2.5G, 5G ve 10GBASE-T RJ45 Jaklar: Sadece Bağlantı Hızına Değil, Sinyal Bant Genişliğine Göre Seçim Yapın

1 Gb/s'nin üzerindeki bir RJ45 jakını seçmek, bağlantı noktasında yazan hıza değil, iletmesi gereken sinyal bant genişliğine bağlıdır:

Önemli Çıkarımlar

• Çoklu gigabit (multi-gig) bir RJ45 jakını derecelendirildiği hız sınıfına göre seçin; çünkü eşleşen bir ayak izi (footprint), jakın 2.5G, 5G veya 10GBASE-T taşıyıp taşıyamayacağı hakkında hiçbir şey ifade etmez.
• Sinyal bant genişliği, dört çift üzerinden 1000BASE-T'de 62.5 MHz'den, 2.5GBASE-T'de 100 MHz'e, 5GBASE-T'de 200 MHz'e ve 10GBASE-T'de 400 MHz'e yükselir.
• IEEE 802.3bz, 100 metreye kadar Cat 5e veya Cat 6 üzerinden 2.5GBASE-T ve 5GBASE-T'yi tanımlarken, IEEE 802.3an 100 metreye kadar Cat 6A üzerinden 10GBASE-T'yi tanımlar.
• Yaygın bir tuzak, çoklu gigabit tasarımında yeniden kullanılan gigabit MagJack'tir: karta uyar ancak derecelendirmesi, bağlantı noktasının ihtiyaç duyduğu bant genişliğinin altında kalabilir.
• İkinci bir kaynak çoklu gigabit jakı, yalnızca ayak iziyle değil, hız derecesi, dahili şeması ve PoE tipi açısından da orijinaliyle eşleşmelidir.

Mühendislik kuralı: Jakı, bağlantı noktasının çalışacağı en yüksek hıza göre belirleyin ve bu derecelendirmeyi gövdeden veya pin sayısından tahmin etmek yerine veri sayfasından (datasheet) doğrulayın.

1000BASE-T'den 2.5G, 5G ve 10GBASE-T'ye Neler Değişiyor

Arayüz her hızda aynı görünür. 1000BASE-T, 2.5GBASE-T, 5GBASE-T ve 10GBASE-T'nin tümü 8P8C jak, 100 Ω diferansiyel kanal ve dört çiftin tamamını çift yönlü olarak kullanır. Değişen şey, her bir çiftin sinyal gönderme hızıdır. IEEE 802.3bz, 2.5GBASE-T ve 5GBASE-T'yi, 10GBASE-T'yi sinyal hızının dörtte biri ve yarısı oranında çalıştırarak türetir.

Bu yüzden adımlar eşit değildir. 1000BASE-T'den 2.5GBASE-T'ye geçiş, sinyal bant genişliğini 62.5 MHz'den 100 MHz'e çıkarırken, sonraki her adım bunu ikiye katlayarak 200 MHz'e ve ardından 400 MHz'e ulaştırır. Manyetikler, kontaklar ve kart üzerindeki yolların tümü, PHY'nin sinyali kurtarması için yeterli pay bırakarak bu bandı geçirmelidir.

10/100 jak ayrı bir durumdur. 10BASE-T ve 100BASE-TX yalnızca iki çift kullanır, bu nedenle bu hızlar için üretilmiş bir parça genellikle iki çift için kablolanmış ve manyetiklerle donatılmıştır; bu yüzden dört çiftli hiçbir bağlantı noktasında kullanılamaz.

Çoklu Gigabit Hızlarında Jakın Sağlaması Gerekenler

Entegre manyetikli RJ45 konnektörlerinde manyetikler muhafazanın içinde yer alır, bu nedenle parça tek bir montaj olarak nitelendirilir. Veri sayfasındaki şu dört maddeyi okuyun ve her birinin portunuzun kullandığı bant genişliği boyunca belirtildiğinden emin olun:

