Cara PHY menangkap sinyal dari ujung jauh
Bagikan
Kedua arah berbagi satu pasangan kabel.
Estimasi
PHY menggunakan simbol yang dikirimnya sendiri sebagai acuan.
Kurangkan
Dalam contoh ilustratif ini, nilai yang tersisa adalah 0.22.
Daftar periksa verifikasi di meja uji
Bandingkan kabel patch yang telah dipastikan berfungsi baik dengan kanal terpasang. Catat perubahan laju, mode dupleks, dan nilai penghitung.
Saat dua perangkat gigabit dihubungkan di dalam kabinet kontrol, pengendali dapat mengirim permintaan polling sambil menerima data dari transaksi lain. Kabel Ethernet pada umumnya berisi delapan konduktor tembaga yang dipilin menjadi empat pasangan. Pada 1000BASE-T dupleks penuh, setiap pasangan membawa sinyal kedua arah secara bersamaan. Penerima dapat memisahkannya karena sudah mengetahui urutan simbol yang dikirimnya sendiri. Penerima memperkirakan bagaimana urutan tersebut muncul kembali di jalur penerimaan, lalu mengurangkan hasil estimasi itu.
Keempat pasangan bekerja bersama
Bedakan bentuk konektor dari aturan transmisinya. Sambungan 100BASE-TX pada umumnya menggunakan dua pasangan, satu untuk mengirim dan satu untuk menerima. 1000BASE-T dupleks penuh menggunakan keempat pasangan secara bersamaan. Kedua ujung mengirimkan sinyal pada setiap pasangan, sehingga pin tidak dapat ditetapkan secara permanen hanya untuk menerima. Dupleks penuh berarti transmisi dapat berlangsung secara bersamaan dalam kedua arah. Ini tidak menggandakan laju tautan pada salah satu arah.
Logika switch di dalam kabinet memproses frame Ethernet. Transceiver lapisan fisik, atau PHY, mengodekan informasi digital menjadi sinyal listrik yang sesuai untuk pasangan terpilin dan mengopelkannya ke kabel melalui komponen magnetik port. Ujung jauh melakukan hal yang sama. Ilustrasi menyoroti satu pasangan agar kedua arah lebih mudah diikuti. Transceiver gigabit memproses dan menyelaraskan simbol yang diterima melalui keempat pasangan untuk merekonstruksi data. Kehilangan satu pasangan tidak sekadar mengurangi kapasitas gigabit dengan proporsi tetap.
Bagi aplikasi, tautan ini bersifat dua arah, sedangkan pada rangkaian terdapat dua sinyal diferensial yang bertumpuk pada satu pasangan. Penerima diferensial merespons selisih tegangan antara kedua konduktor. Cara ini menolak sebagian interferensi yang tertangkap secara serupa oleh kedua kawat. Namun, pemancar lokal juga menghasilkan sinyal diferensial, sehingga selisih tegangan antara kedua kawat tidak memberi tahu PHY dari ujung mana sinyal itu dikirim.
Rangkaian analog ujung depan terlebih dahulu meredam sinyal lokal
Perhatikan papan rangkaian port generik. Konektor dan komponen magnetik berada di sisi kabel. Rangkaian pengirim dan penerima berada di dalam PHY. Sinyal dari ujung jauh tiba melalui kabel dan komponen magnetik, sedangkan sinyal kirim lokal keluar melalui jalur kopling yang sama. Jika bentuk gelombang campuran langsung diteruskan ke rangkaian pencuplik, komponen lokal yang kuat dapat menutupi perubahan sinyal yang jauh lebih kecil dari ujung jauh setelah melewati bentangan kabel yang panjang.
Salah satu rancangan yang umum menggunakan rangkaian hibrida analog. Rangkaian ini memungkinkan pengiriman dan penerimaan berbagi sambungan di sisi saluran sekaligus meredam sebagian komponen sinyal kirim lokal sebelum pencuplikan. Dengan demikian, rangkaian pencuplik dapat membedakan sinyal masuk dengan lebih baik. Konektor, komponen magnetik, dan PHY pada ilustrasi menunjukkan posisi fungsional secara umum. Gambar tersebut tidak mengidentifikasi cip yang digunakan pada produk Feichang mana pun dan tidak menyiratkan bahwa rangkaian hibrida merupakan komponen terpisah yang terlihat pada papan.
