Optický kabel vs měděný drát: Porovnání šířky pásma, ceny a vzdálenosti

Návrhář sítě, který porovnává kusovník, se jen zřídka ptá, který kabel je lepší. Skutečná otázka je užší: pro toto spojení, na tuto vzdálenost, s těmito zařízeními na vzdáleném konci, jehož vlastnictví stojí méně než deset let. Odpověď se obrací v závislosti na tom, kde se běh nachází.

Vezměte si dva živé příklady. Spojení 10 Gb/s mezi stojany vzdálenými od sebe 60 m: měď Cat6A tuto práci zvládne s pasivním kabelem a vůbec bez optiky. Stejný požadavek na 10 Gbps mezi dvěma budovami vzdálenými 3 km: měď toho nemůže dosáhnout za rozumnou cenu bez přidání aktivních opakovačů, zatímco jeden pár vláken s jedním režimem to přenáší nic mezi tím. Žádný výsledek není překvapivý, jakmile bude fyzika na stole.

Kabel z optických vláken přenáší data jako modulované světlo přes skleněné jádro; měděný drát přenáší data jako elektrické napětí přes kovový vodič. Každý praktický kompromis, který následuje, od útlumu a odolnosti po rušení až po hmotnost kabelu a dodávku energie, vychází z tohoto jediného rozdílu.

Šířka pásma a dosah: kde mezera přestává být teoretická

Jednovidové vlákno přenese 10 Gbps zhruba 40 km bez regenerace. Cat6A měď přenáší stejných 10 Gbps zhruba 100 m. Mezi těmito dvěma postavami je většina skutečných rozhodnutí již učiněna.

Limity pocházejí z jiné fyziky. Měděný útlum a přeslechy strmě stoupají s frekvencí, takže každé zdvojnásobení propustnosti zkracuje použitelný chod; 10GBASE-T přes Cat6A na 100 m již sedí blízko k okraji standardu. Jednovidové sklo při 1310 nm a 1550 nm ztrácí asi 0,35 dB na kilometr, což je důvod, proč dnes vláknová elektrárna instalovaná pro 10G bude mít později 100G nebo 400G na vlnovou délku s pouze prohozenými transceivery.

100 m Praktický limit Cat6A na 10 Gbps

40 km Dosah v jednom režimu při 10 Gbps, žádná regenerace

0 Snímač rušení na dielektrickém vláknu

Kapacita na kabel je důležitá stejně jako kapacita na pár, když je prostor žlabu a vedení těsný. Jeden 12vláknový venkovní kabel váží zhruba to, co váží jeden kabel Cat6A a nahradí tucet měděných kabelů. Po několika stech metrech přestává být měděný kabel levnějším kabelem a stává se řetězem napájených zařízení.

Pro verzi stejných kompromisů zaměřenou na veřejné zakázky to je průvodce rozhodováním vlákna versus měď projde náklady, vzdálenost a načasování upgradu ze strany kupujícího.

Praktické srovnání single-mode vlákna a Cat6A metal pro podnikové spojení 10 Gbps.
Atribut	Optická vlákna, single-mode	Měď, Cat6A
Nosič signálu	Modulované světlo při 1310 nebo 1550 nm	Elektrické napětí
Typický dosah 10G	40 km	100 m
Kapacita na kabel	12 až 288 vláken, každé plný kanál	Jeden spoj na čtyřpárový kabel
Elektromagnetická odolnost	Inherentní, dielektrická konstrukce	Vyžaduje stínění a lepení
Dodávka energie	Žádný, pokud není specifikován hybridní kabel	Až 90 W s IEEE 802.3bt
Hmotnost na kanál	Nízká	Vysoká
Ukončení pole	Fúzní spojování nebo tovární konektory	Opětovné ukončení během několika minut

GYTS Outdoor Stranded Steel-Polyethylene Sheath Fiber Optic Cable

GYTS Venkovní splétaný kabel z optických vláken z oceli a polyetylenu Venkovní optický kabel odolný proti vlhkosti s vázaným ocelovo-polyetylenovým pláštěm, vyplněným jádrem a flexibilní konstrukcí, relevantní při porovnávání vláken a mědi podle vzdálenosti a načasování upgradu. Zobrazit produkt →

Cena za připojený odkaz, nikoli cena za metr

Měď je levnější pro krátké odkazy. Vlákno je levnější za gigabit, jakmile běh uběhne zhruba 100 m. Uvedením jedné na metr se skryje číslo, na kterém skutečně záleží.

