Сравнение оптико-волоконного кабеля и витой пары

B.Цена на кабель

Тип кабеля	Описание	Цена
оптоволоконный кабель	50ft LC-LC дуплексные 9/125 одномодовые оптические патч-корды	372.00 руб
витая пара	50ft 24AWG патч-корд Cat.6 UTP с Snagless Boot	713.00 руб
Коаксиальный кабель	50ft RG6 цифровой экранированный коаксиальный кабель	855.00 руб

Из данной таблицы мы видим, что цена на оптоволоконный кабель наиболее низкая при одной и той же длине. Тем не менее, процесс установки оптоволоконного кабеля может быть достаточно дорогостоящим из-за использования оптических компонентов, особенно оптических трансиверов. К тому же витая пара с коннекторами RJ45 стоит дешевле, чем коаксиальный кабель, который часто оснащен коннекторами BNC.

Зачем соединять оптический сетевой кабель с витой парой?

При проведении интернета в квартиру современные интернет-провайдеры часто предлагают клиентам услуги подключения «оптики». Такой проводник – отличная возможность гарантировать высокую скорость соединения, несравнимую с той, что может обеспечить коаксиальный провод или витая пара. Использование оптико-волоконных проводящих жил дает возможность операторам существенно повысить качество предоставляемых услуг. Но в этом месте возникает проблема: с экономической точки зрения выполнять разводку «оптики» внутри квартиры нецелесообразно. Это приводит к общему удорожанию услуг. К тому же прокладка самой жилы в помещении с большим количеством углов создает риск ее повреждения. Выяснить впоследствии, где именно на линии возникла проблема, крайне сложно.

По этой причине провайдеры удачно совмещают разные типы кабельной продукции:

1. Протяженные участки, трассы между домами и целыми кварталами выстраиваются с применением оптики.
2. Подводка к квартире, в свою очередь, а в некоторых случаях – исключительно внутри квартиры выполняется более дешевыми, но надежными проводами.

Это дает возможность сохранить пропускную способность канала и оптимизировать затраты на подключение к интернету.

Виды

Оптические волокна (и кабели, из которых они состоят) различаются по типу и назначению:

1. Одномодовый: нити из стекловолокна передают световой сигнал (1 режим). Сердцевина 7-10 мкм. Чем он уже, тем меньше затухание выходящего луча. И из этого следует возможность передачи данных на большие расстояния, хотя и с меньшей пропускной способностью, чем у мультимодальных.
2. Многомодовый: по оптоволоконным кабелям одновременно передаются несколько сигналов. Сердечник с большим диаметром 50-62,5 мкм влияет на быстрое затухание импульса. Таким образом, высокая производительность компенсируется небольшими расстояниями.

Одномодовые кабели используются на автомагистралях и каналах: внутригородских, междугородних, межгосударственных и межконтинентальных. Благодаря дальности передачи сигнала (до 100 км без потери сигнала) и достаточной полосе пропускания они используются там, где важны надежность линии и непрерывность сигнала.

Многомодовый реализован для схем подключения устройств внутри помещений, на разных этажах, между зданиями (если расстояние не превышает 550 метров). Это волокно часто используется на линиях связи центров обработки данных.

Медь или кабель частично омедненный

При выборе провода учитывается протяженность сети, количество подключаемых объектов. На небольших расстояниях разница в изделиях из меди либо омедненных незначительна. При проведении сетей протяженностью более 50 метров в омедненных проводах возникают сбои в передаче сигнала. Проводимость алюминиевого сплава и стали ниже меди.

Изделия из медных сплавов предназначены для построения масштабных локальных систем с расстоянием между объектами до 10-20 метров. Изделия не создают помех при переводе сигнала. Для соединения компьютера с тройниками, розетками, коммутационным оборудованием достаточно жил с комбинированным составом (омедненных).

На видео ниже наглядно показаны отличия медной FTP жилы витого кабеля и покрытого медью алюминиевого UTP.

