Fast/Gigabit Ethernet Teknolojileri ve CAT Kablo Tipleri

Ethernet, bilgisayar Network'lerında veri paketlerinin kablolu bir ortam üzerinden iletilmesini sağlayan, 10BASE-T (10 Mbps), 100BASE-TX (100 Mbps), 1000BASE-T (1 Gbps), 10GBASE-T (10 Gbps), 40GBASE-LR4 (40 Gbps) ve 100GBASE-ER4 (100 Gbps) gibi farklı hızlarda ve ortamlarda çalışan ve IEEE 802.3 standardı ile tanımlanan bir Network teknolojisidir. Ethernet'in bu esnek ve geniş yelpazesi, onu modern Network altyapılarının temel taşlarından biri yapmaktadır. Ethernet, modern dijital iletişim Network'lerının temel taşını oluşturan kritik bir teknolojidir.

İlk olarak 1970'lerde Xerox'un Palo Alto Research Center (PARC) laboratuvarında Robert Metcalfe ve ekibi tarafından geliştirilen Ethernet, zamanla geniş bir kabul görerek, hem Local Area Network (LAN) hem de Wide Area Network (WAN) uygulamaları için tercih edilen bir Network standardı haline gelmiştir. IEEE 802.3 standardı altında tanımlanan Ethernet, çeşitli hız ve kablolama seçenekleri sunarak geniş bir uygulama yelpazesi sağlamaktadır.

Ethernet Standartları ve Hızları

Ethernet teknolojisi, farklı hız ve fiziksel ortamları kapsayan çeşitli standartlar ile tanımlanmıştır. Aşağıda bazı önemli Ethernet standartları ve bunların özellikleri yer almaktadır:

Bu standartlar, Ethernet'in esnekliğini ve ölçeklenebilirliğini artırarak, farklı Network gereksinimlerine uyum sağlamasını mümkün kılar. Twisted Pair kablolama, özellikle kısa mesafeli uygulamalarda yaygın olarak kullanılırken, Fiber Optic kablolama uzun mesafelerde yüksek hız ve düşük gecikme ile veri iletimi sağlar.

Uygulama Alanları Ethernet teknolojisi, geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir ve sadece LAN ile sınırlı kalmayıp, Metropolitan Area Network (MAN) ve Wide Area Network (WAN) gibi daha geniş alan Network'lerında da kullanılmaktadır. Ethernet'in sağladığı yüksek bant genişliği ve düşük gecikme süreleri, veri merkezleri, kurumsal Network'ler, ev Network'leri ve servis sağlayıcı Network'leri gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak benimsenmesini sağlamaktadır.

Özellikle Fiber Optic kablo teknolojisi ile Ethernet'in uzun mesafelerde bile yüksek hız ve güvenilirlikle veri iletimi yapabilmesini mümkün kılmaktadır. Bu özellikler, Ethernet'in gelecekte de Network teknolojilerinin temelini oluşturmaya devam edeceğini göstermektedir.

Ethernet teknolojisi, sunduğu güvenilirlik, esneklik ve geniş uygulama yelpazesi sayesinde, modern iletişim altyapısının vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir. Gelişen standartlar ve hızlar ile Ethernet, gelecekte de Network teknolojilerinin temel yapı taşlarından biri olmaya devam edecektir. Bu nedenle, Ethernet'in temel prensiplerinin ve standartlarının anlaşılması, Network mühendisleri ve bilgi teknolojileri profesyonelleri için büyük önem taşımaktadır.

1- Fast Ethernet Teknolojisi Nedir?

Fast Ethernet'in Temel Özellikleri

Fast Ethernet, önceki 10 Mbps Ethernet standardına kıyasla çok daha yüksek bir veri iletim hızına sahiptir. Bu hız artışı, özellikle yüksek bant genişliği gerektiren uygulamalar ve yoğun Network trafiği olan ortamlar için büyük bir avantaj sağlar. Fast Ethernet teknolojisi, hem bakır kablo (örneğin CAT5) hem de fiber optik kablo üzerinden çalışabilir, bu da çeşitli Network ortamlarında esneklik sunar.

