Optický kabel vs měděný kabel: Průvodce výkonem, cenou a nákupem

480metrový měděný spoj mezi dvěma výrobními halami prošel certifikací za chladného podzimního rána a v létě následujícího roku neprošel opakovaným testem, když dva páry naměřily mimo své limity vložného útlumu. Nic nebylo špatně ukončeno. Kabel byl jednoduše požádán, aby udělal něco, v čem je měď špatná: přenášel vysokofrekvenční data dlouhou, teplou, elektricky hlučnou trasou. To je argument ve středu srovnání optického kabelu a měděného kabelu.

Měď je levnější na nákup, snáze se ukončuje a může dodávat energii do kamery nebo přístupového bodu. Vlákno vítězí na šířce pásma, vzdálenosti, odolnosti vůči elektrickému šumu, zabezpečení a celkových nákladech na vlastnictví, jakmile spojení projde zhruba 90 až 100 metrů.

Co vlastně odděluje optický kabel od měděného kabelu

Kabel z optických vláken přenáší data jako pulsy infračerveného světla přes skleněné jádro, zatímco měděný kabel přenáší data jako elektrické napětí přes kroucené kovové páry. Každý další rozdíl mezi nimi vyplývá z toho jediného faktu.

Dvě média, dvě sady pravidel

Kabel z optických vláken je přenosové médium, ve kterém modulovaný světelný signál prochází skleněným nebo plastovým jádrem obklopeným pláštěm, ochranným povlakem a jednou nebo více vrstvami pláště. Měděný kabel je přenosové médium, ve kterém modulovaný elektrický signál prochází kroucenými páry izolovaných kovových vodičů.

Světlo ignoruje magnetická pole kolem motorů a pohonů, nevyzařuje signál mimo plášť a nekoroduje ve vlhkém potrubí. Sklo však nemůže dodávat energii a trestá těsné ohyby a špinavé konektory mnohem přísněji než měď.

Konstrukce a fyzikální vlastnosti jednovidového venkovního optického kabelu ve srovnání s nestíněným měděným kabelem Cat6A.
Parametr	Jednovidové vlákno, OS2	Cat6A nestíněná měď
Nosič signálu	Infračervené světlo při 1310 nebo 1550 nm	Elektrické napětí
Jádro a dirigent	9 mikronové skleněné jádro, 125 mikronové opláštění	23 AWG měď, čtyři kroucené páry
Použitelná délka kanálu	10 až 40 km bez zesílení	100 m
Útlum	Asi 0,35 dB na km při 1310 nm	Asi 20 dB na 100 m při 100 MHz
Dodávka energie	Žádné, jsou nutné samostatné vodiče	Až 90 W podle IEEE 802.3bt
Rušení a odposlech	Dielektrikum, žádný vyzařovaný signál	Citlivý bez stínění

Výkon Head to Head: šířka pásma, vzdálenost a ztráta signálu

Na jakémkoliv úseku delším než asi 100 metrů vlákno překonává měď v šířce pásma, dosahu a kvalitě signálu, přičemž oba jsou téměř identické v rychlosti šíření, což je místo, kde začíná většina zmatků.

Čtyři čísla, která rozhodují o většině projektů

0,35 dB Ztráta na km v jednovidovém vláknu při 1310 nm

100 m Limit pevného kanálu pro měděný Ethernet

40 km Typický nezesílený single-mode dosah 10 Gb/s

90 W Maximální výkon, který unese kabel Cat6A

Maximální dosah při 10 Gbps

Cat6 UTP 55 m

Cat6A UTP 100 m

OM4 multimode 550 m

OS2 v jednom režimu 40 km

Délky pruhů jsou vyneseny na logaritmické stupnici, protože jednorežimový údaj je řádově větší.

Rozhodujícím číslem je útlum. Jednovidové vlákno ztrácí zhruba 0,35 dB na kilometr, zatímco kanál Cat6A ztrácí asi 20 dB na 100 metrů při 100 MHz a více než 40 dB při 500 MHz. Copper v tomto závodě ani tak neztratí, jako spíš, že mu dojde signál.

Kde měděný kabel stále získává své místo

Měď zůstává lepší volbou pro horizontální vedení pod zhruba 90 metrů, pro zařízení, která přebírají energii přes stejný kabel, a pro projekty, kde levné koncovky v terénu a stávající instalační dovednosti převažují nad prostorem.

Výhody mědi

Nejnižší první náklady na metr, s konektory a nářadím dostupným všude.
Dodává až 90 W kamerám, přístupovým bodům a senzorům prostřednictvím stejných párů, které přenášejí data.
Shovívavost během instalace: žádné štěpení, žádné tavné spojky, žádná kontrola čelní strany.
Vhodné pro připojení ke stolům, která dnes zřídka potřebují více než 1 Gb/s.

