다른 방에 웹캠을 배치하기 위해 매우 긴 USB 케이블을 사용하고 싶습니다. 내가 찾은 최대 길이는 5 미터였습니다.
USB 케이블의 최대 길이는 얼마입니까?
USB 연장 케이블을 사용할 때 얻을 수있는 최대 길이는 얼마입니까?
답변:
최대 USB 케이블은 5 미터입니다. USB 허브를 직렬로 연결하여 추가로 얻을 수 있습니다 (이 방법으로 최대 5 개의 허브 연결). 타이밍 문제로 인해 USB 확장 케이블 만 사용할 수는 없습니다.
로부터 USB 자주 묻는 질문 :
Q1 : 장치를 연결하는 데 얼마나 오래 케이블을 사용할 수 있습니까?
A1 : 실제로 USB 사양은 최고 속도 장치 간의 케이블 길이를 5 미터 (16 피트 5 인치 미만)로 제한합니다. 저속 장치의 경우 제한은 3 미터 (9 피트 10 인치)입니다.Q2 : 왜 3m 또는 5m보다 긴 케이블을 사용할 수 없습니까?
A2 : USB의 전기 설계는 허용하지 않습니다. USB를 설계 할 때 USB 케이블의 최대 길이를 4m 범위로 제한하는 방식으로 USB 데이터 라인에서 전자기장 전파를 처리하기로 결정했습니다. 이 방법에는 여러 가지 장점이 있으며 USB는 데스크탑 환경을 대상으로하기 때문에 범위 제한이 허용되는 것으로 간주되었습니다. 전송 회선 이론에 익숙하고이 주제에 대한 자세한 내용을 보려면 개발자 FAQ 의 USB 신호 섹션을 살펴보십시오 .Q3 : USB 장치를 PC에서 얼마나 멀리 떨어 뜨릴 수 있습니까?
A3 : 최대 속도 장치에 5m 케이블 및 5m 케이블로 연결된 최대 5 개의 허브를 연결하면 30m의 케이블이 제공됩니다 (자세한 내용은 섹션 7.1.19 참조). 저속 장치를 사용하면 장치의 케이블 길이에 따라 최대 27m의 범위를 얻을 수 있습니다. 간단한 케이블 경로를 사용하면 PC에서 25m 정도 도달 할 수 있습니다.Q4 : PC에서 USB 장치 X 거리를 두어야합니다. 어떻게해야합니까?
A4 : X가 25m 미만인 경우 (이전 질문 참조) 여러 허브를 구입하고 5m 케이블로 직렬로 연결하십시오. 그것보다 더 멀리 가야한다면, 다른 PC 또는 랩톱을 장치가 필요한 곳에 배치하고 이더넷 또는 RS와 같은 장거리 연결을위한 것을 사용하여 첫 번째 PC와 네트워크를 연결하십시오 -485. USB 만 사용해야하는 경우 USB 기반 이더넷 어댑터를 사용하여 PC를 연결하십시오.
OP가 고속 USB2.0 통신 속도 (480Mbit / s)에서 작동하는 링크를 의미하는 경우 모든 답변이 올바르지 않습니다.
USB 통신 링크의 길이는 링크에 5 개의 허브가있는 USB 아키텍처에 의해 제한됩니다. USB 프로토콜을 사용하려면 USB 장치가 핸드 셰이크 패킷을 ACK, NAK, NRDY 등으로 다시 보내야합니다. 이러한 응답은 지정된 시간 제한 내에 1.7µs로 설정되어 호스트로 되돌아 와야합니다. 1-2-3 번의 시도 후 응답이 시간 내에 수신되지 않으면 호스트 컨트롤러 하드웨어는 플래그 / 인터럽트를 설정하며, 이는 링크 실패를 의미합니다.
이 1.7µs 한계의 기초는 무엇입니까? 핸드 셰이크 패킷의 최악의 라운드 트립을 기반으로합니다. 모든 것은 USB 2.0 사양 7.1.19.2 절에 설명되어 있습니다. 세 가지 요소가 있습니다.
