Cable de Ethernet vs Fiber Optic

En el panorama en evolución de la tecnología de redes, comprender las diferencias clave entre los cables Ethernet y la fibra óptica es esencial para tomar decisiones informadas. Este blog proporciona una comparación en profundidad de "Ethernet Cables vs Fiber Optic", destacando sus características únicas, capacidades de rendimiento y aplicaciones. Los cables Ethernet, incluidos Cat5e, Cat6, Cat7 y el Cat8 avanzado, son soluciones rentables ampliamente utilizadas en redes domésticas, centros de datos y configuraciones industriales. Por otro lado, los cables de fibra óptica, con diseños multimodo y en modo único, Excel en transmisión de datos de alta velocidad a larga distancia con interferencia mínima. Si bien los cables Ethernet son ideales para la conectividad de corto alcance y la alimentación sobre los sistemas de Ethernet (POE), la fibra óptica no tiene coincidencia en el ancho de banda y la confiabilidad en distancias extensas. Al explorar las distinciones técnicas, las velocidades de transmisión y las consideraciones de costos, esta guía integral arroja luz sobre el debate continuo de "Cables Ethernet vs Fiber Optic", lo que permite a los lectores elegir la solución óptima para sus necesidades de redes. Ya sea priorizar la asequibilidad o la prueba futura con redes de fibra de alta velocidad, comprender las compensaciones entre estas tecnologías es crucial a medida que la demanda de conectividad más rápida y confiable continúa creciendo.

Con la llegada de la era 5G, las nuevas aplicaciones como las ciudades inteligentes, los vehículos inteligentes, la tecnología de realidad virtual (VR), el Internet de las cosas (IoT) y la telemedicina están impulsando continuamente el desarrollo de Ethernet. Ethernet también está avanzando hacia un mayor ancho de banda, velocidades más altas y menor latencia. Actualmente, estamos en la etapa de 400GBE, con el siguiente paso de 800GBE, y el objetivo final establecido en 1.6TBE. Este progreso coloca mayores requisitos técnicos y desafíos en los medios de transmisión de red.

Hace diez años, estábamos hablando de "reemplazo de fibra de cobre", pero la experiencia práctica ha demostrado que el desarrollo de cable de cobre todavía está prosperando. Por ejemplo,Cables de categoría 8lograr 25 gbe y puede soportar mejorPoemientras proporciona velocidades más rápidas. En términos de automatización industrial, el Ethernet de un solo par también se está volviendo cada vez más común y se adopta rápidamente.

Entonces, ¿qué tipo de "relación de amor y odio" existe?cables Ethernetyfibra ópticacomo medios de transmisión de datos? ¡Exploremos sus características y aplicaciones de rendimiento específicas!

Cables Ethernet, como su nombre indica, son los cables utilizados para transmitir señales de red digitales a través de señales eléctricas, que generalmente se refieren acables de pares retorcidos. Twisted Par es un cable de comunicación flexible que consiste en pares de cables de cobre aislados y se caracteriza por su bajo costo. Se usa ampliamente en sistemas de cableado estructurados,centros de datos, configuraciones de monitoreo de seguridad y otros escenarios. Tipos comunes depar de pares retorcidosLos cables incluyen:

Desarrollado por TIA/EIA en 2001,Cables Cat5eCuenta con baja atenuación y diafonía reducida con un ancho de banda máximo de 100MHz y una velocidad de transmisión máxima de 1000 MB/s. Fast Ethernet se refiere a una velocidad de 100 MB/s, mientras que Gigabit Ethernet alcanza velocidades de hasta 1 GB/s.Cables de parche Cat5eson adecuados para aplicaciones rápidas de Ethernet y Gigabit Ethernet y se usan comúnmente en redes domésticas o configuraciones de cableado en interiores. Por lo general, los cables de parche CAT5E tienen una distancia de transmisión máxima de hasta 100 metros, pero funcionan mejor dentro de los 90 metros.