Za metr jsou Cat6A a single-mode kabel s volnou trubkou blíže cenou, než většina kupujících očekává. Rozdíl je na koncích. Měď je zakončena jackem a propojovacím kabelem. Vlákno potřebuje fúzní spojování, spojovací uzávěry, pigtaily a transceiver na každém konci a jednovidový modul může stát více než 100 m kabelu, do kterého se zapojí.

Měď, 60 m článek

Pasivní konec ke konci, žádná optika
Možnost opětovného ukončení na místě
Pevné zastavení na 100 m pro 10G
Jeden kabel na odkaz

Vlákno, 60 m spoj

Transceivery na obou koncích
Spojování nebo tovární sestavy
Samotná cena kabelu je nízká
Upgrady bez přepojování kabelů

Práce opět posouvá rovnováhu. Protažení 24 kabelů Cat6A stoupačkou trvá déle a zaplní více přihrádek než jeden 24vláknový kabel a každý měděný kabel potřebuje vlastní zakončení a certifikační test. U hustých konstrukcí úspora instalace často vyrovnává účet za optiku. Na dvoukabelovém spojení to téměř nikdy nedělá.

Výkon, rušení a podmínky na místě

Vlákno je dielektrické: nevede žádný proud, nic nevyzařuje a nic nesbírá. Měď dokáže dodat až 90 W zařízení přes stejný pár, který používá pro data.

Obě skutečnosti jsou užitečné. V rozvodně, tunelu nebo na střeše, kde je skutečným problémem nárůst zemního potenciálu a blesk, zcela dielektrický kabel zcela odstraňuje otázku uzemnění, což je důvod, proč jsou anténní samonosné konstrukce u energetických tras běžné. U stropu skladu vítězí opačný argument: 90W přístupový bod nebo kamera nepotřebuje místní napájení a měď je jednodušší způsob, jak se k němu dostat.

Odděluje je také dlouhověkost. Měď oxiduje na konektorech ve vlhkých nebo pobřežních oblastech a zkorodovaný pár zvyšuje odpor, zahřívá se při zatížení a nakonec neprojde certifikačním testem. Sklo nekoroduje, i když čela vláken stále vyžadují čištění před každým spojením.

Pracovní pravidlo: pokud zařízení na vzdáleném konci potřebuje více než několik wattů a je umístěno pod 100 m, naceňte nejprve měď. Pokud je umístěn ve vzdálenosti nad 100 m nebo vedle vysokonapěťového zařízení, měděná varianta již není volbou kabelu, je to výkonový design.

Posledních 100 metrů: kde se setkávají dvě média

Většina budov končí hybridně: vlákno na páteři a stoupačce, pak měď nebo vlákno na konečném spádu na stůl, kameru nebo přístupový bod. Navrhování podle segmentů je běžnou praxí, nikoli kompromisem.

Zařízení, která potřebují PoE a jsou umístěna pod 100 m: měď.
Vede nad 100 m nebo mezi budovami: vlákno.
Husté plochy stolu, kde je vyčerpán prostor na tácu: vlákno do zóny, měď uvnitř.
Očekává se, že porty se během své životnosti přesunou na 25G nebo 40G: vlákno.

Segment poklesu je také místem, kde argument nákladů mění tvar. Továrně zakončený kabel s optickým kabelem odstraňuje spojování pole a kabel s jedním vláknem se často instaluje rychleji než protahování nového vedení Cat6A hotovou stěnou.

U přístupových sítí není obvykle rozhodujícím faktorem šířka pásma, ale samotná trasa: zatáčky, stávající vedení a vzdálenost od nejbližší telekomunikační místnosti.

