Сравнение оптико-волоконного кабеля и витой пары

Конструкция оптоволоконного кабеля

Оптоволокно сконструировано таким образом, что передача данных происходит по специальным оптическим магистралям, которые состоят из отдельных носителей. Они, в свою очередь, объединяются в некую общую конструкцию под названием оптоволоконный кабель.

Как уже стало понятно, кабель делается из стекла, которое само по себе — довольно хрупкий материал — его можно легко разбить. С этой целью провода обеспечиваются защитой от механических повреждений, но этого недостаточно для сохранности кабеля.

Важно! Для большей безопасности оптокабеля объединяют в модули, которые и образуют один кабель. Конструкция его может быть абсолютно разная: диаметр одного провода будет 6 мм, а другого — 1,5 сантиметра

Принцип работы оптического носителя

Процесс обмена данными происходит за счет того, что свет лазера проходит по кабелю от встроенного светодиодного элемента. Передача заключается в создании однонаправленных импульсов в виде двоичного кода. Специально для обмена данными было создано два независимых канала.

Какие бывают жилы

В сетевых проводах применяется несколько вариантов жил:

• медные;
• омедненные.

Виды и категории оптических волокон и кабелей. Одномод и многомод

По виду и назначению различают одномодовые и многомодовые оптические волокна (а также состоящие из них кабели).

• Одномодовые оптоволоконные нити пропускают лишь 1 световой сигнал (одну моду). Диаметр их сердечника составляет 7-10 мкм (в коммуникационных системах – 9 мкм), а чем он уже, тем ниже дисперсия и меньше затухание луча. Пропускная способность одномодового кабеля ниже, чем многомодового, но он способен передавать данные на бОльшие расстояния.
• Многомодовые волокна одновременно пропускают несколько сигналов. Их сердечники имеют в несколько раз большее сечение – 50-62,5 мкм, что создает условия для повышения уровня дисперсии и более быстрого затухания импульса. Кабели такого типа предназначены для относительно коротких расстояний.

Волоконно-оптические кабели, которые используют для построения компьютерных сетей, делятся на 7 классов:

• OS1 – одномод с сердечником 9 мкм.
• OS2 – широкополосный одномод с сердечником 9 мкм.
• OM1 – многомод с сердечником 62,5 мкм.
• OM2 – многомод с сердечником 50 мкм.
• OM2 plus – могомод с сердечником 50 мкм для лазерных источников (улучшенный).
• OM3 – высокоскоростной многомод с сердечником 50 мкм.
• OM4 – оптимизированный многомод с сердечником 50 мкм.

Одномодовые кабели предназначены для межконтинентальных, межгосударственных, межгородских и внутригородских магистралей большой протяженности (обычно от 10 км), а также для связи удаленных узлов оборудования телекоммуникационных компаний и центров обработки данных. То есть их применяют там, где важна непрерывность (или минимальное количество соединений) и повышенная надежность линии.

Кабели такого типа стоят дешевле, чем многомодовые, но если учесть затраты на весь необходимый комплект оборудования, то системы на одномодовой передаче обходятся дороже.

Многомодовые кабели используют для подключения к сети рабочих станций и других конечных устройств внутри помещений, для связи между этажами и близко расположенными зданиями (до 550 м). Также ими оборудуют дополнительные линии связи в центрах обработки данных.

Волоконно-оптические кабели передают данные на расстояние до 40-100 км и поддерживают скорость до 100 Гбит/с. Но это лишь теоретически достижимые значения: на быстроту и качество связи влияет категория кабеля и оборудование, которое обрабатывает сигнал.

Количество жил

Кабель витая пара может выпускаться с 4 и 8 жилами. Для передачи по стандарту на скорости до 100 Мбит/сек можно использовать 4 жилы, а вот чтобы получить больше 100 мегабит/с — 1 Гбит/c, понадобятся все 8 жил кабеля.

Поэтому необходимо заранее выяснить, какая в квартире скорость интернета, чтобы выбрать правильное количество жил кабеля витая пара.

Также изделия выпускаются:

• одножильными;
• многожильными.

Кабели с 1 медной жилой используются для проведения линий в стеновых панелях, для подсоединения к розеткам. Не допускается контакта однопроволочного изделия с сетевым оборудованием. На протяженных линиях жилы могут деформироваться, разрушаться.

