Çift eksenli kablolama - Twinaxial cabling

iki eksenli fiş

Çift eksenli kablolama veya "Twinax" , koaksiyel kabloya benzer , ancak bir yerine iki iç iletkene sahip bir kablo türüdür . Maliyet verimliliği nedeniyle modern (2013) çok kısa menzilli yüksek hızlı diferansiyel sinyalleşme uygulamalarında yaygınlaşmaktadır .

Miras başvuruları

IBM

Geçmişte, Twinax, IBM'in System/34 , System/36 , System/38 ve IBM AS/400 orta düzey ana bilgisayarlarıyla ve IBM i çalıştıran IBM Power Systems makinelerinde kullanılan IBM 5250 terminalleri ve yazıcıları için belirtilen kabloydu . Veri iletimi, tek korumalı, 110 Ω bükümlü çift üzerinde 1 Mbit/s'de yarı çift yönlü, dengeli iletimdir.

Twinax ile iş istasyonu adresi 0'dan 6'ya kadar yedi cihaz adreslenebilir. Cihazların sıralı olması gerekmez.

Twinax, düzgün çalışması için sonlandırma gerektiren bir veri yolu topolojisidir. Çoğu Twinax T-konektörün otomatik sonlandırma özelliği vardır. Kategori 3 veya daha yüksek bükümlü çift ile kablolanmış binalarda kullanım için, Twinax'ı bükümlü çifte dönüştüren balunlar ve bir bus topolojisinden bir yıldız topolojisine dönüşen göbekler vardır.

Twinax, IBM tarafından tasarlanmıştır. Başlıca avantajları, yüksek hız (1 Mbit/s'ye karşı 9600 bit/sn) ve bağlantı başına birden çok adreslenebilir aygıttı. Başlıca dezavantajı, hacimli vidalı konektörlere sahip özel Twinax kablolama gerekliliğiydi.

Fiziksel katman

Sinyaller teller üzerinden 1 Mbit/s (1 μs/bit ± %2) oranında, Manchester kodlu , ön vurgu ile farklı şekilde gönderilir . Sinyal kodlaması sadece yaklaşık olarak diferansiyeldir ve tamamen diferansiyel olarak dengeli değildir. Genel olarak, iki sinyal hattından biri -0,32 V ± %20'ye sürülürken, diğeri 0 V taşır. Bu, -0,16 V ortak mod seviyesinde üst üste bindirilmiş ±0,16 V'luk iki diferansiyel sinyal olarak düşünülebilir. . Bununla birlikte, ön vurgu sağlamak için, bir sinyal düşük sürüldükten sonraki ilk 250 ns (1/4 bit zaman) için, negatif sinyal hattı -1,6 V'a sürülür. Bu süre boyunca, ortak mod voltajı -0,8 V'tur.

Bu sinyal, 152 m (500 fit) kablonun sonunda minimum ±100 mV sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.

İki kablo A ve B olarak gösterilir. Bir 0 bitini kodlamak için, bit süresinin ilk yarısı için A>B ve ikinci yarısı için A<B. 1 bit ise tam tersidir. Böylece, her bir sinyal hattı, ilk 250 ns'nin vurgulandığı, bir seferde 500 veya 1000 ns için düşük sürülür.

Veri bağlantısı katmanı

Bir mesaj, bit senkronizasyonu için beş normal 1 bit ile başlar (A 500 ns için düşük sürülür, ardından B 500 ns için düşük sürülür), ardından normal Manchester kodlama kurallarını ihlal eden üç bit uzunluğunda özel bir çerçeve senkronizasyon modeli gelir. A 1500 ns için düşük sürülür, ardından B 1500 ns için düşük sürülür. Bu, 1/3 normal hızda gönderilen 1 bit gibidir (ön-vurgu darbeleri 250 ns uzunluğunda kalmasına rağmen).

Bu kalıbı 256 adede kadar 16-bit veri çerçevesi takip eder. Her veri çerçevesi, 1 başlangıç ​​biti, 8 bitlik bir veri alanı, 3 bitlik bir istasyon adresi ve bir çift eşlik bitinden (başlangıç ​​bitini içerir, bu nedenle yalnızca veri ve adres alanları üzerindeki tek pariteye eşdeğerdir) oluşur. ). Bunu daha sonra üç veya daha fazla 0 doldurma biti izler. Bir IBM protokolü için olağandışı bir şekilde, her çerçeve içindeki bitler lsbit-first olarak gönderilir .

Tüm mesajlar kontrolör (ana) ve bir bağımlı cihaz arasında gönderilir. Denetleyiciden gelen bir mesajdaki ilk çerçeve, 0'dan 6'ya kadar aygıtın adresini içerir. Takip eden çerçevelerin adres alanı, genellikle aygıtın adresine ayarlanmış olmasına rağmen, 0'dan 6'ya kadar herhangi bir değer olabilir. Bir mesajdaki son çerçeve, mesaj sonu (EOM) göstergesi olarak 7 (tümü birler) adresini içerir. Tek çerçeveli bir mesajda EOM göstergesi bulunmaz.

Bir komut yanıt gerektirdiğinde, cihazın 30 ila 80 μs içinde yanıt vermesi beklenir. Bir aygıtın yanıtı da 256'ya kadar çerçeveden oluşur ve adresini son çerçeve hariç tüm çerçevelerde içerir. Bu durumda, tek çerçeveli bir yanıt EOM adresini içerir ve denetleyici, bunun en son adreslediği cihazdan geldiğini varsayar.