Cables Cat6Ofrezca un ancho de banda de 250MHz y una velocidad de transmisión de 1 GB/s. En comparación con los cables CAT5E, CAT6 presenta una estructura interna mejorada que incluye un separador en forma de cruz con lanzamientos de giro más apretados para los cuatro pares retorcidos. Este diseño mejora el rendimiento en términos de reducción de diafonía y mitigación de pérdidas de eco, haciendoCables de parche Cat6Significativamente mejor que Cat5e en términos de capacidades de transmisión. Son ideales para aplicaciones que requieren velocidades superiores a 1 Gbps, pero generalmente tienen una distancia de transmisión máxima de no más de 100 metros.

Con una frecuencia de transmisión que alcanza hasta 500MHz y una velocidad máxima de 10 GB/s,Cables de parche Cat6aCaracterísticas de una construcción superior que ayuda a eliminar la diafonía alienígena (AXT). Estos cables pueden soportar distancias de hasta 120 metros, pero funcionan mejor dentro de los 100 metros en términos de estabilidad de la señal y consistencia de velocidad durante los casos de uso prácticos. Además, en comparación con los cables CAT6, CAT6A utiliza materiales de conductores de mayor calidad y materiales de aislamiento, lo que lo hace adecuado para salas de servidores, configuraciones de equipos de POE, sistemas de cableado industrial, etc.

Frecuencias de soporte de hasta 600MHz con una velocidad máxima de 10 Gbps dentro de distancias de menos de 100 metros,Cables de parche Cat7están diseñados para redes Gigabit Ethernet de alto rendimiento. En comparación con generaciones anteriores de cables de parche de red,Cables Cat7Ofrezca fuertes capacidades de blindaje que reduzcan efectivamente la atenuación de la señal, haciéndolas adecuadas para centros de datos de alta densidad que se conectaninterruptores de Ethernetopaneles de parche. En particular, a distancias de hasta 50 metros, Cat7 puede alcanzar velocidades de hasta 40 Gbps; A distancias de hasta 15 metros, las velocidades pueden alcanzar hasta 100 Gbps. Sin embargo, debido a su falta de flexibilidad y problemas de facilidad de gestión en casos de uso práctico, aún no han logrado una adopción generalizada.

Definido por ANSI/TIA -568- c. 2-1Cables Cat8Apoye los anchos de banda de hasta 2000 MHz con velocidades de transmisión hasta 40 GB/s pero con una distancia máxima limitada de solo 30 metros. Como consecuencia,Cordones de parche de Cat 8 se utilizan principalmente para conexiones de corta distancia en entornos de centros de datos entre servidores, conmutadores Ethernet,paneles de parchey otros dispositivos. Diseñado específicamente para aplicaciones como las interconexiones 25GBase-T y 40GBase-T entre conmutadores y servidores en centros de datos los hace especialmente adecuados para este propósito.

Los términos "fibra óptica" y "cable óptico" a menudo se usan indistintamente. Mayoríafibras ópticasrequieren varias capas de estructuras protectoras antes de su uso; Una vez cubiertos, se les conoce comocables ópticos. Las capas protectoras y aislantes en la superficie externa de la fibra óptica lo protegen del daño ambiental causado por el agua, el fuego o la descarga eléctrica. Un cable óptico consiste en fibras ópticas, una capa de tampón y una cubierta protectora. Las fibras ópticas se parecen a los cables coaxiales pero carecen de la capa de blindaje de malla. En el centro hay un núcleo de vidrio a través del cual se propaga la luz.

El nombre completo de una fibra óptica es la "fibra de guía de ondas ópticas", conocido en inglés como fibra óptica.
Es una fibra hecha de vidrio o plástico que sirve como medio para transmitir luz.
La aplicación principal de fibras ópticas está en comunicación.
Actualmente, las fibras ópticas de grado de comunicación están predominantemente a base de cuarzo, con vidrio de cuarzo de alta pureza (dióxido de silicio, SiO₂) como su componente principal.