Çalışma Prensipleri

Fast Ethernet, CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) erişim yöntemi kullanarak Network trafiğini düzenler. Bu yöntem, Network üzerindeki cihazların veri iletimini kontrol eder ve olası çakışmaları tespit ederek veri kaybını önler.

Ayrıca Fast Ethernet, Full-Duplex modu destekleyerek aynı anda hem veri gönderimi hem de alımı yapılmasına olanak tanır, bu da Network performansını ve verimliliğini artırır.

Avantajları

1.1- CAT Kablo Fast Ethernet Teknolojisi

100BaseTX

100BASE-TX, Ethernet teknolojisinin bir versiyonu olup, veri iletim hızını 100 Mbps seviyesinde sağlayan bir Network standardıdır. IEEE 802.3u standardı altında tanımlanan 100BASE-TX, Fast Ethernet ailesinin bir parçasıdır ve geniş bant genişliği gereksinimleri olan Network'ler için uygun bir çözüm sunar.

100BASE-TX'in Temel Özellikleri 100BASE-TX, genellikle çift bükümlü bakır kablo (CAT5 veya daha yüksek) kullanarak 100 Mbps hızında veri iletimi sağlar. Bu standart, maksimum 100 metreye kadar olan mesafelerde etkili performans sunar ve geniş çapta kabul görmüş bir Ethernet çözümüdür. 100BASE-TX, iki çift bükümlü bakır kablo kullanarak veri iletimi yapar: biri veri gönderimi için, diğeri ise veri alımı için.

Çalışma Prensipleri

100BASE-TX, Ethernet Frame'lerinin veri iletimini düzenlemek için CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) erişim yöntemini kullanır. Bu yöntem, Network üzerindeki cihazların veri iletimini kontrol eder ve olası çakışmaları tespit ederek veri kaybını önler.

Ayrıca 100BASE-TX, Full-Duplex modu destekleyerek aynı anda hem veri gönderimi hem de alımı yapılmasına olanak tanır, bu da Network performansını ve verimliliğini artırır.

Avantajları

Uygulama Alanları

100BASE-TX, çeşitli Network ortamlarında geniş çapta kullanılmaktadır.

• Kurumsal Network'ler: Ofislerde ve işyerlerinde yoğun veri trafiği olan ortamlar için uygun bir çözümdür.
• Eğitim Kurumları: Okullar ve üniversitelerde, sınıf ve laboratuvar Network bağlantılarında yaygın olarak kullanılır.
• Ev Network'lerı: Geniş bant internet bağlantıları ve ev içi Network kurulumları için uygundur.
 

100BASE-TX standartında Fast Ethernet teknolojisi ile çalışan CAT5 bakır kablonun kullandığı 4 tel çift kablodaki veri iletim frekansları aşağıdaki gibi olacaktır.

1- Her Tel Çifti için Frekans: 25 MHz

Her bir tel çifti, 25 MHz frekans aralığında çalışır. Yani, her bir tel çifti (4 çift kablo) kendi içinde ayrı ayrı 25 MHz frekansında sinyal taşır.

2- Toplam Frekans: 100 MHz

4 tel çifti bir araya geldiğinde toplam kullanılan frekans, 4 tel çiftinin frekanslarının toplamıdır. Her bir tel çifti 25 MHz frekans aralığında çalıştığı için, buna göre toplam kullanılan frekans 4 * 25 MHz = 100 MHz olacaktır. Bu sonuçlar, 100BASE-T gibi bir Ethernet standardında 4 tel çiftinin kullanıldığı durumu ifade etmektedir.

1.2- Fiber Optik Kablo Fast Ethernet Teknolojisi

100BaseFX

100BASE-FX, Fast Ethernet teknolojisinin bir parçası olup, 100 Mbps hızında veri iletimi sağlayan bir Network standardıdır. IEEE 802.3u standardı altında tanımlanan 100BASE-FX, fiber optik kablo kullanarak uzun mesafelerde yüksek hızlı veri iletimi sunar.

