Cavo in fibra ottica e filo in rame: larghezza di banda, costi e distanza a confronto

Un progettista di rete che confronta una distinta base raramente chiede quale cavo sia migliore. La vera questione è più ristretta: per questo collegamento, a questa distanza, con questi dispositivi all’estremità, quale mezzo costa meno da possedere in dieci anni. La risposta cambia a seconda di dove si trova la corsa.

Prendi due esempi dal vivo. Un collegamento da 10 Gbps tra rack distanti 60 m: il rame Cat6A fa il lavoro con cavo passivo e senza ottica. Lo stesso requisito di 10 Gbps tra due edifici distanti 3 km l'uno dall'altro: il rame non può raggiungerlo a nessun prezzo ragionevole senza aggiungere ripetitori attivi, mentre una coppia di fibre monomodali lo trasporta senza nulla in mezzo. Nessuno dei due risultati è sorprendente una volta che la fisica è sul tavolo.

Larghezza di banda e portata: dove il divario smette di essere teorico

La fibra monomodale trasporta 10 Gbps per circa 40 km senza rigenerazione. Il rame Cat6A trasporta gli stessi 10 Gbps per circa 100 metrietri. Tra queste due cifre, la maggior parte delle decisioni reali sono già state prese.

I limiti provengono da fisica diversa. L'attenuazione del rame e la diafonia aumentano rapidamente con la frequenza, quindi ogni raddoppio della velocità effettiva riduce la durata utile; 10GBASE-T su Cat6A a 100 m si trova già vicino al limite dello standard. Il vetro monomodale a 1310 nm e 1550 nm perde circa 0,35 dB per chilometro, motivo per cui un impianto in fibra installato oggi per 10G impiegherà 100G o 400G per lunghezza d'onda in seguito scambiando solo i ricetrasmettitori.

La capacità per cavo è importante quanto la capacità per coppia quando lo spazio per il vassoio e il condotto è limitato. Un singolo cavo esterno a 12 fibre pesa all’incirca quanto pesa un cavo Cat6A e sostituisce una dozzina di cavi in ​​rame. Dopo poche centinaia di metri, l'opzione in rame smette di essere un cavo più economico e diventa una catena di apparecchiature alimentate.

Per una versione incentrata sugli appalti degli stessi compromessi, questo Guida alla decisione tra fibra e rame esamina costi, distanza e tempi di aggiornamento dal lato dell'acquirente.

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Costo per collegamento connesso, non costo per metro

Il rame è più economico per i collegamenti brevi. La fibra è più economica per gigabit una volta che la corsa supera circa 100 m. Citarne uno per metro nasconde il numero che conta davvero.

Al metro, i cavi Cat6A e monomodali a tubo sciolto hanno un prezzo più vicino di quanto la maggior parte degli acquirenti si aspetti. La differenza sta alle estremità. Il rame termina con un jack e un cavo di connessione. La fibra necessita di giunzioni a fusione, chiusure di giunzione, trecce e un ricetrasmettitore a ciascuna estremità, e un modulo monomodale può costare più dei 100 m di cavo a cui si collega.

Il lavoro sposta nuovamente l’ago della bilancia. Il passaggio di 24 cavi Cat6A attraverso un montante richiede più tempo e riempie più passerelle rispetto a un cavo a 24 fibre, e ogni percorso in rame necessita del proprio test di terminazione e certificazione. Su strutture dense, il risparmio sull'installazione spesso compensa la bolletta dell'ottica. Su un collegamento a due cavi ciò non avviene quasi mai.

Alimentazione, interferenze e condizioni del sito

La fibra è dielettrica: non trasporta corrente, non irradia nulla e non raccoglie nulla. Il rame può fornire fino a 90 W a un dispositivo sulla stessa coppia utilizzata per i dati.

