Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Двухосный штекер

Твинаксиальный кабель , или "Твинакс" , представляет собой тип кабеля, подобного коаксиальному кабелю , но с двумя внутренними проводниками вместо одного. Из-за экономической эффективности это становится обычным явлением в современных (2013 г.) приложениях высокоскоростной дифференциальной сигнализации с очень коротким радиусом действия .

Устаревшие приложения [ править ]

IBM [ править ]

Исторически Twinax был кабелем, предназначенным для терминалов и принтеров IBM 5250 , который использовался с хостами среднего уровня IBM System / 34 , System / 36 , System / 38 и IBM System i (ранее известный как AS / 400), а также с IBM Power Systems. машины под управлением IBM i . Передача данных является полудуплексной, сбалансированной, со скоростью 1 Мбит / с, по одной экранированной витой паре 110 Ом. [1]

С Twinax можно адресовать семь устройств, от адреса рабочей станции от 0 до 6. Устройства не обязательно должны быть последовательными.

Twinax - это шинная топология, для правильной работы которой требуется терминирование. Большинство Т-образных соединителей Twinax имеют функцию автоматического подключения. Для использования в зданиях с проводной витой парой категории 3 или выше существуют балуны, которые преобразуют Twinax в витую пару, и концентраторы, которые преобразуют топологию шины в топологию звезды.

Twinax был разработан IBM. Его основными преимуществами были высокая скорость (1 Мбит / с против 9600 бит / с) и наличие нескольких адресуемых устройств на одно соединение. Основным недостатком было требование использовать проприетарные кабели Twinax с громоздкими винтовыми разъемами.

Физический уровень [ править ]

Сигналы передаются дифференцированно по проводам со скоростью 1 Мбит / с (1 мкс / бит ± 2%), кодируются по Манчестеру , с упреждением . [2] Кодирование сигнала является приблизительно дифференциальным и не полностью дифференциально сбалансированным. Как правило, на одну из двух сигнальных линий подается напряжение -0,32 В ± 20%, а на другой - 0 В. Это само по себе можно рассматривать как два дифференциальных сигнала ± 0,16 В, наложенных на синфазный уровень -0,16 В. . Однако, чтобы сделать упор, в течение первых 250 нс (время 1/4 бита) после того, как сигнал переходит в низкий уровень, отрицательная сигнальная линия приводится к значению -1,6 В. В это время синфазное напряжение составляет -0,8 В.

Этот сигнал предназначен для обеспечения минимального напряжения ± 100 мВ на конце кабеля длиной 152 м (500 футов).

Два провода обозначены A и B. Для кодирования бита 0 A> B для первой половины битового времени и A <B для второй половины. 1 бит - это наоборот. Таким образом, на каждую сигнальную линию подается низкий уровень на 500 или 1000 нс за раз, из которых выделяются первые 250 нс.

Уровень канала передачи данных [ править ]

Сообщение начинается с пяти обычных 1 битов (A, управляемых низким уровнем в течение 500 нс, затем B, управляемым низким в течение 500 нс) для битовой синхронизации, за которым следует специальный шаблон кадровой синхронизации, трехбитный, который нарушает обычные правила манчестерского кодирования. На A устанавливается низкий уровень на 1500 нс, затем на B устанавливается низкий уровень на 1500 нс. Это похоже на отправку 1 бита с 1/3 нормальной скорости (хотя длительность импульсов предварительного выделения остается 250 нс). [2] [3]

За этим шаблоном следует до 256 16-битных кадров данных. Каждый кадр данных состоит из начального бита 1, 8-битного поля данных, 3-битного адреса станции и бита четности (который включает в себя стартовый бит, поэтому он эквивалентен нечетной четности только по полям данных и адреса). ). Затем следуют три или более бита заполнения 0. В отличие от протокола IBM, биты в каждом кадре отправляются в первую очередь по lsbit . [3]

Все сообщения отправляются между контроллером (ведущим) и одним ведомым устройством. Первый кадр в сообщении от контроллера содержит адрес устройства от 0 до 6. Поле адреса следующих кадров может иметь любое значение от 0 до 6, хотя обычно также устанавливается на адрес устройства. Последний кадр в сообщении включает в себя адрес 7 (все единицы) в качестве индикатора конца сообщения (EOM). Однокадровое сообщение не имеет индикатора EOM.

Когда команда требует ответа, ожидается, что устройство ответит через 30–80 мкс. Ответ устройства также состоит из 256 кадров и включает его адрес во все кадры, кроме последнего. В этом случае однокадровый ответ включает адрес EOM, и контроллер предполагает, что он исходит от устройства, к которому он обращался последним.

Как правило, первый кадр в сообщении - это командный байт, а следующие кадры - это связанные данные. [3] [4]

MIL-STD-1553 [ править ]

MIL-STD-1553 указывает, что характеристическое сопротивление шины данных должно составлять от 70 до 85 Ом, в то время как в промышленности стандартизовано 78 Ом. Точно так же в отрасли стандартизован кабель, известный как твинаксиальный кабель, с характеристическим сопротивлением 78 Ом.

Текущие приложения [ править ]

SFP + Медь с прямым подключением (10GSFP + Cu) [ править ]

Кабель DAC имеет встроенные разъемы SFP + на каждом конце.

Это медный кабель 10 Gigabit Ethernet, который поставляется в виде активного или пассивного твинаксиального (твинаксиального) кабеля и подключается непосредственно к корпусу SFP + . Активный кабель Twinax имеет активные электронные компоненты в корпусе SFP + для улучшения качества сигнала; Пассивный кабель Twinax в основном представляет собой прямой «провод» и содержит несколько компонентов. Как правило, твинаксиальные кабели короче 7 метров являются пассивными, а кабели длиной более 7 метров - активными, но это может варьироваться от поставщика к поставщику. SFP + Direct Attach Copper (DAC) - популярный выбор для сетей 10G Ethernet, длина которых достигает 10 м [5] из-за низкой задержки и низкой стоимости.