100BASE-FX'in Temel Özellikleri

100BASE-FX, fiber optik kablo kullanarak 100 Mbps hızında veri iletimi sağlar. Multimode fiber kullanarak maksimum 2 km mesafeye kadar ve singlemode fiber kullanarak daha uzun mesafelere ulaşabilir. Bu özellik, özellikle veri merkezleri, kampüs Network'lerı ve geniş alan Network'lerı (WAN) gibi uzun mesafeli bağlantı gerektiren ortamlarda tercih edilmesini sağlar.

Çalışma Prensipleri

100BASE-FX, Ethernet Frame'lerin veri iletimini düzenlemek için CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) erişim yöntemini kullanır. Bu yöntem, Network üzerindeki cihazların veri iletimini kontrol eder ve olası çakışmaları tespit ederek veri kaybını önler.

Fiber optik kablo kullanımı, elektromanyetik parazitlere karşı yüksek direnç sağlar ve veri iletiminde daha az kayıp yaşanır. Ayrıca, 100BASE-FX Full-Duplex modu destekleyerek aynı anda hem veri gönderimi hem de alımı yapılmasına olanak tanır, bu da Network performansını ve verimliliğini artırır.

Avantajları

Uygulama Alanları

100BASE-FX, çeşitli Network ortamlarında geniş çapta kullanılmaktadır:

• Veri Merkezleri: Yüksek hızlı ve uzun mesafeli bağlantılar için idealdir.
• Kampüs Network'leri: Üniversite kampüslerinde binalar arası bağlantılar için kullanılır.
• Geniş Alan Network'leri (WAN): Şehirlerarası veya ülkelerarası bağlantılarda uzun mesafeli iletişim sağlar.
• Endüstriyel Network'ler: Elektromanyetik parazitlerin yoğun olduğu endüstriyel ortamlarda güvenilir veri iletimi sunar.
 

2- Gigabit Ethernet Teknolojisi Nedir?

Gigabit Ethernet, Ethernet teknolojisinin bir sonraki evrimi olup, veri iletim hızını 1 Gbps (1000 Mbps) seviyesine çıkaran bir Network standardıdır. İlk olarak IEEE 802.3z standardı olarak 1998'de tanımlanan Gigabit Ethernet, yüksek performans ve geniş bant genişliği gerektiren modern Network uygulamaları için ideal bir çözümdür. Bu yazıda, Gigabit Ethernet teknolojisinin temel özellikleri, çalışma prensipleri ve avantajları ele alınacaktır.

Gigabit Ethernet'in Temel Özellikleri

Gigabit Ethernet, önceki Fast Ethernet standardına kıyasla on kat daha yüksek bir veri iletim hızına sahiptir. Bu hız artışı, özellikle veri merkezleri, kurumsal Network'ler ve yüksek bant genişliği gerektiren uygulamalar için önemli bir avantaj sağlar. Gigabit Ethernet, hem bakır kablo (örneğin CAT5e ve CAT6) hem de fiber optik kablo (örneğin OM3 ve OM4 Multimode Fiber) üzerinden çalışabilir, bu da çeşitli Network ortamlarında esneklik sunar.

Çalışma Prensipleri

Gigabit Ethernet, Ethernet Frame'lerin veri iletimini düzenlemek için CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) erişim yöntemini kullanmaya devam eder. Ancak, Full-Duplex modu kullanarak aynı anda hem veri gönderimi hem de alımı yapabilir, bu da Network performansını ve verimliliğini artırır. Gigabit Ethernet, daha yüksek hızlarda veri iletimi sağlamak için daha geniş bir frekans spektrumu kullanır ve daha gelişmiş kodlama teknikleri ile veri transferini optimize eder.

Avantajları

2.1- CAT Kablo Gigabit Ethernet Teknolojisi

Gigabit Ethernet teknolojileri, yüksek hızda veri iletimi için hem mevcut Network altyapılarına uyum sağlar hem de performansı optimize edecek yenilikçi çözümler sunar. Bu teknolojiler, veri merkezlerinden ofis Network'lerine kadar geniş bir yelpazede kullanılabilir. Gigabit Ethernet, yüksek bant genişliği gereksinimlerini karşılamak için CAT5e, CAT6, CAT6a, CAT7 ve CAT8 gibi çeşitli kablo türlerini destekler. Her kablo türü, farklı hız ve mesafe ihtiyaçlarına yönelik olarak optimize edilmiştir.