Оптоволоконный кабель

Основой оптоволоконного кабеля составляет оптически прозрачная нить. Материалом для такого волокна служит стекло или пластик. Свет по нему распространяется благодаря полному отражению от стенок световода. Сердцевина оптического кабеля имеет больший коэффициент переломления света, чем оболочка. Это условие отражения света от стенок сердечника. Иногда используются более усложнённые конструкции волокон для того, чтобы обеспечить необходимые параметры по таким показателям, как сохранение постоянства световой поляризации, допустимые помехи, дисперсионные изменения материла волокон и т.д. Чаще всего диаметр сердцевинного волокна составляет 125 микрон.

По скоростным показателям передачи данных оптическое волокно оставило позади все известные разновидности проводных каналов связи. Скорость  модуляции уже достигла 111 ГГц. Стандартной скоростью для передачи данных по оптическим линиям связи являются 10 и 40 Гбит/с. Нужно сказать, что при этом, сигнал можно передавать на расстояния гораздо большие и абсолютно не бояться внешних помех. Используя уплотнение спектра, становится возможной передача посредством одного световода до пары сотен разных каналов единовременно.

Почему витая пара?

В сетевой инфраструктуре используют несколько видов кабелей для интернета:

1. Коаксиальный – используется в радиосвязи, системах автоматики, охранных системах, видеонаблюдении и телевещании. Работает по принципу передачи радиочастотных электрических сигналов.
2. Оптоволоконный – используется для передачи информации на огромные расстояния с более высокой скоростью, чем в радиоэлектронных средствах связи. Работает по принципу переноса света внутри себя, с помощью полного внутреннего отражения.
3. Витая пара – используется в кабельных системах, в телекоммуникационных и компьютерных сетях. Работает по принципу соединения двух узлов и использования разделенных сред для передачи информации в различных направлениях.

Витопарный кабель представляет собой несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой со своим шагом скрутки, покрытых изоляцией из полипропилена или полиэтилена. Если кабель высокого качества (об этом чуть ниже), изоляция состоит из вспененного полиэтилена и тефлона. Это защищает от высоких диэлектрических потерь и при эксплуатации в условиях повышенного температурного режима.

Дополнительно в витой паре пятой категории может применяться защитный экран от электромагнитных помех, а также использоваться «разрывная нить» для удобства разрывания изоляции при вытягивании, и для защиты от разрыва. Сердцевина проводника – монолитная медная жила (0,4-0,6 мм) или несколько пар жил в связке.

На концах провода используют штекер 8P8C (в народе прижилось название стандарта RJ45, что немного неверно) для соединения сетевых устройств в локальных вычислительных сетях LAN, то есть компьютеров, роутеров, коммутаторов, хабов и прочих.

По цвету изоляции легко распознать предназначение кабеля:

• черный – приспособлен к влиянию наружных факторов (воздух, сырость);
• оранжевый – говорит о стойкости материала изоляции к высоким температурам и горению;
• светло-серый – используется для прокладки внутри зданий, домов, квартир, офисов.

Виды

Существует множество видов оптоволоконных кабелей в зависимости от характера их применения. Они представлены в двух «режимах»: многомодовом и одномодовом.

Многомодовое волокно (MMF) имеет сердечники двух размеров: 50 мкм и 62,5 мкм. Широкое ядро позволяет передавать несколько потоков данных одновременно. В многомодовом волокне в качестве источника света используется светоизлучающий диод (LED) или лазер с вертикальной полостью, излучающий поверхность (VCSEL). Из-за высокой скорости рассеивания и затухания он обычно используется для передачи большого объема данных на относительно короткие расстояния .

Одномодовое волокно (SMF) имеет гораздо меньший диаметр сердцевины – 8,3 мкм или 9 мкм и единственный световой путь, который может проходить на большие расстояния. Одномодовые волокна обычно используются для более длинных участков, таких как сети передачи данных университетского городка, передачи кабельного телевидения и телекоммуникационные сети.

То, как будет прокладываться кабель, определяет его конструкцию. Наиболее распространенными типами оптических кабелей по их применению являются:

• для внутреннего монтажа;
• для установки в кабельные каналы, с броней или без нее;
• для укладки в грунт;
• подвесной, с тросом или без него;

Тип волокна определяет параметры брони, наличие подвесного троса и других характеристик оптического кабеля. Условия среды могут быть агрессивными, будь то грунт или вода. Наиболее частые поломки линии вызваны механическими повреждениями. Например, во время ремонтных работ кабель может быть поврежден крупногабаритными машинами, или подводные сети оборваны субмаринами или кораблями. Под каждый сценарий применения подбирается соответствующий вид кабеля.

Оптоволоконный кабель, витая пара или коаксиальный кабель: в чем разница?

A.Скорость, пропускная способность и дистанция

Коаксиальный кабель и витая пара — провода из меди или на основе меди, покрытые изолирующим слоем из других материалов. Они оба могут использоваться в телевидении и телефонии, для передачи данных в виде электрических сигналов. В то время, как оптоволоконный кабель может передавать те же типы данных с более широкой пропускной способностью, быстрой скоростью и высокой частотой. Он сделан из очень тонкой и гибкой стеклянной или пластиковой трубки.

B.Цена на кабель

Из данной таблицы мы видим, что цена на оптоволоконный кабель наиболее низкая при одной и той же длине. Тем не менее, процесс установки оптоволоконного кабеля может быть достаточно дорогостоящим из-за использования оптических компонентов, особенно оптических трансиверов. К тому же витая пара с коннекторами RJ45 стоит дешевле, чем коаксиальный кабель, который часто оснащен коннекторами BNC.

C.Установка

Хотя оптоволоконные кабели имеют большие преимущества с точки зрения гибкости полосы пропускания и надежности, они не так широко распространены, как коаксиальные кабели или кабели витая пара

Оптоволокно более хрупкое и тонкое, чем кабели других двух типов, что требует осторожности в процессе его установки, использования и технического обслуживания. По сравнению с кабелем витая пара, коаксиальный кабель может передавать данные на более дальние расстояния

Но из-за диэлектрического изолятора, окружающего медную сердцевину, коаксиальный кабель более сложен в установке и техническом обслуживании.

D.Использование

Оптоволоконные кабели используются не только для передачи данных на дальние расстояния между городами и странами, но также для сетей прямого доступа пригородных районов (такие как FTTH, FTTP, FTTB, FTTC и т.д.), известных также как инсталляции «последней мили». Они также широко используются в дата-центрах, где необходимо передавать большой объем данных.

Кабели витая пара используются в основном в телефонных сетях, для передачи данных. Применение коаксиальных кабелей включает линии подачи, соединяющие радиопередатчики и приемники с антеннами, компьютерные сети (Интернет), цифровое аудио (S/PDIF) и распределительные кабели для передачи телевизионных сигналов. Они также используются для соединения медиа интерфейсов высокой четкости.

Производство оптического волокна

Патент на передачу данных посредством света в оптоволокне в 1934 году получил Норман Френч — инженер фирмы AT&T, но первые лазер и приемник сигналов появились только

в 1962 году. Коммерческое использование таких кабелей началось только в 80-х годах, когда удалось решить проблему быстрого затухания.

Оптическое волокно представляет собой нить из прозрачного материала — стекла или пластика. Кабель состоит из сердцевины, в которой перемещается свет, и оболочки с другим коэффициентом преломления.

Толщина сердцевины зависит от того, сколько лучей (мод) будет передаваться по кабелю.

Производство оптоволокна — это сложный и высокотехнологичный процесс. В России первый завод появился в 2015 году в Саранске. В восьмиэтажном здании Сарансккабель-Оптика располагается вертикальная производственная линия. Все начинается со специальных преформ (заготовок), которые при помощи мощной печи разогреваются до 2 000 градусов Цельсия. Из печи выходит уже волокно толщиной в 125 микрон.

Далее нити покрывают акрилатом и обрабатывают ультрафиолетовыми лампами для затвердевания. На выходе получается готовый оптоволоконный кабель. Процесс идет практически непрерывно, а нить движется через все восемь этажей со скоростью до 1 700 метров в минуту. На выходе формируются небольшие катушки с оптоволокном, готовые

к доставке.

Выбираем витую пару для разводки

Выбор категории витой пары достаточно прост: в продаже сегодня присутствуют фактически только категории 5е, 6, 6а, 7, 7а.

Кабели с маркировкой 5е в продаже представлены с количеством пар числом 2 или 4. Первый используется для прокладки сетей скоростью до 100 Мбит/с, на втором строят сети с пропускной способностью до 1000 Мбит/с.

Кабель 6 категории может быть использован при необходимости обеспечить передачу со скоростью до 10 Гбит/с. Такой же результат демонстрирует витая пара категорий 7, 7а, 6а.

Если общее расстояние разводки небольшое, до 10 м, можно вполне обойтись 4-парным кабелем 5е. Если расстояние больше, стоит искать 6 категорию.

Вообще, в некоторых случаях будет достаточно и 2-парных вариантов, но если сеть строится не на короткий срок, планируется использовать устройства с поддержкой скоростей до 10 Гбит/с, все же стоит покупать 4-парные варианты.

В отношении экранированной или неэкранированной витой пары стоит обратить внимание именно на последнюю. Ее проще обжимать, она дешевле и проще в эксплуатации

А еще экран вызывает сильное затуханием амплитуды сигнала.

Если говорить о материале жил, то здесь в первую очередь выбор должен упасть на медь. Остальные варианты дешевле, но медные жилы обеспечивают лучшие условия для передачи данных.

Итак, на текущий момент при выборе кабеля для разводки интернета в доме, мы бы рекомендовали остановить свой выбор на неэкранированной витой паре категории 6 с медными жилами. Например, на DEXP U/UTP TP6cUUTP305G. А какой вариант предпочли вы?

Подытожим сравнение

Для создания небольшой локальной сети дома и в офисе удобно использовать кабель с медными жилами, ее можно организовать быстро и дешево. Гибкость провода позволяет свободно его изгибать, прокладывая в неудобных местах. Случайное повреждение не принесет больших денежных потерь.

Но если в сети много компьютеров и передается большой объем информации (не только текст, но и чертежи, музыка, видео), то, несмотря на финансовые затраты на «оптику» и оплату труда специалистов, возможно, целесообразным будет использовать световолокно.

Решайте сами, чью сторону принять: экономного пользователя или любителя скорости и инноваций. Между тем Ростелеком успешно использует плюсы и минусы обоих видов кабеля: независимость оптоволокна от помех и дальность передачи – для прокладки интернета к городам и многоэтажным домам, а дешевизну и неприхотливость витой пары – для разводки в квартиры.

Разделка кабеля

Прежде чем приступать непосредственно к соединению оптических кабелей, их волокна требуется зачистить от защитного слоя, гидрофобного покрытия, а затем ровно под прямым углом сколоть сердцевину. Любые неточности и ошибки повлияют на качество передачи сигнала в месте соединения.

Удаление оболочек

Для разделки внешней оболочки оптоволокна необходим стриппер. Рекомендуется иметь инструмент для работы с ОВ, но можно использовать и модель для разделки силового кабеля. С высокой точностью выставляется толщина реза, инструмент крепится на кабеле и проворачивается несколько раз вокруг, а затем смещается вдоль до конца. Формируются два продольных реза, а изоляционный слой раскрывается. Первый рез тестируется на кончике кабеля, чтобы точно настроить его глубину.

Если на оптокабеле есть внутренняя оболочка, она удаляется макетным ножом, ножом-стриппером с установкой требуемой глубины реза или стриппером-прищепкой. Для разделки брони, в зависимости от ее типа, подойдут тросокусы, усиленный плужковый нож (для гофроленты) или ножницами с керамическими накладками (для кевлара).

Удаление оболочки модулей

Работать рекомендуется в перчатках, так как после контакта с гидрофобом сложно отмыть руки. Можно надкусить оболочку модулей на расстоянии примерно полметра от края и стянуть ее, как чулок, но есть вероятность повредить оптоволокно.

Есть и щадящий метод удаления оболочки:

• Срезать тонкую пленку
• Удалить нитки вручную или крючком, присутствующим на стрипперах
• Очистить модули салфеткой, смоченной в бензине или “апельсинке”
• Аналогично очистить каждый модуль, затем протереть спиртом

Разделывание модулей

Модули надкусываются стриппером и освобождается частями, не прикладывая большое усилие. Пустые заглушки срезаются под корень. Для монотубного кабеля с модулем из твердопластиковой трубки она надрезается по кругу труборезом и аккуратно надламывается и стягивается.

Очистка

Перед соединением оптоволокно полностью очищается. Для удаления гидрофобной смазки используются сначала сухие безворсовые салфетки, а затем смоченные в этиле или изопропиле (спирте).