Kde přebírá vlákninu

Spojení mezi budovou a kampusem, kde 100 metrů prostě nestačí.
Páteře, které musí přežít dvě nebo tři upgrady šířky pásma na stejném kabelu.
Trasy v blízkosti pohonů, svářeček, trakčních sil nebo rádiových vysílačů.
Jakýkoli odkaz, kde záleží na fyzické bezpečnosti a detekci odposlechu.

Power over Ethernet je nejsilnější zbývající argument mědi. Jeden kabel Cat6A může dodat až 90 W podle IEEE 802.3bt Type 4 a stále přenášet data, což je důvod, proč jsou stropní zařízení obvykle napájena mědí i v budovách, jejichž páteř je z vláken.

Rušení, zabezpečení a elektrická izolace

Vlákno je imunní vůči elektromagnetickému rušení a nevyzařuje signál, který lze odposlouchávat indukčně, zatímco měď je vystavena obojímu, a mezera se stává rozhodující v průmyslových závodech, rozvodnách a areálech s více budovami.

Pohony s proměnnou frekvencí, svařovací soupravy a velké motory vnášejí hluk do měděných párů. Stínění pomáhá pouze tehdy, když je štít správně na obou koncích spojen.
Samostatné budovy často stojí na různých zemních potenciálech a tento rozdíl vede proud podél měděného štítu a do síťových portů.
Měď lze přiklepnout indukční svorkou bez přeříznutí kabelu. Vlákno musí být ohnuto nebo spojeno a změna ztráty se projeví při sledování spojení.
Vlákno je dielektrické, a proto je médiem volby na vysokonapěťových konstrukcích a v oblastech, kde je vodivá cesta nepřijatelná.

Rozdíl zemního potenciálu 480 V mezi dvěma budovami stačí k protlačení destruktivního proudu přes měděné stínění a do portů přepínače. Kabel z dielektrických vláken tuto vodivou cestu zcela odstraní.

Výběr podle trasy: Praktická výběrová sekvence

Nejprve připojte kabel k trase a poté k šířce pásma. Nadzemní chodby, kanály, přímé pohřbívání a vnitřní podnosy každý směřují k jiné konstrukci a špatná volba se obvykle jeví jako mechanická porucha dlouho předtím, než se projeví jako problém šířky pásma.

Zmapujte trasu a prostředí

Zaznamenejte, zda je kabel samonosný, vedený, rýhovaný, foukaný vzduchem nebo vedený na vnitřním tácu, spolu s zatížením ledem, tlakem na hlodavce a rozsahem teplot.

Opravte ztrátový rozpočet

Přidejte ztrátu spoje, ztrátu konektoru a útlum kabelu a ponechte rezervu na stárnutí a opravy. 10 km jednorežimové spojení má místo; 95 m měděný kanál téměř žádný nemá.

Vyberte konstrukci a poté počet vláken

Návrhy volných trubek s vrstveným lankem pokrývají většinu venkovních potrubních a pohřebních prací a náhradní vlákna stojí při instalaci mnohem méně než později stojí druhý výkop.

GYTS Outdoor Layer-Stranded Steel-Polyethylene Bonded Sheath Fiber Cable

GYTS Outdoor Layer-Spleted Steel-polyethylen bonded Sheath Fiber Cable Venkovní vrstvený kabel s volnými trubkami pro potrubní a pohřební cesty, s vázaným ocelovo-polyetylenovým pláštěm, tukem zabraňujícím vodě a kompaktní ohebnou konstrukcí. Zobrazit produkt →

Je-li linka delší než 90 metrů nebo je-li požadovaná šířka pásma vyšší než 10 Gb/s, je měď dočasnou odpovědí, která bude znovu zkontrolována v rámci jednoho cyklu upgradu.

Indoor a Last-Mile Runs: Kde vlákno tiše vítězí

Uvnitř budov a při konečném poklesu domů vlákno nyní konkuruje mědi v instalovaných nákladech i výkonu, a to především proto, že předem dokončené sestavy odstranily penalizaci za spojování.

U stoupacích páteřních vedení lze vnitřní kabel s mini svazkem s 900 mikronovými vlákny s pevným nárazníkem ukončit přímo a toleruje poloměry ohybu 15 až 20 mm, které vyžadují skutečné žlaby a rohy. O přesném čísle dílu obvykle rozhoduje hodnocení požárního výkonu, nikoli šířka pásma.

