Cavo in fibra ottica rispetto al cavo in rame: prestazioni, costi e guida all'acquisto

Un collegamento in rame di 480 metri tra due capannoni di produzione ha superato la certificazione in una fresca mattina d'autunno e ha fallito il nuovo test l'estate successiva, quando due coppie hanno misurato al di fuori dei limiti di perdita di inserzione. Niente era stato terminato male. Al cavo era stato semplicemente chiesto di fare qualcosa in cui il rame è pessimo: trasportare dati ad alta frequenza attraverso un percorso lungo, caldo ed elettricamente rumoroso. Questo è l'argomento al centro del confronto tra cavo in fibra ottica e cavo in rame.

Il rame è più economico da acquistare, più facile da terminare e può fornire alimentazione a una telecamera o a un punto di accesso. La fibra vince in termini di larghezza di banda, distanza, immunità al rumore elettrico, sicurezza e costo totale di proprietà una volta che un collegamento supera una distanza di circa 90-100 metrietrietrietrietri.

Ciò che separa effettivamente il cavo in fibra ottica dal cavo in rame

Il cavo in fibra ottica trasporta i dati come impulsi di luce infrarossa attraverso un nucleo di vetro, mentre il cavo in rame trasporta i dati come tensione elettrica attraverso coppie metalliche intrecciate. Ogni altra differenza tra loro deriva da questo unico fatto.

Due media, due regole

Un cavo in fibra ottica è un mezzo di trasmissione in cui un segnale luminoso modulato viaggia attraverso un nucleo di vetro o plastica circondato da un rivestimento, un rivestimento protettivo e uno o più strati di guaina. Un cavo di rame è un mezzo di trasmissione in cui un segnale elettrico modulato viaggia attraverso coppie intrecciate di conduttori metallici isolati.

La luce ignora i campi magnetici attorno ai motori e agli azionamenti, non irradia un segnale all'esterno della camicia e non si corrode in un condotto umido. Il vetro, tuttavia, non è in grado di fornire energia e punisce le piegature strette e i connettori sporchi molto più severamente rispetto al rame.

Costruzione e proprietà fisiche di un cavo in fibra monomodale per esterni rispetto a un cavo in rame non schermato Cat6A.
Parametro	Fibra monomodale, OS2	Rame non schermato Cat6A
Portante del segnale	Luce infrarossa a 1310 o 1550 nm	Tensione elettrica
Nucleo e conduttore	Nucleo in vetro da 9 micron, rivestimento da 125 micron	Rame 23 AWG, quattro doppini intrecciati
Lunghezza del canale utilizzabile	Da 10 a 40 km non amplificati	100 m
Attenuazione	Circa 0,35 dB per km a 1310 nm	Circa 20 dB per 100 m a 100 MHz
Erogazione di potenza	Nessuno, sono necessari conduttori separati	Fino a 90 W secondo IEEE 802.3bt
Interferenze e intercettazioni	Dielettrico, nessun segnale irradiato	Sensibile senza schermatura

Prestazioni testa a testa: larghezza di banda, distanza e perdita di segnale

Su qualsiasi percorso più lungo di circa 100 metri, la fibra supera il rame in termini di larghezza di banda, portata e qualità del segnale, mentre i due sono quasi identici in termini di velocità di propagazione, che è dove inizia la maggior parte della confusione.

Quattro numeri che decidono la maggior parte dei progetti

0,35dB Perdita per km in fibra monomodale a 1310 nm

100 m Limite del canale rigido per Ethernet in rame

40 km Portata tipica monomodale non amplificata a 10 Gbps

90 W Potenza massima che un cavo Cat6A può trasportare

Portata massima a 10 Gbps

Cat6 UTP 55 m

Cat6A UTP 100 m

OM4 multimodale 550 m

OS2 monomodale 40 km

Le lunghezze delle barre sono tracciate su scala logaritmica, poiché la figura monomodale è più grande di ordini di grandezza.

Il numero decisivo è l’attenuazione. Una fibra monomodale perde circa 0,35 dB per chilometro, mentre un canale Cat6A perde circa 20 dB su 100 metri a 100 MHz e più di 40 dB a 500 MHz. Il rame non perde questa corsa tanto quanto rimane senza segnale.

Dove il cavo in rame guadagna ancora il suo posto

Il rame rimane la scelta migliore per i percorsi orizzontali inferiori a circa 90 metri, per i dispositivi che ricevono energia tramite lo stesso cavo e per i progetti in cui la terminazione sul campo a basso costo e le competenze degli installatori esistenti superano i margini di manovra.

Vantaggi del rame

Primo costo al metro più basso, con connettori e utensili disponibili ovunque.
Fornisce fino a 90 W a telecamere, punti di accesso e sensori sulle stesse coppie che trasportano i dati.
Permissivo durante l'installazione: nessuna scissione, nessuna giunzione a fusione, nessuna ispezione frontale.
Adeguato per le connessioni da scrivania che oggi raramente richiedono più di 1 Gbps.