Одно из основных приложений - подключение сетевого оборудования через интерфейсы SFP +. Этот тип соединения позволяет передавать со скоростью полнодуплексного режима 10 гигабит / с на расстояние 5 метров. Более того, эта установка предлагает в 15-25 раз меньшую задержку трансивера, чем существующие кабельные системы 10GBASE-T Cat 6 / Cat 6a / Cat 7 : 0,1 мкс для Twinax с SFP + по сравнению с 1,5 до 2,5 мкс для текущей спецификации 10GBASE-T. Потребляемая мощность Twinax с SFP + составляет около 0,1 Вт, что также намного лучше, чем 4–8 Вт для 10GBASE-T.

Как всегда с кабельной разводкой, одним из важных моментов является коэффициент ошибок по битам (BER). По данным Cisco, твинаксиальный медный кабель имеет BER выше 10 −18 , поэтому он приемлем для приложений в критических средах.

Размер кабеля AWGУстойчивый радиус изгиба
241,5 дюйма (38 мм)
261,3 дюйма (33 мм)
281,0 дюйма (25 мм)
300,9 дюйма (23 мм)

Кабели не должны быть согнуты ниже их минимального радиуса изгиба , [6] [7] , который зависит от размера кабеля, выраженной в AWG . В таблице справа приведены минимальные значения, обычно допускаемые для устойчивых радиусов изгиба SFP + .

Этот SFP + Twinax DAC также упоминается некоторыми производителями как «10GBASE-CR», [8] даже несмотря на то, что не существует IEEE или другого стандарта с таким названием.

100 Гбит Ethernet [ править ]

Физические уровни 40GBASE-CR4 и 100GBASE-CR10 с использованием двухосевого кабеля длиной 7 м разрабатываются рабочей группой IEEE 802.3bj как часть спецификаций 100 Gbit Ethernet ; ЦАП 100G QSFP28 является основным типом для этого приложения.

Кабели SATA 3.0 [ править ]

Поперечное сечение кабеля SATA 3.0, показывающее двойные проводники Twinax для дифференциальных пар.

Кабели SATA 3.0 реализованы с использованием Twinax (твинаксиальный кабель).

DisplayPort [ править ]

Многие производители кабелей DisplayPort также используют конфигурации Twinax для обеспечения строгих требований к вносимым потерям, обратным потерям и перекрестным помехам для скорости передачи сигналов 2,7 Гбит / с.

MIL-STD-1553 [ править ]

Кабель, используемый для соединения шины MIL-STD-1553 и заглушек, имеет характеристическое сопротивление 78 Ом на частоте 1 МГц. Двухжильный кабель с витой парой, известный как Twinax, используется для соединения шины и оконечных устройств. Изолированные пары сбалансированы и имеют общую экранирующую оплетку вокруг пар. Скручивание пар, несущих сигнал, теоретически устраняет любой случайный наведенный шум, вызванный парой. Два внутренних диэлектрических наполнителя отделяют оплетку от пар, чтобы минимизировать емкость утечки на землю. Наполнители также способствуют равномерному скручиванию пар. Покрытие оплеткой 90% защищает пару от внешнего шума. Кабель с внешней оболочкой из ПВХ подходит для использования в лаборатории, а кабель с внешней оболочкой, рассчитанный на высокие температуры, - для использования в транспортных средствах.

См. Также [ править ]

  • Коаксиальный кабель
  • IBM 5250
  • Триаксиальный кабель

Ссылки [ править ]

  1. ^ "NLynx Technologies - что такое Twinax?" . NLynx. 2006. Архивировано из оригинала на 6 октября 2007 года.
  2. ^ a b Куигли, Томас Дж. (март 1988 г.), Подключение DP8344 к Twinax (PDF) , National Semiconductor, AN-516, заархивировано из оригинала (PDF) 15 июня 2011 г.
  3. ^ Б с Twinax кабелем информации , Анзак Computer Equipment Corporation, 2004-07-22, архивируется с оригинала на 4 марта 2011 года , получен 2009-01-30
  4. ^ Норкросс, Томас; Патчен, Пол Дж .; Куигли, Томас Дж .; Коротко, Тим; Уорсли, Дебра; Джонсон, Лаура (апрель 1995 г.), MPA-II - многопротокольный адаптер эмуляции терминала, использующий DP8344 (PDF) , National Semiconductor, AN-641, заархивировано из оригинала (PDF) 5 марта 2012 г.
  5. ^ "10-гигабитный Ethernet - алфавитный суп еще никогда не был таким вкусным" . Архивировано 17 августа 2009 года . Проверено 13 августа 2009 .CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  6. ^ «Рекомендуемые минимальные радиусы изгиба для кабелей QSFP + и SFP +» . Архивировано 24 апреля 2014 года . Проверено 24 апреля 2014 .
  7. ^ «Временные и устойчивые радиусы изгиба для кабелей GORE ™ SFP +» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 24 апреля 2014 года . Проверено 24 апреля 2014 .
  8. ^ "Трансиверы и кабели Arista Networks" . Архивировано 12 мая 2014 года . Проверено 28 марта 2012 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Модули Cisco 10GBASE SFP +
  • MIL-STD-1553B Концепции и соображения от MilesTek Corporation ( Архивировано 24 февраля 2012 г., в Wayback Machine