यूएसबी हब

USB हब एक ऐसा उपकरण है जो एकल यूनिवर्सल सीरियल बस (USB) पोर्ट को कई में विस्तारित करता है ताकि डिवाइस को होस्ट सिस्टम से कनेक्ट करने के लिए बिजली की पट्टी के समान अधिक पोर्ट उपलब्ध हों। USB हब के माध्यम से जुड़े सभी उपकरण उस हब के लिए उपलब्ध बैंडविड्थ को साझा करते हैं। शारीरिक रूप से अलग USB हब कंप्यूटर फॉर्म फैक्टर की एक विस्तृत विविधता में आते हैं: बाहरी बॉक्स (ईथरनेट हब के समान दिखने वाले) से लेकर छोटे डिज़ाइन तक जिन्हें सीधे USB पोर्ट में प्लग किया जा सकता है (कॉम्पैक्ट डिज़ाइन चित्र देखें)। लघु केबल हब आमतौर पर एक छोटे से हब को भौतिक बंदरगाह की भीड़भाड़ से थोड़ी दूर करने और उपलब्ध बंदरगाहों की संख्या बढ़ाने के लिए एक अभिन्न 6-इंच (15 सेमी) केबल का उपयोग करते हैं। लगभग सभी आधुनिक लैपटॉप|लैपटॉप/नोटबुक कंप्यूटर यूएसबी पोर्ट से लैस हैं, लेकिन एक बाहरी यूएसबी हब कई उपकरणों (जैसे माउस, कीबोर्ड या प्रिंटर) को एक ही हब में समेकित कर सकता है ताकि एक-स्टेप अटैचमेंट और सभी उपकरणों को हटाया जा सके।.

कुछ यूएसबी हब लैपटॉप बैटरी को चार्ज करने के लिए बिजली वितरण (पीडी) का समर्थन कर सकते हैं, अगर स्व-संचालित और ऐसा करने के लिए प्रमाणित है, लेकिन बैटरी चार्ज करने के लिए केवल एक कनेक्शन की आवश्यकता के समान प्रकृति के कारण इसे साधारण डॉकिंग स्टेशन के रूप में संदर्भित किया जा सकता है। और बाह्य उपकरणों को कनेक्ट करें। हब में अलग-अलग पोर्ट के लिए पावर स्विच की सुविधा हो सकती है ताकि आसानी से बिजली साइकिल चलाना अनुत्तरदायी डिवाइस की अनुमति मिल सके।

भौतिक लेआउट
USB नेटवर्क डाउनस्ट्रीम से USB पोर्ट से जुड़े USB हब से बनाया गया है, जो स्वयं USB हब से उत्पन्न हो सकता है। USB हब एक USB नेटवर्क को अधिकतम 127 पोर्ट तक बढ़ा सकते हैं। यूएसबी विनिर्देश के लिए आवश्यक है कि बस-संचालित (निष्क्रिय) हब श्रृंखला में अन्य बस-संचालित हब से जुड़े न हों।

विक्रेता और डिज़ाइन के आधार पर, USB पोर्ट अक्सर पास-पास होते हैं। नतीजतन, एक डिवाइस को एक पोर्ट में प्लग करना शारीरिक रूप से एक आसन्न पोर्ट को ब्लॉक कर सकता है, खासकर जब प्लग केबल का हिस्सा नहीं है, लेकिन यूएसबी फ्लैश ड्राइव जैसे डिवाइस का अभिन्न अंग है। क्षैतिज सॉकेट की एक क्षैतिज सरणी बनाना आसान हो सकता है, लेकिन चार में से केवल दो पोर्ट उपयोग करने योग्य हो सकते हैं (प्लग की चौड़ाई के आधार पर)।

पोर्ट एरेज़ जिसमें पोर्ट ओरिएंटेशन सरणी ओरिएंटेशन के लंबवत है, आमतौर पर कम रुकावट की समस्या होती है। बाहरी ऑक्टोपस या स्क्वीड हब (प्रत्येक सॉकेट के साथ एक बहुत ही छोटी केबल के अंत में, अक्सर लगभग 2 इंच (5 सेंटीमीटर) लंबा), या स्टार हब (चित्र के रूप में प्रत्येक पोर्ट एक अलग दिशा में सामना करना पड़ता है) इस समस्या से पूरी तरह से बचते हैं।