Кабели многожильные состоят из нескольких проволок. Вид не предназначен для врезки в панели розеток. Изделия пластичные, рекомендованы для выполнения сложной проводки со скручиваниями, прокладки в углах и проходах. Продукция подходит для блоков, объединяющих приборы.

Экранирование

Существует несколько основных способов экранирования сетевых кабелей:

• FTP – защитное экранирование осуществляется фольгой.
• F2TP – двойной экран из фольги.
• S/FTP – каждый из проводников покрыт фольгой.
• STP – каждая из жил и весь кабель покрыты фольгой.
• U/STP – каждая из жил по отдельности покрыта фольгой.
• SF/UTP – кабель покрыт двумя слоями защитного покрытия – оплетку и фольгу.

Наиболее защищенным является SF/UTP. Однако его использование целесообразно только в местах, существенно подверженных электромагнитным колебаниям. Например, если рядом проходят уличные, высоковольтные линии. Маркировка об экранировании по стандарту наносится на пластиковый защитный слой. На обозначении это первые два символа перед знаком дроби.

Экранирование обязательно, если кабель прокладывается неподалеку от силовых линий. В таком случае лучше выбрать кабель с экранированием класса FTP и выше. Поскольку любые силовые линии являются источниками электромагнитного поля, при передаче сигнала требуется максимально защитить его от помех.

Достоинства использования оптоволоконного подключения

Интернет по оптическому кабелю в частный дом по праву считается одним из самых оптимальных вариантов для получения доступа к ресурсам глобальной сети. Среди достоинств подобного типа подключения можно отметить:

• Высокие показатели скорости, которые могут достигать 10 Gbit/sek;
• Кабель очень надежен, так как успешно противостоит внешним воздействиям, перепадам температур, имеет минимальное показатели электромагнитного поля;
• Высокая способность пропускания сигнала, позволяющая производить прием/передачу информации за минимальное время на громадные расстояния, поэтому можно без задержек просматривать фильмы и слушать музыку, играть в онлайн-игры и общаться в режиме реального времени;
• При помощи такого кабельного соединения можно передавать данные безопасно, так несанкционированно врезаться в него практически невозможно;
• Кабель имеет малый вес и компактные габаритные размеры;
• Интернет-оптоволокну в частный дом не страшны воздействия агрессивных сред и высокие температуры;
• Оптоволоконный кабель невозможно сдать в качестве лома цветных металлов, поэтому он не представляет интереса ворам (хотя нередки случаи, когда такой кабель вырезается в надежде, что внутри будет медь).

По виду оптоволокна

По виду оптоволокна ВОК подразделяются на одномодовые и многомодовые. Под модой понимается траектория распространения светового луча внутри световода. ОВ этих видов отличаются диаметром сердцевины и оболочки.

Световой луч вводят в оптическое волокно одним их двух способов:

• под нулевым углом — одномодовое волокно. Возникает лишь одна мода, распространяющаяся прямолинейно;
• под небольшим углом — многомодовое волокно. Образуются много мод, которые распространяются, многократно отражаясь от оболочки, и достигают точки приема за различное время.

Схема ввода светового луча в оптоволокно

Оптоволоконные кабели с одномодовыми волокнами обеспечивают повышенную дальность передачи без восстановления сигнала и лучшую пропускную способность. Для сравнения:

• одномодовое волокно — 100 км, до 200 Тбит/сек;
• многомодовое волокно — 500 м, до 10 Гбит/сек.

Очевиден вывод о эффективности применения одномодовых волоконно-оптических кабелей на магистралях связи большой протяженности и подключения удаленных сегментов высокоскоростных информационных сетей. Для мультимодовых ВОК находится применение при создании локальных кабельных сетей на небольшой территории.

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.

Волоконно-оптический кабель: эффективная альтернатива электрическому

Для передачи информации на расстояние уже давно применяют световой сигнал. Основная составляющая любого оптического кабеля – оптическое волокно.
Благодаря широкополосности и малому затуханию оптоволоконные кабели используются на всех уровнях сетей электросвязи. Построение сети на основе оптического кабеля обеспечивает абонента телефонной линией, интернетом с высокой скоростью передачи данных, а также дает возможность обеспечить его перспективными видами широкополосного телекоммуникационного сервиса.
Еще одно преимущество оптоволоконного кабеля, упрощающее подключение абонентов – малое поперечное сечение, небольшая погонная масса, отличная гибкость, высокое значение допустимого растягивающего усилия.