Genellikle, bir mesajdaki ilk çerçeve bir komut baytıdır ve takip eden çerçeveler ilişkili verilerdir.

MIL-STD-1553

MIL-STD-1553 , veri yolunun 70 ile 85 ohm arasında karakteristik empedansa sahip olması gerektiğini belirtirken, endüstri 78 ohm'da standardize edilmiştir. Benzer şekilde, endüstri genel olarak 78 ohm'luk karakteristik empedansa sahip Twinax kablosu olarak bilinen kablo üzerinde standardize edilmiştir.

Mevcut uygulamalar

SFP+ Doğrudan Takılan Bakır (10GSFP+Cu)

Bir DAC kablosunun her iki ucunda entegre SFP+ fişleri vardır.

Bu, aktif veya pasif Twinax (çift eksenli) kablo düzeneğiyle gelen ve doğrudan bir SFP+ muhafazasına bağlanan bakır 10 Gigabit Ethernet kablosudur . Aktif bir Twinax kablosu, sinyal kalitesini iyileştirmek için SFP+ muhafazasında aktif elektronik bileşenlere sahiptir; pasif bir Twinax kablosu esas olarak sadece düz bir "teldir" ve birkaç bileşen içerir. Genel olarak 7 metreden kısa Twinax kabloları pasif, 7 metreden uzun kablolar aktiftir ancak bu satıcıdan satıcıya değişiklik gösterebilir. SFP+ Doğrudan Takılan Bakır (DAC), düşük gecikme süresi ve düşük maliyeti nedeniyle 10 m'ye kadar ulaşan 10G Ethernet için popüler bir seçimdir.

Ana uygulamalardan biri, ağ donanımını SFP+ arabirimleri aracılığıyla bağlamaktır. Bu bağlantı türü, 5 metre mesafelerde 10 gigabit/saniye tam dupleks hızında iletim yapabilir. Ayrıca bu kurulum, mevcut 10GBASE-T Cat 6 / Cat 6a / Cat 7 kablolama sistemlerinden 15 ila 25 kat daha düşük alıcı-verici gecikmesi sunar : SFP+ ile Twinax için 0,1 μs ve mevcut 10GBASE-T spesifikasyonu için 1,5 ila 2,5 μs. SFP+ ile Twinax'ın güç çekişi yaklaşık 0,1 watt'tır ve bu da 10GBASE-T için 4-8 watt'tan çok daha iyidir.

Kablolamada her zaman olduğu gibi, dikkate alınması gereken noktalardan biri bit hata oranıdır (BER). Twinax bakır kablolama, Cisco'ya göre 10 −18'den daha iyi bir BER'ye sahiptir ve bu nedenle kritik ortamlardaki uygulamalar için kabul edilebilir.

AWG kablo boyutu Sürekli bükülme yarıçapı
24 1,5 inç (38 mm)
26 1,3 inç (33 mm)
28 1,0 inç (25 mm)
30 0,9 inç (23 mm)

Kablolar, asgari aşağıdaki kıvrılmamış olmalıdır bükülme yarıçapının ifade kablo boyutuna bağlıdır, AWG . Sağdaki tablo, SFP+ sürekli bükülme yarıçapları için tipik olarak kabul edilen minimum değerleri özetlemektedir .

Bu SFP+ Twinax DAC, aynı ada sahip bir IEEE veya başka bir standart olmamasına rağmen, bazı üreticiler tarafından "10GBASE-CR" olarak da anılır.

100 Gbit Ethernet

7 m çift eksenli kablo kullanan 40GBASE-CR4 ve 100GBASE-CR10 fiziksel katmanlar , IEEE 802.3bj çalışma grubu tarafından 100 Gbit Ethernet spesifikasyonlarının bir parçası olarak geliştirilmektedir ; 100G QSFP28 DAC, bu uygulama için ana tiptir.

SATA 3.0 kabloları

Diferansiyel çiftler için çift Twinax iletkenlerini gösteren bir SATA 3.0 kablosunun kesiti.

SATA 3.0 kabloları Twinax (çift eksenli kablo) kullanılarak uygulanır.

DisplayPort

Birçok DisplayPort kablo üreticisi , 2,7 Gbit/s sinyal hızı için katı ekleme kaybı, geri dönüş kaybı ve karışma gereksinimlerini karşılamak için Twinax yapılandırmalarını da kullanıyor.

MIL-STD-1553

MIL-STD-1553 veri yolu ve saplama cihazlarını bağlamak için kullanılan kablo , 1 MHz'de 78 ohm'luk bir karakteristik empedansa sahiptir. Veriyolu ve saplama cihazlarını bağlamak için Twinax olarak bilinen 2 iletkenli bükümlü çift kablo kullanılır. Yalıtılmış çiftler dengelidir ve çiftlerin etrafında genel bir koruyucu örgü bulunur. Sinyal taşıyan çiftlerin bükülmesi, teorik olarak çiftin neden olduğu herhangi bir rastgele indüklenmiş gürültüyü iptal eder. İki dahili dielektrik dolgu, toprağa sızıntı kapasitansını en aza indirmek için örgüyü çiftlerden ayırır. Dolgu maddeleri ayrıca çiftlerin tek tip bükülmesine yardımcı olur. %90 örgü kapsama alanı, çifti dış gürültüden korur. PVC dış kılıf kablo laboratuvar kullanımı için uygundur, yüksek sıcaklık dereceli dış kılıf kablo ise araç kullanımı için uygundur.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar