Содержание
Для передачи информации от источника к получателю в современных проводных линиях связи используется два вида кабеля — витая пара и волоконно-оптический.
Средой передачи в витой паре являются медные проводники, которые переносят электрический сигнал за счет разности потенциалов.
В оптическом кабеле в качестве среды используют кварцевые световоды, по которым фотоны переносятся за счет внутреннего отражения электромагнитных волн на границе двух сред с разным коэффициентом преломления.
Оба вида кабеля используются в телекоммуникационных и компьютерных сетях, хотя и имеют различные характеристики. В чем именно заключается выбор между разным видом кабеля?
Критерии выбора кабеля
Для построения ЛВС используют различное активное и пассивное оборудование, которое обеспечивает передачу информации по соответствующим каналам связи. Основным элементом пассивного оборудования является кабель. Понимая, чем отличаются оптоволокно и витая пара, можно сделать правильный выбор в пользу того или иного подключения.
Сегодня практически все локальные сети строятся по технологии Ethernet. Международные стандарты определяют главные характеристики кабельной линии, которые соответствуют различным модификациям Ethernet:
- удельное затухание, которое определяет дальность передачи без использования усилителей
- полоса пропускания — диапазон частот, в которых сигнал передается без искажения формы
- пропускная способность
- помехозащищенность
- перекрестные наводки
- максимальная длина сегмента кабельной линии
Эти параметры позволяет оценить отличия витой пары и оптоволокна.
Сети на основе витой пары
Впервые витая пара в качестве передающей среды была использована в модификации 10BASE-T. Конструкция кабеля представляет собой изолированные медные проводники, попарно скрученные для уменьшения влияния внешних электромагнитных полей. 
В кабеле категории 5 и выше каждая пара проводов свивается со своим шагом скрутки, что снижает перекрестные помехи.
Категория кабеля определяет полосу пропускания и скорость передачи данных. Снижение перекрестных помех достигается большим количеством витков на единицу длины.
Быстрый Ethernet и Гигабитный Ethernet использует соответственно 2 или 4 пары проводников кабеля категории 5е и 6 с повышенными требованиями к удельному затуханию сигнала. Используется дуплексный режим работы, при котором скорость передачи составляет 100Мбит/с и 1Гбит/с. Максимальная длина кабельного сегмента составляет 100м.
Низкая стоимость кабеля и простота монтажа делают его популярным при построении локальных сетей.
Необходимость увеличения скорости передачи, протяженность сети и длины сегмента без усилителей стало причиной применения в технологии Ethernet оптического кабеля.
Волоконно-оптический кабель
Стандарты Ethernet BASE-T 2,5Gb, 5Gb, 10Gb и выше разрабатываются, учитывая возможности оптоволокна, так как физические характеристики не позволяют использовать витую пару.
Оптоволоконный кабель по стандартам гигабитного Ethernet по всем физическим показателям выигрывает у медного:
- небольшое затухание сигнала позволяют увеличить длину сегмента от 550м, при использовании многомодового волокна, до 100км для одномодового без усилителей
- высокая пропускная способность, скорость передачи данных свыше 10Гбит/с
- высокая помехозащищенность, диэлектрическая среда оптоволокна не восприимчива к внешним электромагнитным и перекрестным влияниям
- максимальная протяженность сети — свыше 150км
- высокая информационная безопасность
- небольшая масса кабеля
К недостаткам ВОЛС можно отнести дорогостоящее активное оборудование, сложность и высокую стоимость монтажа, хрупкость оптических волокон и низкую гибкость кабеля.
Выбор среды передачи данных
Выбирая витую пару или оптоволокно необходимо оценивать не только физические характеристики канала связи, но и такие факторы, как:
- стоимость кабеля и монтажа кабельной линии
- надежность кабеля и коммутационных шнуров
- стоимость ремонтных работ
По всем этим параметрам витая пара предпочтительнее оптического волокна. Кроме этого, все преимущества оптики в высокой скорости передачи данных на сегодняшний день являются фактически заделом на будущее.
Поэтому провайдеры используют оба кабеля для подключения к глобальной сети. Магистральные трассы прокладываются с помощью волоконно-оптического кабеля, а для клиентских локальных сетей целесообразно использовать витую пару.
Среди интернет-пользователей не утихают споры о том, какой кабель лучше использовать для выхода во всемирную сеть: оптоволокно или витую пару. Сторонники применения оптоволоконного кабеля говорят о его надежности, скорости и стабильности. Так ли это на самом деле?
Существует два вида кабеля, с помощью которых провайдеры выполняют подключение интернета и телевидения: оптоволоконный кабель и витая пара. Абоненты Baza.net подключены именно с помощью витой пары.
Конструкция данного кабеля довольно проста. Она представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой и покрытых пластиковой оболочкой. Такой кабель можно разместить в квартире, как вам удобно. Например, под плинтусом. А устранение повреждений витой пары не займет большого количества времени.
С волоконно-оптическим кабелем совсем другая ситуация. Внутри него находится много элементов: стеклянные волокна, пластиковые трубки, трос из стеклопластика. Его нельзя так же свободно сгибать, иначе кабель может переломиться и в результате сигнал пропадет. Чтобы устранить повреждение в оптоволокне, необходимо будет вызывать специалиста с дорогостоящим оборудованием.
Кроме того, ремонт и замена оптоволокна может «влететь в копеечку».
На конце каждого кабеля находится коннектор. У витой пары это пластиковый наконечник, похожий на тот, что вставляется в стационарный телефон. Важно отметить, что этот коннектор универсален и подойдет практически к любой сетевой плате. Вы можете вставить его в ноутбук, Wi-Fi-роутер или в игровую консоль.
У оптоволокна другой коннектор, для которого необходимо будет приобрести специальный оптический терминал. Удовольствие не из дешевых, да и модельный ряд ограничен всего несколькими вариантами.
Конечно, максимально возможная скорость передачи данных через оптоволокно выше, чем через витую пару. Но стоит отметить, что вы навряд ли почувствуете эту разницу в скорости. Дело в том, что каждое устройство, будь то W-Fi-роутер, домашний компьютер или ТВ-приставка, имеет свой сетевой адаптер. Если ваше устройство было выпущено несколько лет назад, то его максимальная пропускная способность составляет только 100 Мбит/c, в то время как в новых устройствах она по умолчанию позволяет разогнаться до 1 Гбит/с. В таком случае, даже если вы провели оптоволокно, но выходите в интернет со старой модели ноутбука, вы не сможете получите скорость выше, чем 100 Мбит/с.
Мы решили проверить, какая максимальная скорость необходима рядовому пользователю для комфортного времяпрепровождения в интернете.
В качестве теста мы просматривали видео на Youtube в максимально высоком качестве, запускали онлайн-игры, слушали музыку из сети и скачивали файлы с различных ресурсов. Несмотря на то, что в офисе скорость интернета достигает 1 Гбит/с, ни одна из этих задач не потребовала больше, чем 72 Мбит/с.
Если говорить откровенно, то использование оптоволокна в квартире не нужно никому. Да и пользователи сами не знают, зачем им нужна такая скорость.
Специалисты со всего заявляют, что оптоволоконная сеть останется невостребованной еще минимум десяток лет. В данный момент практически не существует интернет-ресурсов, для которых вам нужна скорость выше 70-100 Мбит/с. Даже если в будущем и появятся страницы, с которыми не справится витая пара, мы сможем в минимальные сроки заменить оборудование на более актуальное и будем предоставлять доступ через волоконно-оптический кабель.
На самом деле вы и так выходите в интернет через оптоволоконный кабель.
Как провайдер, мы проводим оптоволокно до каждого многоквартирного дома, а уже дальше выполняем подключение интернета в каждую отдельную квартиру посредством витой пары.