GJYXCH FTTH Single-Fibre Drop Cable with LSZH Sheath

GJYXCH FTTH jednovláknový drop kabel s pláštěm LSZH Kabel s centrálním vláknem, paralelní FRP nebo ocelovou výztuhou a pláštěm LSZH, vhodný pro připojení FTTH, kde může urychlit instalaci zamezení spojování pole. Zobrazit produkt →

Pětikroková výběrová sekvence

Rozhodujte se v tomto pořadí: vzdálenost, síla, růst, prostředí, pak rozpočet. První dva kroky eliminují většinu špatných odpovědí, než se bude diskutovat o ceně.

Změřte skutečnou trasu, včetně průvěsu a vertikálního stoupání. Cokoli nad 90 m na mědi je již otázkou vlákna.
Uveďte, co je na druhém konci a kolik energie to odebírá. PoE zařízení do 100 m obvykle zůstávají na mědi.
Zkontrolujte cestu upgradu. Pokud musí linka během své životnosti podporovat 25G nebo vyšší, zadejte nyní single-mode; překabelování později stojí mnohem víc než optika.
Prozkoumejte prostředí: zdroje rušení, záplavy, riziko hlodavců, zemní potenciál, teplotní výkyvy. Ty volí konstrukci kabelu, nejen médium.
Teprve poté porovnejte celkové náklady na instalaci, včetně koncovek, testovacího zařízení, propojovacích panelů a napájení na vzdáleném konci.

Instalace a testování: dvě různé disciplíny

Vlákno snáší vzdálenost, ale ne kontaminaci. Měď snáší kontaminaci, ale ne vzdálenost. Posádky trénované na jednom médiu často první den poškodí druhé.

Poloměr ohybu: vláknitý kabel je běžně dimenzován na 20x vnější průměr během instalace a 10x po upevnění. Jeho překročení vytváří mikro-ohybovou ztrátu, která projde při 10G a selže při 100G.
Ztráta spoje: 0,1 dB typicky a 0,3 dB často specifikováno jako maximum pole. Neopatrné zaštípnutí stojí více ztrátového rozpočtu než delší kabel.
Testování: vlákno potřebuje OLTS pro ztrátu a délku plus OTDR pro lokalizaci událostí; měď potřebuje certifikát pro trvalé spojení a cizí přeslechy na 10G.
Znečištění: jedna prachová částice na koncové ploše může přidat přibližně 1 dB nebo spálit konektor při vysokém optickém výkonu.

Počítejte s testovacím zařízením a čisticí soupravou na stejné lince jako kabel. Na projektech s vlákny jsou poruchy pole mnohem častějšími problémy s ukončením než problémy s kabely.

Otázky, které kupující kladou, než se zavážou

Je vlákno vždy rychlejší než měď?

Ne v hrubém zpoždění na metr. Světlo ve skle se šíří zhruba dvěma třetinami rychlosti světla ve vakuu a signály v mědi se pohybují podobným zlomkem, takže latence na metr je blízko. Vlákno vítězí na propustnosti a na tom, jak daleko signál přežije, ne na rychlosti jediného bitu během krátké doby.

Může vlákno dodávat energii do kamery nebo přístupového bodu?

Ne samostatně, protože standardní vlákno je dielektrické. Power over Ethernet poskytuje až 90 W přes měď. Tam, kde je potřeba obojí, vede hybridní nebo optoelektronický kompozitní kabel podél vláken měděné vodiče.

Co je levnější při rekonstrukci budovy?

Záleží na segmentu. Měď je obvykle levnější pro pády pod 100 m, kde je vyžadováno PoE. Vlákno je obvykle levnější pro páteř, pro jakýkoli úsek delší než 100 m a všude tam, kde je vazným omezením prostor pro vedení nebo zásobník.

Jak dlouho zůstane optické propojení použitelné?

Pasivní část je běžně hodnocena na 25 let a více. Inovace kapacity obvykle znamenají výměnu transceiverů spíše než přepojování kabelů, což je hlavní důvod, proč je na páteřních sítích specifikován single-mode, i když je dnes vše, co je potřeba, 1G nebo 10G.

Vyberte médium pro segment, ne pro projekt. Měď pro krátké, napájené spoje s nízkou hustotou; jednovidové vlákno pro cokoli, co musí cestovat, růst nebo sedět vedle elektrického šumu. Smíšený design není kompromisem, je to obvykle nejlevnější řešení.