Bu teknoloji, veri iletiminde elektromanyetik girişimlere karşı dirençli bir yapı sunar. Özellikle çift bükümlü bakır kablolarda kullanılan modülasyon teknikleri, hem sinyal kalitesini artırır hem de daha düşük gecikme süreleri sağlar. Gigabit Ethernet standardında kullanılan Full-Duplex özelliği, aynı anda hem veri gönderimi hem de alımı yapılmasına olanak tanır. Bu, veri iletiminin verimliliğini artırırken çakışmaların önüne geçer.

Bir diğer önemli avantaj, Gigabit Ethernet’in mevcut altyapılara kolayca entegre edilebilmesidir. CAT5e ve CAT6 gibi kablolar, daha eski Network altyapılarıyla geriye dönük uyumluluk sunarken, aynı zamanda 1 Gbps hızında veri iletimi sağlar. CAT6a ve CAT7 kabloları ise 10 Gbps hızında çalışarak daha yüksek performans gereksinimleri olan uygulamalar için ideal çözümler sunar. Modern veri merkezleri ve yüksek yoğunluklu Network ortamlarında ise CAT8 kablosu, 40 Gbps hızları destekleyerek ultra yüksek hızlı bağlantılar sağlar.

Gigabit Ethernet teknolojisinde kullanılan modülasyon teknikleri, sinyal seviyelerini artırarak daha fazla veri taşımayı mümkün kılar. Örneğin, 1000BASE-T standardında kullanılan 4D-PAM5 modülasyonu, her tel çiftinde 4 Bit veri taşınmasını sağlar. Bu, 100 Mbps hızına sahip eski Ethernet standartlarından çok daha yüksek bir kapasite sunar. Benzer şekilde, 10GBASE-T ve 40GBASE-T gibi standartlar, daha karmaşık modülasyon teknikleriyle sinyal seviyelerini artırarak performansı katlayarak yükseltir.

Gigabit Ethernet’in sağladığı güvenilirlik ve esneklik, onu modern Network'lerin temel bileşenlerinden biri haline getirmiştir. Elektromanyetik girişime dayanıklı yapısı, özellikle yoğun veri trafiği olan ortamlarda kesintisiz iletişim sağlar. Ayrıca, veri kaybını minimuma indiren ileri düzey sinyal işleme teknolojileri, Gigabit Ethernet’i geniş ölçekli kurumsal Network'ler için vazgeçilmez bir seçenek haline getirir. Hem uzun mesafelerde fiber optik kablolarla yüksek hızlar sunar hem de kısa mesafelerde bakır kablolarla maliyet etkin çözümler sağlar.

CAT5e – 1000BASE-T

CAT5e kablosu, 1 Gbps hızında veri iletimine olanak tanıyan bir Gigabit Ethernet teknolojisidir. Bu teknoloji, çift bükümlü bakır kablo (Twisted Pair) kullanarak elektromanyetik girişimi minimuma indirir ve hem ekonomik hem de kolay uygulanabilir bir çözüm sunar. Mevcut altyapılarla geriye dönük uyumluluğu sayesinde, 10 Mbps ve 100 Mbps hızlarını da destekler. Ev, ofis ve düşük yoğunluklu Network uygulamaları için idealdir.

Temel Özellikleri:

» 1 Gbps hızında veri iletimi sağlar.
» Maksimum kablo uzunluğu 100 metredir.
» Çift bükümlü bakır kablo (Twisted Pair) kullanır.
» IEEE 802.3 standardı ile uyumludur.

Çalışma Prensipleri:

» Çift bükümlü kablolar sayesinde elektromanyetik girişimlere dayanıklılık sağlar.
» Geriye dönük uyumluluk ile 10 Mbps ve 100 Mbps hızlarını da destekler.
» Full-Duplex modu ile aynı anda veri gönderimi ve alımı yapabilir.

Avantajları:

» Mevcut Network altyapılarıyla uyumlu ve maliyet etkin bir çözümdür.
» Ev ve küçük ofis ortamları için ideal bir performans sunar.
» Kolay kurulum ve düşük maliyetlidir.