Las fibras ópticas tienen forma cilíndrica y consisten principalmente en tres partes: el núcleo, el revestimiento y la capa de recubrimiento.

Centro:Ubicado en el centro de la fibra óptica, se compone de dióxido de silicio de alta pureza con una pequeña cantidad de agentes de dopaje.

Revestimiento:Al rodear el núcleo, también está hecho de dióxido de silicio de alta pureza con agentes de dopaje mínimos.

Capa de recubrimiento:La capa de recubrimiento más externa está hecha de acrilato, caucho de silicona o nylon.

Hay dos tipos comunes de fibras ópticas:fibras multimodo(MMF) y fibras de modo único (SMF).

Fibra multimodo (MMF):
Fibras multimodopuede transmitir múltiples modos de luz; Sin embargo, experimentan una dispersión modal significativa, lo que limita su capacidad para transmitir señales digitales a largas distancias. Este problema se vuelve más pronunciado con mayor distancia. Las fibras multimodo generalmente tienen diámetros nominales de núcleo de 62.5 μm o 50 μm con un diámetro de revestimiento externo de 125 μm. Las configuraciones del núcleo varían en varias opciones como 2- núcleo, 4- núcleo, 6- núcleo, hasta 96- diseños de núcleo.

Fibra de modo único (SMF):
Fibras de modo únicoTransmita solo un modo de luz, lo que resulta en una dispersión modal mínima y lo hace ideal para la comunicación a larga distancia. En comparación con las fibras multimodo, las fibras de modo único tienen núcleos mucho más delgados, de manera mejor de 8 a 10 μm de diámetro. Al diseñar cuidadosamente el perfil del índice de refracción y usar materiales ultra puros para producir un revestimiento siete veces más grande que el diámetro del núcleo, las fibras de modo único logran una pérdida mínima y una dispersión mínima dentro del rango de longitud de onda de 1.3–1.6 μm. Estas fibras se usan ampliamente en sistemas de comunicación de larga distancia y alta capacidad, así como en redes de área local (LAN) y varios tipos de sensores de fibra óptica.

Fibras de modo único Permita distancias de transmisión más largas, mientras que las fibras multimodo proporcionan un mayor ancho de banda en distancias más cortas.

Las fibras de modo único no experimentan una dispersión modal, asegurando una calidad de señal más confiable en comparación con las fibras multimodo.

El modo único generalmente usa láseres como fuente de luz (más caro), mientras que Multimode a menudo usa LED menos costosos.

Los cables de modo único son generalmente más caros que los cables multimodo.

Los cables multimodo son más baratos y adecuados para transmisiones de corta distancia.

Las fibras de modo único generalmente se alojan en cables amarillos, mientras que las fibras multimodo se encuentran comúnmente en cables naranja o gris. En términos de diferencias de tamaño del núcleo: los núcleos multimodo miden aproximadamente 50 μm o 62.5 μm de diámetro, mientras que los núcleos de modo único miden alrededor de 9 μm.

Los cables ópticos utilizan materiales y estructuras especializadas para proteger las fibras ópticas de grado de comunicación de daños mecánicos y factores ambientales al tiempo que satisfacen las diversas necesidades de aplicación.

Los cables ópticos consisten en una o más fibras o paquetes ópticos dispuestos para cumplir con la resistencia química junto con la estabilidad mecánica en condiciones ambientales específicas.
Independientemente del tipo estructural:

Núcleo de cable:Asegura un posicionamiento óptimo para el rendimiento de la transmisión estable.

Elemento de fortalecimiento:Resisten fuerzas externas durante la instalación.

Vaina:Protege los componentes internos del estrés mecánico o el daño ambiental.

Las estructuras del núcleo de cable se pueden dividir en dos tipos: diseños de un solo núcleo (configuraciones llenas de núcleo o tubo) y variantes de múltiples núcleos (conjuntos de tipo de cinta o disposiciones unitarias). Las opciones de revestimiento externo incluyen vainas blindadas por metal para protección adicional o no blindadas para aplicaciones más ligeras.