Entrambi i fatti sono utili. In una sottostazione, un tunnel o un tetto dove l'aumento del potenziale di terra e i fulmini sono problemi reali, un cavo completamente dielettrico elimina completamente il problema della messa a terra, motivo per cui i progetti aerei autoportanti sono comuni lungo le linee elettriche. Sul soffitto di un magazzino vince l'argomentazione opposta: un punto di accesso o una telecamera da 90 W non necessita di alimentazione di rete locale e il rame è il modo più semplice per raggiungerlo.

Anche la longevità li separa. Il rame si ossida nei connettori in siti umidi o costieri e una coppia corrosa aumenta la resistenza, si riscalda sotto carico e alla fine non supera un test di certificazione. Il vetro non si corrode, anche se le superfici terminali delle fibre richiedono comunque pulizia prima di ogni accoppiamento.

Gli ultimi 100 metri: dove i due media si incontrano

La maggior parte degli edifici diventano ibridi: fibra sulla dorsale e sul montante, poi rame o fibra sulla discesa finale fino alla scrivania, alla telecamera o al punto di accesso. Progettare per segmento è una pratica normale, non un compromesso.

• Dispositivi che necessitano di PoE e si trovano sotto i 100 m: rame.
• Percorsi oltre i 100 m o tra edifici: fibra.
• Aree della scrivania dense dove lo spazio del vassoio è esaurito: fibra nella zona, rame al suo interno.
• Si prevede che i porti passeranno a 25G o 40G entro la loro vita utile: fibra.

Il segmento di rilascio è anche il luogo in cui l'argomento del costo cambia forma. Il cavo di derivazione in fibra terminato in fabbrica elimina le giunzioni sul campo e una derivazione a fibra singola è spesso più rapida da installare rispetto all'inserimento di un nuovo cavo Cat6A attraverso una parete finita.

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Una sequenza di selezione in cinque fasi

Esegui la decisione in questo ordine: distanza, potere, crescita, ambiente, quindi budget. I primi due passaggi eliminano la maggior parte delle risposte sbagliate prima che venga discusso il prezzo.

1. Misurare il percorso reale, compresi gli allentamenti e le salite verticali. Qualunque cosa oltre i 90 m sul rame è già una questione di fibra.
2. Elenca cosa si trova all'estremità e quanta energia assorbe. I dispositivi PoE sotto i 100 m di solito rimangono su rame.
3. Controlla il percorso di aggiornamento. Se il collegamento deve supportare 25G o superiore durante la sua vita, specifica ora la modalità singola; il ricablaggio successivo costa molto di più dell'ottica.
4. Rilievo dell'ambiente: fonti di disturbo, inondazioni, rischio di roditori, potenziale terrestre, sbalzi di temperatura. Questi scelgono la costruzione del cavo, non solo il mezzo.
5. Solo allora è possibile confrontare il costo totale di installazione, comprese terminazioni, apparecchiature di prova, pannelli di permutazione e alimentazione all'estremità.

Installazione e collaudo: due discipline diverse

La fibra tollera la distanza ma non la contaminazione. Il rame tollera la contaminazione ma non la distanza. Gli equipaggi addestrati su un mezzo spesso danneggiano l'altro il primo giorno.

• Raggio di curvatura: il cavo in fibra è comunemente valutato con un diametro esterno di 20x durante l'installazione e 10x una volta fissato. Il superamento crea una perdita di micro-flessione che passa a 10G e fallisce a 100G.
• Perdita di giunzione: 0,1 dB tipica e 0,3 dB frequentemente specificata come massimo del campo. Una scissione imprudente costa di più in termini di budget di perdita rispetto a una corsa di cavo più lunga.
• Test: la fibra necessita di un OLTS per perdita e lunghezza più un OTDR per individuare gli eventi; il rame necessita di un certificatore per il collegamento permanente e la diafonia aliena a 10G.
• Contaminazione: una particella di polvere su un'estremità può aggiungere circa 1 dB o bruciare il connettore in condizioni di elevata potenza ottica.

Domande che gli acquirenti fanno prima di impegnarsi