Panjang maksimum Kabel USB?

Saya ingin menggunakan kabel USB yang sangat panjang untuk menempatkan webcam di ruangan yang berbeda. Panjang maksimum yang saya temukan adalah lima meter.

1. Berapa panjang maksimum kabel USB?

2. Berapa panjang maksimum yang bisa dicapai saat menggunakan kabel ekstensi USB?

5 meter adalah kabel USB maksimum. Anda dapat melangkah lebih jauh dengan menghubungkan hub USB secara serial (maksimum 5 hub dirantai dengan cara ini). Anda tidak bisa hanya menggunakan kabel ekstensi USB karena masalah waktu.

Dari FAQ USB :

T1: Berapa lama kabel yang bisa saya gunakan untuk menghubungkan perangkat saya?
A1: Dalam praktiknya, spesifikasi USB membatasi panjang kabel antara perangkat kecepatan penuh hingga 5 meter (sedikit di bawah 16 kaki 5 inci). Untuk perangkat kecepatan rendah batasnya adalah 3 meter (9 kaki 10 inci).

T2: Mengapa saya tidak bisa menggunakan kabel lebih dari 3 atau 5m?
A2: Desain listrik USB tidak memungkinkannya. Ketika USB dirancang, keputusan dibuat untuk menangani perambatan medan elektromagnetik pada jalur data USB dengan cara yang membatasi panjang maksimum kabel USB untuk sesuatu dalam kisaran 4m. Metode ini memiliki sejumlah keunggulan dan, karena USB ditujukan untuk lingkungan desktop, batasan jangkauan dianggap dapat diterima. Jika Anda terbiasa dengan teori saluran transmisi dan ingin detail lebih lanjut tentang topik ini, lihat bagian sinyal USB pada FAQ pengembang .

T3: Seberapa jauh dari PC saya dapat meletakkan perangkat USB?
A3: Dengan maksimum 5 hub terhubung dengan kabel 5m dan kabel 5m menuju perangkat kecepatan penuh Anda, ini akan memberi Anda 30m kabel (lihat bagian 7.1.19 untuk detail). Dengan perangkat kecepatan rendah, Anda akan bisa mendapatkan jangkauan hingga 27m, tergantung pada berapa lama kabel perangkat itu. Dengan rute kabel langsung, Anda mungkin dapat menjangkau sekitar 25 m atau lebih dari PC.

P4: Saya perlu menempatkan jarak perangkat X USB dari PC saya. Apa yang saya lakukan?
A4: Jika X kurang dari 25m atau lebih (lihat pertanyaan sebelumnya), beli banyak hub dan hubungkan secara serial dengan kabel 5m. Jika Anda perlu melangkah lebih jauh dari itu, letakkan PC lain, atau mungkin laptop, di mana Anda membutuhkan perangkat itu dan jaringankan dengan PC pertama menggunakan sesuatu yang dimaksudkan untuk koneksi jarak jauh, seperti Ethernet atau RS -485. Jika Anda tidak perlu menggunakan apa pun selain USB, pertimbangkan untuk menggunakan adapter Ethernet berbasis USB untuk menyatukan PC.

Semua jawaban salah jika OP berarti tautan beroperasi pada kecepatan komunikasi USB2.0 Berkecepatan Tinggi (480 Mbit / dtk).

Panjang tautan komunikasi USB dibatasi oleh arsitektur USB yang memiliki lima hub di tautan tersebut. Protokol USB mensyaratkan bahwa perangkat USB mengirim kembali paket jabat tangan sebagai ACK, NAK, NRDY, dll. Respons ini harus kembali menjadi tuan rumah dalam batas waktu yang ditentukan, yang diatur ke 1,7 µs. Perangkat keras pengontrol host akan menetapkan tanda / interupsi jika respons tidak diterima dalam waktu setelah upaya 1-2-3, yang berarti kegagalan tautan.

Sekarang, apa dasar dari batasan 1,7 µs ini? Ini didasarkan pada perjalanan pulang pergi paket terburuk kasus jabat tangan. Semua dijelaskan dalam spesifikasi USB 2.0, Bagian 7.1.19.2. Ada tiga faktor:

1. Integritas sinyal fisik atas diferensial twisted-pair untuk kabel yang dapat diproduksi secara realistis (pencocokan impedansi, keseragaman kabel, kehilangan sinyal). Ini keluar sebagai batas panjang kabel 5 m per segmen. Kabel 5 m diperkirakan memiliki penundaan propagasi satu arah sekitar 26 ns per spesifikasi USB. Semua enam kabel akan memiliki penundaan pulang pergi sekitar 300 ns.

