व्यवर्तित युग्म पर ईथरनेट

ईथरनेट पर मुड़ी हुई जोड़ी तकनीकें ईथरनेट कंप्यूटर नेटवर्क के भौतिक परत में मुड़ी हुई जोड़ी केबल का उपयोग करती हैं। वे सभी ईथरनेट भौतिक परतों की एक उपसमूह हैं।

आरंभिक ईथरनेट में समाक्षीय केबल के विभिन्न ग्रेड का उपयोग किया जाता था, लेकिन 1984 में, StarLAN ने सरल सीधा व्यावर्तित युग्म की क्षमता दिखाई। इससे 10BASE-T और इसके उत्तराधिकारी 100BASE-TX, 1000BASE-T और 10GBASE-T का विकास हुआ, जो क्रमशः 10 और 100 मेगाबिट प्रति सेकंड, फिर 1 और 10 गीगाबिट प्रति सेकंड की गति का समर्थन करते हैं।

एकल ट्विस्टेड जोड़ी पर 10 मेगाबिट प्रति सेकंड ईथरनेट के दो नए वेरिएंट, जिन्हें '10BASE-T1S' और '10BASE-T1L' के नाम से जाना जाता है, को IEEE Std 802.3cg-2019 में मानकीकृत किया गया था। 10BASE-T1S की उत्पत्ति ऑटोमोटिव उद्योग में हुई है और यह अन्य कम दूरी के अनुप्रयोगों में उपयोगी हो सकता है जहां पर्याप्त विद्युत शोर मौजूद है। 10BASE-T1L एक लंबी दूरी का ईथरनेट है, जो 1 किमी लंबाई तक कनेक्शन का समर्थन करता है। ये दोनों मानक चीजों की इंटरनेट को लागू करने वाले एप्लिकेशन ढूंढ रहे हैं। 10BASE-T1S ऑटोमोटिव क्षेत्र में CAN बस का प्रत्यक्ष प्रतियोगी है और इसमें PHY-स्तर टकराव से बचाव स्कीम (PLCA) शामिल है। पहले के मानक 8P8C मॉड्यूलर कनेक्टर का उपयोग करते हैं, और समर्थित केबल मानक श्रेणी 3 केबल से लेकर श्रेणी 8 केबल तक हैं। इन केबलों में आमतौर पर प्रत्येक कनेक्शन के लिए चार जोड़े तार होते हैं, हालाँकि प्रारंभिक ईथरनेट केवल दो जोड़े का उपयोग करता था। पहले के -T मानकों के विपरीत, -T1 इंटरफेस को कंडक्टरों की एक जोड़ी पर संचालित करने और IEC 63171-1 के रूप में संदर्भित दो नए कनेक्टर्स के उपयोग को शुरू करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। और आईईसी 63171-6।

इतिहास
मुड़ी हुई जोड़ी नेटवर्किंग के पहले दो प्रारंभिक रूप थे: तारक लैन, जिसे IEEE मानक संघ ने 1986 में IEEE 802.3e के रूप में मानकित किया गया, जिसमें एक मेगाबिट प्रति सेकंड की गति थी, और लैटिसनेट, जिसे जनवरी 1987 में विकसित किया गया, जिसमें 10 मेगाबिट प्रति सेकंड की गति थी। दोनों को 10BASE-T मानक (1990 में IEEE 802.3i के रूप में प्रकाशित) से पहले विकसित किया गया था और अलग-अलग संकेतन का उपयोग किया गया था, इसलिए वे इसके साथ सीधे संगत नहीं थे।

1988 में, AT&T ने तारक लैन10 जारी किया, जिसका नाम 10 एमबीटी/एस पर काम करने के लिए रखा गया था। 10BASE-T का मूल आधार तारक लैन10 संकेतन का उपयोग किया गया था, जिसमें संबंध स्थिति को तेजी से सूचित करने के लिए लिंक बीट की जोड़ी गई थी।