Стоимость кабеля рассчитывается исходя из его технических характеристик, а именно – количество волокон, растягивающее усилие, материал оболочки, тип волокна и сердечника, наличие силового элемента и материал, из которого он изготовлен.

Купить оптоволокно кабель можно для различных целей:

• прокладка в зданиях и задувка в трубы;
• прокладка в кабельной канализации;
• сети FTTH;
• прокладка в грунт.

Инсталляция оптоволоконного кабеля может быть осуществлена по каналам, фасадам зданий, а также с использованием подвески (кабель с тросом).
Чтобы предотвратить проникновение влаги к кабелю, при его производстве внутримодульное и межмодульное пространства заполняются специальным гидрофобом.
Когда есть вероятность повреждения кабеля грызунами, в местности, подверженной промерзанию грунта или при другом возможном повреждении кабеля, используется бронированный кабель.

Оптический кабель FTTH, представленный на нашем сайте по выгодной цене, обеспечивает доступ от провайдера к конечному абоненту в квартиру или офис. Данная технология производства кабеля (Fiber To The Home) обеспечивает широкополосный доступ в интернет, позволяя обмениваться большими файлами на высокой скорости (видео, изображения с высоким разрешением и т.п.).

Мы предлагаем оптический кабель купить:

• с доставкой по всем регионам России;
• по выгодной цене;
• отвечающий заявленным стандартам качества.

У нас в наличии на складе различные виды кабеля волоконно-оптического по демократичной цене, а также кабельная арматура для построения надежных линий связи.
Оплата возможна любым удобным для Вас способом. Вас ждет актуальная цена на оптоволоконный кабель от компании SUPR.

Сравнение оптоволокна и витой пары

Возникает правомерный вопрос — почему же, несмотря на все преимущества оптоволоконного кабеля, Интернет в большинство российских квартир доставляется при помощи медной витой пары? Дело в том, что они не подлежат прямому сравнению, просто назначение — разное.

Несомненно, оптика обладает преимуществами скорости света и способна доставить объемные данные на огромные расстояния. В этом заключается ее главное предназначение — в построении целых магистралей. Когда же дело доходит до щитка провайдера внутри подъезда, то здесь витая пара оправдывает себя полностью. Благодаря простоте монтажа и достаточной скорости для передачи на короткие расстояния (например, внутри многоквартирного дома), она становится незаменимой.

Применение оптоволокна всегда оправдано в промышленных масштабах. При проектировании локальной сети небольшого предприятия или офиса учитывают затраты на кабель и оконечное оборудование. В этом случае, оптоволоконный кабель для интернета проигрывает меди из-за того, что его монтаж в разы сложнее и дороже.

Статья помоглаНе помогла

Монтаж

Процесс подключения Интернета через оптоволокно сложнее, чем кажется на первый взгляд. Все преимущества скорости света заключены в хрупком сердечнике, требующего бережного отношения. По сравнению с медной витой парой, обслуживание таких коммуникаций требует повышенной квалификации работников, занятых монтажными работами и подключением абонентского оборудования. Особенно это касается профессиональных бригад, обслуживающих магистрали провайдера. Будь то срочный ремонт или плановое подключение участка — сетевой инженер всегда имеет при себе целый набор инструментов для обслуживания оптоволоконного кабеля для Интернета.

Продвинутые модели оснащены ЧПУ, который регулирует угол и наклон сварки для достижения наилучшего результата. Проблема заключается в том, что даже небольшая погрешность может оказать негативное влияние на скорость передачи данных по оптоволокну.

Процесс монтажа:

1. Сначала необходимо подготовить кабель. При помощи специального инструмента срезается внешняя и внутренняя изоляция, а также зачищается сердечник. 
2. Зачищенное волокно необходимо обработать спиртосодержащим веществом, а затем укоротить до нужной длины при помощи резака.

   Затем место сварки покрывается термоусадкой и нагревается до высокой температуры.

3. Для подключения готового кабеля к конечному оборудованию его нужно обжать. Процесс обжима оптоволокна различается в зависимости от его типа. Если говорить о бытовом использовании, то в продаже можно найти готовые патч-корды.

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.