Проведя ряд исследований, мы пришли к выводу, что стабильность передачи данных с помощью обоих типов кабеля абсолютно идентична и никаким образом не зависит от их пропускной способности.
Так что же выбрать?
Вывод напрашивается сам. Витая пара дешевле и доступнее, чем оптоволоконный кабель, который не имеет преимуществ в использовании для обычного пользователя. Уважаемые друзья, тщательно выбирайте провайдера и всегда вспоминайте данную статью перед тем, как отдать предпочтение тому или иному способу подключения интернета.
Развитие телекоммуникационных и информационных технологий ставит перед наукой и производством задачу по получению линий связи позволяющих максимально использовать возможности передовых технологий и предоставить запас по параметрам для дальнейшего повышения производительности системы.
На сегодняшний день известны три вида каналов связи, которые могут быть использованы для подобных целей:
- Проводная связь
- Радиосвязь
- Оптоволоконная связь
В данной статье будет произведён сравнительный анализ двух видов из перечисленных каналов связи: проводной и оптоволоконной. Для начала можно ознакомиться с особенностями каждого из них по отдельности.
Проводная связь
Говоря о проводной связи применительно к цифровым системам, сразу оговоримся, что речь пойдёт о такой разновидности кабельной продукции, как витая пара. Этот вид проводного кабеля, по своим параметрам, в наибольшей степени отвечает всем требованиям передачи данных цифрового формата.
Такое название кабель получил благодаря своей конструкции. кинетический песок купить Он может состоять из одной или нескольких спаренных проводов, скрученных попарно (twister pair). Попарное скручивание позволяет существенно уменьшить влияние от помех извне и, с другой стороны, снижает взаимное влияние при работе кабеля в режиме отправки дифференциального сигнала. Если в кабеле имеется 5 пар или больше, для снижения их взаимного влияния, шаг скруток в разных парах отличается. По параметрам защищённости эти изделия разделяются на нижеперечисленные виды:
- Витая пара без защитного экрана (UTP) – защитный экран не имеется;
- Витая пара фольгированная (F/UTP) – имеется общий для всех пар фольгированный экран;
- Витая пара экранированная (STP) – наличие оплётки, как кабеля в общем, так и отдельной пары;
- Витая пара фольгированная экранированная (S/FTP) – фольгированный экран имеется у каждой пары, и весь провод защищён оплёткой
- Витая пара экранированная незащищённая (U/STP) – все пары фольгированны, но нет внешнего общего экрана;
- Витая пара экранированная защищённая (SF/UTP) – внешняя сложная защита содержит как фольгу, так и оплётку.
Можно ещё долго перечислять конструктивные особенности различных видов этого кабеля, но нас больше интересуют электрические параметры.
Имеется семь категорий этого кабеля (САТ1 – САТ7). Чем выше номер категории, тем больше диапазон рабочих частот, поддерживаемый проводом. Не вдаваясь в конкретные параметры для отдельной категории, нужно отметить, что рабочая полоса частот для витых пар колеблется в пределах 0,1 – 1200 МГц. При этом данные передаются на скорости от 4 Мбит/с до 10 Гбит/с. Нужно учитывать и тот факт, что максимальное расстояние для скоростей передачи 10 Гбит/с может составлять до 100 метров при частотной полосе до 600 МГц и до 15 метров при частотной полосе до 1200 МГц.
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.
Итоговое сравнение
Подводя итог всему сказанному, приходим к выводу, что по параметрам скорости передачи данных, помехозащищённости, дальности передачи оптическое волокно превосходит витую пару во много раз. Единственный параметр, по которому этот продукт уступает – стоимость. Можно сказать, во сколько раз оптика превосходит провод по техническим параметрам, во столько же раз уступает по стоимости. Есть только надежда, что прогресс в развитии технологий приведёт к удешевлению волноводов и сделает их доступными для внедрения во все сферы техники. И, тем не менее, даже сегодня оправдано использование оптоволоконной линии связи в высокотехнологичных отраслях.
