网线有两种传输模式,即差分模式和共模模式。其中,差分模式是指发送一份正向信号和一份反向信号,接收端根据它们的差值得出实际信号值。而共模模式是指发送两份信号,接收端只接受其中一份信号。基于这种传输方式,网线的4根线分别是用于正向信号、反向信号、地线和数据信号。
在网络传输中,数据信号会遇到信号损耗和串扰等问题。为了解决这些问题,网络规定了网线的距离限制。对于100BASE-TX网络而言,其最大传输距离是100米。为了保证网络传输的稳定性和速率,需要使用4根线进行传输,而不是只使用2根线。
其中,数据信号线和地线是必须的,因为数据信号要通过数据线进行传输,而应该直接接地的电缆亦称屏蔽电缆,它会将标准以外的电磁波屏蔽。在数据传输过程中,需要用到接发器在数据信号线和对地线之间建立差分模式传输线路,让信号保持稳定的传输。如果使用2根线,缺少差分模式传输线路和地线的支持,不仅信号传输不稳定,甚至会造成设备损坏。
工作频率是指一根电缆可以传送的最高频率,其值的大小和网线品种有关。当前常用的网线大多按照ISO/IEC11801标准,在100MHz频段内工作,因此在任一时刻,其最大传输速度为100Mbps。而同轴电缆和双绞线不同,最初被设计为传输电视信号和电话信号。
在同一时刻,两个数据信号是同时进行传输的,这也是共模信号传输方式所体现的优势。如果仅使用2根线进行传输,那么就不能进行同时传输,速度也会明显降低。为此,为了保证网络传输的速率和稳定性,需要使用4根线。
在进行数据传输时,信号的稳定性十分重要。网线的4根线构成了一个完整的差分传输线路,可以有效防止信号噪音和干扰的影响,从而保证了信号的稳定性和可靠性。而如果只使用2根线,就无法形成完整的差分传输线路,信号的稳定性会受到影响,同时网络的可靠性也会降低。
综上所述,网线输入输出为什么要4根,其原因在于能够通过4根线构成的差分传输线路,保证信号的稳定性和可靠性,同时满足网络的传输距离、工作频率和传输速率的要求。