イーサネットケーブル対光ファイバー

ネットワーキングテクノロジーの進化する状況では、イーサネットケーブルと光ファイバーの主要な違いを理解することは、情報に基づいた決定を下すために不可欠です。このブログは、「イーサネットケーブル対光ファイバー」の詳細な比較を提供し、独自の特性、パフォーマンス機能、アプリケーションを強調しています。 CAT5E、CAT6、CAT7、Advanced CAT8を含むイーサネットケーブルは、ホームネットワーク、データセンター、産業セットアップで広く使用されている費用対効果の高いソリューションです。一方、マルチモードとシングルモードのデザインを備えた光ファイバーケーブルは、干渉を最小限に抑えた長距離、高速データ送信で優れています。イーサネットケーブルは、短距離接続とイーサネット（POE）システム上の電力に最適ですが、光学光学は帯域幅と信頼性が広範囲にわたって比類のないものではありません。技術的な区別、伝送速度、およびコストに関する考慮事項を調査することにより、この包括的なガイドは、進行中の「イーサネットケーブル対光ファイバー」の議論に光を当て、読者がネットワーキングのニーズに最適なソリューションを選択できるようにします。手頃な価格を優先するか、高速ファイバーネットワークで将来の防止をするかにかかわらず、これらのテクノロジー間のトレードオフを理解することは、より速く、より信頼性の高い接続性の需要が成長し続けるため、重要です。

5G時代の到着に伴い、スマートシティ、インテリジェント車両、仮想現実技術（VR）、モノのインターネット（IoT）、および遠隔医療などの新しいアプリケーションがイーサネットの開発を継続的に推進しています。また、イーサネットは、より大きな帯域幅、高速、および低下に向かって進んでいます。現在、私たちは400GBE段階にあり、次のステップは800GBEであり、最終的な目標は1.6TBEに設定されています。この進捗は、ネットワーク伝送メディアでより高い技術的要件と課題を課しています。

10年前、私たちは「銅に置き換える繊維」について話していましたが、実際の経験は、銅ケーブルの発展がまだ繁栄していることを示しています。例えば、カテゴリ8ケーブル25GBEを達成し、より良いサポートを行うことができますポーより速い速度を提供しながら。産業の自動化に関しては、単一ペアイーサネットもますます一般的になり、迅速に採用されています。

したがって、どんな種類の「恋愛関係」が存在しますイーサネットケーブルそして光ファイバーデータ送信メディアとして？特定のパフォーマンスの特性とアプリケーションを調べてみましょう！

イーサネットケーブル、名前が示すように、電気信号を介してデジタルネットワーク信号を送信するために使用されるケーブルであり、通常はねじれたペアケーブル。 Twisted Pairは、絶縁銅線のペアで構成される柔軟な通信ケーブルであり、低コストで特徴付けられます。構造化されたケーブルシステムで広く使用されています。データセンター、セキュリティ監視セットアップ、およびその他のシナリオ。一般的なタイプねじれたペアケーブルには以下が含まれます：

2001年にTIA/EIAによって開発された、CAT5Eケーブル減衰が低く、100MHzの最大帯域幅と1000MB/sの最大透過速度で縮小されたクロストークを特徴としています。高速イーサネットとは100MB/sの速度を指し、ギガビットイーサネットは最大1GB/sまでの速度を達成します。cat5eパッチコード高速イーサネットとギガビットの両方のイーサネットアプリケーションに適しており、ホームネットワークまたは屋内配線のセットアップで一般的に使用されています。通常、CAT5Eパッチコードの最大透過距離は最大100メートルですが、90メートル以内で最適です。

CAT6ケーブル250MHzの帯域幅と1GB/sの伝送速度を提供します。 CAT5Eケーブルと比較して、CAT6は、4つのねじれたペアに緊密なねじれピッチを備えたクロス型のセパレーターを含む改善された内部構造を特徴としています。この設計は、クロストークの削減とエコー損失緩和、作りの点でパフォーマンスを向上させますCat6パッチコードトランスミッション機能の点でCAT5Eよりも大幅に優れています。これらは、1Gbpsを超える速度を必要とするアプリケーションに最適ですが、通常、100メートル以下の最大透過距離があります。

伝送周波数が最大500MHzに達し、最高速度10GB/sで、CAT6Aパッチコードエイリアンのクロストーク（AXT）を排除するのに役立つ優れた構造を特徴とします。これらのケーブルは、最大120メートルの距離をサポートできますが、実際のユースケース中の信号の安定性と速度の一貫性の点で100メートル以内で最適に機能します。さらに、CAT6ケーブルと比較して、CAT6Aは高品質の導体材料と断熱材を使用しているため、サーバールーム、POE機器のセットアップ、産業用ケーブルシステムなどに適しています。