CAT6 – 1000BASE-TX

CAT6 kablosu, Gigabit Ethernet bağlantıları için geliştirilmiş bir kablo teknolojisidir. CAT5e’ye kıyasla daha kalın bakır teller ve daha güçlü yalıtım malzemesi kullanır. Bu özellikler, elektromanyetik girişimlere karşı daha iyi koruma sağlar ve veri iletimi sırasında daha az kayıp yaşanmasını mümkün kılar. Ofis ve orta ölçekli işletme ortamlarında sıkça tercih edilir.

Temel Özellikleri:

» 1 Gbps hızında veri iletimi sağlar.
» CAT5e kablolardan daha kalın bakır tellerle daha iyi sinyal yalıtımı sunar.
» Maksimum uzunluk 100 metredir.
» IEEE 802.3ab standardı ile uyumludur.

Çalışma Prensipleri:

» Gelişmiş yalıtım malzemesi ile daha az veri kaybı ve girişim sunar.
» CSMA/CD protokolüyle veri çakışmalarını önler.
» Full-Duplex desteğiyle performansı artırır.

Avantajları:

» Yüksek performanslı Network çözümleri için uygundur.
» Daha az elektromanyetik girişim nedeniyle daha güvenilir veri iletimi sağlar.
» Ofis ve işletme ortamlarında yaygın olarak kullanılır.

CAT6a – 10GBASE-T

CAT6a kablosu, 10 Gbps hızında veri iletimi gerektiren uygulamalar için geliştirilmiş bir kablo standardıdır. Daha güçlü ekranlama (Shielding) sayesinde elektromanyetik girişimlere karşı yüksek dayanıklılık sunar. Veri merkezlerinde ve yüksek performanslı uygulamalarda güvenilir bir çözüm olarak kullanılır.

Temel Özellikleri:

» 10 Gbps hızında veri iletimi sağlar.
» Daha güçlü ekranlama (Shielding) ile elektromanyetik girişimlere karşı daha fazla koruma sağlar.
» Maksimum uzunluk 100 metredir.
» IEEE 802.3an standardı ile uyumludur.

Çalışma Prensipleri:

» Gelişmiş sinyal kalitesi ile uzun mesafelerde yüksek hızda veri iletimini destekler.
» Veri merkezlerinde yüksek performanslı veri iletimi sağlar.
» Full-Duplex modu ile aynı anda veri gönderimi ve alımı yapar.

Avantajları:

» Yüksek hız ve düşük gecikme süreleri sunar.
» Veri merkezlerinde geniş bant genişliği gereksinimlerini karşılar.
» Daha fazla koruma sağlayarak girişim kaynaklı veri kaybını minimize eder.

CAT7 – 10GBASE-T

CAT7 kablosu, 10 Gbps hızında veri iletimi sunan ve elektromanyetik girişimlere karşı maksimum koruma sağlayan bir kablo teknolojisidir. Çift ekranlama (Shielding) özelliği ile yüksek performanslı veri iletimine olanak tanır. Özellikle veri yoğun Network'lerde ve ileri düzey uygulamalarda tercih edilir.

Temel Özellikleri:

» 10 Gbps hızında veri iletimi sağlar.
» Çift ekranlama (Shielding) ile daha iyi sinyal koruması sunar.
» Maksimum uzunluk 100 metredir.
» IEEE 802.3an standardı ile uyumludur.

Çalışma Prensipleri:

» Elektromanyetik girişime karşı daha fazla dayanıklılık sunar.
» CSMA/CD protokolü ile çakışmaları minimuma indirir.
» Full-Duplex ile veri gönderimi ve alımı aynı anda yapılabilir.

Avantajları:

» Elektromanyetik girişimlere karşı maksimum koruma sağlar.
» Güvenilir ve yüksek performanslı veri iletimi sunar.
» Veri yoğun Network'lerde kararlı performans gösterir.

CAT8 – 40GBASE-T

CAT8 kablosu, ultra yüksek hızlı veri iletimi için geliştirilmiş bir teknolojidir. 40 Gbps hız kapasitesi ve kısa mesafelerde Fiber Optik’e yakın performansıyla modern veri merkezleri ve yüksek yoğunluklu uygulamalar için idealdir.