Dove la fibra prende il sopravvento

Collegamenti tra edifici e campus, dove 100 metri semplicemente non sono sufficienti.
Dorsali che devono sopravvivere a due o tre aggiornamenti di larghezza di banda sullo stesso cavo.
Percorsi in prossimità di azionamenti, saldatrici, forza di trazione o trasmettitori radio.
Qualsiasi collegamento in cui la sicurezza fisica e il rilevamento delle intercettazioni sono importanti.

Power over Ethernet è l'argomento rimanente più forte del rame. Un cavo Cat6A può fornire fino a 90 W secondo IEEE 802.3bt Tipo 4 e trasportare comunque dati, motivo per cui i dispositivi a soffitto sono solitamente alimentati con rame anche negli edifici le cui dorsali sono in fibra.

Interferenze, Sicurezza e Isolamento Elettrico

La fibra è immune ai disturbi elettromagnetici e non irradia un segnale captabile induttivamente, mentre il rame è esposto a entrambi e il divario diventa decisivo negli impianti industriali, nelle sottostazioni e nei campus multiedificio.

Gli azionamenti a frequenza variabile, i set di saldatura e i motori di grandi dimensioni iniettano rumore nelle coppie di rame. La schermatura aiuta solo quando lo scudo è incollato correttamente su entrambe le estremità.
Edifici separati spesso si trovano su potenziali di terra diversi e tale differenza guida la corrente lungo uno schermo di rame e nelle porte della rete.
Il rame può essere prelevato con una pinza induttiva senza tagliare il cavo. La fibra deve essere piegata o giuntata e la variazione della perdita viene visualizzata nel monitoraggio del collegamento.
La fibra è dielettrica, motivo per cui è il mezzo preferito nelle strutture ad alta tensione e nelle aree in cui un percorso conduttivo è inaccettabile.

Una differenza di potenziale di terra di 480 V tra due edifici è sufficiente per spingere la corrente distruttiva attraverso uno schermo di rame e nelle porte dello switch. Un cavo in fibra dielettrica rimuove completamente quel percorso conduttivo.

Scegliere per percorso: una sequenza pratica di selezione

Adattare prima il cavo al percorso e poi alla larghezza di banda. Corridoi sopraelevati, condotti, sepolture dirette e vassoi interni puntano ciascuno verso una costruzione diversa e la scelta sbagliata di solito appare come un guasto meccanico molto prima che si manifesti come un problema di larghezza di banda.

Mappare il percorso e l'ambiente

Registrare se il cavo è autoportante, canalizzato, scavato, soffiato ad aria o posizionato su un vassoio interno, insieme al carico di ghiaccio, alla pressione dei roditori e all'intervallo di temperatura.

Fissare il bilancio delle perdite

Aggiungere la perdita di giunzione, la perdita del connettore e l'attenuazione del cavo, quindi lasciare un margine per l'invecchiamento e le riparazioni. C'è spazio per un collegamento monomodale di 10 km; un canale in rame di 95 m non ne ha quasi nessuno.

Selezionare la costruzione, quindi il conteggio delle fibre

I design a tubi sciolti a strati coprono la maggior parte dei condotti esterni e dei lavori di interramento, e le fibre di ricambio costano molto meno al momento dell'installazione rispetto a una seconda trincea che costa successivamente.

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

Cavo in fibra con guaina legata in acciaio-polietilene a strati intrecciati per esterni GYTS Cavo a tubo sciolto intrecciato a strati per esterni per condotte e percorsi di sepoltura, con guaina in acciaio-polietilene incollata, grasso bloccante l'acqua e struttura compatta e pieghevole. Visualizza il prodotto →

Se un collegamento è più lungo di 90 metri o se la larghezza di banda richiesta è superiore a 10 Gbps, il rame è una risposta temporanea che verrà rivisitata entro un ciclo di aggiornamento.

Corse indoor e ultimo miglio: dove la fibra vince silenziosamente

All’interno degli edifici e nel tratto finale verso le abitazioni, la fibra ora compete con il rame in termini di costi di installazione e prestazioni, soprattutto perché gli assemblaggi preterminati hanno eliminato la penalità di giunzione.

Per le dorsali montanti, il cavo interno mini bundle con fibre a buffer stretto da 900 micron può essere terminato direttamente e tollera i raggi di curvatura da 15 a 20 mm imposti dai canali e dagli angoli reali. Le valutazioni delle prestazioni antincendio, non la larghezza di banda, di solito determinano il codice esatto.