GJFV Indoor Mini Bundle Fiber Optic Cable

GJFV vnitřní mini svazek optických vláken Vnitřní kabel ve svazku mini s aramidovou výztuhou a pláštěm zpomalujícím hoření, vhodný pro stoupací páteřní vedení, kde se při výběru řídí požární odolnost. Zobrazit produkt →

Na straně účastníka může být plochý kabel o rozměrech přibližně 2 x 3 mm se dvěma pevnými prvky protažen stejnou mikrotrubkou, kterou by použil měděný kabel, a poté zakončen předinstalovaným konektorem SC/APC během jediné návštěvy.

Optický kabel GJYXCH FTTH Plochý přípojný kabel FTTH s centrálním vláknem, paralelními FRP nebo ocelovými pevnostními členy a pláštěm LSZH pro účastnické připojení a instalaci mikrotrubiček. Zobrazit produkt →

Předem zakončený přípojný kabel promění návštěvu dvou techniků v instalaci pro jednu osobu, což je často to, co dělá vlákno levnější než měď na posledních 30 metrech.

Náklady po dobu životnosti odkazu

Měď stojí méně na metr, ale srovnání nabývá na významu, až když jsou zahrnuty elektronika, dokončovací práce, cykly upgradu a životnost.

Orientační srovnání životního cyklu pro spojení mezi budovou a budovou o délce 300 metrů.
Nákladový prvek	Cat6A měď	Jednovidové vlákno
Materiál kabelu	Nižší náklady na metr	Čím vyšší na metr, tím méně běhů
Ukončení	Konektory RJ45, každý minut	Fúzní spojování nebo předem ukončené konce
Elektronika na konec	Standardní měděný switch port	Transceiver plus optický port
Maximální nezesílená vzdálenost	100 m	10 až 40 km
Předpokládaná životnost	10 až 15 let	25 až 30 let
Další upgrade	Propojte a vyměňte elektroniku	Vyměňte pouze optiku

Ve většině projektů mezi budovami je bod křížení mezi 90 a 150 metry na spoj. Pod ním měď obvykle vyhrává na první cenu. Nad ní vláknina vítězí téměř na všem ostatním.

Optický kabel vs měděný kabel: Běžné otázky

Je optický kabel skutečně rychlejší než měděný?

Ne tak, jak většina lidí předpokládá. Světlo v jednovidovém jádře se pohybuje zhruba 0,68krát rychleji než rychlost světla a signály v párech Cat6A zhruba 0,7krát, takže zpoždění šíření přes 100 metrů se liší o nanosekundy. Liší se propustností: 100 Gbps na jednom páru vláken na kilometry oproti 10 Gbps na jednom měděném kanálu na 100 metrů.

Jak daleko může vést optický kabel bez opakovače?

Standardní 10 Gbps single-mode optika dosahuje 10 km, rozšířená optika dosahuje 40 km a koherentní systémy projdou 80 km. Multimode OM4 dosahuje asi 550 m při 10 Gbps, zatímco měděný Ethernet se zastaví na 100 m bez ohledu na elektroniku za ním.

Lze vlákno protáhnout stávajícím měděným vedením?

Obvykle ano, pokud to poměr plnění, poloměr ohybu a tahové napětí umožňují. Venkovní lankové kabely jsou běžně dimenzovány na 600 N dlouhodobé a 1 500 N krátkodobé instalační napětí, proto si přečtěte technický list, používejte správné mazivo a mikrokabely pro foukání vzduchu tam, kde je potrubí malé nebo přetížené.

Potřebuje vlákno speciální nástroje?

Potřebuje fúzní svářečku, sekáčku, čisticí sadu a OTDR pro certifikaci, což vše stojí více než měděná krimpovací sada. Tato mezera se u velkých projektů rychle zužuje a předem dokončené sestavy zcela odstraní spojování z místa.

Certifikace je místo, kde je rozhodnutí testováno v praxi. Měď se certifikuje pomocí ručního testeru během několika sekund, zatímco vlákno potřebuje trasování OTDR a zdokumentovaný rozpočet ztrát a tato práce patří do plánu projektu.

Volba mezi optickým kabelem a měděným kabelem je zřídkakdy ideologická. Záleží na délce trasy, požadavcích na napájení, hlučném prostředí a na tom, kolikrát bude linka upgradována, než bude budova renovována. Odpovězte poctivě na tyto čtyři otázky a specifikace se obvykle napíše sama.

Návod k témuž rozhodnutí na úrovni projektu, včetně kompromisů při nasazení ve skutečných instalacích, naleznete v našem průvodci optický kabel vs měděný kabel: který byste měli použít $ $ .