Новости

Дом / Новости / Новости отрасли / Оптоволоконный кабель против медного кабеля: характеристики, стоимость и руководство по покупке

Оптоволоконный кабель против медного кабеля: характеристики, стоимость и руководство по покупке

Контент

Прохладным осенним утром 480-метровая медная линия связи между двумя производственными цехами прошла сертификацию и не прошла повторные испытания следующим летом, когда результаты измерений двух пар вышли за пределы пределов вносимых потерь. Ничто не было ошибочно прекращено. Кабель просто попросили сделать то, с чем медь плоха: передавать высокочастотные данные по длинному, теплому, электрически зашумленному маршруту. Это основной аргумент при сравнении оптоволоконного кабеля и медного кабеля.
Медь дешевле купить, ее легче подключить, и она может подавать питание на камеру или точку доступа. Оптоволокно выигрывает по пропускной способности, расстоянию, устойчивости к электрическим помехам, безопасности и общей стоимости владения, когда линия связи проходит примерно от 90 до 100 метров.

Что на самом деле отличает оптоволоконный кабель от медного кабеля

Оптоволоконный кабель передает данные в виде импульсов инфракрасного света через стеклянный сердечник, а медный кабель передает данные в виде электрического напряжения через витые металлические пары. Все остальные различия между ними вытекают из этого единственного факта.

Два средства массовой информации, два свода правил

Волоконно-оптический кабель представляет собой среду передачи, в которой модулированный световой сигнал проходит через стеклянную или пластиковую сердцевину, окруженную оболочкой, защитным покрытием и одним или несколькими слоями оболочки. Медный кабель — это среда передачи, в которой модулированный электрический сигнал передается по витым парам изолированных металлических проводников.

Свет игнорирует магнитные поля вокруг двигателей и приводов, не излучает сигнал за пределы оболочки и не подвергается коррозии во влажном воздуховоде. Однако стекло не может передавать энергию, и оно наказывает за крутые изгибы и загрязнение разъемов гораздо серьезнее, чем медь.

Конструкция и физические свойства одномодового оптоволоконного кабеля для наружной установки по сравнению с неэкранированным медным кабелем Cat6A.
Параметр Одномодовое волокно, OS2 Cat6A, неэкранированная медь
Несущий сигнал Инфракрасный свет 1310 или 1550 нм. Электрическое напряжение
Сердечник и проводник Стеклянный сердечник 9 микрон, оболочка 125 микрон Медь 23 AWG, четыре витые пары
Полезная длина канала От 10 до 40 км без усиления 100 м
Затухание Около 0,35 дБ на км на длине волны 1310 нм. Около 20 дБ на 100 м на частоте 100 МГц
Доставка электроэнергии Нет, требуются отдельные проводники До 90 Вт по стандарту IEEE 802.3bt
Помехи и постукивание Диэлектрик, без излучаемого сигнала Восприимчив без защиты

Сопоставление производительности: полоса пропускания, расстояние и потеря сигнала

На любом участке длиной более 100 метров оптоволокно превосходит медное по полосе пропускания, дальности действия и качеству сигнала, в то время как они почти идентичны по скорости распространения, и именно здесь начинается большая часть путаницы.

Четыре числа, которые решают большинство проектов

0,35 дБ Потери на км в одномодовом волокне на длине волны 1310 нм
100 м Жесткий лимит канала для медного Ethernet
40 км Типичный одномодовый охват без усиления при скорости 10 Гбит/с
90 Вт Максимальная мощность, которую может передавать кабель Cat6A

Максимальный охват при 10 Гбит/с

Cat6 UTP 55 м
Cat6A UTP 100 м
OM4 многомодовый 550 м
OS2 одномодовый 40 км
Длины стержней показаны в логарифмическом масштабе, поскольку одномодовый показатель на порядки больше.
Решающее значение имеет затухание. Одномодовое волокно теряет примерно 0,35 дБ на километр, тогда как канал Cat6A теряет около 20 дБ на расстоянии 100 метров на частоте 100 МГц и более 40 дБ на частоте 500 МГц. Медь не столько проигрывает в этой гонке, сколько кончается сигнал.

Где медный кабель все еще занимает свое место

Медь остается лучшим выбором для горизонтальных трасс длиной менее 90 метров, для устройств, которые получают питание по одному и тому же кабелю, а также для проектов, где недорогая заделка на месте и существующие навыки установщика перевешивают запас мощности.