Temel Özellikleri:

» 40 Gbps hızında veri iletimi sağlar.
» Maksimum uzunluk 30 metredir.
» Fiber Optik performansına yakın bir çözüm sunar.
» IEEE 802.3bq standardı ile uyumludur.

Çalışma Prensipleri:

» Kısa mesafeli ultra yüksek hızlı veri iletimini destekler.
» Elektromanyetik girişimi minimize eden gelişmiş yalıtım sunar.
» Full-Duplex ile aynı anda veri gönderimi ve alımı yapar.

Avantajları:

» Kısa mesafelerde ultra yüksek hız sağlar.
» Modern veri merkezleri için optimize edilmiştir.
» Düşük gecikme süreleri ve yüksek güvenilirlik sunar.

Gigabit Ethernet'te Tel Çiftlerinin Kullanımı

Gigabit Ethernet'te, kullanılan tel çiftleri, 4 ana çift halinde düzenlenir ve her bir çift, hem veri gönderimi hem de alımı için kullanılır. Bu yapı, veri iletimini daha verimli ve güvenilir hale getirir.

Tel Çiftleri ve Pin Düzenlemeleri

Gigabit Ethernet'te yaygın olarak kullanılan bakır kablolarda 4 ana tel çifti şu şekilde yapılandırılmıştır:

Detaylı Voltaj ve Pin Bilgisi

Neden 4 çift birden kullanılıyor?

Sorunun cevabını, 1000BASE-T standardı üzerinden vereyim. 1000BASE-T standardında 4 adet Twisted-Pair (bükümlü çif) kablonun tamamının kullanılmasının birkaç nedeni vardır.

1- Artan Veri Hızı

1000BASE-T standardı, gigabit Ethernet hızlarını destekler. 1 Gbps (1000 Mbps) hızına ulaşmak için her bir tel çiftinin 250 Mbps hızında veri iletmesi gerekir. 4 tel çiftinin tamamının kullanılması, bu yüksek veri hızına ulaşmak için gereklidir.

1.1- Her bir tel çifti üzerinden 250 Mbps veri nasıl üretiliyor?

1000BASE-T, 1 Gbps (1000 Mbps) hızında veri iletir ve bu veri hızını sağlamak için dört bükümlü tel çiftini kullanır.

1.1.1- Veri Hızı ve Frekans Hesaplama

1000BASE-T, 4 tel çifti kullanır ve her tel çifti aynı anda veri iletir. Bu durumda, her tel çiftinin taşıdığı veri hızı hesaplaması aşağıdaki gibi olacaktır.

• İşlem: 1000 Mbps / 4 Tel Çift = 250 Mbps (her tel çifti veri hızı)

1.1.2- Gerekli Frekansın Hesaplanması

Her tel çifti için gerekli olan döngü sayısını (frekansı) hesaplaması aşağıdaki gibi olacaktır.

• Formül: Her Tel Çiftinin Taşdığı Veri Hızı / Her Döngüde Taşınan Veri

• İşlem: 250 Mbps / 4 Bit (döngü) = 62.5 MHz (gerekli frekans)

NOT: 62.5 MHz ile sinyal, 62.5 milyon/saniye kez salınıyor ve her bir salınımda, yani her bir döngüde, 4 bit veri taşındığı anlamına geliyor. Yani 62.5 milyon kez 4 bit veri taşıması anlamına geliyor.

1.2- 1000BASE-T standardında "4 Bit" nasıl hesaplanıyor?

1.2.1- Sinyal Seviyeleri ve Modülasyon

» 1000BASE-T, her tel çifti üzerinden veri taşırken PAM-5 (Pulse Amplitude Modulation) adı verilen bir yöntem kullanır ve PAM-5 modülasyonu her tel çiftinin aynı anda 4 Bit taşımasını sağlar.

» Bu modülasyon, 10GBASE-T içib PAM-16, yani 16 Bit; 40GBASE-T için PAM-256, yani 64 Bit taşımasını sağlar.

1.2.2- Bir Sinyalde Taşınan Bit

» 5 farklı sinyal seviyesi, 2'nin yaklaşık 4 kombinasyonu anlamına gelir. Yani, her bir döngüde (sinyal periyodunda), 4 Bit veri taşınır.