Cables ópticos de cinta:Se utiliza principalmente en redes troncales metropolitanas que requieren conectividad de alta densidad con grandes cantidades de núcleos.

Figura-Eight ("8") Cables ópticos:Estos integran elementos centrales con líneas de suspensión de alambre de acero moldeadas directamente en carcasas de PE-Jacket, lo que elimina la necesidad de líneas de suspensión adicionales durante las instalaciones aéreas, mejorando la eficiencia al tiempo que reduce los costos.

 

Cables opitcales de uso en interiores:Diseñado explícitamente para interiores de construcción de LAN, como soluciones de cableado vertical dentro de espacios de oficina o edificios residenciales.

Ofrece capacidades de alto ancho de banda que permiten velocidades de transferencia de datos superiores.

Las bajas tasas de atenuación optimizan las longitudes de transmisión extendidas más allá de las alternativas tradicionales.

Resistente a los rayos e interferencia electromagnética.

Proporciona una fuerte seguridad contra la escucha o la intercepción de datos.

Las tasas de error extremadamente bajas aseguran una alta confiabilidad.

El tamaño compacto y el diseño liviano facilitan la instalación.

Sin embargo, los desafíos incluyen dificultad para empalmar las conexiones entre segmentos y mayores costos iniciales en comparación con las contrapartes de cobre heredado.

Redes de transmisión en la red troncal (p. Ej., SDH/SONET), incluidos los enlaces de interurbanos y los cables submarinos submarinos.

Aplicaciones Ethernet (por ejemplo, FTTH/FTTB/FTTC), que admite redes domésticas y configuraciones de oficina.

Redes de almacenamiento de datos (por ejemplo, canal de fibra) para bases de datos y sistemas emergentes de computación en la nube.

Transmisión de señal de televisión por cable usando receptores de pin.

Transmisiones especializadas, como las requeridas por aviones o embarcaciones navales.

Cables de fibra ópticaestán hechos predominantemente de fibras de vidrio; Los cables Ethernet usan cables de cobre internamente.

Mientras avanzóCables EthernetAl igual que Cat8 puede lograr velocidades de hasta 40 Gbps a frecuencias que alcanzan 2000MHz, los cables de fibra óptica permanecen sin igual con velocidades que varían entre 40 Gbps y 100 Gbps a largas distancias.

Cables Ethernettener un rango limitado de aproximadamente 100 metros sin refuerzos; El rango de transmisión teórico deCables Ethernetestá restringido a 100 metros, mientras que la fibra óptica puede transmitir datos a distancias significativamente mayores. Las fibras ópticas pueden transmitir cientos de kilómetros sin equipo de relé. Por lo tanto, la fibra óptica ordinaria puede cubrir de manera confiable varios cientos de metros sin degradación en el rendimiento, siempre que permanezcan sin daños.

El costo de producción de la fibra óptica es significativamente mayor que el deCables Ethernet. Además, todas las interfaces compatibles con fibra óptica requieren conectores especializados de fibra óptica. En consecuencia, la implementación de fibra óptica es sustancialmente más costosa que la instalación de cables Ethernet.

Mantenimiento y reparaciones: los cables de fibra óptica son más susceptibles al daño en comparación conCables Ethernet. Si un cable de fibra óptica se pellizca o se rompe durante el proceso de instalación de fibra a casa o uso regular, las reparaciones posteriores tienden a ser mucho más complejas que las de los cables Ethernet.

Como se muestra arriba, tanto los cables Ethernet como la fibra óptica tienen sus propias ventajas.Cables EthernetSigue siendo esencial para aplicaciones como transmisión de voz, redes interiores, cableado horizontal, centros de datos, monitoreo de seguridad y sistemas POE. La investigación y el desarrollo en curso tienen como objetivo satisfacer la creciente demanda de conectividad del dispositivo en el futuro. Mientras tanto, los cables de fibra óptica se usan ampliamente para la transmisión de señal de larga distancia, alta capacidad y alta velocidad.