100メートル未満の距離内で最大速度10Gbpsで最大600MHzの周波数をサポートするCat7パッチコード高性能ギガビットイーサネットネットワーク用に設計されています。ネットワークパッチコードの初期の世代と比較して、CAT7ケーブル信号減衰を効果的に減らす強力なシールド機能を提供し、それらを高密度データセンターに接続するのに適していますイーサネットスイッチまたはパッチパネル。特に、最大50メートルの距離では、CAT7は40gbpsの高速を達成できます。最大15メートルの距離では、速度が最大100gbpsに達する可能性があります。ただし、実際のユースケースでの柔軟性と管理の容易さの問題が不足しているため、彼らはまだ広範な採用を達成していません。

ANSI/TIA -568- c。2-1標準によって次世代のツイストペア銅ケーブル標準として定義されています。CAT8ケーブル最大2000MHzまでの帯域幅をサポートし、伝送速度は40GB/sに達しますが、最大距離はわずか30メートルです。その結果、CAT 8パッチコード 主に、サーバー、イーサネットスイッチ間のデータセンター環境で短距離接続に使用されます。パッチパネル、およびその他のデバイス。データセンターのスイッチとサーバー間の25GBase-Tや40GBase-Tの相互接続などのアプリケーション専用に設計されているため、この目的には特に適しています。

「光ファイバ」と「光学ケーブル」という用語は、しばしば同じ意味で使用されます。ほとんど光繊維使用する前に、いくつかの層の保護構造が必要です。覆われると、それらはと呼ばれます光ケーブル。光ファイバーの外面の保護および絶縁層は、水、火、または電気ショックによって引き起こされる環境損傷からそれを保護します。光学ケーブルは、光繊維、バッファ層、保護カバーで構成されています。光ファイバーは同軸ケーブルに似ていますが、メッシュシールド層がありません。中央には、光が伝播するガラスのコアがあります。

光ファイバーのフルネームは、英語で光ファイバとして知られている「光学導波路繊維」です。
それは、光を送信するための媒体として機能するガラスまたはプラスチックから作られた繊維です。
光繊維の主要な適用は通信中です。
現在、通信グレードの光ファイバーは主に石英ベースであり、高純度の石英ガラス（二酸化シリコン、SIO₂）を主成分として使用しています。

光繊維は形状が円筒形で、主にコア、クラッディング、コーティング層の3つの部分で構成されています。

コア：光ファイバーの中心に位置し、少量のドーピング剤を備えた高純度の二酸化シリコンで構成されています。

クラッディング：コアを囲んで、最小限のドーピング剤を備えた高純度の二酸化シリコンからも作られています。

コーティング層：最も外側のコーティング層は、アクリル酸塩、シリコンゴム、またはナイロンで作られています。

光ファイバーには2つの一般的なタイプがあります。マルチモードファイバー（MMF）およびシングルモード繊維（SMF）。

マルチモードファイバー（MMF）：
マルチモードファイバー複数の光モードを送信できます。ただし、重要なモーダル分散が発生しているため、長距離にわたってデジタル信号を送信する能力が制限されます。この問題は、距離の増加とともにより顕著になります。マルチモード繊維は、通常、外側の被覆直径が125μmで、公称コア直径が62.5μmまたは50μmです。コア構成は、2- core、4- core、6- core、96- coreデザインなどのさまざまなオプションの範囲の範囲です。

シングルモードファイバー（SMF）：
シングルモードファイバー光のモードのみを送信するため、最小限のモーダル分散をもたらし、それらを長距離通信に理想的にします。マルチモード繊維と比較して、シングルモード繊維には、直径が8〜10μmに近いコアがはるかに薄くなっています。屈折率のインデックスプロファイルを慎重に設計し、超純粋な材料を使用してコア直径の7倍大きいクラッドを生成することにより、シングルモード繊維は、1.3〜1.6μmの波長範囲内で最小限の損失と最小分散の両方を実現します。これらの繊維は、長距離および大容量の通信システム、ローカルエリアネットワーク（LAN）およびさまざまなタイプの光ファイバーセンサーで広く使用されています。

シングルモードファイバー より長い透過距離を可能にしますが、マルチモード繊維はより短い距離よりも高い帯域幅を提供します。

シングルモードファイバーはモーダル分散を経験しないため、マルチモードファイバーと比較してより信頼性の高い信号品質を確保します。

シングルモードは通常、レーザーを光源として使用します（より高価）、マルチモードはしばしば安価なLEDを使用します。

シングルモードケーブルは、一般にマルチモードケーブルよりも高価です。

マルチモードケーブルは安価で、短距離トランスミッションに適しています。

シングルモードファイバーは通常、黄色のケーブルに収容されていますが、マルチモードファイバーは一般的にオレンジまたは灰色のケーブルに見られます。コアサイズの違いに関しては、マルチモードコアは直径約50μmまたは62.5μmの測定値を測定しますが、シングルモードコアは約9μmです。