लंबाई सीमाएं
कम गति वाले USB 1.1 उपकरणों के लिए USB केबल 3 मीटर (10 फीट) तक सीमित हैं। एक समय में 5 मीटर (16 फीट) की लंबाई तक केबल की लंबाई बढ़ाने के लिए हब को एक सक्रिय यूएसबी रिपीटर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। सक्रिय केबल (विशेष कनेक्टर-एम्बेडेड एक-पोर्ट हब) एक ही कार्य करते हैं, लेकिन चूंकि वे कड़ाई से बस-संचालित हैं, कुछ सेगमेंट के लिए बाहरी रूप से संचालित यूएसबी हब की आवश्यकता होगी।

शक्ति
एक बस-संचालित हब (निष्क्रिय हब) एक हब है जो मेजबान कंप्यूटर के यूएसबी एक दूसरे का संबंध से अपनी सभी विद्युत शक्ति खींचता है। इसके लिए अलग से बिजली कनेक्शन की जरूरत नहीं है। हालाँकि, कई उपकरणों को इस विधि से अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है और इस प्रकार के हब में काम नहीं करेगा। स्व-संचालित बाहरी हार्ड-डिस्क के साथ बस-संचालित हब का उपयोग करना वांछनीय हो सकता है, क्योंकि हार्ड डिस्क नियंत्रक के बाद से स्व-संचालित हब का उपयोग करते समय हार्ड-डिस्क स्पिन नहीं हो सकती है जब कंप्यूटर बंद हो जाता है या स्लीप मोड में प्रवेश करता है। USB पोर्ट पर पावर स्रोत दिखाई देना जारी रहेगा।

सभी यूएसबी पोर्ट 5 वोल्ट पर काम करते हैं, लेकिन अलग-अलग मात्रा में विद्युत प्रवाह खींच या आपूर्ति कर सकते हैं।

USB का विद्युत प्रवाह 100 mA की इकाइयों में प्रति पोर्ट अधिकतम 500 mA तक आवंटित किया जाता है। इसलिए, एक आज्ञाकारी बस संचालित हब में चार डाउनस्ट्रीम पोर्ट से अधिक नहीं हो सकते हैं और डाउनस्ट्रीम उपकरणों के लिए कुल चार 100 mA यूनिट से अधिक करंट की पेशकश नहीं कर सकते हैं (चूंकि हब को अपने लिए एक यूनिट की आवश्यकता होती है)। यदि किसी डिवाइस को उस पोर्ट की तुलना में करंट की अधिक यूनिट की आवश्यकता होती है, जो आपूर्ति करने में सक्षम है, तो ऑपरेटिंग सिस्टम आमतौर पर उपयोगकर्ता को इसकी सूचना देता है।

इसके विपरीत, एक स्व-संचालित हब (सक्रिय हब) बाहरी बिजली आपूर्ति इकाई से अपनी शक्ति लेता है और इसलिए पूर्ण शक्ति प्रदान कर सकता है (अधिकतम तक) 500 mA) हर बंदरगाह के लिए। कई हब या तो कंप्यूटर बस संचालित या स्वयं संचालित हब के रूप में काम कर सकते हैं। पावर वोल्टेज के वर्तमान के बराबर है। एक USB पोर्ट जो 5 वोल्ट पर 500 mA (0.5 A) खींचता है, वह 2.5 वाट बिजली खींच रहा है।

हालांकि, बाजार में कई गैर-अनुपालन केंद्र हैं जो वास्तव में बस-संचालित होने के बावजूद खुद को मेजबान के रूप में स्वयं-संचालित होने की घोषणा करते हैं। समान रूप से, बहुत सारे गैर-अनुपालन डिवाइस हैं जो इस तथ्य की घोषणा किए बिना 100 mA से अधिक का उपयोग करते हैं। ये हब और डिवाइस बिजली के उपयोग में अधिक लचीलेपन की अनुमति देते हैं (विशेष रूप से, कई डिवाइस 100 mA से कम का उपयोग करते हैं और कई USB पोर्ट ओवरलोड शट-ऑफ में जाने से पहले 500 mA से अधिक की आपूर्ति कर सकते हैं), लेकिन वे बिजली की समस्याओं का निदान करना कठिन है।

