Kuituoptinen kaapeli vs kuparikaapeli: suorituskyky, hinta ja osto-opas

Kahden tuotantohallin välinen 480-metrinen kuparilinkki läpäisi sertifioinnin viileänä syysaamuna ja epäonnistui uusintatestissä seuraavana kesänä, kun kaksi paria mittasi kytkentähäviörajansa ulkopuolella. Mitään ei ollut päätetty väärin. Kaapelia oli yksinkertaisesti pyydetty tekemään jotain, jossa kupari on huono: kuljettamaan korkeataajuista dataa pitkän, lämpimän, sähköisesti meluisan reitin yli. Tämä on argumentti valokuitukaapelin ja kuparikaapelin vertailun keskellä.

Kupari on halvempaa ostaa, helpompi lopettaa, ja se voi toimittaa virtaa kameraan tai tukiasemaan. Kuitu voittaa kaistanleveyden, etäisyyden, sähköisen melunsietokyvyn, turvallisuuden ja kokonaiskustannusten suhteen, kun linkki kulkee noin 90–100 metriä.

Mikä oikeastaan erottaa valokuitukaapelin kuparikaapelista

Kuituoptinen kaapeli kuljettaa dataa infrapunavalopulsseina lasiytimen läpi, kun taas kuparikaapeli kuljettaa dataa sähköjännitteenä kierrettyjen metalliparien läpi. Kaikki muut erot niiden välillä johtuvat tästä yhdestä tosiasiasta.

Kaksi mediaa, kaksi sääntöä

Valokuitukaapeli on siirtoväline, jossa moduloitu valosignaali kulkee lasi- tai muovisydämen läpi, jota ympäröi suojakuori, suojapinnoite ja yksi tai useampi vaippakerros. Kuparikaapeli on siirtoväline, jossa moduloitu sähköinen signaali kulkee eristettyjen metallijohtimien kierrettyjen parien läpi.

Valo jättää huomioimatta moottoreiden ja käyttölaitteiden ympärillä olevat magneettikentät, ei säteile signaalia vaipan ulkopuolelle eikä syöpy kosteassa kanavassa. Lasi ei kuitenkaan pysty tuottamaan tehoa, ja se rankaisee tiukkoja mutkia ja likaisia liittimiä paljon ankarammin kuin kupari.

Yksimuotoisen ulkokuitukaapelin rakenne ja fyysiset ominaisuudet verrattuna suojaamattomaan Cat6A kuparikaapeliin.
Parametri	Yksimuotokuitu, OS2	Cat6A suojaamaton kupari
Signaalin kantaja	Infrapunavalo aallonpituudella 1310 tai 1550 nm	Sähköjännite
Ydin ja johdin	9 mikronin lasiydin, 125 mikronin verhous	23 AWG kupari, neljä kierrettyä paria
Käytettävä kanavan pituus	10-40 km vahvistamaton	100 m
Vaimennus	Noin 0,35 dB/km aallonpituudella 1310 nm	Noin 20 dB per 100 metriä 100 MHz:n taajuudella
Virransyöttö	Ei mitään, tarvitaan erilliset johtimet	Jopa 90 W IEEE 802.3bt:n alla
Häiriöt ja napautukset	Dielektrinen, ei säteilysignaalia	Herkkä ilman suojausta

Suorituskyky Head to Head: Kaistanleveys, etäisyys ja signaalin menetys

Kaikilla noin 100 metriä pidemmillä ajoilla kuitu ylittää kuparin kaistanleveyden, ulottuvuuden ja signaalin laadun suhteen, kun taas nämä kaksi ovat lähes identtisiä etenemisnopeudessa, josta suurin osa hämmennystä alkaa.

Neljä numeroa, jotka ratkaisevat suurimman osan projekteista

0,35 dB Häviö kilometriä kohti yksimuotokuidussa 1310 nm:ssä

100 m Kovan kanavan raja kupari-Ethernetille

40 km Tyypillinen vahvistamaton yksimuotoinen kattavuus 10 Gbps

90 W Suurin teho Cat6A-kaapelilla

Suurin kattavuus 10 Gbps

Cat6 UTP 55 m

Cat6A UTP 100 m

OM4 monimuoto 550 m

OS2 yksimuotoinen 40 km

Pylväiden pituudet piirretään logaritmisella asteikolla, koska yksimoodiluku on suuruusluokkaa suurempi.

