ไขปริศนาสายไฟข้างในสาย Ethernet เหตุใดจึงต้องถูกบิดเกลียวเข้าหากันเพื่อส่งสัญญาณอินเทอร์เน็ต

การบิดเกลียวของเส้นลวดทองแดงที่อยู่ภายในสาย Ethernet มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการส่งสัญญาณอินเทอร์เน็ตให้มีประสิทธิภาพสูงสุด โดยเทคโนโลยีนี้อาศัยหลักการทางแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อช่วยลดการรบกวนที่เกิดขึ้นระหว่างการเดินทางของกระแสไฟฟ้า ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้สัญญาณเกิดความล่าช้าหรือติดขัด
หลักการทางแม่เหล็กไฟฟ้าและการบิดเกลียวสายไฟ
แนวคิดเรื่องสายไฟบิดเกลียวเริ่มต้นขึ้นตั้งแต่ยุคทศวรรษ 1880 และถูกนำมาใช้กับสายโทรศัพท์สายแรกในสหรัฐอเมริกา โดยได้รับการยกย่องว่าเป็นผลงานของ Alexander Graham Bell ก่อนจะกลายมาเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับสาย Ethernet ในเวลาต่อมา
เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปตามเส้นลวด จะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นรอบ ๆ โลหะเส้นบางนั้น หากวางเส้นลวดสองเส้นไว้ขนานกันโดยตรง สนามแม่เหล็กจากเส้นหนึ่งจะไปขัดขวางการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าในอีกเส้นหนึ่ง ส่งผลให้สัญญาณเคลื่อนที่ช้าลง การบิดเกลียวเส้นลวดเข้าด้วยกันจึงช่วยสร้างสนามแม่เหล็กฝั่งตรงข้ามเพื่อหักล้างสิ่งกีดขวางเหล่านี้ ทำให้สัญญาณไฟฟ้าสามารถเดินทางด้วยความเร็วสูงสุดได้
โครงสร้างภายในสาย Ethernet และปัญหา Cross-talk
สาย Ethernet สมัยใหม่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยลวดทองแดงที่ถูกบิดเป็นคู่จำนวนสี่คู่ โดยขึ้นอยู่กับปริมาณข้อมูลที่ถูกส่งในขณะนั้น ซึ่งในการส่งสัญญาณความเร็วระดับกิกะบิต ทั้งสี่คู่จะทำงานพร้อมกันทั้งหมด
ภายในสายเคเบิลจะมีชั้นฟอยล์เคลือบอยู่รอบกลุ่มสายไฟเพื่อช่วยป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอก ส่วนการใช้ลวดแบบบิดเป็นคู่จะช่วยป้องกันไม่ให้สายไฟแต่ละเส้นรบกวนกันเอง ซึ่งปัญหาการที่สายไฟในกลุ่มเดียวกันขัดจังหวะกันเองนี้เรียกว่า cross-talk
หลักการทางแม่เหล็กไฟฟ้ายังอธิบายด้วยว่าเหตุใดลวดทั้งสี่คู่จึงถูกบิดด้วยอัตราความเร็วที่แตกต่างกัน การปรับเปลี่ยนความแน่นของการบิดช่วยให้มั่นใจได้ว่าสนามแม่เหล็กที่เกิดจากคู่สายแต่ละคู่จะไม่สร้างปัญหาการรบกวนใหม่ให้กับคู่สายอื่น ๆ
สิ่งที่ผู้ใช้ควรรู้ในการใช้งานจริง
สายไฟแบบบิดเกลียวถือเป็นมาตรฐานสำหรับสายเคเบิลเทคโนโลยีร่วมสมัยแทบทุกชนิด ผู้ใช้งานจึงไม่ต้องพยายามมองหาหรือเจาะจงเป็นพิเศษเมื่อต้องการเปลี่ยนสาย Ethernet ที่บ้าน แต่ข้อมูลเชิงวิทยาศาสตร์เหล่านี้ช่วยให้เข้าใจกลไกเบื้องหลังที่คอยเชื่อมต่อและรักษาการใช้งานออนไลน์ของผู้ใช้ให้ดำเนินต่อไปได้
แหล่งข้อมูล
เรียบเรียงจากข้อมูลของ Engadget: อ่านต้นฉบับ
ป้ายกำกับ: Ethernet, Networking, Technology, Twisted Pair

<< หน้าแรก