कुछ स्व-संचालित हब प्रत्येक पोर्ट पर 500 mA भार चलाने के लिए पर्याप्त बिजली की आपूर्ति नहीं करते हैं। उदाहरण के लिए, कई सात पोर्ट हब में 1A बिजली की आपूर्ति होती है, जबकि वास्तव में सात पोर्ट अधिकतम बिजली आपूर्ति कर सकते हैं $7 * 0.5 = 3.5$हब के लिए ए, प्लस पावर। डिज़ाइनर मानते हैं कि उपयोगकर्ता बहुत कम बिजली वाले उपकरणों को कनेक्ट करेगा और केवल एक या दो को पूर्ण 500 mA की आवश्यकता होगी। दूसरी ओर, कुछ स्व-संचालित हब के लिए पैकेजिंग स्पष्ट रूप से बताती है कि कितने पोर्ट एक बार में 500 mA का पूरा लोड चला सकते हैं। उदाहरण के लिए, सात-पोर्ट हब पर पैकेजिंग अधिकतम चार पूर्ण-लोड उपकरणों का समर्थन करने का दावा कर सकती है।

डायनेमिक-पावर्ड हब ऐसे हब हैं जो बस-संचालित के साथ-साथ स्व-संचालित हब के रूप में काम कर सकते हैं। अलग से बिजली की आपूर्ति उपलब्ध है या नहीं, इसके आधार पर वे स्वचालित रूप से मोड के बीच स्विच कर सकते हैं। जबकि बस-संचालित से स्व-संचालित संचालन में स्विच करने के लिए मेजबान के साथ तत्काल पुनर्निमाण की आवश्यकता नहीं होती है, स्व-संचालित से बस-संचालित संचालन में स्विच करने से यूएसबी कनेक्शन रीसेट हो सकते हैं यदि कनेक्टेड डिवाइस पहले बस में उपलब्ध से अधिक बिजली का अनुरोध करते हैं- संचालित मोड।

गति


यूनिवर्सल सीरियल बस#सिग्नलिंग|हाई-स्पीड (USB 2.0) डिवाइस को उनके सबसे तेज़ मोड में काम करने की अनुमति देने के लिए, डिवाइस और कंप्यूटर के बीच सभी हब हाई-स्पीड होने चाहिए। हाई-स्पीड डिवाइस को यूनिवर्सल सीरियल बस#सिग्नलिंग| फुल-स्पीड (USB 1.1) में वापस आ जाना चाहिए, जब इसे फुल-स्पीड हब में प्लग किया जाता है (या पुराने फुल-स्पीड कंप्यूटर पोर्ट से कनेक्ट किया जाता है)। जबकि हाई-स्पीड हब सभी डिवाइस गति पर संचार कर सकते हैं, कम- और पूर्ण-गति ट्रैफ़िक को संयुक्त किया जाता है और लेनदेन अनुवादक के माध्यम से उच्च-गति वाले ट्रैफ़िक से अलग किया जाता है। प्रत्येक लेन-देन अनुवादक कम गति वाले ट्रैफ़िक को अपने स्वयं के पूल में अलग करता है, अनिवार्य रूप से एक आभासी पूर्ण-गति वाली बस बनाता है। कुछ डिज़ाइन एकल लेनदेन अनुवादक (एसटीटी) का उपयोग करते हैं, जबकि अन्य डिज़ाइनों में एकाधिक अनुवादक (एमटीटी) होते हैं। जब कोई एक से अधिक हाई-बैंडविड्थ फुल-स्पीड डिवाइस को कनेक्ट करता है, तो कई अनुवादकों का होना एक महत्वपूर्ण लाभ होता है। यह एक महत्वपूर्ण विचार है कि सामान्य भाषा (और अक्सर उत्पाद विपणन) में, USB 2.0 का उपयोग उच्च गति के पर्याय के रूप में किया जाता है। हालाँकि, क्योंकि USB 2.0 विनिर्देश, जिसने उच्च-गति पेश की, USB 1.1 विनिर्देश को शामिल करता है, जैसे कि USB 2.0 डिवाइस को उच्च गति पर संचालित करने की आवश्यकता नहीं है, किसी भी पूर्ण-गति या कम-गति वाले डिवाइस को अभी भी एक के रूप में लेबल किया जा सकता है। यूएसबी 2.0 डिवाइस। इस प्रकार, सभी USB 2.0 हब उच्च गति से संचालित नहीं होते हैं।