1.2.3- Tel Çiftlerinin Kullanımı

» Gigabit Ethernet, veri taşımak için aynı anda 4 tel çifti kullanır.

Bu nedenle:

» Toplam veri hızı 1000 Mbps'dir.

» Her tel çifti ise bu hızın dörtte birini taşır: 1000 Mbps / 4 = 250 Mbps.

1.3- Toplam Veri Hızı Hesaplama

Her tel çiftinin 250 Mbps hızında veri iletmesi için 62.5 MHz frekansında çalışması gerekir. Bu, toplamda 1000 Mpbs (1 Gbps) hızına ulaşmak için 4 tel çiftinin kullanılmasıyla elde edilir.

• İşlem-1: 62.5 MHz x 4 Tel Çift = 250 Mbps (4 tel çifti veri hızı)

• İşlem-2: 250 x 4 = 1000 Mbps (Dört Tel Çifti Toplam)

1.4- İşlem Özetleri

• 1000 Mbps / 4 Tel Çift = 250 Mbps (4 tel çifti veri hızı)

• 250 Mbps / 4 Bit (döngü) = 62.5 MHz (gerekli frekans)

• 62.5 MHz frekansında her tel çifti 250 Mbps hızında veri iletir. Bu da 250 x 4 = 1000 Mbps yapar.

2- Daha Verimli Kullanım

4 bükümlü çiftin tamamını kullanmak, veri iletiminin daha verimli bir şekilde yapılmasını sağlar. Bu, tam çift yönlü (full-duplex) iletişimle mümkündür, yani veri aynı anda hem gönderilebilir hem de alınabilir. Bu yöntem, ağın toplam verimliliğini artırır ve daha yüksek performans sağlar.

3- Gelişmiş Sinyal Kalitesi

Diferansiyel sinyal iletimi, her bir bükümlü tel çifti arasındaki voltaj farkını kullanarak çalışır. Bu yöntem, sinyal bozulmalarını ve paraziti minimize eder, böylece daha güvenilir ve kaliteli bir veri iletimi sağlar. 4 tel çiftinin kullanılması, sinyal kalitesini korumaya yardımcı olur.

4- Elektromanyetik Paraziti Azaltma

4 bükümlü çiftin kullanılması, elektromanyetik parazit ve Crosstalk (çapraz konuşma) gibi sinyal bozulmalarını azaltır. Bükümlü çiftler, parazitleri iptal etmek ve sinyal bütünlüğünü korumak için birlikte çalışır.

Tel Çiftlerinin Çalışma Prensibi

Gigabit Ethernet teknolojisinde, diferansiyel sinyal iletimi yöntemi kullanılarak veri iletimi sağlanır. Diferansiyel sinyal iletiminde, iki tel arasında bir voltaj farkı oluşturularak veri iletilir. Bu yöntem, elektromanyetik girişimi azaltarak veri iletimini daha güvenilir hale getirir. Her bir tel çifti, veri gönderimi veya alımı sırasında belirli voltaj seviyelerinde çalışır ve bu voltaj farkı verinin iletilmesini sağlar.

Tel Çiftlerinin Önemi ve Kullanımı

Gigabit Ethernet'te kullanılan tel çiftleri, verinin hızlı ve güvenilir bir şekilde iletilmesini sağlar. Her bir tel çifti, diferansiyel sinyal iletimi yöntemi ile çalışarak paraziti minimize eder ve veri kaybını önler. Bu yapı, özellikle yüksek performans gerektiren Network'lerda önemlidir ve Network performansını artırır.

Gigabit Ethernet'in genel çalışma prensibi ve tel çiftlerinden geçen voltaj değerleri, bu teknolojinin yüksek hız ve güvenilirlik sağlaması açısından kritiktir. Bu bilgiler, Network altyapısını daha etkin bir şekilde yönetmek ve optimize etmek için gereklidir.

Tel Çiftlerinden Geçen Voltaj Değerleri

Gigabit Ethernet (GbE) teknolojisi, genel olarak 1 Gbps veri iletim hızına ulaşabilen Ethernet standardıdır ve hem bakır hem de fiber optik kabloları kullanarak Network üzerinden yüksek hızlı veri iletimi sağlarlar. Buna göre bakır tel çiftlerinden geçen voltaj değerleri ve her bir kablonun işlevini detaylı olarak açıklayayım.

