USBケーブルの最大長？

5メートルが最大のUSBケーブルです。USBハブを直列に接続することで、さらに遠くに行くことができます（この方法では最大5台のハブをチェーン接続しています）。あなただけのタイミングの問題のためにUSB延長ケーブルを使用することはできません。

USB FAQ から:

Q1: どのくらいの長さのケーブルを使用して私のデバイスを接続することができますか？ A1: 実際には、USBの仕様は、フルスピードデバイス間のケーブルの長さを5メートル（16フィート5インチの下に少し）に制限しています。A1: 実際にはUSBの仕様上、フルスピード機器間のケーブル長は5m(16フィート5インチ弱)に制限されていますが、低速機器では3m(9フィート10インチ)に制限されています。USBが設計されたとき、USBケーブルの最大長を4mの範囲内の何かに制限する方法でUSBデータライン上の電磁界の伝播を処理するための決定がなされました。この方法にはいくつかの利点があり、USBはデスクトップ環境を想定しているため、範囲の制限は許容できると判断されました。あなたが伝送線路理論に精通していて、このトピックの詳細を知りたい場合は、開発者FAQのUSB信号のセクションを見てみましょう。

Q3: PCからどのくらい離れた場所にUSBデバイスを置くことができますか？ A3: 5mのケーブルで接続された5つのハブの最大値と5mのケーブルがあなたのフルスピードデバイスに行くと、これは30mのケーブルを与えることになります（詳細についてはセクション7.1.19を参照してください）。低速デバイスの場合、デバイスのケーブルの長さにもよりますが、最大27mの範囲を確保することができます。[…] どうすればいいのでしょうか？ A4: Xが25m以下なら（前の質問参照）、ハブの束を買ってきて、5mのケーブルで直列接続します。それよりも遠くに行く必要がある場合は、別のPC、または多分ラップトップを、あなたがデバイスが必要とする場所に置いて、イーサネットやRS-485などの長距離接続を意図しているものを使用して、最初のPCとそれをネットワーク化します。USB以外のものを使用する必要がある場合は、USBベースのイーサネットアダプタを使用してPC同士を接続することを検討してみてください。

OPが高速USB2.0通信速度(480 Mbit/s)で動作しているリンクを意味するならば、すべての答えは間違っています。

USB通信リンクの長さは、リンク内に5つのハブを持つというUSBアーキテクチャによって制限されています。USBプロトコルでは、USBデバイスがACK、NAK、NRDYなどのハンドシェイクパケットを返信する必要があります。これらの応答は、1.7 μsに設定された指定されたタイムアウト内にホストに戻ってこなければなりません。ホストコントローラのハードウェアは、1-2-3回試行しても応答が間に合わない場合、フラグ/割り込みを設定します。それは、ハンドシェイクパケットの最悪の往復を基準にしています。すべてはUSB 2.0の仕様、7.1.19.2項で説明されています。3つの要因があります:

1. 現実的に製造可能なケーブルのためのツイストペア差動上の物理的なシグナルインテグリティ（インピーダンス整合性、ケーブルの均一性、信号損失）。これはセグメントあたり5 mのケーブル長制限として出てきました。5 mのケーブルは、USBの仕様では26 nsの一方向伝搬遅延があると推定されています。6本のケーブルはすべて約300nsの往復遅延になります。ハブのリピータ経路に沿ったデジタル信号の伝搬遅延は、提案されたアーキテクチャによって40HSビットタイムに制限されており、これはハブの片道あたり約80 nsになります。5つのハブは、約800 nsの往復遅延を持つことになります。USBデバイスは192ビットで応答することが許されていますが、これは400 nsです。仕様では多少のたるみを許容し、タイムアウトを1700 nsに延長しています。

したがって、メディア伝搬時間の限界は1700 ns - 400 ns = 1300 ns、つまり片道650 nsとなります。650 ns以上の波動伝搬で、オープンシグナルの目がUSBのファーエンドテンプレートに合うような低損失のケーブルを製造できれば、USBデバイス1台のホストがそれで動作することができます。5 mあたり26 nsを取ると、125 mのケーブルになります。これが理論上の上限です。

この手のケーブルが作れるのかどうか、ぜひ見てみたいものです。個人的にはCat 5e製の40 ft(12 m)のケーブルでノーエラーで良いリンクができました。しかし、リンクの両端にある受信機の品質・感度にもよります。しかし、USB の最大ケーブル長にはもう一つ機能的な制限があります：それは高速切断機能に関連しています。USB の HS 断線は、断線したケーブルが信号を反射して戻ってくるという考えに基づいており、その反射は送信機での信号振幅の 2 倍につながる駆動電圧に加算されます。設計通り、HS ホストは 125us ごとにマイクロフレームマーカ（SOF と呼ばれる）を送信します。ケーブル断線検出のために、SOF パケットは細長いエンドオブパケットで、～83ns の長さがあります(通常の EOP は 16.6ns の長さです)。しかし、長いケーブルの遠端でデバイス(終端を持つ)が切断された場合、反射は83ns以内に戻ってこなければならず、振幅は2倍になり、PHY受信機内の特殊なコンパレータが “HS切断 "状態を登録することになる。これにより、41.5ns の一方向伝搬遅延を持つケーブルの限界が設定される。1 ns あたりの伝搬速度を 6 "と仮定すると、これはケーブルが 250 "以下の長さ、または約 6.5m の長さであることを必要とする。長いケーブルでは、ホストポートは最終的にプロトコルエラーのために無効になりますので、最後にあまり問題はありません。

USBの仕様によると](http://en.wikipedia.org/wiki/USB#Cabling), 5mを超えるケーブルは、信号の伝搬遅延が大きすぎて動作しません。私がしたことは、FTP Cat 5e AWG24 100 Ωケーブルをデータ用に1つのツイストペア（D+とD-;私は緑色のペアを使用しました）と電源用に他の3つのツイストペア（V+とV-;平行に固体から固体へ、ストライプからストライプへ）を使用することだけでした。