光ケーブルは、多様なアプリケーションのニーズを満たしながら、機械的な損傷と環境要因から通信グレードの光繊維を保護するために、特殊な材料と構造を使用します。

光学ケーブルは、特定の環境条件下での機械的安定性とともに、化学耐性を満たすように配置された1つまたは複数の光繊維またはバンドルで構成されています。
構造タイプに関係なく：

ケーブルコア：安定した伝送パフォーマンスのための最適な位置を確保します。

要素の強化：設置中の外力に耐えます。

シース：機械的ストレスや環境損傷から内部コンポーネントを保護します。

ケーブルコア構造は、シングルコア設計（充填コアまたはチューブバンドルされた構成）とマルチコアバリアント（リボンタイプのアセンブリまたはユニタリアレンジメント）の2つのタイプに分けることができます。外側のシースオプションには、保護を強化するための金属装甲シースまたは軽い用途向けの非装甲シースが含まれます。

リボン光ケーブル：主に、多数のコアとの高密度接続を必要とするメトロポリタンバックボーンネットワークで使用されています。

図8（ "8"）光ケーブル：これらは、中央要素をPEジャケットハウジングに直接成形したスチールワイヤーサスペンションラインと統合し、空中設置中に追加のサスペンションラインが必要になり、コストを削減しながら効率を向上させます。

 

屋内使用opitcalケーブル：オフィススペースや住宅用建物内の垂直ケーブル溶液など、LANビルディングインテリア向けに明示的に設計されています。

優れたデータ転送速度を可能にする高い帯域幅の機能を提供します。

低減衰率は、伝統的な代替品を超えて拡張された伝送長を最適化します。

雷ストライクと電磁干渉に耐性があります。

盗聴またはデータ傍受に対して強力なセキュリティを提供します。

非常に低いエラー率は、高い信頼性を保証します。

コンパクトサイズと軽量設計により、インストールが簡単になります。

ただし、課題には、セグメント間の接続のスプライシングの難しさと、レガシー銅の対応物と比較して、初期コストの増加が含まれます。

インターシティリンクや海底潜水艦ケーブルを含むバックボーントランスミッションネットワーク（SDH/SONETなど）。

イーサネットアプリケーション（例：FTTH/FTTB/FTTCなど）、ホームネットワークとオフィスセットアップをサポートします。

データベースおよび新興クラウドコンピューティングシステムのデータストレージネットワーク（例、ファイバーチャネル）。

ピンレシーバーを使用したケーブルテレビ信号伝送。

航空機や海軍船で必要なような専門的な送信。

光ファイバーケーブル主にガラス繊維から作られています。イーサネットケーブルは銅ケーブルを内部で使用します。

高度な間イーサネットケーブルCAT8と同様に、2000MHzに到達する周波数で最大40gbpsを達成できます。光ファイバーケーブルは、長距離にわたって40gbps〜100gbpsの範囲の速度で比類のないままです。

イーサネットケーブルブースターなしで約100メートルの限られた範囲があります。の理論的伝送範囲イーサネットケーブル100メートルに制限されていますが、光ファイバーは距離が大幅に広くなるとデータを送信できます。光繊維は、リレー機器なしで数百キロメートルを送信できます。したがって、通常の光ファイバーは、パフォーマンスを低下させることなく数百メートルを確実にカバーできます。

光ファイバーの生産コストは、イーサネットケーブル。さらに、光ファイバーと互換性のあるすべてのインターフェイスには、特殊な光ファイバーコネクタが必要です。したがって、光ファイバーの展開は、イーサネットケーブルのインストールよりもかなりコストがかかります。

メンテナンスと修理：光ファイバーケーブルは、に比べて損傷を受けやすいですイーサネットケーブル。繊維間の設置プロセスまたは定期的な使用中に光ファイバーケーブルがピンチまたは壊れている場合、その後の修理はイーサネットケーブルの修理よりもはるかに複雑になる傾向があります。

上記のように、イーサネットケーブルと光ファイバーの両方に独自の利点があります。イーサネットケーブル音声伝送、屋内ネットワーキング、水平ケーブル、データセンター、セキュリティ監視、POEシステムなどのアプリケーションには不可欠です。継続的な研究開発の目的は、将来のデバイス接続の需要の高まりを満たすことを目指しています。一方、光ファイバーケーブルは、長距離、大容量、高速信号伝送に広く使用されています。