तारक संस्थिति में मुड़ी हुई जोड़ी केबलिंग का उपयोग करके पिछले ईथरनेट मानकों की कई कमियों को संबोधित करता था:
 * मुड़ी हुई जोड़ी केबल पहले से ही टेलीफोन सेवा के लिए प्रयुक्त हो रहे थे और बहुत से कार्यालय भवनों में पहले से मौजूद थे, जिससे तैनाती की कुल लागत कम किया गया।
 * केंद्रीकृत तारक संस्थिति का उपयोग टेलीफोन सेवा केबलिंग के लिए भी सामान्यतः किया जा रहा था, जिसके विपरीत पहले ईथरनेट मानकों द्वारा आवश्यक बस संस्थिति का उपयोग किया जाता था।
 * साझा बस की तुलना में बिंदु से बिंदु लिंक का उपयोग करने में विफलता की संभावना कम थी और समस्या निवारण बहुत सरल हो गया था
 * सस्ते आवर्तक केन्द्रों को उन्नत स्विचिंग केन्द्रों के खरीद के माध्यम से एक संभावित उन्नति मार्ग प्रदान किया।
 * तेज़ ईथरनेट के आगमन से एक ही समूह में विभिन्न गतियों को मिलाना संभव हो गया।
 * केबल ग्रेड के आधार पर, समूह स्विच को बदलकर आगे के गिगाबिट ईथरनेट या उससे भी तेज समूह में उन्नति की जा सकती थी।

हालाँकि आजकल 10BASE-T को सामान्य प्रचालन संकेतन दर के रूप में बहुत कम उपयोग होता है, यह आज भी समूह अंतरापृष्ठ नियंत्रकों में परिणाम-पर-स्थानीय क्षेत्र तंत्र क्षीण विद्युत् विधा और विशेष, कम बिजली, कम  बैंड विस्तार वाले आवेदन में व्यापक रूप से उपयोग होता है। 10BASE-T अभी भी गीगाबिट ईथरनेट गति वाले अधिकांश मुड़ी हुई जोड़ी ईथरनेट चाल पर समर्थित है।

नामकरण
मानकों के सामान्य नाम भौतिक साधन के पहलुओं से प्राप्त होते हैं। अग्रणी संख्या (10BASE-T में 10) एमबीटी/एस में प्रेषण गति को दर्शाती है। "आधार" दर्शाता है कि आधार बेंड  प्रेषण का उपयोग होता है। "टी" मुड़ी हुई जोड़ी केबल की पहचान करता है। जहां समान  प्रेषण गति के लिए कई मानक हैं, उन्हें  कूटलेखन विधि और पथ की संख्या का संदर्भ देते हुए, टी के बाद एक अक्षर या अंक से अलग किया जाता है, जैसे कि टीएक्स या टी 4।

केबल लगाना


अधिकांश ईथरनेट केबल सीधे तरीके से तारिक किए जाते हैं (पिन 1 से पिन 1, पिन 2 से पिन 2, और आगे ऐसे ही)। कुछ उदाहरणों में, "विनिमय" विधि (प्राप्ति से संचारित और संचारित से प्राप्ति) अभी भी आवश्यक हो सकता है।

ईथरनेट के लिए केबल को केबल के दोनों सिरों पर T568A या T568B समाप्ति मानकों के अनुसार तार संयोजित किया जा सकता है। चूँकि ये मानक केवल इस मायने में भिन्न हैं कि वे संचारण और प्राप्ति के लिए प्रयुक्त दो जोड़ों की स्थितियों को विनिमय करते हैं, इसका मतलब है कि एक ऐसा केबल जिसमें एक ओर T568A तार हो और दूसरे ओर T568B तार हो, वो विनिमय केबल के रूप में परिणामित होता है।10BASE-T या 100BASE-TX समूह एक योजक तार का उपयोग करता है जिसे मध्यम आश्रित अंतरापृष्ठ (एमडीआई) कहा जाता है, जो पिन 1 और 2 पर प्रेषण करता है और पिन 3 और 6 पर समूह   उपकरण पर प्राप्त करता है। एक आधारित संरचना बिंदु (एक हब या स्विच) उपयुक्त रूप से माध्यम निर्भर अंतरापृष्ठ (MDI-X) कहलाने वाली योजक तार का उपयोग करता है, पिन 3 और 6 पर प्रेषण करता है और पिन 1 और 2 पर प्राप्ति करता है। ये पोर्ट्स सीधे तरीके से योजित किए जाते हैं, ताकि प्रत्येक प्रेषक केबल के दूसरे ओर के प्राप्तक के साथ बातचीत कर सके।