Ratkaiseva luku on vaimennus. Yksimuotoinen kuitu häviää noin 0,35 dB kilometriä kohden, kun taas Cat6A-kanava menettää noin 20 dB 100 metrillä 100 MHz:llä ja yli 40 dB 500 MHz:llä. Kupari ei menetä tätä kilpailua niinkään kuin signaali loppuu.

Missä kuparikaapeli ansaitsee edelleen paikkansa

Kupari on edelleen parempi valinta vaakasuoraan, alle 90 metrin syvyyteen, laitteisiin, jotka ottavat virtaa samasta kaapelista, ja projekteihin, joissa edullinen kentän päätelaite ja olemassa olevat asentajan taidot ylittävät liikkumavaran.

Kuparin edut

Alhaisin ensimmäinen hinta metriltä, liittimet ja työkalut saatavilla kaikkialla.
Toimittaa jopa 90 W kameroille, tukiasemille ja antureille samojen dataa kuljettavien parien kautta.
Anteeksianto asennuksen aikana: ei halkeilua, ei fuusioliittimiä, ei päätypinnan tarkastusta.
Sopii pöytäyhteyksille, jotka harvoin tarvitsevat yli 1 Gbps nykyään.

Missä kuitu ottaa vallan

Rakennuksista rakennukseen ja kampuslinkkejä, joissa 100 metriä ei yksinkertaisesti riitä.
Runkoverkot, joiden täytyy kestää kaksi tai kolme kaistanleveyden päivitystä samalla kaapelilla.
Reitit ajolaitteiden, hitsauslaitteiden, vetovoiman tai radiolähettimien lähellä.
Kaikki linkit, joissa fyysinen turvallisuus ja salakuuntelun havaitseminen ovat tärkeitä.

Power over Ethernet on kuparin vahvin jäljellä oleva argumentti. Yksi Cat6A-kaapeli voi tuottaa jopa 90 W tehoa IEEE 802.3bt Type 4:ssä ja silti kuljettaa dataa, minkä vuoksi kattolaitteet syötetään yleensä kuparilla jopa rakennuksissa, joiden runko on kuitua.

Häiriöt, turvallisuus ja sähköeristys

Kuitu on immuuni sähkömagneettisille häiriöille, eikä se säteile induktiivisesti napautettavaa signaalia, kun taas kupari altistuu molemmille, ja aukosta tulee ratkaiseva teollisuuslaitoksissa, sähköasemilla ja monitalokampuksilla.

Taajuusmuuttajat, hitsauslaitteet ja suuret moottorit ruiskuttavat melua kuparipareihin. Suojaus auttaa vain, kun suojus on liimattu oikein molemmista päistä.
Erilliset rakennukset sijaitsevat usein eri maapotentiaalien päällä, ja tämä ero ohjaa virtaa kuparisuojia pitkin verkkoportteihin.
Kupari voidaan napauttaa induktiivisella puristimella leikkaamatta kaapelia. Kuitu on taivutettava tai jaettava, ja häviön muutos näkyy linkin valvonnassa.
Kuitu on dielektristä, minkä vuoksi se on suosituin väliaine suurjänniterakenteissa ja alueilla, joilla johtavaa polkua ei voida hyväksyä.

Kahden rakennuksen välinen 480 V maapotentiaaliero riittää työntämään tuhoavan virran kuparivaipan läpi kytkinportteihin. Dielektrinen kuitukaapeli poistaa tämän johtavan reitin kokonaan.

Valinta reitin mukaan: Käytännön valintasarja

Sovita kaapeli ensin reittiin ja sitten kaistanleveyteen. Yläkäytävät, kanavat, suorat hautaushyllyt ja sisäaltaat osoittavat kukin eri rakennelmaa kohti, ja väärä valinta näkyy yleensä mekaanisena viana kauan ennen kuin se näkyy kaistanleveysongelmana.