Преимущества меди

  • Самая низкая первоначальная стоимость за метр, разъемы и инструменты доступны повсюду.
  • Обеспечивает мощность до 90 Вт для камер, точек доступа и датчиков по тем же парам, по которым передаются данные.
  • Прощание во время установки: никаких сколов, никаких сварных швов, никакой проверки торцевой поверхности.
  • Подходит для настольных подключений, которым сегодня редко требуется скорость более 1 Гбит/с.

Где оптоволокно берет верх

  • Связи между зданиями и кампусами, где 100 метров просто недостаточно.
  • Магистральные сети, которые должны выдержать два или три повышения пропускной способности по одному и тому же кабелю.
  • Маршруты вблизи приводов, сварочных аппаратов, тяговых электростанций или радиопередатчиков.
  • Любая ссылка, где важна физическая безопасность и обнаружение прослушивания.
Power over Ethernet — самый сильный аргумент в пользу медных кабелей. Один кабель Cat6A может передавать до 90 Вт по стандарту IEEE 802.3bt Type 4 и при этом передавать данные, поэтому потолочные устройства обычно питаются медью даже в зданиях, магистрали которых являются оптоволоконными.

Помехи, безопасность и электрическая изоляция

Оптоволокно невосприимчиво к электромагнитным помехам и не излучает сигнал, который можно было бы улавливать индуктивно, в то время как медь подвергается воздействию обоих, и разрыв становится решающим на промышленных предприятиях, подстанциях и кампусах, состоящих из нескольких зданий.

  • Частотно-регулируемые приводы, сварочные агрегаты и большие двигатели создают шум в медных парах. Экранирование помогает только в том случае, если экран правильно прикреплен с обоих концов.
  • Отдельные здания часто имеют разные потенциалы земли, и эта разница пропускает ток через медный экран и в сетевые порты.
  • Медь можно нарезать индуктивным зажимом, не разрезая кабель. Волокно должно быть согнуто или сращено, и изменение потерь отображается при мониторинге канала.
  • Волокно является диэлектриком, поэтому его выбирают в высоковольтных конструкциях и в местах, где проводящий путь неприемлем.
Разности потенциалов земли в 480 В между двумя зданиями достаточно, чтобы пропустить разрушительный ток через медный экран в порты переключателя. Диэлектрический оптоволоконный кабель полностью удаляет этот проводящий путь.

Выбор по маршруту: практическая последовательность выбора

Сначала сопоставьте кабель с маршрутом, а затем с пропускной способностью. Надземные коридоры, воздуховоды, прямое захоронение и внутренние лотки указывают на разные конструкции, и неправильный выбор обычно проявляется как механическая неисправность задолго до того, как это проявляется в проблеме с пропускной способностью.

Составьте карту маршрута и окружающей среды

Запишите, является ли кабель самонесущим, проложенным в канале, траншейным, продуваемым воздухом или проложенным по внутреннему лотку, а также нагрузку льдом, давление грызунов и диапазон температур.

Исправьте бюджет потерь

Добавьте потери на стыках, потерях в разъемах и затухании в кабеле, а затем оставьте запас на старение и ремонт. Для одномодовой линии связи длиной 10 км достаточно места; в медном канале длиной 95 м его почти нет.

Выберите конструкцию, затем количество волокон

Многослойные конструкции со свободными трубками подходят для большинства наружных воздуховодов и работ по захоронению, а запасные волокна при установке стоят гораздо меньше, чем затраты на вторую траншею позже.

GYTS Outdoor Layer-Stranded Steel-Polyethylene Bonded Sheath Fiber Cable GYTS Оптоволоконный кабель с многожильной стально-полиэтиленовой оболочкой для наружного применения Многожильный кабель со свободной трубкой для наружного применения для воздуховодов и прокладок в земле, со скрепленной стально-полиэтиленовой оболочкой, водоблокирующей смазкой и компактной, гибкой конструкцией. Посмотреть продукт →
Если длина канала превышает 90 метров или требуемая пропускная способность превышает 10 Гбит/с, медный вариант является временным решением, к которому можно будет вернуться в течение одного цикла обновления.

Пробежки в помещении и на последней миле: где оптоволокно побеждает

Внутри зданий и на конечном участке подключения к дому оптоволокно теперь конкурирует с медью по стоимости монтажа, а также по производительности, главным образом потому, что сборки с предварительной заделкой устранили штраф за сращивание.

Для вертикальных магистралей мини-пучок внутреннего кабеля с волокнами толщиной 900 микрон с плотным буфером может быть заделан напрямую и выдерживает радиусы изгиба от 15 до 20 мм, которые возникают в реальных лотках и углах. Точный номер детали обычно определяют показатели пожарной безопасности, а не пропускная способность.