Konektor, panel patch, dan segmen kabel tidak dapat mempertahankan impedansi ideal di setiap titik. Perubahan impedansi dapat memantulkan sebagian sinyal lokal. Pantulan tersebut memerlukan waktu untuk kembali. Mengurangkan hanya sinyal kirim lokal saat ini masih menyisakan komponen yang tertunda, dan diskontinuitas yang berbeda dapat menghasilkan gema dengan amplitudo dan tundaan yang berbeda. Karena itu, penerima memerlukan tahap pembatalan kedua.
Perkirakan gema dari urutan simbol kirim yang diketahui, lalu kurangkan
PHY sudah memiliki salinan simbol yang dikirimnya. Pemrosesan digital di jalur penerimaan dapat menggunakan simbol lokal saat ini dan sebelumnya sebagai acuan, dengan memberi bobot pada kontribusi dari berbagai tundaan untuk memperkirakan gema di titik pencuplikan. Mengurangkan hasil estimasi tersebut dari sampel campuran memudahkan pendeteksian simbol dari ujung jauh. Perubahan pada pengabelan dapat mengubah jalur gema, sehingga estimasi harus mengikuti jalur tersebut alih-alih menerapkan satu nilai tetap untuk semua kabel.
Ambil satu sampel hipotetis. Setelah melewati rangkaian analog ujung depan, penerima melihat nilai campuran sebesar 0.8 dalam satuan arbitrer. Misalkan 0.6 adalah gema lokal dan 0.2 berasal dari ujung jauh. Jika pemrosesan digital memperkirakan nilai gema sebesar 0.58, hasil pengurangannya adalah 0.22. Nilai ini mendekati nilai dari ujung jauh, yaitu 0.2, dengan galat sisa sebesar 0.02. Angka-angka ini memungkinkan perhitungannya diperiksa. Angka tersebut bukan nilai tegangan standar maupun hasil pengukuran peralatan. Gema pada saat pencuplikan lain dapat bernilai negatif, sehingga pengurangannya justru memperbesar hasil.
Penerima nyata juga menghadapi cakap silang dari pasangan lain, rugi-rugi kanal, dan interferensi antarsimbol. Pembatalan cakap silang ujung dekat dan ekualisasi menangani efek yang berbeda. Proses ini berlangsung saat PHY memulihkan simbol. Logika switch pada tahap berikutnya menerima frame yang telah dipulihkan atau mendeteksi kesalahan penerimaan. Tangkapan dari port switch yang dikonfigurasi untuk pencerminan dapat menunjukkan bagaimana frame bergerak pada lapisan berikutnya, tetapi tidak dapat menampilkan sisa gema internal.
Mengapa kabel patch pendek dapat berfungsi ketika kanal terpasang bermasalah
Dua perangkat dapat menegosiasikan tautan gigabit yang stabil melalui kabel patch pendek, tetapi sesekali melakukan negosiasi ulang atau mengalami akumulasi kesalahan penerimaan saat disambungkan kembali melalui panel patch kabinet dan pengabelan permanen. Perbandingan ini membantu mempersempit pencarian penyebabnya. Kesalahan pemasangan pasangan (split pair), kontak yang buruk, pilinan yang dibuka terlalu panjang, rugi sisip, cakap silang, atau perbedaan konfigurasi dapat menimbulkan gejala serupa. Indikator tautan yang menyala menunjukkan bahwa tautan telah terbentuk pada saat itu. Indikator tersebut tidak mengukur margin operasinya.