यूएसबी 3.0 कंप्यूटर और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को इंटरफेस करने के लिए यूनिवर्सल सीरियल बस (यूएसबी) मानक का तीसरा प्रमुख संस्करण है। अन्य सुधारों में, यूएसबी 3.0 में नई अंतरण दर शामिल है जिसे सुपरस्पीड यूएसबी (एसएस) कहा जाता है जो 5 जीबी/एस (625 एमबी/एस) तक डेटा स्थानांतरित कर सकता है, जो यूएसबी की तुलना में लगभग 10 गुना तेज है। 2.0 मानक। यह अनुशंसा की जाती है कि निर्माता नीले रंग (पैनटोन 300C) का उपयोग करके USB 3.0 कनेक्टर्स को अपने USB 2.0 समकक्षों से अलग करें। मानक-ए पात्र और प्लग के लिए, और शुरुआती एसएस द्वारा। USB 3.0#3.1|USB 3.1, जुलाई 2013 में जारी किया गया, उत्तराधिकारी मानक है जो USB 3.0 मानक को प्रतिस्थापित करता है। यूएसबी 3.1 मौजूदा सुपरस्पीड ट्रांसफर दर को बरकरार रखता है, इसे नया लेबल यूएसबी 3.1 जेन 1 देता है, एक नए सुपरस्पीड+ ट्रांसफर मोड को परिभाषित करते हुए, जिसे USB 3.1 Gen 2 कहा जाता है जो मौजूदा यूएसबी-टाइप-ए और यूएसबी-सी कनेक्टर्स (1250 एमबी/एस, यूएसबी 3.0 की दर से दोगुनी दर) पर 10 Gbit/s तक डेटा ट्रांसफर कर सकता है। USB 3.0#3.2|USB 3.2, सितंबर 2017 में जारी किया गया, USB 3.1 मानक को प्रतिस्थापित करता है। यह मौजूदा USB 3.1 सुपरस्पीड और सुपरस्पीड+ डेटा मोड को संरक्षित करता है और 10 और 20 Gbit/s (1250 और 2500 MB/s) की डेटा दरों के साथ टू-लेन ऑपरेशन का उपयोग करके USB-C कनेक्टर पर दो नए सुपरस्पीड+ ट्रांसफर मोड पेश करता है।

प्रोटोकॉल
प्रत्येक हब में ठीक एक अपस्ट्रीम पोर्ट और कई डाउनस्ट्रीम पोर्ट होते हैं। अपस्ट्रीम पोर्ट हब (सीधे या अन्य हब के माध्यम से) को होस्ट से जोड़ता है। अन्य हब या डिवाइस को डाउनस्ट्रीम पोर्ट से जोड़ा जा सकता है। सामान्य संचरण के दौरान, हब अनिवार्य रूप से पारदर्शी होते हैं: इसके अपस्ट्रीम पोर्ट से प्राप्त डेटा को इसके डाउनस्ट्रीम पोर्ट से जुड़े सभी उपकरणों पर प्रसारित किया जाता है (चित्र 11–2, हब सिग्नलिंग कनेक्टिविटी में USB 2.0 विनिर्देश में चित्रित किया गया है)। डाउनस्ट्रीम पोर्ट से प्राप्त डेटा आम तौर पर अपस्ट्रीम पोर्ट को ही अग्रेषित किया जाता है। इस तरह, जो होस्ट द्वारा भेजा जाता है वह सभी हब्स और उपकरणों द्वारा प्राप्त किया जाता है, और डिवाइस द्वारा जो भेजा जाता है वह होस्ट द्वारा प्राप्त किया जाता है लेकिन अन्य डिवाइसों द्वारा नहीं (अपवाद रिज्यूमे सिग्नलिंग है)। पॉइंट टू पॉइंट रूटिंग के साथ डाउनस्ट्रीम रूटिंग को USB 3.0 में बदल दिया गया है: पैकेट हेडर में भेजा गया रूट स्ट्रिंग USB 3.0 होस्ट को केवल एक डाउनस्ट्रीम पैकेट को सिंगल डेस्टिनेशन पोर्ट पर भेजने की अनुमति देता है, जिससे भीड़भाड़ और बिजली की खपत कम होती है। डाउनस्ट्रीम बंदरगाहों की स्थिति में परिवर्तन, जैसे उपकरणों को सम्मिलित करना या हटाना, के साथ काम करते समय हब पारदर्शी नहीं होते हैं। विशेष रूप से, यदि किसी हब का डाउनस्ट्रीम पोर्ट स्थिति बदलता है, तो इस परिवर्तन को होस्ट और इस हब के बीच की बातचीत में निपटाया जाता है; मेजबान और बदले हुए हब के बीच किसी भी हब के साथ पारदर्शी के रूप में कार्य करना।