• Nominal hız. Üreticinin garanti ettiği hız derecesi. Bir ürün ailesi genelinde paylaşılan bir gövde, size bu konuda hiçbir şey söylemez.
• Ekleme kaybı (Insertion loss). Jak üzerinden kaybedilen sinyal. Kayıp frekansla birlikte artar, bu nedenle yalnızca düşük frekansta verilen bir değer 400 MHz'lik bir portu tanımlamaz.
• Geri dönüş kaybı (Return loss). Empedans süreksizliklerinin neden olduğu yansıma. Dört çiftin tamamı aynı anda iletim ve alım yaptığı için, yansıyan enerji doğrudan alıcıya ulaşır.
• Çiftler arası karışma (Crosstalk). Jak içindeki kuplaj. Dört çiftin aynı anda sinyal iletmesiyle, daha yüksek hızlarda PHY'nin ihtiyaç duyduğu marjı tüketir.

100 MHz'de biten bir tablo, gigabit bir parça için eksiksiz olabilir ancak 10GBASE-T bir parça için yetersiz kalabilir. Veri sayfası bandınızı kapsamıyorsa, yerleşimi onaylamadan önce verileri talep edin. Aynı okuma, transformatörün jakın içinde veya yanında olması durumunda da geçerlidir; bu seçim MagJack ve ayrık manyetikler makalesinde ele alınmıştır.

Gigabit Ayak İzini Yeniden Kullanmadan Önce Yapılması Gereken Kontrol

Bir gigabit portunu yükseltmek, çoklu gigabit jakının bir tasarıma dahil edilmesinin olağan yoludur ve ayak izi (footprint) soruların en küçüğüdür. Her iki çizim ve her iki veri sayfası üzerinde şu kontrolleri yapın:

1. Hız derecesi. Yeni parçanın sadece aynı gövdede sunulmadığından, hedef hız için derecelendirildiğinden emin olun.
2. Dahili şema. Pin atamasını ve orta uç (center-tap) bağlantılarını pin pin karşılaştırın, ardından sonucu yeni PHY'nin referans tasarımıyla kontrol edin. Bir PHY değişikliği, beklediği ön gerilimi (biasing) de değiştirebilir.
3. Mekanik uyum. Pin aralığını, ekran tırnağı konumunu, LED pinlerini, gövde yüksekliğini ve jakın altındaki boşluk alanını karşılaştırın. Hız dereceleri arasında bunların aynı kalacağını varsaymayın.
4. Yönlendirme (Routing). PHY'den jaka giden 100 Ω çiftleri, yeni PHY'nin yerleşim kılavuzuna göre gözden geçirin. Marj ile geçen bir gigabit yerleşimi, daha yüksek bant genişliğinde aynı marja sahip olmayabilir.
5. Bağlantı doğrulama. Desteklediğiniz en uzun kablo mesafesinde gerçek kart üzerinde test yapın. Müzakere edilen hızı ve hata sayaçlarını okuyun, çünkü yanan bir bağlantı LED'i tek başına yeterli bir kanıt değildir.

Kablolama ve Erişim: Portun Vaat Ettikleri

Hız derecesi, müşterinize taahhüt edebileceğiniz kablolama türünü de belirler. 2.5GBASE-T ve 5GBASE-T, mevcut Cat 5e ve Cat 6 hatlarının 100 metreye kadar bir gigabitten fazlasını taşıyabilmesi için tasarlanmıştır; bu nedenle kablosuz erişim noktalarında yaygındırlar. 10GBASE-T, Cat 6A üzerinden 100 metreye kadar belirtilmiştir, bu nedenle 10G bir port, kurulumda yeniden kablolama maliyeti getirebilir.

Bu durum, hız derecesini sadece bir bileşen kararı değil, aynı zamanda bir sistem kararı haline getirir. Mevcut kablolamanın korunması gerektiğinde 2.5G veya 5G'yi, uygulamanın yüksek veri hızına ihtiyaç duyduğu ve kablolamanın buna uygun şekilde güncellenebileceği durumlarda ise 10G'yi seçin. Hız derecesi, genellikle bir RJ45 jak ve MagJack serisi arasından seçim yaparken kullanılan ilk filtredir; çünkü yönlendirme veya LED seçenekleri devreye girmeden önce adayları daraltır.