Dalam periode pemeliharaan yang telah disetujui, catat laju hasil negosiasi dan jumlah kesalahan penerimaan di kedua ujung. Sebagai pembanding, gunakan kabel patch pendek yang telah dipastikan berfungsi baik dengan perangkat, pengaturan, dan lalu lintas yang sama. Sambungkan kembali kanal terpasang dan gunakan alat sertifikasi kabel yang sesuai untuk menguji pemetaan kawat, rugi sisip, rugi pantul, dan cakap silang ujung dekat berdasarkan batas yang berlaku untuk instalasi tersebut. Rugi pantul memberikan informasi tentang pantulan di kanal. Kesalahan penerimaan menggambarkan kinerja tautan saat digunakan. Kedua hasil ini dapat saling menguatkan, tetapi masing-masing tidak dapat menunjukkan kondisi filter internal PHY secara langsung.
Jika kanal terpasang menunjukkan masalah, periksa secara terpisah kabel patch kabinet, terminasi panel patch, kabel permanen, dan terminasi di lapangan, dengan mengubah satu unsur saja setiap kali. Catat lalu lintas di kedua arah dan kenaikan nilai penghitung kesalahan setelah setiap perubahan. Bandingkan periode pengamatan dengan durasi yang sama. Jika proyek mensyaratkan pemeriksaan stabilitas yang lebih lama, sertakan kondisi operasi peralatan dan getaran yang representatif serta kondisi penahan kabel sebagaimana terpasang. Satu kali lulus uji di meja tidak membuktikan keandalan jalur dalam operasi produksi.
Membaca spesifikasi produk dan hasil pengujian
Switch terkelola Feichang untuk rel DIN dengan empat port optik 10G dan delapan port tembaga gigabit mencantumkan delapan antarmuka 10/100/1000BASE-T RJ45 dengan negosiasi otomatis. Ini adalah salah satu contoh antarmuka tembaga industri yang dibahas di sini. Arsitektur analog, estimasi digital, diagnostik, dan perilaku pemulihan bergantung pada peralatannya. Jika switch juga memiliki port serat optik, uji kanal tembaga dan anggaran daya optik secara terpisah.
Untuk uji penerimaan, ajukan tiga pertanyaan yang dapat diverifikasi. Apakah perangkat telah menegosiasikan laju dan mode dupleks yang ditargetkan? Apakah hasil pengukuran pantulan dan cakap silang memenuhi batas pengabelan yang dipilih? Apakah aplikasi yang sebenarnya dapat bertukar lalu lintas di kedua arah seiring waktu? Status perangkat menjawab pertanyaan pertama, alat sertifikasi kabel menjawab pertanyaan kedua, dan nilai penghitung serta hasil pengujian aplikasi menjawab pertanyaan ketiga. Dengan demikian, cara PHY menangkap sinyal dari ujung jauh dapat dikaitkan dengan bukti yang benar-benar dapat dikumpulkan oleh teknisi.
Sumber dan cakupan
PHY Marvell 88E1111, §2.6.3 · Switch industri Feichang dengan empat port optik -10G dan delapan port tembaga gigabit (bahasa Mandarin)
Diterjemahkan dari artikel teknis berbahasa Mandarin: Baca artikel asli berbahasa Mandarin.
Pertanyaan umum
Apakah Ethernet gigabit dupleks penuh menggunakan pasangan kabel terpisah untuk mengirim dan menerima?
Pada 1000BASE-T dupleks penuh, setiap satu dari keempat pasangan membawa sinyal di kedua arah.
Apakah penerimaan diferensial menghilangkan sinyal kirim lokal?
Penerimaan diferensial menolak sebagian interferensi mode bersama. Sinyal kirim lokal itu sendiri bersifat diferensial dan memerlukan pembatalan gema.
Apakah tangkapan paket dapat menunjukkan sisa gema?
Tangkapan paket biasa berisi frame yang telah dipulihkan. Bandingkan hasil sertifikasi kanal, nilai penghitung port, dan hasil uji penggantian terkontrol.
Bacaan lebih lanjut
Mengapa Classical CAN menyisipkan bit isian · Apa yang dikirim port serat optik gigabit di sela-sela frame
