Comprimento máximo de um cabo USB?

Question

Eu quero usar um cabo USB muito longo para colocar uma webcam em uma sala diferente. O comprimento máximo que encontrei foi de cinco metros.

1. Qual é o comprimento máximo de um cabo USB?

2. Qual é o comprimento máximo alcançável ao usar cabos de extensão USB?

Answer 1

5 metros é o cabo USB máximo. Você pode ir mais longe conectando os hubs USB em série (máximo de 5 hubs encadeados dessa maneira). Você não pode simplesmente usar cabos de extensão USB devido a problemas de temporização.

Na FAQ do USB :

Q1: How long of a cable can I use to connect my device?
A1: In practice, the USB specification limits the length of a cable between full speed devices to 5 meters (a little under 16 feet 5 inches). For a low speed device the limit is 3 meters (9 feet 10 inches).

Q2: Why can't I use a cable longer than 3 or 5m?
A2: USB's electrical design doesn't allow it. When USB was designed, a decision was made to handle the propagation of electromagnetic fields on USB data lines in a way that limited the maximum length of a USB cable to something in the range of 4m. This method has a number of advantages and, since USB is intended for a desktop environment, the range limitations were deemed acceptable. If you're familiar with transmission line theory and want more detail on this topic, take a look at the USB signals section of the developers FAQ.

Q3: How far away from a PC can I put a USB device?
A3: With the maximum of 5 hubs connected with 5m cables and a 5m cable going to your full speed device, this will give you 30m of cable (see section 7.1.19 for details). With a low speed device, you will be able to get a range up to 27m, depending on how long the device's cable is. With a straightforward cable route, you will probably be able to reach out 25m or so from the PC.

Q4: I need to put a USB device X distance from my PC. What do I do?
A4: If X is less than 25m or so (see previous question), buy a bunch of hubs and connect them serially with 5m cables. If you need to go farther than that, put another PC, or maybe a laptop, out where you need the device to be and network it with the first PC using something that's intended to be a long-range connection, such as Ethernet or RS-485. If you need to use nothing but USB, consider using USB based Ethernet adapters to hook the PCs together.

    

Answer 2

Todas as respostas estão incorretas se OP significava o link operando na velocidade de comunicação USB2.0 de alta velocidade (480 Mbit / s).

O comprimento de um link de comunicação USB é limitado pela arquitetura USB de ter cinco hubs no link. O protocolo USB requer que os dispositivos USB enviem de volta pacotes de handshake como ACK, NAK, NRDY etc. Essas respostas devem retornar ao host dentro de um tempo limite especificado, que é definido como 1,7 µs. O hardware do controlador de host configuraria um sinalizador / interrupção se a resposta não fosse recebida a tempo após as tentativas do 1-2-3, o que significaria a falha do link.

Agora, qual foi a base para essa limitação de 1,7 µs? É baseado em uma pior viagem de ida e volta de pacotes de handshake. Tudo é explicado nas especificações do USB 2.0, Seção 7.1.19.2. Existem três fatores:

1. Integridade do sinal físico sobre um diferencial de par trançado para cabos realisticamente fabricáveis (correspondência de impedância, uniformidade de cabo, perda de sinal). Isso saiu como um limite de comprimento de cabo de 5 m por segmento. Um cabo de 5 m tem um atraso de propagação unidirecional estimado de 26 ns por especificações USB. Todos os seis cabos terão um atraso de aproximadamente 300 ns.

2. Atraso de propagação de sinal digital ao longo do caminho do repetidor do hub, que é limitado pela arquitetura sugerida a 40 bits de bit HS, que é cerca de 80 ns por hub unidirecional. Cinco hubs terão o atraso de ida e volta de cerca de 800 ns.

3. Um dispositivo USB pode responder em 192 bits, o que é de 400 ns.

Portanto, o tempo total de resposta é de 1500 ns. A especificação permite alguma folga e aumenta o tempo limite para 1700 ns.

Portanto, o limite para o tempo de propagação de mídia é de 1700 ns - 400 ns = 1300 ns, ou 650 ns de uma direção. Se você puder fabricar um cabo com uma perda tão baixa quanto 650 ns de propagação de onda, ele pode fornecer um olho de sinal aberto que atenda ao modelo USB de ponta remota, um host com um único dispositivo USB pode trabalhar com ele. Tomando 26 ns por 5 m, chega-se a 125 m de cabo. Este é o limite teórico máximo.

Eu adoraria ver se esse tipo de cabo pode ser feito. Pessoalmente, eu tinha um bom link sem erro com cabo de 40 pés (12 m) feito de Cat 5e. Mas isso depende da qualidade / sensibilidade dos receptores nas duas extremidades de um link.

    

Answer 3

De acordo com as especificações USB , os cabos com mais de 5 metros de comprimento causariam um atraso muito grande na propagação do sinal para funcionar.

Mas consegui construir um cabo de extensão USB passivo de 10 m / 30 pés que funcionou muito bem. Tudo o que fiz foi usar um cabo FTP Cat 5e AWG24 de 100 ohm com um par trançado para dados (D + e D-; usei o par verde) e os outros três pares trançados para alimentação (V + e V-; em paralelo sólido para sólido e faixa para tarja).

Não tive nenhum problema em usar qualquer dispositivo USB neste cabo.

    

Answer 4

Se você quiser ir além dos 5 metros, use um booster .