नोड के दो प्रकार के पोर्ट हो सकते हैं: MDI (अपलिंक पोर्ट) या MDI-X (नियमित पोर्ट, 'X' आंतरिक विनिमय के लिए।) केंद्र और स्विच में नियमित पोर्ट्स होते हैं। अनुर्मागक,  परिसेवक और अंत स्थान (जैसे कि निजी कंप्यूटर) में अपलिंक पोर्ट्स होते हैं। जब दो नोड जिनमें समान प्रकार के पोर्ट्स होते हैं, उन्हें संबद्ध करने के लिए एक विनिमय केबल की आवश्यकता हो सकती है, खासकर पुराने उपकरणों के लिए। विभिन्न प्रकार के पोर्ट्स (यानी, MDI से MDI-X और उल्टा) वाले नोड्स को संबद्ध करने के लिए एक सीधे केबल की आवश्यकता होती है। इस प्रकार अंत स्थान को केंद्र या स्विच से संबद्ध करने के लिए एक सीधे केबल की आवश्यकता होती है। कुछ पुराने स्विच और केंद्र में एक बटन प्रदान किया गया था जिससे पोर्ट को सामान्य (नियमित) या अपलिंक पोर्ट के रूप में काम करने की अनुमति दी जा सकती थी, अर्थात्, यथासंभाव MDI-X या MDI  बाहरी पिन का उपयोग करने के लिए।

अधिकांश आधुनिक ईथरनेट केंद्र अनुकूलक स्वयं से दूसरे कंप्यूटर को स्वचालित रूप से पहचान सकते हैं जो सीधे केबल से संबद्ध किया गया है और यदि आवश्यक हो तो स्वयं से आवश्यक विनिमय को प्रस्तुत कर सकते हैं; अगर दोनों अनुकूलक में से कोई भी इस क्षमता के साथ नहीं है, तो एक विनिमय केबल की आवश्यकता होती है। अधिकांश नए स्विच में सभी पोर्ट्स पर ऑटो MDI-X होता है, जिससे सभी सम्बन्ध सीधे केबल्स के साथ किए जा सकते हैं। अगर दोनों उपकरण मानकों के अनुसार 1000BASE-T का समर्थन करते हैं, तो वे संयोजन केबल या विनिमय केबल का उपयोग किये बिना संबद्ध हो जाएंगे।