Конструкция и материалы

Определившись с тем, что такое оптоволокно, перейдем к описанию его устройства. Чтобы лучше понять структуру оптического волокна, рассмотрим процесс его производства:

• нагретый кварцевый песок протягивают через сканер, проверяющий диаметр получающейся нити;
• затем в камеру охлаждения;
• и наконец в ванну с полимером, который налипает и формирует внешний защитный слой;
• в конце вертикального конвейера находится бобина, на которую со скоростью 3 км/с наматывается остывшее волокно;
• его транспортируют на завод, где осуществляется покраска каждой нити, чтобы их затем можно было различить в зависимости от канала передачи данных;
• на специальном станке из них формируются пучки, которые затем запаиваются в кожух из полиэтилена;
• пучки пережемаются с армирующим стеклопластиковым стержнем, а затем упаковываются во внешнюю изоляцию. Так формируется строение конструкции оптоволоконного кабеля.

• сердечник из оптического волокна — самая хрупкая часть кабеля;
• гидрофобный заполнитель обеспечивает защиту посредством амортизации;
• эту конструкцию опоясывает центральная трубка;
• промежуточная полиэтиленовая оболочка обеспечивает дополнительную защиту сердцевины;
• как правило, в кабеле присутствует броня (существует множество разновидностей);
• все перечисленные элементы закрывает наружная оболочка.

Разновидности витопарного кабеля

Какой же витопарный кабель нужен для подключения интернета? Витую пару делят на типы:

• монолитная;
• многожильная;
• экранированная;
• неэкранированная.

Монолитная (одна жила) используется для прокладки в стенах здания и монтажа к оконечному оборудованию линии связи, например, к информационной розетке с одной стороны (квартиры) от аппаратуры канала связи (провайдера). Она не предназначена для соединения сетевых устройств в силу невозможности изгибов из-за единой толстой сердцевины.

Многожильная витая пара – идеальное решение для соединения между собой устройств (компьютеров, роутеров, телевизоров, коммутаторов, принтеров) и подключения их к информационной розетке Ethernet. Маленький диаметр жил позволяет сгибать и скручивать кабель так, как это требуется при подключении устройств в квартире.

Применять многожильный витопарный провод в информационной розетке нельзя по двум причинам:

1. Жилы легко ломаются при вкручивании в разъем.
2. Затухание сигнала в многожильной витой паре происходит на расстоянии более 100 метров.

Для прокладывания кабеля в квартире вполне достаточно решения четырехпарного U/UTP. UTP или U/UTP значит, что защита не обеспечена. Приставка F или просто FTP – что в наличии один внешний общий экран, обернутый вокруг четырех пар.

Области применения

Первое, что приходит на ум при упоминании волоконно-оптического кабеля, — Интернет. Все известные провайдеры заменили свои медные коммуникации на высокоскоростную оптику. Это позволило увеличить пропускную способность канала, необходимую для передачи интернет-трафика, организации IP-телефонии, телевидения и выделенных сервисов.

В целом, при помощи ВОК построена вся Мировая Паутина. Ее сети тянутся от берегов США по всему земному шару в виде подводных коммуникаций. Хрупкий кабель защищен толстостенной изоляцией, а укладывается он при помощи специальных кораблей под грунтом на самом дне океана.

Данная технология обретает все большую популярность и в построении локальных сетей. Особенно это касается загородных домов, где нет доступа к сети крупных провайдеров. Существует практика возведения вышек с пушками Wi-Fi, от которых тянется оптика до частных владений, позволяя таким образом подключиться к Интернету вдали от города.

Помимо этого, оптоволокно применяется в следующих сферах:

• промышленные системы управления;
• авиационные системы;
• военные системы командования, управления и связи;
• датчики – оптика может использоваться для доставки света от удаленного источника к датчику для получения информации о давлении, температуре или другой информации;
• подача энергии – оптические волокна могут обеспечивать исключительно высокий уровень мощности для таких задач, как лазерная резка, сварка, маркировка и сверление;
• освещение – пучок волокон, собранных вместе с источником света на одном конце, может освещать труднодоступные области – например, внутри человеческого тела, в сочетании с эндоскопом. Также их можно использовать как выставочную вывеску или декоративную подсветку.

Оптоволоконный интернет

Благодаря оптическому кабелю можно настраивать высокоскоростное интернет-соединение, которое играет огромную роль в сегодняшнем мире. Оптоволоконный провод является самой прогрессивной технологией передачи данных по сети.