1 Bit ve 0 Bit Gönderimi/Alımı için Voltaj Değerleri

Gigabit Ethernet'te, diferansiyel sinyal iletimi kullanılarak veri iletilir. Diferansiyel sinyal iletiminde, her bir çift tel arasında bir voltaj farkı oluşturularak veri iletimi gerçekleştirilir.

1 Bit Gönderimi veya Alımı

• TX/RX+ (Pozitif): +1V
• TX/RX- (Negatif): -1V

Diferansiyel Voltaj Farkı: 2V ( +1V - (-1V) = 2V)

0 Bit Gönderimi veya Alımı

• TX/RX+ (Pozitif): 0V
• TX/RX- (Negatif): 0V

Diferansiyel Voltaj Farkı: 0V ( 0V - 0V = 0V)

Bu voltaj değerleri, veri iletimi sırasında kullanılan tel çiftleri için geçerlidir ve her bir tel çifti, veriyi iletmek veya almak için bu voltaj seviyelerini kullanır.

Diferansiyel Voltaj Farkı ve Kullanımı

Diferansiyel voltaj farkı, veri iletiminde kullanılan iki tel arasındaki voltaj farkının ölçülmesiyle veri gönderimi ve alımını gerçekleştiren bir yöntemdir. Bu yöntemde, her iki teldeki voltaj seviyeleri birbirine zıt olarak kullanılır. Yani, bir telde voltaj +1V ise diğer telde voltaj -1V olur. Bu sayede, sinyaller arasındaki voltaj farkı 2V olur.

Burada anlaşılması gereken nokta, tel çiftlerinden 2V taşınmadığıdır. Yalnızca iki pin arasında 2V’luk bir fark oluştuğudur. Bu farkın amacı, 1 ya da 0 olmak üzere 1 Bit veriyi temsil etmektir. Elektriksel olarak voltajın taşınmasından ziyade bu fark, sinyal seviyesinin bir göstergesi olarak görev yapar. Bu yüzden diferansiyel sinyal iletiminde voltaj farkı, veri taşıma için kullanılan bir araçtır.

+1V ve -1V Kullanımı İle Gürültü ve Parazitlerin Azaltılması

» Simetrik Yapı: Diferansiyel sinyal iletiminde, iki teldeki voltajlar simetrik ve zıt değerlerde olur. Bu sayede, her iki telde aynı miktarda parazit oluştuğunda, bu parazitler birbirini yok eder.

» Dış Parazit Etkisi: Örneğin, her iki telde de aynı miktarda elektromanyetik girişim gibi dış parazit etkisi olduğunda bu parazitler, fark ölçüldüğünde nötr hale gelir ve sinyal bozulmaz.

Daha Güvenilir Veri İletimi

» Yüksek Voltaj Farkı: +1V ve -1V arasındaki voltaj farkı toplamda 2V'tur. Bu yüksek fark, sinyalin daha belirgin olmasını sağlar ve veri iletiminde hata olasılığını azaltır.

» Doğruluk: Bu yöntemde, voltaj farkı net olarak ölçülebildiği için veri iletimi daha doğru ve güvenilir olur.

Daha Uzun Mesafelerde Veri İletimi

» Azalan Kayıp: Tek uçlu sinyal iletimine göre, diferansiyel sinyal iletiminde voltaj kaybı daha az olur. Bu da uzun mesafelerde bile verinin kaybolmadan iletilmesini sağlar.

» Uzun Mesafelerde Kullanım: Büyük veri merkezlerinde veya geniş ofis Network'lerında bu yöntem, verinin güvenilir bir şekilde iletilmesini sağlar.

Konunun devamı niteliğindeki Fiber Optik Kablo Nedir? Nasıl Çalışır? Multimode ve Singlemode Fiber Optik Kablolar konulu makalemi de inceleyerek, Fiber Optik kablo türleri ve standartları konusunda detaylı bilgi edinebilirsiniz.

Faydalı olması dileğiyle..