Kartoita reitti ja ympäristö

Kirjaa muistiin, onko kaapeli itsekantava, kanavoitu, kaivettu, ilmapuhallettu vai ajettu sisäalustalla, sekä jääkuormitus, jyrsijöiden paine ja lämpötila-alue.

Korjaa tappiobudjetti

Lisää jatkoshäviö, liitinhäviö ja kaapelin vaimennus ja jätä sitten marginaali vanhenemiselle ja korjauksille. 10 km:n yksimuotoyhteydellä on tilaa; 95 m kuparikanavalla ei ole juuri mitään.

Valitse rakenne ja sitten kuitumäärä

Kerrossäikeiset irtonaiset putkimallit kattavat useimmat ulkona olevat kanava- ja hautaustyöt, ja varakuidut maksavat paljon vähemmän asennuksen yhteydessä kuin toinen kaivanto maksaa myöhemmin.

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

GYTS Outdoor Layer-säikeinen teräs-polyeteeni-sidottu vaippakuitukaapeli Ulkokäyttöön tarkoitettu kerrossäikeinen irtonainen kaapeli kanava- ja hautausreittejä varten, jossa on sidottu teräs-polyeteenivaippa, vettä hylkivä rasva ja kompakti taivutettava rakenne. Näytä tuote →

Jos linkki on pidempi kuin 90 metriä tai jos vaadittu kaistanleveys on yli 10 Gbps, kupari on väliaikainen ratkaisu, johon palataan yhden päivitysjakson aikana.

Sisä- ja viimeisen mailin juoksut: Missä Fiber voittaa hiljaa

Rakennusten sisällä ja viimeisessä pudotuksessa kotiin kuitu kilpailee nyt kuparin kanssa asennettujen kustannusten ja suorituskyvyn suhteen, suurelta osin siksi, että valmiiksi päätetyt kokoonpanot ovat poistaneet liitosrangan.

Nousuputkien runkoputkien minikimppu sisäkaapeli, jossa on 900 mikronin tiiviisti puskuroidut kuidut, voidaan päätellä suoraan ja kestää 15–20 mm:n taivutussäteet, jotka todelliset alustat ja kulmat asettavat. Paloteholuokitukset, eivät kaistanleveys, määräävät yleensä tarkan osanumeron.

GJFV Indoor Mini Bundle Fiber Optic Cable

GJFV Indoor Mini Bundle kuituoptinen kaapeli Sisäkäyttöinen minikimppukaapeli, jossa on aramidivahvistus ja palosuojattu vaippa, sopii nousuputken runkoputkiin, joissa paloluokitus ohjaa valintaa. Näytä tuote →

Tilaajan puolella noin 2 x 3 mm:n litteä pudotuskaapeli, jossa on kaksi lujuutta, voidaan vetää saman mikrokanavan läpi, jota kuparipisara olisi käyttänyt, ja päättää sitten esiasennetulla SC/APC-liittimellä yhdellä käynnillä.

GJYXCH FTTH kuituoptinen pudotuskaapeli Litteä FTTH-pudotuskaapeli, jossa on keskuskuitu, rinnakkaiset FRP- tai teräslujuuselementit ja LSZH-suojus tilaajaliitäntöihin ja mikrokanavaasennukseen. Näytä tuote →

Esipäätetty pudotuskaapeli muuttaa kahden teknikon jatkokäynnin yhden henkilön asennukseksi, mikä usein tekee kuidusta halvempaa kuin kupari viimeisen 30 metrin aikana.

Kustannukset linkin käyttöiän aikana

Kupari maksaa vähemmän per metri, mutta vertailu tulee mielekkääksi vasta, kun elektroniikka, irtisanomistyö, päivitysjaksot ja käyttöikä otetaan mukaan.