एक 10BASE-T संचारक दो अंतरिक वोल्टेज भेजता है, +2.5 वोल्ट या -2.5 वोल्ट। एक 100BASE-TX संचारक तीन अंतरिक वोल्टेज भेजता है, +1 वोल्ट, 0 वोल्ट, या -1 वोल्ट। पूर्व ईथरनेट मानकों की तुलना में, जो विस्तृत बैंड और  समाक्ष केबल का उपयोग करते थे, जैसे कि 10BASE5 (मोटा जाल) और 10BASE2 (पतला जाल), 10BASE-T ने यह निर्दिष्ट तरह की तारों का निर्देश नहीं किया है, बल्कि यह केबल को पूरी करनी चाहिए कुछ विशिष्ट विशेषताओं की निर्देशिका प्रदान करता है। "यह किसी निर्दिष्ट तार मानक का पालन नहीं करने वाले मौजूदा मुड़ी हुई जोड़ी तार प्रणाली में 10BASE-T का उपयोग करने की उम्मीद में किया गया था।" कुछ निर्दिष्ट विशेषताएँ घटना, विशिष्ट आवेग विलंब, प्रसारण विलंब, और कई प्रकार की अप्रासंगिक सिगनल  होती है। केबल परीक्षक विभिन्न मापदंडों की जांच के लिए व्यापक रूप से उपलब्ध हैं जिनका उपयोग केबल को 10BASE-T के साथ उपयोग किया जा सकता है या नहीं की जाँच करने के लिए किया जा सकता है। यह विशेषित विशेषताएँ 100 मीटर के 24-गेज अनारक्षित मुड़ी हुई जोड़ी केबल द्वारा पूरी की जाने की उम्मीद है। हालांकि, उच्च गुणवत्ता वाले केबल के साथ, सामान्यता 150 मीटर या उससे अधिक लंबे प्रामाणिक केबल रन अधिकतर संभाव्य होते हैं और 10BASE-T निर्देशिका के परिचित तकनीशियनों द्वारा संवादयोग्य माने जाते हैं।

100BASE-TX 10BASE-T के समान तार गठन के आकार का पालन करता है, लेकिन यह तार की गुणवत्ता और लंबाई के प्रति अधिक संवेदनशील होता है, क्योंकि इसमें उच्च बिट दरें होती हैं।

1000BASE-T चारों जोड़े का उपयोग संकर परिपथ और रद्द करने वाला का उपयोग करके दोनों दिशाओं में द्वि-दिशात्मक करने के लिए करता है। आँकड़े को 4D-PAM5 का उपयोग करके कूटबद्‍ध किया जाता है; पांच वोल्टेज के साथ स्पंदित-आयाम  प्रतिरुपण(PAM) का उपयोग करके चार आयामों का उपयोग किया जाता है, जिनमें -2 वोल्ट, -1 वोल्ट, 0 वोल्ट, +1 वोल्ट, और +2 वोल्ट सम्मिलित हैं। जबकि रेखा चालक के पिन पर +2 V से -2 V तक का वोल्टेज प्रकट हो सकता है, केबल पर वोल्टेज सामान्य रूप से +1 V, +0.5 V, 0 V, -0.5 V और -1 V होता है।

100BASE-TX और 1000BASE-T दोनों ही न्यूनतम श्रेणी 5 केबल की आवश्यकता होने के लिए रूपांकित किए गए थे और इन्होंने 100 मीटर (330 फीट) तक की अधिकतम केबल लंबाई की निर्दिष्टि भी की थी। श्रेणी 5 केबल को तबसे अद्यतित कर दिया गया है और नए स्थापनाएँ अब श्रेणी 5e का उपयोग करती हैं।

साझा केबल
10BASE-T और 100BASE-TX के लिए केवल दो जोड़े(पिन 1-2, 3-6) की आवश्यकता होती है ताकि वे काम कर सकें। क्योंकि सामान्य श्रेणी 5 केबल में चार जोड़े होते हैं, इसलिए 10 और 100 मेगाबिट प्रति सेकंड की विन्यास में यह संभव है कि अतिरिक्त जोड़े (पिन 4-5, 7-8) का अन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जा सके। अतिरिक्त जोड़े का उपयोग ईथरनेट (पीओई) पर बिजली के लिए, दो सादे पुराने टेलीफोन सेवा (पीओटीएस) लाइनों के लिए, या दूसरे 10BASE-T या 100BASE-TX संबंध के लिए किया जा सकता है। व्यवहार में, इन जोड़ियों को अलग रखने के लिए महत्वपूर्ण सावधानी बरतनी चाहिए, क्योंकि 10/100 मेगाबिट प्रति सेकंड ईथरनेट उपकरण अप्रयुक्त पिन्स को विद्युतीय रूप से समापन करते हैं ("बॉब स्मिथ समापन")। गीगाबिट ईथरनेट के लिए साझा केबल एक विकल्प नहीं है क्योंकि 1000BASE-T को संचालित करने के लिए सभी चार जोड़े की आवश्यकता होती है।

