходе чего на него подается напряжение от 2.8 до 10 B и определяется входное сопротивление. Если параметры соответствуют требуемым, питающее оборудование переходит к определению вышеупомянутых классов. После прохождения этапов определения и классификации питающее устройство подает в кабель напряжение 48 В с фронтом нарастания не быстрее 400 мс.
Здравствуйте. Подскажите, пожалуйста, есть ли напряжение в витой паре, которая подключена к свичу, но при этом по ней не происходит передача информации?
Померь вольтметром. Он тебе покажет что есть.
Очевидно, есть. По его отсутствию засекается нарушение коннекта.
Может я ошибаюсь, но мне кажется, что для витой пары надо говорить не о напряжении, а о токе.
А раньше происходила? Или это новое?
Сдается мне, что ты путаешь электрическую цепь и передачу битов.
Постоянного напряжение нет, при наличии коннекта переодически (10 мс) передаются импульсы проверки целостности линии.
Есть возможность передачи напряжения через витую пару параллельно с сетью, технология называется PoE (Power over Ethernet)/
Таким образом обычно цепляют всеразличные неттопы и ip-телефоны. Но, разумеется, технология должна поддерживаться с обеих сторон. Ну вот, например, такой вот свич:
Если тебе просто проверить целостность кабеля и наличие сигналов, попробуй подкинуть обычный светодиод. На одной из пар светодиод будет гореть. Затем на противоположном конце кабеля подкидываеш светодиод на другую пару и проверяеш свечение светодиода. Примерно так.
Может вопрос решён? Правда и вопроса-то толком нет, а мы тут стараемся.
> Постоянного напряжение нет, при наличии коннекта переодически (10 мс) передаются импульсы проверки целостности линии.
Не позорься, это только на 10мбитах так было.
на сколько я знаю (знал?), там просто постоянно шурует переменное (ступенчатое, наверно не знакопеременное а просто с переменным значением) напряжение. А биты уже кодируются изменениями этого базового сигнала. А нужно это потому, что есть зависимость сопротивления от частоты (всякие там паразитные емкости, понимаешь ли), и желательно держать частоту в нешироком пределе.
Воткни осциллограф, да посмотри.
>Может я ошибаюсь, но мне кажется, что для витой пары надо говорить не о напряжении, а о токе.
Зачем вы так, а? Я тут полтора часа маме объяснял как поставить jimm на её телефон, захожу на ЛОР отдохнуть душой от запаха перекиси. А тут ТАКОЕ. Боже, как страшно жить.
Предположительно есть поврежденная витая пара. Она вставлена в свич, к которому доступа нет. Вольтметром ее измеряли, и он ничего не показал. Отсюда и возник вопрос, должно ли быть напряжение в витой паре, если по ней не происходит передача информации?
Вся электроника - наука о контактах. Есть масса способов проверить битый провод, исходя из имеемых возможностей и условий. Связисты на фронте зубами соединяли.
Не знаю ни условий, ни Ваших возможностей, но знаю точно, что нужно быть смелее и тогда всё у Вас получится! Смелее!
что смелее? языком ее пробовать? Был вопрос и мне тоже интересно какая напруга в витой паре.
Если Вам интересна напруга в витой паре, её можно взять и померить вольтметром прямо или косвенно, луше осцилографом. Если вам интересно волновое сопротивление, то оно 120 ом. Причём витые пары бывают разные. Проще погуглить.
Я про то и говорю, что бояться не надо, смелее. Взял и посмотрел. Скромности ради, я и языком мог бы многое определить. И это не шутка. С уважением.
Будет по передаче.
Учите матчасть. Там трансформаторные сборки стоят, между микросхемой и линией, они делают из униполярного дифференциальный сигнал и наоборот. А в линии нет никаких ступенчатых сигналов, всякие паразитные и не паразитные емкости да индуктивности срезают высокие частоты (man преобразование Фурье) и приближают прямоугольное напряжение к синусоидальному.
Ещё я видет осциллограмму, снятую после прохождения сигналом кабеля, там уже совсем синусойда, но сейчас не могу найти линк на неё.
Топкстартеру. Если на другой сторне стоит обычный свитч, то обычным китайским мультиметром можно измеить сопротивление между 1-2 и 3-6 контрактами разъема, должны быть десятки-сотни Ом --- сопротивление кабеля, так как для постоянного тока трансформатор это короткое замыкание. Но если там грозозащита и т.д. то может быть и не так.
> Если на другой сторне стоит обычный свитч, то обычным китайским мультиметром можно измеить сопротивление между 1-2 и 3-6 контрактами разъема, должны быть десятки-сотни Ом --- сопротивление кабеля, так как для постоянного тока трансформатор это короткое замыкание.
Не десятки-сотни, а скорее всего несколько ом. Но сам по себе совет правильный.
Господа, вам всем однозначно необходимо учить мат.часть по Ethernet технологии и уже потом говорить. Ересь несёте.
Вы публикуете как гость. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Объявления
Адресом ошиблись. А я помогу, из гуманистических соображений конечно. @каминщик, тут “человек“ чё-то вкинул касаемо Вашего “переобувания“ с “собрать“ в “выпускают“. Есть Вам, что ему ответить?
Спасибо, будем думать. Ещё вопросик, как такие разъемчики китайцы называют? На Али прикупить хочу. Удобство в использовании просто зашкаливает
Ты предлагаешь мне удалить всё и через гланды. Это дебильный вариант. Эта проблема была раньше, но обновили форум, а проблема осталась. Пишу ещё раз, что бы, возможно, при следующем обновлении такой херни не было.
Один канал запустил. ОУ пока едут, есть один OPA827, попробовал с ним, хорошо, ноль на выходе есть, ещё лежат с демонтажа AD847, попробовал ради интереса, нужна балансировка, 100 мВ на выходе, их кто нибудь пробовал в усилитель ставить ? Ток покоя держится нормально, резистор R15 поставил 15 Ом. Попробовал обмануть коррекцию, C10 поставил 47 пФ, нету на 68, не прокатило, на 4 Ома не настраивается ППК, пришлось 20 пФ добавить. ППК настроился без проблем, конденсатор 1000 пФ, приедут 318е потом ещё покручу. Дросселя нашел, перерыл все мониторы с видиками, штук 30 нашел, на 100 мкГн только два, не такие уж они и часто встречающиеся. Тут уже отмечали, чувствительность не высокая, для полноценной работы нужен пред, обычно клип при 3,5 амплитуды на генератору, тут же при пяти. Пока так.
Читайте также: