плюсы и минусы каждого типа кабеля
Если вы хотите подключиться к интернету или создать локальную сеть, вам нужно выбрать подходящий тип кабеля. Существует два основных варианта: оптоволокно и витая пара. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, которые повлияют на ваш выбор. В этой статье мы расскажем о том, как работают эти кабели, чем они отличаются и что лучше выбрать для дома или офиса. А подлючить оптоволокно интернет вы можете в компании «Киевстар» – одном из ведущих интернет-провайдеров Украины. Но вернемся к теме нашей статьи.
Особенности конструкции витой пары
Витая пара — это тип кабеля, в котором два или больше проводников с изоляцией скручены друг с другом с заданным интервалом. Такая конструкция предохраняет провод от влияния электромагнитных помех. В далеком 1881 году изобретателем нового провода стал Александр Белл. С того времени витая пара стала основой для прокладки телефонных и компьютерных сетей.
Процесс изготовления проводника выглядит так.
Сначала медная проволока растягивается до нужной толщины. Затем медь покрывается пластиком определенного цвета, берут два проводника и скручивают их в витую пару. Несколько пар объединяют в кабель с экранированием от электромагнитных помех. Для удобства транспортировки кабели скручивают в бобины и упаковывают.
Разные категории витой пары имеют разные технико-эксплуатационные параметры. К примеру, категория 5e (Cat5e) дает возможность передавать интернет-сигнал на расстояние до 100 метров и на скорости до 1 Гбит/с. Категория 6a (Cat6a) характеризуется такой же дальностью, но в 10 раз большей скоростью — до 10 Гбит/с.
Производство оптического волокна
Оптическое волокно — это кабель, в котором тонкие нити из стекла или пластика служат для передачи энергии световой волны. Свет может нести информацию в виде импульсов разной продолжительности и частоты. Изобретатель оптического волокна – Норман Френч. Свое изобретение он явил миру в 1934 году, но широкое применение оптоволокно получило только в 1980-х годах, когда вышло снизить потери света при передаче сигнала.
Изготовление оптоволокна – сложный процесс. Сначала заготовки-преформы нагреваются и растягиваются до тонких нитей. Каждая нить структурно состоит из двух частей: сердцевины, по которой, собственно, и распространяется волна и оболочки с другим показателем преломления. Далее нити обволакивают в изолятор и скручивают в кабель.
Что лучше: оптоволокно или витая пара
Витая пара и оптоволокно отличаются тем, как передается сигнал: в первом случае — электрическим импульсом, а во втором — световой волной. Этот простой факт определяет плюсы и минусы кабелей.
Витая пара дешевая, простая в монтаже, ее можно скручивать и прокладывать под разными углами. К сожалению, она не может передавать сигнал далеко, быстро и без помех.
Оптоволокно дорогое, сложное в монтаже и хрупкое, но зато может передавать сигнал на высокой скорости и на большие расстояния, не боится помех в виде электромагнитных излучений.
Почему не используется что-то одно
Как видим, и витая пара, и оптоволокно имеют свои достоинства и недостатки, а на вопрос, что лучше невозможно дать четкий и однозначный ответ.
Витую пару хорошо использовать для того, чтобы подключить компьютеры в одном помещении (здании). Оптоволокно – оптимальный вариант для создания линий связи между этажами и отдельными зданиями. В то же время витая пара незаменима для подключения пользовательских устройств к роутерам или коммутаторам. Это идеальный подход, который дает главное – балансировку надежности, стоимости и производительности сети.
Что такое и как работает оптоволокно
Блог
Для меня
30 июня
5 минут чтения
#Технологии
Скоростной интернет, цифровое телевидение, мобильная связь возможны благодаря тонким стеклянным нитям, тянущимся по морскому дну между континентами. Если бы не оптоволокно, вы бы вряд ли читали эти строки. Принципиальные основы этой технологии описаны еще в середине XIX века. Тогда в роли проводника сигнала безуспешно пытались использовать воду. Подходящие для реализации смелой идеи материалы были разработаны только через сто с лишним лет.
Проводник для света
В обычном проводе сигнал передается по медной жиле. Информацию переносит поток электронов – электрический ток. Данные передаются зашифрованными в двоичном коде. Если импульс проходит – это обозначает единицу, не проходит – ноль. В оптоволоконной линии связи принцип кодировки тот же, но информацию переносят фотоны или световые волны, точнее, и то, и другое одновременно. Ученые так долго спорили о природе света, что в конце концов объединили несовместимые теории. Но не нужно понимать квантово-волновой дуализм, чтобы разобраться, как свет используют для передачи информации в телекоммуникационных сетях. Достаточно понять, как заставить свет течь по проводам на протяжении километров. Первое, что приходит в голову, – зеркала.
Сделайте металлическую трубку и покройте изнутри гладким слоем, например, из серебра. Свет, попав внутрь с одной стороны, будет отражаться от стенок, пока не достигнет выхода с другой стороны. Неплохая идея, но она не будет работать.
Во-первых, изготовление такой трубки нужной длины – чрезвычайно сложная, а значит и дорогая задача. Во-вторых, коэффициент отражения серебра – 99%, то есть попавший в трубку свет будет терять энергию и уже через 100 отражений совершенно погаснет. Гораздо лучше обойтись и без зеркал. Как это сделать, подскажут основы геометрической оптики, заложенные в XIX веке. Основную идею легко продемонстрировать на примере аквариума. Луч света от источника под водой проходит через границу воды и воздуха – двух сред с разными оптическими свойствами – и частично меняет направление движения, а частично отражается от границы двух сред как от зеркала.
Если угол падения луча уменьшать, в определенный момент свет перестанет выходить из воды вовсе и будет отражаться полностью, на 100%. Граница двух сред работает лучше всякого зеркала.
Как выяснилось, чтобы создать такую границу, вода не нужна. Подойдут любые два материала, по-разному пропускающие свет – имеющие разные коэффициенты преломления.
Даже разницы в 1% достаточно для создания световода.
Стеклянные провода
В светильниках и игрушках световоды делают из пластмасс, но, чтобы получить пригодное для связи оптоволокно, необходимы более дорогие и более прозрачные материалы. Ученые приспособили для этой цели кварцевое стекло. Сердцевину заготовки для оптоволокна чаще всего делают из чистого диоксида кремния. Внешний слой также создают из кварца, но с примесью бора или германия для снижения коэффициента преломления.
Раньше, чтобы получить такую заготовку, просто вставляли две стеклянные трубки друг в друга, но сегодня чаще поступают иначе. Полые трубки из чистого кварца наполняют смесью газов с высоким содержанием германия и медленно нагревают до тех пор, пока германий не осядет равномерным слоем на внутреннюю поверхность. После того как на кварцевом стекле нарастет достаточно толстый слой оксида германия, трубу нагревают до размягчения и вытягивают до тех пор, пока полость внутри не схлопывается. Так получается стержень диаметром от 1 до 10 сантиметров и длиной приблизительно 1 метр, уже содержащий в сердцевине кварц с добавкой германия, имеющий повышенный показатель преломления и оболочку из чистого кварца вокруг.
Такую заготовку доставляют на вершину башни высотой до нескольких десятков метров. Там нижнюю часть заготовки вновь нагревают до полутора тысяч градусов — почти что до точки плавления, и вытягивают из нее тончайшую нить. По пути вниз стекло остывает и окунается в ванну с полимером, который формирует на поверхности кварца защитный слой. Таким методом из одной заготовки получается до 100 км стекловолокна. У основания башни остывшее волокно наматывается на бобину. Да, именно наматывается: как ни странно, кварцевое волокно легко гнется. Получившиеся волокна собираются в пучки по несколько штук и запаиваются в полиэтилен. Затем из этих пучков сплетаются кабели.
В каждом кабеле может быть от двух-трех и до нескольких сотен световодов. Снаружи они для прочности оплетаются полимерной нитью и получают еще одну защитную оболочку из полиэтилена.
Преимущества и недостатки оптоволокна
Все эти сложности оправданы потому, что свет – самое быстрое, что есть во Вселенной. Благодаря этому свойству света оптоволокно обладает непревзойденной информационной емкостью.
Витая пара, подобная телефонной линии, или коаксиальный кабель, проводник с экраном, пропускают 100 мегабит в секунду.
Самый распространенный для компьютерных сетей восьмижильный кабель из 4 скрученных пар пропускает до 1000 мегабит в секунду. Оптоволокно по одной жиле — в три раза больше, до 3000 мегабит в секунду, а при помощи различных экспериментальных ухищрений можно преодолеть и этот порог. К тому же оптоволокно значительно легче меди. При толщине 9 микрон – тоньше человеческого волоса – нить из кварца длиной 100 км весит около 15 г.
Практически все современные магистральные линии передачи данных проложены из оптоволоконных кабелей. Они связывают континенты, страны и дата-центры. В крупных городах «оптика» используется и при подключении многоквартирных домов к мировой сети, но волокно прокладывается между провайдером и домом, а по квартирам разводится обычная витая пара. При такой схеме подключения максимальная скорость доступа к сети для абонента по-прежнему не превышает 100 Мбит/с.
Для сравнения, проведя оптический кабель прямо в квартиру, можно получить канал в 1 Гбит/с, и все же потребитель редко сталкивается с оптоволоконным Интернетом.
Дело не только в том, что оптоволокно дорого в производстве. Проложить кабель – это лишь начало. Сигналы, идущие по линии связи, с расстоянием накапливают ошибки и в конце концов вовсе затухают. У витой пары это происходит через 1 км, у коаксиального кабеля примерно через 5 км. После сигнал приходится восстанавливать и усиливать – регенерировать. У оптоволокна дистанция регенерации в разы больше, но, каким бы чистым ни было кварцевое стекло, в нем остаются примеси, например, миллионные доли процентов воды. Длина волокна может составлять сотни тысяч километров, но через 100–200 км затухание оптического сигнала все же себя проявляет. Поэтому на линиях оптоволоконной связи устанавливаются промежуточные усилители, которые восстанавливают амплитуду оптического сигнала, и регенераторы, удаляющие помехи. Такое оборудование значительно более дорогое, чем усилители на традиционных линиях связи, и требует квалифицированного обслуживания.
Но главное, на данный момент гигабитные каналы связи мало востребованы обычными людьми.
Возможно, с появлением умных домов, носимых компьютеров, распространением стриминга видео в сверхвысоком разрешении потребность в них возрастет, но пока скорости, предоставляемой витой парой, среднему потребителю вполне достаточно. Даже не соприкасаясь с этой технологией напрямую, каждый из нас пользуется ее преимуществами. Стабильность подключения, малая задержка прохождения сигнала до самых удаленных серверов и высокая скорость получения ответа от них, возможность снять деньги в любом банкомате и совершить звонок в любую страну мира – все это заслуга оптоволокна, и конкурентов у него нет и в проекте.
Текст: Игорь Волосянков
Поделитесь с друзьями
Волоконно-оптический кабель, витая пара и коаксиальный кабель Руководство
Волоконно-оптический кабель, витая пара и коаксиальный кабель, знаете ли вы разницу? Три кабеля различаются конструкцией, производительностью и пропускной способностью.
В этой статье будет проведено подробное сравнение.
Существует три основных типа сетевых кабелей: оптоволоконный кабель, кабель с витой парой и коаксиальный кабель. Они очень отличаются друг от друга, и они также отличаются применением системы связи. В этой статье будут представлены характеристики и технические характеристики оптоволоконного кабеля, кабеля с витой парой и коаксиального кабеля, а также разъяснены различия между их характеристиками и пропускной способностью.
Что такое оптоволоконный кабель?
Волоконно-оптический кабель — это тип кабеля Ethernet, который представляет собой очень тонкий кабель из чистого стекла. Сравнивая пропускную способность оптоволоконного кабеля и кабеля с витой парой, первый в 26000 раз выше, чем второй. Его принцип работы — полное внутреннее отражение, когда световой импульс проходит через небольшую стеклянную трубку, оптоволоконный кабель передает данные на большое расстояние.
Волоконно-оптический кабель фактически состоит из жилы и оболочки, жила отвечает за передачу светового сигнала, а оболочка представляет собой стеклянный слой вокруг жилы.
Показатель преломления сердцевины выше, чем у оболочки, что приводит к полному внутреннему отражению внутри сердцевины. Большинство волокон работают дуплексными парами: одна для передачи, другая для приема.
Рис. 1. Волоконно-оптический кабель
Существует два типа оптоволоконных кабелей: SMF и MMF, которые обозначают отдельно одномодовое волокно и многомодовое волокно. Разница между одномодовым волокном и многомодовым волокном заключается в том, что многомодовое волокно имеет большую сердцевину и может передавать несколько световых лучей и мод одновременно, тогда как одномодовое волокно может передавать только одну моду. Наиболее часто используемым одномодовым оптоволоконным кабелем является кабель OS2, а многомодовым оптическим кабелем — OM1, OM2, OM3, OM4 и OM5. Максимальное расстояние передачи одномодового оптического кабеля может достигать нескольких километров, а максимальное расстояние передачи — до 550 м в сети 10G. Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию о оптоволоконном кабеле.
Что такое витая пара?
Внутри витой пары находятся два отдельных изолированных провода, скрученных вместе в составе витой пары и расположенных параллельно друг другу. Скрученные пары проводов могут предотвратить перекрестные помехи, создаваемые соседними парами. Он в основном используется в телефонной связи или современных сетях Ethernet.
Рис. 2. Витая пара
Витая пара обычно используется для предотвращения помех сигнала. Теперь кабель Ethernet с витой парой можно разделить на неэкранированную витую пару (UTP) и экранированную витую пару (STP). UTP обычно используется в установке Ethernet, кабель STP имеет лучшую помехоустойчивость, чем кабель UTP, поэтому он обычно используется в различных сетях, чтобы избежать перекрестных помех и электромагнитных помех. Основное различие между UTP и STP заключается в том, что медный кабель STP имеет дополнительную обмотку из фольги, четыре пары проводов в кабеле STP обернуты в металлическую оплетку или фольгу.
Витая пара имеет более подходящий радиус изгиба, более простую терминацию и предоставляет больше функций при выборе топологии сети. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о UTP и STP.
Что такое коаксиальный кабель?
Коаксиальные кабели часто используются кабельными операторами, телекоммуникационными компаниями и интернет-провайдерами для передачи данных, а также в системах голосовой и видеоинформации. С момента изобретения в начале 20 века и до настоящего времени он завоевал большое количество рынков благодаря преимуществам надежной и точной передачи. С развитием технологий эта технология также превратилась из коммерческой в гражданскую и широко используется в семьях.
Коаксиальный кабель предназначен для предотвращения электромагнитных помех за счет окружающего изоляционного слоя и токопроводящего экрана внутреннего проводника. Внешняя оболочка также является изоляционным слоем. Электрический сигнал передается по центральному проводнику.
Через экранирующую структуру коаксиальный кабель можно соединить между двумя устройствами, и максимальная длина линии связи увеличивается. Рис. 3. Коаксиальный кабельи RG6, они чаще всего используются в жилых помещениях. «RG» означает радиогид в самый ранний период Второй мировой войны, но теперь он не имеет никакого практического значения. По сравнению с коаксиальным кабелем RG59 с коаксиальным кабелем RG6, коаксиальный кабель RG59 тоньше, а экранирование меньше, Коаксиальный кабель RG6 имеет более толстый калибр и более толстый изоляционный слой, поэтому он лучше экранирует.Применение их также отличается.Коаксиальный кабель RG59 используется для передачи кабельного телевидения и коротких кабельных соединений.Коаксиальный кабель RG6 больше используется в цифровом видео сигналы и спутниковое телевидение.
Сравнение коаксиального кабеля, витой пары и оптоволокна
Мы представили различия в структуре, производительности и пропускной способности оптоволоконного кабеля, кабеля витой пары и коаксиального кабеля.
В следующей части мы в основном представим разницу в производительности и емкости.
Характеристики
Как коаксиальный кабель, так и кабель с витой парой изготовлены из меди с изолирующим слоем, окруженным другими материалами, а оптоволоконный кабель изготовлен из тонкой и гибкой стеклянной или пластиковой трубки. Эти три типа кабелей могут передавать электрические сигналы в области телевидения, телефона и данных, но оптические волокна имеют более широкую полосу пропускания, более высокую скорость передачи и более высокие частоты.
| Тип кабеля | Скорость | Полоса пропускания | Расстояние |
| Коаксиальный кабель | — | 750 МГц (по умолчанию) | До 500 м |
| Витая пара | До 10 Гбит/с | До 4700 МГц | До 100 м |
| Волоконно-оптический кабель | 10/100/1000 Мбит/с, 10/40/100/200 Гбит/с | До 4700 МГц | До 80 км |
Установка
Волоконно-оптический кабель слабее и тоньше, чем витая пара и коаксиальный кабель, поэтому при установке, эксплуатации и обслуживании следует соблюдать осторожность.
коаксиальный кабель может достигать большего расстояния, чем кабель витой пары. Поскольку диэлектрический изолятор наматывается на медную жилу коаксиального кабеля, инженерам необходимо разбирать и упаковывать оберточный слой при его установке и обслуживании, что делает установку коаксиального кабеля очень сложной.
Цена
Как правило, оптоволоконный кабель будет дороже медного кабеля, поскольку он имеет лучшие характеристики. Однако на практике цены на эти три кабеля будут меняться из-за того, что они поставляются разными поставщиками.
Из QSFPTEK видно, что цена оптоволоконного кабеля такой же длины самая низкая. Но из-за использования других оптических компонентов, особенно оптических приемопередатчиков, общая стоимость установки оптоволоконных кабелей также может быть высокой. Кроме того, стоимость витой пары с разъемом RJ45 ниже, чем у коаксиального кабеля с разъемом BNC.
Заключение
После ознакомления с этой статьей вы должны иметь достаточное представление об этих трех типах кабелей.
Оптическое волокно станет основным средством передачи данных в будущем из-за его значительных преимуществ, в то время как витая пара и коаксиальный кабель играют важную роль во многих соответствующих областях из-за их ценовых преимуществ. QSFPTEK предлагает высококачественные и разнообразные оптические волокна. Свяжитесь с QSFPTEK, чтобы обновить вашу кабельную систему. Если у вас остались какие-либо вопросы, вы можете связаться с нами по адресу [email protected].
В чем разница между оптоволоконным кабелем, витой парой и коаксиальным кабелем?
Лори Райт
Лори Райт
Эксперты по структурированным кабелям, обследования беспроводных сетей, волоконная оптика, удаление заброшенных кабелей, звукоизоляция и многое другое!
Опубликовано 20 июня 2016 г.
+ Подписаться
Как известно, системы связи обычно используют провод или кабель для соединения передающих и принимающих устройств. В настоящее время наиболее распространенными типами кабелей, используемых в системах связи, являются оптоволоконный кабель, кабель с витой парой и коаксиальный кабель. Поскольку каждый из них в равной степени может применяться в сетевой коммуникации, в чем между ними разница? Эта статья может дать некоторые ответы.
Кабели с витой парой
Витая пара состоит из пары скрученных вместе изолированных проводов, которая уже давно применяется в области телекоммуникаций. Скручивание кабеля помогает уменьшить шум от внешних источников и перекрестные помехи в многопарных кабелях. По сути, кабель с витой парой можно разделить на два типа: неэкранированная витая пара (UTP) и экранированная витая пара (STP). Первый служит наиболее часто используемым с двумя изолированными проводами, скрученными вместе.