इस उद्देश्य के लिए, प्रत्येक हब में एक एकल इंटरप्ट एंडपॉइंट 1 IN (एंडपॉइंट एड्रेस 1, हब-टू-होस्ट दिशा) होता है, जिसका उपयोग डाउनस्ट्रीम पोर्ट की स्थिति में परिवर्तन को संकेत देने के लिए किया जाता है। जब कोई डिवाइस में प्लग करता है, तो हब D+ या D- पर वोल्टेज का पता लगाता है और इस इंटरप्ट एंडपॉइंट के माध्यम से होस्ट को सम्मिलन का संकेत देता है। जब होस्ट इस इंटरप्ट एंडपॉइंट को पोल करता है, तो उसे पता चलता है कि नया डिवाइस मौजूद है। यह तब हब को निर्देश देता है (डिफ़ॉल्ट नियंत्रण पाइप के माध्यम से) उस पोर्ट को रीसेट करने के लिए जहां नया डिवाइस प्लग किया गया था। यह रीसेट नए डिवाइस को पता 0 मान लेता है, और मेजबान इसके साथ सीधे बातचीत कर सकता है; इस इंटरैक्शन के परिणामस्वरूप होस्ट डिवाइस को एक नया (गैर-शून्य) पता निर्दिष्ट करेगा।

लेन-देन अनुवादक
कोई भी USB 2.0 हब जो USB 1.1 (12 Mbit/s) की तुलना में उच्च मानक का समर्थन करता है, निम्न मानक और उच्च मानक के बीच अनुवाद करेगा जिसे लेनदेन अनुवादक (TT) कहा जाता है। उदाहरण के लिए, यदि USB 1.1 डिवाइस USB 2.0 हब पर पोर्ट से जुड़ा है, तो TT स्वचालित रूप से USB 1.1 सिग्नल को अपलिंक पर USB 2.0 में पहचान और अनुवाद करेगा। हालाँकि, डिफ़ॉल्ट डिज़ाइन यह है कि सभी निम्न-मानक उपकरण समान लेन-देन अनुवादक को साझा करते हैं और इस प्रकार एक अड़चन बनाते हैं, एक कॉन्फ़िगरेशन जिसे एकल लेनदेन अनुवादक के रूप में जाना जाता है। नतीजतन, बहु लेनदेन अनुवादक (मल्टी-टीटी) बनाए गए थे, जो अधिक लेनदेन अनुवादक प्रदान करते हैं जैसे बाधाओं से बचा जाता है। ध्यान दें कि वर्तमान में USB 3.0 हब नहीं है रेफरी> USB 2.0 उपकरणों के लिए सुपर-स्पीड में ट्रांजैक्शन ट्रांसलेशन करें।

इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन
अधिकांश USB हब एक या अधिक एकीकृत नियंत्रकों (ICs) का उपयोग करते हैं, जिनमें से कई डिज़ाइन विभिन्न निर्माताओं से उपलब्ध हैं। अधिकांश चार-पोर्ट हब सिस्टम का समर्थन करते हैं, लेकिन 16-पोर्ट हब नियंत्रकों का उपयोग करने वाले हब भी उद्योग में उपलब्ध हैं। USB बस बंदरगाहों के सात कैस्केडिंग स्तरों की अनुमति देती है। रूट हब पहला स्तर है, और अंतिम उपकरण सातवें स्तर पर हैं, जिससे उनके बीच पांच स्तरों के हब की अनुमति मिलती है। हब की संख्या से उपयोगकर्ता उपकरणों की अधिकतम संख्या कम हो जाती है। 50 हब संलग्न होने के साथ, अधिकतम संख्या है $127 − 50 = 77$.

यह भी देखें

 * यूएसबी ऑन-द-गो

इस पेज में लापता आंतरिक लिंक की सूची

 * बिजली की आपूर्ति

बाहरी संबंध
डी: यूनिवर्सल सीरियल बस