חדשות היום

ניתוח סוגיות הזוגות המפוצלים במחברים מודולריים

Julian Ferry, Samtec

סוגיית “הזוג המפוצל” (split pair) בתסדיר הפינים של השקע המודולרי שהשימוש בו הכי נפוץ כיום הייתה תמיד נושא מבלבל. שאלה על זה הופיעה לאחרונה ב-SI-List, והתשובה שלי התפתחה למשהו קצת יותר ארוך מהרגיל בפורום כזה, אז חשבתי שאדון בה כאן.
השתתפתי בפיתוח של תקן החיווט לבניינים EIA/TIA 568 בראשית שנות התשעים. הזוג המפוצל היה אז למעשה מאוד שנוי במחלוקת. אין בו הגיון רב מנקודת המבט החשמלית, אבל יש לו הצדקה מסוימת מבחינת תואמות לאחור. אני מסתמך על הזיכרון כאן, אז אני אני מקווה שלא טעיתי במסגרות הזמן.
שיעור מזורז בהיסטוריה
לשם הרקע, המפרט 568 פותח בניסיון לקבוע תקן “אוניברסלי” לכבלי טלפון ונתונים המשמשים בבניינים (מכונה לפעמים חיווט האתר). עד סוף שנות השבעים רוב מערכות הטלפונים היו כבר מתוקננות (לפחות בתוך אותה המדינה). בארה”ב מערכת RJ הייתה תקן הטלפונים הנפוץ ביותר שבו השתמשו.
בשיטה ההיא, כל הזוגות מפוצלים באופן סימטרי במחבר. לדוגמה, 8P8C RJ-25 מזווג כפינים 4-5, 3-6, 2-7 ו-1-8. זה היה לפני התקופה שלי, אבל אמרו לי שתסדיר הפינים הזה נבחר כדי לאפשר שימוש פונקציונלי בתקעים עם פחות מגעים בתוך שקע גדול יותר. לדוגמה, אפשר היה להשתמש בתקע עם ארבעה מגעים בתוך שקע עם 6 או 8 מגעים, או 6 ב-8, ולשמור על פונקציונליות מלאה.
החיווט של טלפונים היה מתוקנן למדי, אבל למערכות רבות של רשתות נתונים באותה תקופה היו שיטות כבילה ומחברים ייחודיות וקנייניות משלהן. לדוגמה, בשנות השמונים והתשעים, DEC התבססה על אתרנט המוקדמת, והשתמשה במחברים וכבלי קואקס של 50 אוהם. וואנג השתמשה במערכת של קואקס 75 אוהם דואלי. ל-IBM היו מספר גרסאות, כולל קואקס 93 אוהם וטווינקס 110 אוהם.
זאת הייתה התקופה שבה “תקנים סגורים” היו נפוצים.

מקור לכאבי ראש
זה גרם, כמובן לכאבי ראש מכל מיני סוגים. אם משתמשים רצו לשנות מערכת, הם היו צריכים למתוח כבלים חדשים ולשנות את השקעים. לפעמים הם היו צריכים להוציא את הכבלים הישנים כדי לפנות מקום לחדשים. אפילו משהו פשוט כמו לעבור לבניין אחר היה יכול לגרום לבעיות.
גם הפיתוח של תקנים חדשים לרשתות פתוחות, כמו אתרנט על גבי זוג שזור וטבעת אסימונים, היה בעיצומו באותה תקופה. זה הוסיף היבט “הביצה או התרנגולת” קלאסי לבעיית הכבילה.
הוועדה של EIA/TIA 568 הוקמה כדי לטפל בסוגיות האלה. המטרה הייתה לקבוע מערכת כבילה פתוחה שתתמוך בתקנים לרשתות המתפתחות, אבל תהיה גם תואמת לאחור עם כמה שיותר מערכות טלפון ונתונים קיימות.
הייתה הסכמה כללית שוועדת ה-568 תפתח תחילה את המפרטים של מערכת הכבילה. למתכננים של רשתות עתידיות יהיה אז יעד ברור שבו ישתמשו בפיתוח של יישומים ספציפיים. אני חושב שאורך החיים המיועד היה עשרים שנה, שנראה בזמנו כמו נצח. אבל הנה, עברו עשרים שנה ואנחנו עדיין משתמשים בדברים האלה!
בוועדת ה-568 היו נציגים מענפי תעשיה שונים, כולל יצרני כבלים ומחברים, מתקיני כבלים, והרבה מתכננים ויצרנים של מערכות רשתות וטלפונים למיניהן. להביא קבוצות מגוונות כאלה לכדי הסכמה על משהו היה לעיתים קרובות עניין מייגע!
ותסדיר הפינים היה סוגיה אופיינית. אחרי כמה שנים של עבודה, הייתה הסכמה על רוב התקנים של הכבלים והמחברים (הכבל Cat 5 והתקע/שקע המודולרי 8P8C שנמצאים כיום בכל מקום). אבל לגבי ההחלטה על תסדיר הפינים היה ויכוח סוער שנמשך חודשים.
מהנדסי חשמל רבים (וביניהם אני!) טענו שהיות שזה התקן החדש, עלינו לעשות אותו אופטימלי מבחינה חשמלית כבר מההתחלה. כלומר, להשאיר את כל ארבעת זוגות הגידים מקובצים כזוגות במחבר. זה הרבה יותר טוב מהזוגות המפוצלים לקבלת שליטה על העכבה והצטלבות אותות מינימלית.
אולם, הייתה גם קבוצה חזקה של אנשים שרצו לדבוק בתקן הטלפון הקיים
RJ-25. הם טענו שזה הכרחי בשביל תאימות לאחור עם בסיס התקנות ענקי של מערכות טלפון (למרות שאת זה אפשר היה לפתור בקלות באמצעות מתאם פשוט, או פשוט על ידי חיתוך התקע מהסוג הישן והתקנת תקע עם התבנית החדשה). אבל התפתחו גם כמה תקני רשתות חדשים שהתבססו על השיטה הקיימת של
זוגות מפוצלים.
הוויכוח הוכרע בסופו של דבר באופן אופייני לוועדות: פשרה. וכיום יש לנו את הזוגות האמצעיים הלא
מפוצלים/מפוצלים, ושני זוגות חיצוניים לא מפוצלים. כך ששני הזוגות האמצעיים תואמים לאחור, והשניים החיצוניים אופטימליים מבחינה חשמלית. הזוג האמצעי המפוצל הזה גרם לשנים של תסכול אצל מהנדסי חשמל בגלל קיזוז הצטלבות אותות, ולכמה מלחמות אפיות על פטנטים!
אני לא יודע מדוע IEEE החליט להשתמש במגעים 3-6, 1-2 להתקנה הראשונה של אתרנט. לא הייתי מעורב בפעילות הזאת, אבל אם מישהו אחר יודע, בקשה להצטרף לשיחה!

תגובות סגורות