К этой категории относятся любые кабели для передачи данных и обычные телефонные кабели. Однако экранированная витая пара отличается от UTP тем, что состоит из оболочки из фольги, которая помогает предотвратить перекрестные помехи и шум от внешнего источника. Обычно он используется для устранения индуктивной и емкостной связи, поэтому его можно применять между оборудованием, стойками и зданиями. Существует несколько различных типов кабелей с витой парой:
Коаксиальные кабели
Коаксиальный кабель действует как высокочастотный передающий кабель, который содержит одну сплошную медную жилу. Коаксиальный кабель имеет более чем в 80 раз большую пропускную способность, чем витая пара. Он обычно используется для передачи телевизионных сигналов, а также для соединения компьютеров в сети, поэтому люди могут лучше познакомиться с этим типом кабеля. Есть два коаксиальных кабеля: 75 Ом и 50 Ом. Каково их применение соответственно?
Коаксиальный кабель 75 Ом
В основном кабель 75 Ом используется для передачи видеосигнала.
Одним из типичных применений является передача телевизионных сигналов по кабелю, иногда называемому кабелем подачи сигнала. Наиболее распространенным разъемом, используемым в этом приложении, является разъем типа F. Другое приложение — это видеосигналы между такими компонентами, как DVD-плееры, видеомагнитофоны или ресиверы, широко известные как аудио/видео (A/V) кабели. В этом случае чаще всего встречаются разъемы BNC и RCA. В обоих этих приложениях RG59 с одножильным центральным проводником (RG59B/U) и многожильный центральный проводник (RG59A/U), а также RG6.
- Коаксиальный кабель 50 Ом
Коаксиальный кабель сопротивлением 50 Ом в основном используется для передачи сигнала данных в системе двусторонней связи. Некоторыми распространенными приложениями для коаксиального кабеля 50 Ом являются компьютерные магистрали Ethernet, кабели питания беспроводной антенны, кабели питания антенны GPS (спутник глобального позиционирования) и системы сотовой связи.
Волоконно-оптический кабель
Вычисления и передача данных — это быстроразвивающиеся технологии. Появляется новое поколение средств передачи — оптоволоконный кабель. Это относится к полной сборке волокон, которые содержат одно или несколько оптических волокон, используемых для передачи данных. Каждый из волоконно-оптических элементов индивидуально покрыт слоями пластика и заключен в защитную трубку. Волоконно-оптический кабель передает данные в виде импульсов света, проходящих через крошечные стеклянные трубки, пропускная способность которых в 26 000 раз выше, чем у кабеля с витой парой. По сравнению с коаксиальными кабелями оптоволоконные кабели легче и надежнее для передачи данных. Они передают информацию, используя лучи света со скоростью света, а не электрические импульсы.
В настоящее время в области передачи данных широко используются два типа волоконно-оптических кабелей: одномодовые оптоволоконные кабели и многомодовые оптоволоконные кабели.
Одномодовое оптическое волокно — это волокно с небольшой сердцевиной, по которому одновременно может распространяться только одна мода света. Таким образом, он обычно адаптирован для высокоскоростных приложений на большие расстояния. В то время как многомодовое оптическое волокно представляет собой тип оптического волокна с диаметром сердцевины, превышающим длину волны передаваемого света, и оно предназначено для одновременной передачи нескольких световых лучей или мод. Он в основном используется для связи на короткие расстояния из-за его высокой пропускной способности и надежности, выступая в качестве магистральных приложений в зданиях.
Заключение
Поскольку технологии в области сетей быстро развиваются, волоконная оптика становится все более востребованной на рынке. Однако выбор кабелей витой пары, коаксиальных кабелей или оптоволоконных кабелей по-прежнему сильно зависит от приложений, которые зависят от стоимости, дальности передачи и производительности.
Знаешь свое волокно? #1
25 ноября 2016 г.
Fiber 101 ~ Краткий видеоурок
28 октября 2016 г.
«Сеть 101» Что такое волоконная оптика?
22 августа 2016 г.
Как не ошибиться! РЖУ НЕ МОГУ
10 августа 2016 г.
Липучки против застежек-молний
28 июня 2016 г.
Если бы только… Взгляните на Светлую сторону!
13 апр. 2016 г.
Кабельщики объединяйтесь!
9 апр. 2016 г.
Видео Сотрудник месяца! Наслаждаться!
1 апр. 2016 г.
Вы материал управления? Задайте себе эти простые вопросы.