Скалывание

Торец оптоволокна для дальнейшего соединения любым методом скалывается под углом 90°. Для этого необходим скалыватель, который бывает:

• Ручной – внешне напоминает авторучку. Оптоволокно скалывается карболитовым резцом с 30-градусной заточкой. Инструмент этот стоит недорого, подойдет для эпизодической работы, но требует навыка обращения. Без опыта вероятно, что скалывать волокно придется несколько раз до требуемого результата.
• Настольный – небольшой высокоточный прибор с твердосплавным или алмазным резцом, выдерживающим около 50 тыс. рабочих циклов. За выполнение скола строго под прямым углом отвечает прецизионный механизм. Высокая стоимость настольного скалывателя оправдывает его применение при частых сварочных или оконцовочных работах.

Правильный аккуратный скол – половина успешного соединения оптических волокон.

Сравнение двух кабелей

В отличие от беспроводных технологий, витая пара и оптоволокно – это 2 типа проводной коммуникационной среды. Это 2 вида кабеля, которые используются в компьютерной сети.

Целесообразно это сделать в таблице:

Показатель	Витая пара	Оптоволокно
Стоимость	Низкая	В разы выше
Скорость передачи	16, 200 или 100 или 1000 Мбит/с – UTP и 4 Мбит/с – STP, скорость нельзя изменять	10‑40000 Мбит/с, ее можно менять перенастройкой оконечного оборудования
Гибкость	Высокая, лучше других видов кабелей огибает углы и стены	Низкая
Эксплуатационный диапазон температур	От -30 до +60 градусов	От -60 до +50 градусов
Длина отрезка между повторителями	До 2,4 км (при скорости до 2,4 Мбит/с)	До 300 км
Max длина	До 100 км	До 15 км
Защита от прослушивания	Слабая	Высокая
Срок службы	20 лет	25 лет

Преимущества витой пары:

1. Просто прокладывать и подключать к роутеру и другим устройствам.
2. Целесообразно применять неэкранированный кабель, который был установлен ранее, если он подходит требованиям компьютерной сети.
3. Можно задействовать неиспользуемые провода.
4. Из-за дешевизны неэкранированного кабеля его предпочитают экранированному, но последний снижает воздействие источников радио и электропомех.

Недостатки витой пары:

• Поскольку состоит из проводов, то подвержен радио-, электромагнитным помехам и импульсам, молниям и высоковольтным скачкам.
• Неэкранированный тип более восприимчив к помехам, чем световолоконный.
• С громоздким экранированным типом трудно работать.
• У неэкранированной пары самое больше затухание по сравнению с другими средами, при высокой скорости передачи поверхностный эффект (ток течет снаружи провода) уменьшает участвующее в передаче поперечное сечение проводника, а следовательно, его сопротивление, и сигнал затухает до 10 раз быстрее.

Преимущества оптоволокна:

1. Не воздействуют помехи и взаимовлияния, опасные медному проводнику.
2. Самое маленькое затухание, что позволяет экономить на повторителях.
3. Отличная защита от прослушивания, поскольку при надрезании волокон уменьшается уровень сигнала и растет количество ошибок, то утечку легко обнаружить и прекратить передачу.

Недостатки оптоволокна:

• Из-за хрупкости волокон его необходимо беречь от повреждений и сгиба под острым углом, поэтому труднее устанавливать.
• Механический монтаж сложнее, чем у других проводных систем, а сращивание сваркой требует аппарата и квалифицированных рук.
• Высокая цена оконечного оборудования.
• В отличие от витой пары со стандартным коннектором, который при неисправности может заменить любой работник, для поиска и устранения неисправности необходим специалист.

Рейтинг производителей витой пары

Можно найти довольно широкий ассортимент кабелей витая пара

Чтобы подобрать наиболее подходящий вариант для конкретных условий, необходимо обращать внимание на производителей, которых условно делят на три категории

Премиальный уровень

Премиальные кабели имеют самое высокое качество, но и соответствующую цену. Среди производителей следует выделить бренды Mollex, Hyperline, Nikolan. Цена провода — примерно 15-25 рублей (на 2021 год).

