Вита пара або оптоволокно — як вибрати середовище передачі даних

Для передачі інформації від джерела до одержувача в сучасних провідних лініях зв’язку використовується два види кабелю— вита пара і волоконно-оптичний.

Середовищем передачі у витій парі є мідні провідники, які переносять електричний сигнал за рахунок різниці потенціалів.

В оптичному кабелі в якості середовища використовують кварцові світловоди, якими фотони переносяться за рахунок внутрішнього відображення електромагнітних хвиль на межі двох середовищ з різним коефіцієнтом заломлення.

Обидва види кабелю використовуються в телекомунікаційних та комп’ютерних мережах, хоч і мають різні характеристики. У чому полягає вибір між різнимими видамим кабелю?

Критерії вибору кабелю

Для побудови ЛОМ використовують різне активне та пасивне обладнання, яке забезпечує передачу інформації по відповідних каналах зв’язку. Основним елементом пасивного устаткування обладнання є кабель. Розуміючи, чим відрізняються оптоволокно та кручена пара, можна зробити правильний вибір на користь того чи іншого підключення.

Сьогодні практично всі локальні мережі будуються за технологією Ethernet. Міжнародні стандарти визначають основні характеристики кабельної лінії, які відповідають різним модифікаціям Ethernet:

• питоме згасання, що визначає дальність передачі без використання підсилювачів
• смуга пропускання – діапазон частот, у яких сигнал передається без спотворення форми
• пропускна спроможність
• перешкодозахищеність
• перехресні наведення
• максимальна довжина сегмента кабельної лінії

Ці параметри дозволяють оцінити відмінності витої пари та оптоволокна.

Мережі на основі кручений пари

Вперше вита пара в якості передавального середовища була використана в модифікації 10BASE-T. Конструкція кабелю є ізольованими мідними провідниками, попарно скрученими для зменшення впливу зовнішніх електромагнітних полів.

У кабелі категорії 5 і вище кожна пара проводів звивається зі своїм кроком скручування, що знижує перехресні перешкоди.

Категорія кабелю визначає смугу пропускання та швидкість передачі даних. Зниження перехресних перешкод досягається великою кількістю витків на одиницю довжини.

Швидкий Ethernet та Гігабітний Ethernet використовує відповідно 2 або 4 пари провідників кабелю категорії 5е та 6 з підвищеними вимогами до питомого загасання сигналу. Використовується дуплексний режим роботи, у якому швидкість передачі становить 100Мбіт/с та 1Гбіт/с. Максимальна довжина кабельного сегмента складає 100м.

Низька вартість кабелю та простота монтажу роблять його популярним при побудові локальних мереж.

Необхідність збільшення швидкості передачі, довжина мережі та довжини сегмента без підсилювачів спричинила застосування в технології Ethernet оптичного кабелю.

Волоконно-оптичний кабель

Стандарти Ethernet BASE-T 2,5Gb, 5Gb, 10Gb і вище розробляються з огляду на можливості оптоволокна, оскільки фізичні характеристики не дозволяють використовувати виту пару.

Оптоволоконний кабель за стандартами гігабітного Ethernet за всіма фізичними показниками виграє у мідного:

• невелике згасання сигналу дозволяє збільшити довжину сегмента від 550м, при використанні багатомодового волокна, до 100км для одномодового без підсилювачів
• висока пропускна здатність, швидкість передачі даних понад 10Гбіт/с
• висока перешкодозахищеність, діелектричне середовище оптоволокна не сприйнятливе до зовнішніх електромагнітних та перехресних впливів
• максимальна довжина мережі – понад 150км
• висока інформаційна безпека
• невелика маса кабелю

До недоліків ВОЛЗ можна віднести дороге активне обладнання, складність та високу вартість монтажу, крихкість оптичних волокон та низьку гнучкість кабелю.

Вибір середовища передачі даних

Вибираючи кручену пару або оптоволокно необхідно оцінювати не тільки фізичні характеристики каналу зв’язку, але й такі фактори, як:

• вартість кабелю та монтажу кабельної лінії
• надійність кабелю та комутаційних шнурів
• вартість ремонтних робіт

За всіма цими параметрами кручена пара краще оптичного волокна. Крім цього, всі переваги оптики у високій швидкості передачі даних на сьогоднішній день є фактично зачеплення на майбутнє.

Тому провайдери використовують обидва кабелі для підключення до глобальної мережі. Магістральні траси прокладаються за допомогою волоконно-оптичного кабелю, а для клієнтських локальних мереж доцільно використовувати кручену пару.