Begrenzung von Baud aufgrund der Ausbreitung der Spannung über Entfernungen

Ich muss sicherstellen, dass ich meine Fakten hier richtig habe; Die Mathematik funktioniert, aber ich kann etwas vermissen:

In einem 100BaseTX-Netzwerk über Cat-5-Kupfer hat jeder Teilnehmer einen Schaltkreis (eine verdrillte Doppelleitung), auf dem er sendet, und einen, auf dem er empfängt. Betrachten wir einen Schaltkreis, und somit können die Parteien als Sender und Empfänger bezeichnet werden.

Um Daten zu senden, wandelt der Sender zuerst jedes 4-Bit-Nibble in ein 5-Bit-Wort um, wodurch sichergestellt wird, dass fünf gerade Nullen niemals gültig sind und einen Signalverlust anzeigen. Dieser Bitstrom wird dann unter Verwendung einer Kombination aus NRZI- und MLT-3-Codierungsschemata in Spannungen codiert, deren Endergebnis darin besteht, dass eine "1" durch einen Spannungsübergang zwischen drei Zuständen dargestellt wird (rufen Sie dann -1, 0 und 1 auf ) zyklisch; ein Strom aus lauter 1s würde durch 0,1,0,-1,0,1,0,-1 usw. dargestellt werden. Dies reduziert die maximale Geschwindigkeit, mit der der Sender Spannungen zyklieren muss, um im schlimmsten Fall die maximale Bitrate aufrechtzuerhalten Fall; Die erforderliche "Grundfrequenz" für die gewünschte Baudrate von 125 MHz beträgt 31,25 MHz.

Nun muss sich eine Spannungsänderung durch den Draht ausbreiten; Zuerst sieht es der Empfänger und dann der Absender selbst auf der "nicht angesteuerten" Seite der Schaltung. Der Absender muss dieses Feedback sehen, um Kontinuität zu gewährleisten (nicht wahr?). Unter der Annahme, dass sich die Spannung idealerweise bei c ausbreitet, ist die Grenze für die gesamte Schaltungslänge, wie weit Licht in 31,25 Mikrosekunden reisen kann. Dieser Abstand, bei einem vereinfachten c = 3*10 ⁸m/s, beträgt 9,6 m ~ = 31,5 ft. Da dies die gesamte Schaltungslänge vom Sender zum Empfänger und zurück ist, beträgt die tatsächliche Gesamtkabelspanne die Hälfte davon oder 4,8 m ~ = 15,75 ft. Über diese Länge von Cat5 hinaus ist es für den Sender einfach unmöglich, die Spannung schnell genug umzuschalten, um die Grundfrequenz aufrechtzuerhalten, sodass die beiden Parteien eine niedrigere Frequenz aushandeln, was zu einer niedrigeren maximalen Bitrate über das längere Kabel führt.

Bis wir 182 m erreicht haben, die maximale Kabellänge der Cat-5-Spezifikation, bei der der einfache Widerstand des spezifizierten Kabels die Signalspannung unter die Schwelle der Unterscheidung des Empfängers zwischen den drei Zuständen reduziert hat, berechne ich, dass diese Geschwindigkeit - Lichtbegrenzung wird auch die maximal tragfähige Grundfrequenz auf etwa 1,65 MHz reduziert haben, bei einer Baudrate von 6,6 Mb/s und einer echten Datenrate von nur 5,28 Mb/s.

Hinzu kommt die Tatsache, dass die Ausbreitung der Spannung über Entfernungen nicht mit Lichtgeschwindigkeit erfolgt; Je nach Kabel breitet sich die Spannung normalerweise nicht schneller als 0,9 c und so langsam wie 0,4 c entlang des Kabels aus, sodass wir Datenraten von bis zu 2,1 Mb / s in diesem Extrem sehen könnten (obwohl ich wette, dass dieses Kabel so schlecht wäre). t erfüllt die Cat-5-Spezifikation auf andere wichtige Weise).

Ist diese Denkweise auf dem richtigen Weg? Gibt es etwas, das ich vermisse, das irgendetwas davon signifikant ändert? Ich bin mir nicht sicher, ob der Sender tatsächlich die Spannungsdifferenz auf der anderen Seite des Stromkreises registrieren muss (der Stromkreis kann differentiell ausgeglichen sein, wobei beide Seiten in entgegengesetzte Richtungen "angesteuert" werden). Wenn sie dies tun, gilt das Obige. Wenn nicht, werden alle meine Ergebnisse verdoppelt. wenn ich irgendwelche unk-unks darin habe, könnte es komplett aus sein.