एकल-जोड़ी
दो और चार जोड़ी प्रकार के अतिरिक्त, 10BASE-T1, 100BASE-T1 और 1000BASE-T1 एकल जोड़ी ईथरनेट भौतिक परतें कंप्यूटर-संबंधित नहीं होते हैं, बल्कि इनका उद्देश्य औद्योगिक और  स्वचालित अनुप्रयोगों के लिए होता है या अन्य अन्तर्संबद्ध अनुप्रयोगों में वैकल्पिक आँकड़े चैनल के रूप में। एकल जोड़ी पूर्ण  द्विपथी पर संचालित होता है और उसकी अधिकतम पहुँच 15 मीटर या 49 फीट (100BASE-T1, 1000BASE-T1 सम्बन्ध खंड प्रकार A) तक होती है या 40 मीटर या 130 फीट (1000BASE-T1 सम्बन्ध खंड प्रकार B) तक उपयुक्त चार पंक्तिबंद्ध योजक के साथ। दोनों भौतिक परतों के लिए एक संतुलित मुड़ी हुई जोड़ी की आवश्यकता होती है, जिसकी आपेक्षिक प्रतिरोधकता 100 Ω होती है। केबल को 1000BASE-T1 के लिए 600 मेगाहर्ट्ज और 100BASE-T1 के लिए 66 मेगाहर्ट्ज के लिए प्रेषित करने की क्षमता होनी चाहिए। 15 मीटर के एकल जोड़ी पर 2.5 जीबी/सेक, 5 जीबी/सेक और 10 जीबी/सेक को 802.3ch-2020 में मानकिकृत किया गया है। 2021 के रूप में, P802.3cy कार्यदल 11 मीटर तक की लंबाई पर 25, 50, 100 जीबी/सेक की गतियों की जांच कर रहा है।

PoE के समान, इथरनेट पर आँकड़े पंक्तियां(PoDL) एक उपकरण को 50 W तक प्रदान कर सकता है।

संबंधक

 * 8P8C प्रतिरुपकीय संबंधक: नियंत्रित पर्यावरण में स्थिर उपयोग के लिए, घरों से आँकड़े केंद्र तक, यह प्रमुख संबंधक है। यह कमजोर अभिबंधन टैब उसकी उपयुक्तता और दीर्घकालिकता की सीमा कर देता है। इस संबंधक प्रारूप के लिए कैट 8 केबलिंग तक का समर्थन करने वाली बैंड विस्तार परिभाषित की गई है।
 * M12X: यह ईथरनेट के लिए निरुपित M12 संबंधक है, जो IEC 61076-2-109 के रूप में मानकिकृत किया गया है। यह एक 12 मिमी का धातु पेंच है जिसमें 4 परिरक्षित जोड़े के पिन्स स्थित हैं। मानचित्रित बैंड विस्तार 500 मेगाहर्ट्ज है (कैट 6A)। यह संबंधक परिवार कारख़ाने स्वचालन और परिवहन जैसे रसायनिक और यांत्रिक तंत्रज्ञान में कठिन पर्यावरणों में प्रयुक्त होता है। इसका आकार प्रतिरुपकीय संबंधक के समान है।
 * ix औद्योगिक: यह संबंधक छोटा लेकिन मजबूत प्रारुप किया गया है। इसमें 10 पिन होते हैं और प्रतिरुपकीय संबंधक के से अलग तालनिक प्रणाली होती है। IEC 61076-3-124 के रूप में मानकित किया गया है, इसका मानचित्रित बैंड विस्तार 500 मेगाहर्ट्ज (कैट 6A) है।
 * एकल-जोड़ी ईथरनेट अपने खुद के संबंधक परिभाषित करता है:
 * IEC 63171-1 "एलसी": यह एक 2-पिन संबंधक है जिसमें प्रतिरुपकीय संबंधक के समान तालनिक टैब होता है, लेकिन ज्यादा मोटा।
 * आईईसी 63171-6 "औद्योगिक": इस मानक में 5 ऐसे 2-पिन संबंधक की परिभाषा की गई है जिनमें उनकी तालनिक प्रणालियों में अंतर होता है और एक 4-पिन संबंधक है जिसमें विद्युत के लिए विशिष्ट पिन्स होते हैं। तालनिक प्रणालियाँ धातु तालनिक टैब से लेकर पेंच या कर्षापकर्षी तालनिक वाले एम 8 और एम 12 संबंधक तक की होती हैं। 4-पिन संबंधक को केवल M8 पेंच तालनिक के साथ परिभाषित किया गया है।

