Rata Niquist spune că rata maximă a simbolurilor independente (fp) este de două ori mai mare decât lățimea de bandă de frecvență a canalului (B).
fp ⤠2B
Legea lui Hartly introduce ideea că cantitatea de informație care poate fi codificată în fiecare simbol independent depinde de numărul de niveluri diferite pe care receptorul le poate distinge și, prin urmare, rata de informare depinde de lățimea de bandă de frecvență, amplitudinea semnalului (A) și cât de precis poate distinge receptorul nivelurile de semnal (ÎV).
R ⤠2BButuruga2(1 + A/ÎV)
Logaritmul de acolo este notabil, deoarece ne arată că, în timp ce crește numărul de niveluri pe care receptorul le poate distinge, crește rata de date, există randamente descrescătoare.
Teorema Shannon-Hartly se bazează pe aceste idei și proprietățile statistice ale zgomotului și leagă rata maximă de informare teoretic realizabilă cu lățimea de bandă și raportul semnal-zgomot pentru un canal supus zgomotului alb Gaussian aditiv și cu o schemă de codare care are context nelimitat pentru utilizați pentru corectarea erorilor.
C = BButuruga2(1 + S/N)
Maximele teoretice și sistemele din lumea reală nu sunt același lucru. 10BASE-T Ethernet a fost proiectat mai mult pentru simplitate decât pentru eficiența lățimii de bandă și primește doar 1 bit pe secundă pe Hz pentru o lățime de bandă de 10MHz. 100BASE-TX folosește o schemă de codare multi-nivel care realizează puțin peste 3 biți pe secundă pe Hz pentru o lățime de bandă de 31,25 MHz. 1000BASE-T folosește o schemă de codare mai complexă, care împinge până la 4 biți pe secundă pe Hz și utilizează toate cele patru perechi pentru transmisie în ambele direcții, astfel încât o rată de date de 1000 MBps este atinsă cu o lățime de bandă de numai 62,5 MHz.
Cu alte cuvinte, datorită designurilor de interfață mai avansate, în timp ce rata de date a crescut cu un factor de 100, lățimea de bandă a crescut doar cu un factor de 6,25. Din păcate, după 1000BASE-T, randamentele descrescătoare au început să intre.
10GBASE-T a crescut până la 6,25 biți pe secundă pe Hz, dar cu patru benzi de date care au ca rezultat o lățime de bandă de 400MHz. Prea mult pentru multe fabrici de cablu existente. Acest lucru a dus la crearea standardelor 2.5G și 5G bazate pe schema de modulare utilizată de 10GBASE-T, dar cu rate de date mai mici.
Există, de asemenea, standarde 25GBASE-T și 40GBASE-T care preiau schema de modulare folosită de 10GBASE-T și o scalează la lățimi de bandă mai mari, dar nu găsesc nicio dovadă că cineva le-a vândut efectiv.
Cifrele de frecvență a titlurilor pentru un tip de cablu sunt doar o parte a poveștii. Un cablu nu se oprește brusc să transporte semnale la o anumită frecvență, performanța se înrăutățește treptat (mai multă atenuare, mai multă diafonie, mai multă dispersie).În cele din urmă, degradarea semnalului va ajunge la un punct în care semnalele nu mai pot fi recepționate în mod fiabil.
Fiecare viteză a Ethernetului perechi răsucite a fost proiectată pentru un anumit tip de cablu, dar există câteva subtilități.
- 10BASE-T a fost proiectat pentru Cat 3 sau mai bun.
- 100BASE-TX a fost proiectat pentru Cat 5 sau mai bun.
- 1000BASE-T a fost proiectat să ruleze pe Cat 5, cu toate acestea s-a descoperit că specificația Cat 5 nu a limitat suficient diafonia, așa că, deși ar funcționa de obicei, exista o posibilitate de probleme, Cat 5e a fost introdus pentru a remedia aceste deficiențe.
- 10GBASE-T necesită Cat6A pentru întreaga distanță de 100 de metri, poate funcționa peste CAT 6 din lumea reală la distanțe mai scurte, dar similar cu situația cu 1000BASE-T peste CAT 5, acest lucru nu poate fi garantat pe un cablu „cel mai rău caz”.
- 2.5GBASE-T este proiectat pentru Cat5e
- 5GBASE-T este proiectat pentru Cat6 și serii mai scurte de Cat 5e.
- 25GBASE-T și 40GBASE-T ar trebui să necesite Cat 8, dar nu îmi este clar dacă acele standarde vor fi vreodată un lucru sau dacă viteze atât de mari se vor lipi de fibră (și cablurile de atașare directă pentru curse scurte).
Ethernet nu a luat în considerare în mod tradițional parametrii cablului atunci când a stabilit ce viteză să se conecteze, deși unii producători și-au adăugat propriile extensii la procesul de negociere, care o fac. Pentru 2,5 GBASE-T și 5GBASE-T, alianța NbaseT a venit cu o funcție de „downshift” pentru a ține cont de calitatea cablului, dar nu este evident dacă este un standard IEEE sau nu.
Chiar și acolo unde negocierea ține cont de parametrii cablului, este încă limitată la un set fix de viteze standard. Nu este ca Wi-Fi sau variantele moderne DSL, care sunt foarte adaptabile la condițiile canalului.
Deci, ce să faci în practică?
Dacă credeți că 1G va fi suficient pentru a dura toată viața cablajului, atunci obțineți cel puțin Cat5e.
Dacă crezi că ai putea dori 10G acum sau în viitor, atunci poți lua în considerare Cat 6 sau 6A, problema este că, de fapt, atingerea standardelor Cat 6 și 6A poate fi o provocare, există o mulțime de prostii care nu se îndeplinesc. standardele pe care le pretinde și terminațiile pe teren necesită multă atenție pentru a îndeplini specificația 6A. Cat6a pare să fie, de asemenea, substanțial mai scump decât Cat5e.
Nu cred că are rost să instalezi Cat 7 sau Cat 8 în această etapă, dacă crezi că s-ar putea să ai nevoie de mai mult de 10G la un moment dat în viitor, fie să instalezi un singur mod de fibră acum, fie să instalezi conducte/conducte astfel încât să poți instalați cablul de care aveți nevoie atunci când aveți nevoie.