Çoklu Gig Hızlarında PoE Eklemek

Power over Ethernet (PoE) ve hız derecesi ayrı derecelendirmelerdir ve çoklu gig PoE portu, her ikisini de destekleyen bir jak gerektirir. PoE akımı, veriyi taşıyan aynı manyetiklerin kablo tarafındaki orta uçlarından (center taps) akar ve IEEE 802.3bt Tip 3 ve 4, dört çiftin tamamına güç sağlar. Hız derecesini ve PoE tipini veri sayfasından bağımsız olarak doğrulayın.

Gereksinimler tek bir parçada birleşir: manyetikler üzerinden bant genişliği ve aynı sargılar üzerinden orta uç akımı. Hızlı bir PHY ve güç alan bir jak, kapalı bir muhafaza içinde yan yana bulunabileceğinden, burada ısı da daha fazla önem taşır. Kontrol edilmesi gereken derecelendirmeler, orta uç akımına göre PoE manyetikleri seçimi hakkındaki kılavuzumuzda ele alınmıştır.

Ethernet Hız Derecelerinin Karşılaştırılması

Sıkça Sorulan Sorular

Bir 1000BASE-T MagJack, 2.5GBASE-T çalıştırabilir mi?

Çalıştırabileceğini varsaymayın; 2.5GBASE-T için derecelendirilmiş bir parça kullanın. Sinyal bant genişliği 62.5 MHz'den 100 MHz'e yükselir ve gigabit derecelendirmesi, daha yüksek değerde performansı garanti etmez. Kısa bir test kablosuyla kurulan bağlantı, 100 m'deki marj hakkında çok az şey kanıtlar.

1G ve 2.5G Ethernet portları arasındaki fark nedir?

Bir 2.5G portu, 1G portu ile aynı dört çift ve aynı 8P8C arayüzü üzerinden, 62.5 MHz yerine 100 MHz sinyal bant genişliğinde 2.5 Gb/s taşır. Her ikisi de 100 m'ye ulaşır. 2.5 Gb/s hıza ulaşmak, 2.5G uyumlu bir PHY, jak ve bağlantı ortağı gerektirir; IEEE 802.3bz bunu Cat 5e veya Cat 6 üzerinden mümkün kılar.

Cat 6 üzerinde 10G çalıştırabilir misiniz?

IEEE 802.3an, 10GBASE-T'yi 100 m'ye kadar Cat 6A üzerinden belirtir, bu nedenle Cat 6 tam menzilli bir seçenek değildir. Bir ürün 100 m'de 10GBASE-T vaat etmeli ise, bu vaadi Cat 6A üzerine kurun. Daha kısa Cat 6 hatlarını, kurulu kanal üzerinde doğrulanması gereken bir istisna olarak değerlendirin.

Bir 10GBASE-T jakı PoE taşıyabilir mi?

Evet, eğer parça hem 10GBASE-T hem de ihtiyacınız olan PoE tipi için derecelendirilmişse. PoE derecelendirmesi olmayan bir 10GBASE-T jakı, güç verilen bir portta kullanılmamalıdır; çünkü orta uçları ve sargıları bu akım için derecelendirilmemiş olabilir. Her iki derecelendirmeyi de veri sayfasından doğrulayın.

Bir gigabit MagJack'ten 2.5G parçaya kartı yeniden tasarlamadan geçebilir miyim?

Bazen, ancak yalnızca yeni parça ayak izi, pin ataması, orta uç bağlantıları ve LED yapılandırması açısından da eşleşiyorsa. Bir RJ45 çapraz referans aracı, orijinal bir parça numarasından adayları listeler ve aynı hız sınıfında ikinci bir kaynak kullanırken de aynı kontroller geçerlidir. Doğrulama için doğrudan uyumlu parçalar, numuneler ve mekanik çizimler istek üzerine temin edilebilir.

Çoklu gigabit jakı seçimi; portun çalışması gereken en yüksek hıza, bu hızın gerektirdiği bant genişliğine, taahhüt edebileceğiniz kablolamaya ve PoE'nin aynı manyetikleri paylaşıp paylaşmadığına bağlıdır. Her bir derecelendirmeyi veri sayfasından onaylayın ve bağlantıyı gerçek kart üzerinde doğrulayın, çünkü uyan bir ayak izi bu soruların hiçbirine cevap vermez.