स्वचालित बातचीत और द्वैध
गिगाबिट ईथरनेट से जुड़े विभिन्न ईथरनेट पर मुड़ी हुई जोड़ी मानक पूर्ण-दोहरा और आधा-दोहरा संचार दोनों की परिभाषा करते हैं। हालांकि, गिगाबिट स्पीड के लिए आधा-दोहरा परिचायन को किसी भी मौजूदा हार्डवेयर द्वारा समर्थित नहीं किया जाता है। उच्च गति मानक, 2.5GBASE-T से लेकर 40GBASE-T[31] तक के मानक, जो 2.5 से 40 गीगाबिट प्रति सेकंड की गति पर चलते हैं, इस परिणामस्वरूप केवल पूर्ण-दोहरा बिंदु से बिंदु तक लिंक्स की परिभाषा करते हैं, जिन्हें सामान्यता समूह स्विच से संबंध किया जाता है, और विशेष रूप से पारंपरिक साझा-माध्यम CSMA/CD प्रचालन का समर्थन नहीं करते।

ट्विस्टेड जोड़ी पर ईथरनेट के लिए ऑपरेशन के कई अलग-अलग तरीके (10BASE-T हाफ-डुप्लेक्स, 10BASE-T फुल-डुप्लेक्स, 100BASE-TX हाफ-डुप्लेक्स, आदि) मौजूद हैं, और अधिकांश नेटवर्क एडेप्टर ऑपरेशन के विभिन्न तरीकों में सक्षम हैं। कार्यशील 1000BASE-T कनेक्शन बनाने के लिए स्वतः बातचीत आवश्यक है।

जब दो लिंक किए गए इंटरफ़ेस अलग-अलग डुप्लेक्स (दूरसंचार) मोड पर सेट होते हैं, तो इस डुप्लेक्स बेमेल का प्रभाव एक नेटवर्क होता है जो अपनी नाममात्र गति की तुलना में बहुत धीमी गति से कार्य करता है। डुप्लेक्स बेमेल अनजाने में तब हो सकता है जब कोई व्यवस्थापक एक इंटरफ़ेस को एक निश्चित मोड (उदाहरण के लिए 100 एमबीपीएस पूर्ण-डुप्लेक्स) में कॉन्फ़िगर करता है और रिमोट इंटरफ़ेस को कॉन्फ़िगर करने में विफल रहता है, जिससे इसे ऑटोनेगोशिएट पर सेट कर दिया जाता है। फिर, जब स्वतंत्र समझौता प्रक्रिया विफल हो जाती है, तो लिंक के ऑटो-नेगोशिएटिंग पक्ष द्वारा हाफ-डुप्लेक्स मान लिया जाता है।

यह भी देखें

 * क्लासिक ईथरनेट
 * 25-जोड़ी रंग कोड
 * कॉपर केबल प्रमाणीकरण
 * ईथरनेट विस्तारक
 * नेटवर्क आइसोलेटर

बाहरी संबंध

 * How to create your own Ethernet Cables
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