Ethernet-провод

Средний уровень

В категорию входит бренд Netlan. Цены на кабели ниже — чуть больше 10 рублей за метр (по данным на 2021 год). Сколько провода нужно для интернета в доме — решит сам пользователь, измерив площадь квартиры.

Средний класс кабелей в данный момент наиболее востребован на российском рынке. Использовать их можно для прокладки интернета как на предприятии, так и для домашних условий.

Бюджетный уровень

Если есть желание сэкономить, можно подбирать шнур от компаний CabLAN или Ripo. Это китайские производители, которые продают свою продукцию по цене от 5 рублей за метр (на 2021 год). Разумеется, цена будет варьироваться в зависимости от технических характеристик.

Предоставленной информации достаточно, чтобы понять, как называется провод для интернета, и какой из них желательно выбрать для домашнего или промышленного использования.

Последнее обновление – 21 сентября 2021 в 16:32

Все о IT
Самое интересное и полезное. информационно-коммуникационные технологии Ежедневно новое ПЕРЕЙТИ телеграмм канал ITUMNIK

Разница между многомодовым и одномодовым волокном простым языком

В чем разница одномодовый и многомодовый кабель.

В данной статье я попытаюсь разъяснить простым языком, в чем разница между многомодовым и о одноммодовым волокном. Работая долгие годы в этой сфере, столкнулся с тем то что не каждый монтажник, занимающийся прокладкой оптического кабеля, может разобраться в тонкостях данной темы.

Итак, начнем.

В чем же основное различие, все очень просто, из самого названия многомодовый или одноммодовым кабель. Что такое (мод) – световой импульс, который движется по оптоволоконому кабелю оп оптического передатчика к приемнику. Вот получается, что в одномодовом один (мод) – световой импульс, а в многомодовом их несколько.  И тут возникает мысль, зачем же использовать одномод, если в многомоде с большее количество (модов) идущих по одному волокну, наверно и скорость выше. Нет это не так. Многомодовый кабель, был создан для удешевления, стоимости оптического оборудования оборудования. Так как для передачи светового сигнала, достаточно недорогого оптического модуля, роль излучателя в котором, исполняет диод, а не дорогостоящий лазер.

Одномодовый оптический кабель – обладает диаметром сердечника от 8,3 до 10 микрон и поддерживает передачу только одного импульса (мода). Для сравнения толщина человеческого волоса в микронах колеблется в пределах от 50 до120 микрон. Следовательно, внутренний диаметр волокна 5 раз тоньше самого тонкого человеческого волоса. По такой жиле световой импульс может передаваться на расстояние в 240 км, на скорости передачи данных в 155Мбит/с без использования оптических повторителей. В одномодовом оптическом кабеле используются длина волны сетевого потока 1310 или 1550 нанометров, это зависит от типа оптического лазера. Одномод очень привередлив к качеству сварки, особенно это будет зависит от длинны оптоволоконной линии. Читайте в разделе сварка оптоволокна. На сегодняшний день, возможно получить стабильные 100Гбит/с, до 40 километров по одной жиле, при этом используются не стандартные коэффициенты длинны волны от 1295.56/1300.05 1304.58 до 1309.14 нанометров.

Многомодовый оптический кабель — обладает диаметром сердечника от 50 до 100 микрон и поддерживает передачу нескольких импульсов (мода) одновременно. Типичные диаметры сердечника многомодового волокна 50, 62,5, и 100 микрометров. В большинстве случаем данный кабель используется для построение локальных сетей, из невысокой стоимость оптических модулей с применение диода. Способность многомодового кабеля передать до 10 Гигабит в секунду на расстояние до 200 метров. В многоводовом оптическом кабеле используются длина волны сетевого потока 850 до 1300 нанометров. Раз

Многомодовое оптическое волокно делится на два типа передачи импульса,  ступенчатое и градиентное.

Градиентноеоптоволокно, имеет более низкий показатель дисперсии импульса, что дает более высокие показатели пропускной способности.

Читайте так же дополнительную информацию, в разделе сварка оптоволокна.

Телекоммуникационные технологии развиваются стремительно. Несколько лет назад на смену телефонному кабелю пришла витая пара, а теперь наилучшее качество интернет-соединения обеспечивает оптоволокно. Для доступа к новому формату необходим оптический маршрутизатор.