GJFV Indoor Mini Bundle Fiber Optic Cable

Cavo in fibra ottica mini bundle per interni GJFV Cavo mini-fascio per interni con rinforzo in aramide e guaina ignifuga, adatto ai percorsi della dorsale montante in cui la resistenza al fuoco guida la selezione. Visualizza il prodotto →

Dal lato dell'abbonato, un cavo piatto di circa 2 x 3 mm con due elementi di rinforzo può essere tirato attraverso lo stesso microdotto che avrebbe utilizzato un cavo di rame, quindi terminato con un connettore SC/APC preinstallato in un'unica visita.

Cavo flessibile in fibra ottica GJYXCH FTTH Cavo flessibile FTTH piatto con fibra centrale, elementi di rinforzo paralleli in FRP o acciaio e guaina LSZH per connessioni di abbonati e installazione di microcondotti. Visualizza il prodotto →

Un cavo di derivazione preterminato trasforma la visita di giunzione di due tecnici in un'installazione effettuata da una sola persona, che spesso è ciò che rende la fibra più economica del rame negli ultimi 30 metri.

Costo durante la vita del collegamento

Il rame costa meno al metro, ma il confronto diventa significativo solo se si includono l'elettronica, la manodopera, i cicli di aggiornamento e la durata di servizio.

Confronto indicativo del ciclo di vita per un collegamento da edificio a edificio di 300 metri.
Elemento di costo	Rame Cat6A	Fibra monomodale
Materiale del cavo	Costo al metro inferiore	Più alto al metro, meno corse necessarie
Terminazione	Jack RJ45, minuti ciascuno	Giunzioni di fusione o estremità pre-terminate
Elettronica per estremità	Porta interruttore standard in rame	Ricetrasmettitore più porta in fibra
Distanza massima non amplificata	100 m	Da 10 a 40 km
Vita utile prevista	10-15 anni	25-30 anni
Prossimo aggiornamento	Ricablare e sostituire l'elettronica	Sostituire solo l'ottica

Nella maggior parte dei progetti da edificio a edificio, il punto di incrocio si trova tra 90 e 150 metri per collegamento. Al di sotto di esso, il rame solitamente vince al primo costo. Sopra di esso, la fibra vince su quasi tutto il resto.

Cavo in fibra ottica e cavo in rame: domande comuni

Il cavo in fibra ottica è effettivamente più veloce del rame?

Non nel modo in cui la maggior parte delle persone presume. La luce in un nucleo monomodale viaggia a circa 0,68 volte la velocità della luce e i segnali nelle coppie Cat6A a circa 0,7 volte, quindi il ritardo di propagazione su 100 metri differisce di nanosecondi. Ciò che differisce è il throughput: 100 Gbps su una coppia di fibre per chilometri, contro 10 Gbps su un canale in rame per 100 metri.

Quanto lontano può percorrere un cavo in fibra ottica senza ripetitore?

Le ottiche monomodali standard da 10 Gbps raggiungono i 10 km, le ottiche a portata estesa raggiungono i 40 km e i sistemi coerenti superano gli 80 km. L'OM4 multimodale raggiunge circa 550 m a 10 Gbps, mentre l'Ethernet in rame si ferma a 100 m indipendentemente dall'elettronica dietro di esso.

È possibile far passare la fibra attraverso il condotto di rame esistente?

Di solito sì, se il rapporto di riempimento, il raggio di curvatura e la tensione di trazione lo consentono. I cavi intrecciati per esterni sono comunemente classificati per una tensione di installazione di 600 N a lungo termine e 1500 N a breve termine, quindi controlla la scheda tecnica, utilizza un lubrificante adeguato e microcavi con soffio d'aria dove il condotto è piccolo o congestionato.

La fibra ha bisogno di strumenti speciali?

Ha bisogno di una giuntatrice a fusione, una mannaia, un kit di pulizia e un OTDR per la certificazione, che costano più di un kit di crimpatura in rame. Questo divario si riduce rapidamente nei progetti di grandi dimensioni e gli assemblaggi preterminati rimuovono completamente la giunzione dal sito.

La certificazione è il luogo in cui la decisione viene messa alla prova nella pratica. Il rame certifica con un tester portatile in pochi secondi, mentre la fibra necessita di una traccia OTDR e di un budget di perdita documentato, e questo lavoro rientra nel piano del progetto.

La scelta tra cavo in fibra ottica e cavo in rame è raramente ideologica. Dipende dalla lunghezza del percorso, dai requisiti energetici, dall'ambiente acustico e dal numero di volte in cui il collegamento verrà aggiornato prima che l'edificio venga ristrutturato. Rispondi onestamente a queste quattro domande e le specifiche di solito si scrivono da sole.

Per una panoramica a livello di progetto della stessa decisione, compresi i compromessi di implementazione in installazioni reali, consulta la nostra guida cavo in fibra ottica vs cavo in rame: quale dovresti usare .