2. Delay propagasi sinyal digital di sepanjang jalur repeater hub, yang dibatasi oleh arsitektur yang disarankan hingga 40 HS bit kali, yaitu sekitar 80 ns per hub satu arah. Lima hub akan memiliki penundaan pulang pergi sekitar 800 ns.

3. Perangkat USB diperbolehkan merespons dalam 192 bit kali, yaitu 400 ns.

Jadi, total waktu respons adalah 1500 ns. Spesifikasi memungkinkan beberapa kelonggaran, dan memperpanjang waktu habis hingga 1700 ns.

Oleh karena itu, batas waktu propagasi media adalah 1700 ns - 400 ns = 1300 ns, atau 650 ns satu arah. Jika Anda dapat membuat kabel yang memiliki kerugian rendah lebih dari 650 ns perambatan gelombang sehingga dapat memberikan sinyal mata terbuka pertemuan templat ujung-jauh USB, sebuah host dengan satu perangkat USB dapat bekerja dengannya. Mengambil 26 ns per 5 m, turun ke kabel 125 m. Ini adalah batas teoritis maksimum.

Saya ingin melihat apakah kabel semacam ini dapat dibuat. Secara pribadi saya memiliki tautan tanpa kesalahan yang bagus dengan kabel 40 kaki (12 m) yang terbuat dari Cat 5e. Tetapi itu tergantung pada kualitas / sensitivitas penerima di kedua ujung tautan.

TAMBAHAN: Jawaban di atas hanya berlaku untuk protokol komunikasi USB HS secara keseluruhan. Namun, ada batasan fungsional lain pada panjang kabel maksimum pada USB: ini terkait dengan fungsi pemutusan berkecepatan tinggi. Putuskan sambungan HS di USB didasarkan pada gagasan bahwa kabel yang terputus akan memantulkan kembali sinyal, sehingga pantulan bertambah hingga tegangan yang digerakkan yang mengarah ke penggandaan amplitudo sinyal pada pemancar. Seperti yang dirancang, host HS mengirimkan penanda bingkai-mikro (disebut SOF) setiap 125 us. Untuk tujuan deteksi pemutusan kabel, paket SOF memiliki paket akhir memanjang, ~ 83 ns (panjang EOP normal adalah 16,6ns).

Jika kabel USB terputus di port host, tidak ada masalah. Tetapi jika perangkat (dengan terminasi) terputus di ujung kabel yang panjang, pantulan harus kembali dalam 83 ns, amplitudo akan berlipat ganda, dan pembanding khusus pada penerima PHY akan mendaftarkan kondisi "putuskan HS" . Ini menetapkan batas kabel untuk memiliki penundaan propagasi satu arah 41,5 ns. Dengan asumsi kecepatan propagasi 6 "per 1 ns, ini membutuhkan kabel kurang dari 250" panjang, atau sekitar 6,5m panjang.

Batasan ini hanya terjadi jika Anda ingin merasakan pemutusan yang bersih dan cepat. Dengan kabel yang lebih panjang, port host pada akhirnya akan dinonaktifkan karena kesalahan protokol, jadi tidak banyak masalah pada akhirnya.

Menurut spesifikasi USB , kabel yang lebih panjang dari 5 meter akan menyebabkan penundaan propagasi sinyal yang terlalu besar untuk bekerja.

Tapi saya sudah berhasil membangun kabel ekstensi USB pasif 10 m / 30 kaki yang berfungsi dengan baik. Yang saya lakukan adalah menggunakan kabel FTP Cat 5e AWG24 100 ohm dengan satu pasangan bengkok untuk data (D + dan D-; saya menggunakan pasangan hijau), dan tiga pasangan bengkok lainnya untuk daya (V + dan V-; secara paralel solid untuk solid dan stripe to stripe).

Saya tidak punya masalah menggunakan perangkat USB apa pun melalui kabel ini.

Jika Anda ingin melampaui 5 meter, gunakan booster .