Ohjeellinen elinkaarivertailu 300 metrin rakennuksesta rakennukseen -linkille.
Kustannuselementti	Cat6A kupari	Yksimuotoinen kuitu
Kaapelin materiaali	Pienempi metrihinta	Mitä korkeampi metriä kohti, sitä vähemmän juoksuja tarvitaan
Irtisanominen	RJ45-liittimet, minuutit kukin	Fuusioliitos tai valmiiksi päätetyt päät
Elektroniikkaa loppuun asti	Vakiokuparinen kytkinportti	Lähetin-vastaanotin plus kuituportti
Suurin vahvistamaton etäisyys	100 m	10-40 km
Odotettu käyttöikä	10-15 vuotta	25-30 vuotta
Seuraava päivitys	Kierrä ja vaihda elektroniikka	Vaihda vain optiikka

Useimmissa rakennuksesta rakennukseen -hankkeissa risteyspiste laskeutuu 90–150 metriin linkkiä kohden. Sen alapuolella kupari yleensä voittaa ensimmäisellä hinnalla. Sen yläpuolella kuitu voittaa melkein kaiken muun.

Kuituoptinen kaapeli vs kuparikaapeli: yleisiä kysymyksiä

Onko valokuitukaapeli todella nopeampi kuin kupari?

Ei sillä tavalla kuin useimmat ihmiset olettavat. Yksimuotoytimessä valo kulkee noin 0,68-kertaisella valonnopeudella ja signaalit Cat6A-pareissa noin 0,7-kertaisesti, joten yli 100 metrin etenemisviive vaihtelee nanosekuntien verran. Eroa on suorituskyvyssä: 100 Gbps yhdellä kuituparilla kilometrien yli, kun taas 10 Gbps yhdellä kuparikanavalla yli 100 metrillä.

Kuinka pitkälle valokuitukaapeli voi kulkea ilman toistinta?

Vakionopeus 10 Gbps yksimuotooptiikka saavuttaa 10 km:n, laajennetun ulottuvuuden optiikka 40 km:n ja koherentit järjestelmät 80 km:n matkan. Multimode OM4 saavuttaa noin 550 m nopeudella 10 Gbps, kun taas kupari Ethernet pysähtyy 100 metriin riippumatta sen takana olevasta elektroniikasta.

Voidaanko kuitu vetää olemassa olevan kupariputken läpi?

Yleensä kyllä, jos täyttösuhde, taivutussäde ja vetojännitys sallivat sen. Ulkokäyttöiset säikeet kaapelit on yleensä mitoitettu kestämään 600 N pitkäaikaista ja 1500 N lyhytaikaista asennusjännitystä, joten tarkista tekninen tiedote, käytä asianmukaista voiteluainetta ja puhalla mikrokaapeleita, jos kanava on pieni tai ruuhkainen.

Tarvitseeko kuitu erikoistyökaluja?

Se tarvitsee fuusioliittimen, leikkurin, puhdistussarjan ja OTDR:n sertifiointia varten, jotka kaikki maksavat enemmän kuin kuparipuristussarja. Tämä aukko kapenee nopeasti suurissa projekteissa, ja valmiiksi päätetyt kokoonpanot poistavat jatkokset paikasta kokonaan.

Sertifiointi on paikka, jossa päätös testataan käytännössä. Kupari sertifioi kädessä pidettävällä testerillä sekunneissa, kun taas kuitu tarvitsee OTDR-jäljityksen ja dokumentoidun häviöbudjetin, ja tämä työ kuuluu projektisuunnitelmaan.

Valinta valokuitukaapelin ja kuparikaapelin välillä on harvoin ideologinen. Se riippuu reitin pituudesta, tehovaatimuksista, meluympäristöstä ja siitä, kuinka monta kertaa linkki päivitetään ennen rakennuksen peruskorjausta. Vastaa näihin neljään kysymykseen rehellisesti, ja erittely kirjoittaa yleensä itsensä.

Katso samasta päätöksestä projektitason esittely, mukaan lukien käyttöönoton kompromissit todellisissa asennuksissa, katso oppaamme valokuitukaapeli vs kuparikaapeli: mitä sinun tulee käyttää .