Плюсы оптического кабеля:

• Долговечность, высокая пропускная способность, способствующая быстрой передаче данных.
• Безопасность передачи данных — оптоволокно даёт возможность программам моментально обнаруживать несанкционированный доступ к данным, поэтому доступ к ним для злоумышленников почти исключён.
• Высокая защищённость от помех, хорошее подавление шума.
• Особенности строения оптического кабеля делают скорость передачи данных через него в несколько раз выше, чем скорость передачи данных через коаксиальный кабель. Прежде всего это относится к видеофайлам и аудиофайлам.
• При подключении оптоволокна можно организовать систему, реализующую некоторые дополнительные опции, например, видеонаблюдение.

Однако самым главным достоинством оптоволоконного кабеля является его способность установить соединение объектов, удалённых друг от друга на огромное расстояние. Это возможно благодаря тому, что у оптического кабеля отсутствуют ограничения по длине каналов.

Недостатки оптоволокна

Главным недостатком оптоволокна является его небольшая география развития. Особенно страдает частный сектор, где большинство абонентов подключается по телефонным линиям. Абоненты могут ждать годами, дойдёт ли до них оптоволокно от Ростелекома и вообще хоть от какого-нибудь провайдера. Тот же телефон проложить намного проще – шкафы и колодцы есть практически повсюду. А вот подключить оптоволокно от Ростелекома возможно не всегда.

Стоимость проводки оптоволокна Ростелеком в квартиру может оказаться невысокой или даже нулевой – если магистраль дошла до многоэтажного дома, то развести оптику по квартирам дело нескольких часов. А вот цена на подключение в частном секторе может оказаться высокой – до нескольких тысяч или десятков тысяч рублей. Но оно реально того стоит, поверьте.

Пределы оптического волокна

Есть причина, по которой оптоволоконный интернет не стал общедоступным. Волокно намного дороже для запуска и не оправдывает затраты, когда кабельные линии уже доступны. Для большинства людей скорость 20-100 Мбит/с, которую они получают на кабеле, достаточна, так как большинство загрузок из интернета не очень объёмные.

Ваша скорость настолько же хороша, как и самое слабое звено, и хотя волокно, безусловно, лучше меди, вы не увидите увеличения фактической скорости загрузки из-за ограничений на сервере, с которого вы загружаете. Такое приложение, как Steam, загружающее игру на 10 ГБ, должно выполнять это за несколько секунд при волоконно-оптическом соединении на 1000 Мбит/с, но, на самом деле, вы получите максимальную скорость 50 Мбит/с от серверов Steam.

Если вы используете приложение, которое поддерживает повышенную скорость или имете несколько компьютеров в доме, то оптоволокно может быть хорошим вариантом для вас. Прямо сейчас, однако, он остается сервисом, доступным только в нескольких избранных городах.

Кабель против волокна: скорость и надежность

Что касается потребителя, одной из ключевых областей различий между кабельной и оптоволоконной широкополосной связью являются скорости. Хотя медные кабели, такие как Cat5e и Cat 6, могут обеспечивать гигабитные скорости (1 Гбит / с), качество сигнала и скорости становятся равными примерно через 100 мс (около 325 футов) . Типичные оптоволоконные кабели, с другой стороны, способны выдерживать такие скорости на протяжении десятков километров по причинам, изложенным выше. Вот почему интернет-провайдеры, предлагающие самые высокие скорости, обычно имеют тенденцию предлагать соединения FTTH (Fibre to the Home).

Оптоволоконный интернет также, как правило, более надежен из-за низкого затухания и перекрестных помех, как упомянуто выше, но из-за того, что сращивать оптоволокно гораздо сложнее, чем из меди, ремонтные работы становятся реальной проблемой в случае повреждения оптоволоконных кабелей во время строительства дорог, обслуживания канализации, или стихийные бедствия.

Несмотря на то, что оптоволокно обычно меднее, вам следует учесть, что скорость интернет-соединения зависит от ряда факторов. Прежде всего, поскольку жилые соединения не являются «выделенными», вы получаете «общий» план, в соответствии с которым пропускная способность распределяется между несколькими пользователями в окрестности независимо от того, используете ли вы оптоволокно или медь. Хотя это позволяет интернет-провайдерам предоставлять дешевый интернет миллионам пользователей, это также влияет на общую пропускную способность, поэтому ваши скорости всегда объявляются как «до». Выделенные планы в основном используются предприятиями, и, хотя они более надежны и скорости гарантированы, они стоят на порядок больше.