GJFV Indoor Mini Bundle Fiber Optic Cable Мини-пучок оптоволоконного кабеля GJFV для использования внутри помещений Мини-жгут кабелей для использования внутри помещений с арамидным армированием и огнестойкой оболочкой, подходит для магистральных участков стояка, где требуется выбор огнестойкости. Посмотреть продукт →

На абонентской стороне плоский ответвительный кабель размером примерно 2 на 3 мм с двумя силовыми элементами можно протянуть через тот же микроканал, который использовался бы для медного отвода, а затем за одно посещение подключить предварительно установленный разъем SC/APC.

GJYXCH FTTH Fiber Optic Drop Cable Волоконно-оптический кабель GJYXCH FTTH Плоский ответвительный кабель FTTH с центральным волокном, параллельными армирующими элементами из стеклопластика или стали и оболочкой LSZH для подключения абонентов и установки микроканалов. Посмотреть продукт →
Предварительно заделанный ответвительный кабель превращает посещение двух технических специалистов по сварке в установку одним человеком, что часто делает оптоволокно дешевле медного на протяжении последних 30 метров.

Стоимость в течение срока действия ссылки

Медь стоит меньше за метр, но сравнение становится значимым только после включения в нее электроники, работ по подключению, циклов модернизации и срока службы.

Ориентировочное сравнение жизненного цикла линии связи между зданиями длиной 300 метров.
Элемент затрат Медь Cat6A Одномодовое волокно
Материал кабеля Более низкая стоимость за метр Выше на метр, требуется меньше пробегов
Прекращение действия Разъемы RJ45, минуты каждый Сращивание плавлением или предварительно заделанные концы
Электроника на конце Стандартный порт медного коммутатора Трансивер плюс оптоволоконный порт
Максимальное расстояние без усиления 100 м от 10 до 40 км
Ожидаемый срок службы от 10 до 15 лет от 25 до 30 лет
Следующее обновление Отремонтировать и заменить электронику Замена только оптики
В большинстве проектов между зданиями точка пересечения находится на расстоянии от 90 до 150 метров на каждое звено. Ниже этого уровня медь обычно выигрывает по первой стоимости. В этом отношении волокно выигрывает почти во всем остальном.

Оптоволоконный кабель против медного кабеля: общие вопросы

Действительно ли оптоволоконный кабель быстрее медного?

Не так, как предполагает большинство людей. Свет в одномодовом ядре распространяется примерно в 0,68 раза быстрее скорости света, а сигналы в парах Cat6A — примерно в 0,7 раза, поэтому задержка распространения на расстояние более 100 метров отличается на наносекунды. Отличие заключается в пропускной способности: 100 Гбит/с по одной оптоволоконной паре на километры против 10 Гбит/с по одному медному каналу на расстояние более 100 метров.

Как далеко может проходить оптоволоконный кабель без повторителя?

Стандартная одномодовая оптика 10 Гбит/с достигает 10 км, оптика увеличенного радиуса действия — 40 км, а когерентные системы — 80 км. Многомодовый OM4 достигает расстояния около 550 м при скорости 10 Гбит/с, а медный Ethernet останавливается на расстоянии 100 м, независимо от стоящей за ним электроники.

Можно ли протянуть оптоволокно через существующий медный кабелепровод?

Обычно да, если это позволяют коэффициент заполнения, радиус изгиба и натяжение. Многожильные кабели для наружного применения обычно рассчитаны на долговременное натяжение 600 Н и кратковременное натяжение 1500 Н, поэтому сверьтесь с техническими данными, используйте подходящую смазку и продуйте микрокабели воздухом, если канал мал или перегружен.

Нужны ли для волокна специальные инструменты?

Для сертификации требуется сварочный аппарат, скалыватель, комплект для очистки и рефлектометр, и все это стоит дороже, чем комплект для обжима меди. Этот разрыв быстро сокращается в крупных проектах, а предварительно завершенные сборки полностью исключают сращивание на объекте.

Сертификация – это проверка решения на практике. Медь сертифицируется с помощью портативного тестера за считанные секунды, в то время как оптоволокну требуется трассировка OTDR и документированный бюджет потерь, и эта работа входит в план проекта.

Выбор между оптоволоконным и медным кабелем редко бывает идеологическим. Все зависит от длины маршрута, требований к электропитанию, шумовой среды и того, сколько раз будет модернизирована линия связи, прежде чем здание будет отремонтировано. Честно ответьте на эти четыре вопроса, и спецификация обычно пишется сама собой.

Подробное описание того же решения на уровне проекта, включая компромиссы при развертывании в реальных установках, см. в нашем руководстве по волоконно-оптический кабель или медный кабель: какой лучше использовать .