사실적으로 제조 가능한 케이블 (임피던스 매칭, 케이블 균일 성, 신호 손실)을위한 트위스트 페어 차동의 물리적 신호 무결성. 이것은 세그먼트 당 5m 케이블 길이 제한으로 나왔습니다. 5m 케이블의 USB 사양 당 예상 단방향 전파 지연 시간은 26ns입니다. 6 개 케이블 모두 약 300ns의 왕복 지연을 갖습니다.
허브의 리피터 경로를 따라 디지털 신호 전파 지연이 제안 된 아키텍처에 의해 40 HS 비트 시간으로 제한되며, 이는 허브 당 약 80ns입니다. 5 개의 허브는 약 800ns의 왕복 지연을 갖습니다.
USB 장치는 192 비트 시간 (400ns)으로 응답 할 수 있습니다.
따라서 총 응답 시간은 1500ns입니다. 이 사양은 약간의 여유를 허용하고 시간 초과를 1700ns로 확장합니다.
따라서 미디어 전파 시간의 제한은 1700ns-400ns = 1300ns, 또는 650ns입니다. 650 ns 이상의 전파 전파를 가진 개방형 신호 아이 회의 USB 원단 템플릿을 제공 할 수있는 케이블을 제조 할 수있는 경우 단일 USB 장치가있는 호스트와 함께 작동 할 수 있습니다. 5m 당 26ns를 사용하면 케이블 길이는 125m입니다. 이것은 이론상 최대 값입니다.
이런 종류의 케이블을 만들 수 있는지 알고 싶습니다. 개인적으로 나는 Cat 5e로 만든 40 ft (12 m) 케이블로 오류없는 링크를 가지고있었습니다. 그러나 링크의 양쪽 끝에있는 수신기의 품질 / 감도에 따라 다릅니다.
추가 : 위의 답변은 전체 USB HS 통신 프로토콜에만 유효합니다. 그러나 USB의 최대 케이블 길이에는 다른 기능 제한이 있습니다. 고속 연결 해제 기능과 관련이 있습니다. USB의 HS 단절은 단절된 케이블이 신호를 다시 반사한다는 개념을 기반으로하므로 반사는 구동 전압에 더해져 송신기에서 신호 진폭이 두 배가됩니다. 설계된대로 HS 호스트는 125 us마다 마이크로 프레임 마커 (SOF)를 보냅니다. 케이블 연결 끊기 감지를 위해 SOF 패킷의 패킷 끝 길이는 ~ 83ns입니다 (일반 EOP의 길이는 16.6ns입니다).
호스트 포트에서 USB 케이블이 분리 되어도 문제 없습니다. 그러나 긴 케이블의 끝에서 장치의 종단이 분리되면 반사가 83ns 이내에 다시 나타나고 진폭이 두 배가되고 PHY 수신기의 특수 비교기가 "HS 차단"조건을 등록합니다. . 이는 41.5ns의 단방향 전파 지연을 갖는 케이블 제한을 설정합니다. 1ns 당 6 "전파 속도를 가정하면 케이블의 길이는 250"미만, 또는 약 6.5m 길이 여야합니다.
이 제한은 깨끗하고 빠른 연결 해제를 감지하려는 경우에만 발생합니다. 더 긴 케이블을 사용하면 프로토콜 오류로 인해 호스트 포트가 결국 비활성화되므로 결국 많은 문제가 발생하지 않습니다.
USB 사양에 따르면 5 미터보다 긴 케이블은 너무 큰 신호 전파 지연을 유발합니다.
그러나 나는 잘 작동하는 10m / 30ft 수동 USB 확장 케이블을 만들었습니다. 내가 한 것은 FTP Cat 5e AWG24 100 옴 케이블을 사용하여 데이터 (D + 및 D-; 녹색 쌍 사용)에 하나의 꼬임 쌍을 사용하고 다른 세 쌍은 전원 (V + 및 V-); 꼬임에 병렬로 사용 단단하고 줄무늬로).
이 케이블을 통해 USB 장치를 사용하는 데 아무런 문제가 없었습니다.
5 미터를 넘어가려면 부스터를 사용하십시오 .