Cable de fibra óptica versus cable de cobre: ancho de banda, costo y distancia comparados

Un diseñador de redes que compara una lista de materiales rara vez pregunta qué cable es mejor. La verdadera pregunta es más estrecha: para este enlace, a esta distancia, con estos dispositivos en el otro extremo, qué medio cuesta menos poseer en diez años. La respuesta cambia dependiendo de dónde se encuentre la carrera.

Tomemos dos ejemplos vivos. Un enlace de 10 Gbps entre racks separados por 60 m: el cobre Cat6A hace el trabajo con cable pasivo y sin óptica alguna. El mismo requisito de 10 Gbps entre dos edificios separados por 3 km: el cobre no puede alcanzarlo a ningún precio razonable sin añadir repetidores activos, mientras que un par de fibra monomodo lo transporta sin nada intermedio. Ninguno de los resultados sorprende una vez que la física está sobre la mesa.

Ancho de banda y alcance: donde la brecha deja de ser teórica

La fibra monomodo transporta 10 Gbps a unos 40 kilometros sin regeneración. El cobre Cat6A transporta los mismos 10 Gbps a aproximadamente 100 metrosetros. Entre esas dos cifras, la mayoría de las decisiones reales ya están tomadas.

Los límites provienen de diferentes físicas. La atenuación y la diafonía del cobre aumentan abruptamente con la frecuencia, por lo que cada duplicación del rendimiento acorta el recorrido utilizable; 10GBASE-T sobre Cat6A a 100 m ya se encuentra cerca del límite del estándar. El vidrio monomodo a 1310 nm y 1550 nm pierde alrededor de 0,35 dB por kilómetro, razón por la cual una planta de fibra instalada para 10G hoy tomará 100G o 400G por longitud de onda más adelante, con sólo cambiar los transceptores.

La capacidad por cable es tan importante como la capacidad por par cuando el espacio en bandejas y conductos es reducido. Un solo cable exterior de 12 fibras pesa aproximadamente lo que pesa un tramo Cat6A y reemplaza una docena de tramos de cobre. Pasados ​​unos cientos de metros, la opción del cobre deja de ser un cable más barato y se convierte en una cadena de equipos alimentados.

Para una versión centrada en las adquisiciones de las mismas compensaciones, esto guía de decisión sobre fibra versus cobre analiza el costo, la distancia y el tiempo de actualización desde el lado del comprador.

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Costo por enlace conectado, no costo por metro

El cobre es más barato para enlaces cortos. La fibra es más barata por gigabit una vez que el recorrido pasa aproximadamente 100 m. Citar uno por metro oculta el número que realmente importa.

Por metro, el cable Cat6A y el cable monomodo de tubo holgado tienen un precio más cercano de lo que la mayoría de los compradores esperan. La diferencia está en los extremos. El cobre termina con un conector y un cable de conexión. La fibra necesita empalmes por fusión, cierres de empalme, pigtails y un transceptor en cada extremo, y un módulo monomodo puede costar más que los 100 m de cable al que se conecta.

El Partido Laborista vuelve a inclinar la balanza. Pasar 24 cables Cat6A a través de un elevador lleva más tiempo y llena más bandeja que un cable de 24 fibras, y cada tendido de cobre necesita su propia prueba de terminación y certificación. En construcciones densas, el ahorro en la instalación frecuentemente compensa la factura de la óptica. En un enlace de dos cables casi nunca sucede.

Energía, interferencias y condiciones del sitio.

La fibra es dieléctrica: no transporta corriente, no irradia nada y no capta nada. El cobre puede entregar hasta 90 W a un dispositivo a través del mismo par que usa para datos.

Ambos hechos son útiles. En una subestación, túnel o tejado donde el aumento del potencial de tierra y los rayos son preocupaciones reales, un cable totalmente dieléctrico elimina por completo la cuestión de la conexión a tierra, razón por la cual los diseños aéreos autoportantes son comunes a lo largo de las rutas eléctricas. En el techo de un almacén gana el argumento contrario: un punto de acceso o una cámara de 90 W no necesita alimentación de red local, y el cobre es la forma más sencilla de llegar a ellos.

La longevidad también los separa. El cobre se oxida en conectores en sitios húmedos o costeros, y un par corroído aumenta la resistencia, se calienta bajo carga y eventualmente no pasa una prueba de certificación. El vidrio no se corroe, aunque los extremos de la fibra aún requieren limpieza antes de cada acoplamiento.

Los últimos 100 metros: donde se encuentran los dos medios

La mayoría de los edificios terminan siendo híbridos: fibra en la red troncal y el elevador, luego cobre o fibra en la caída final hasta el escritorio, la cámara o el punto de acceso. Diseñar por segmento es una práctica normal, no un compromiso.

• Dispositivos que necesitan PoE y se encuentran a menos de 100 m: cobre.
• Distancias superiores a 100 m o entre edificios: fibra.
• Zonas de escritorio densas donde se agota el espacio de las bandejas: fibra en la zona, cobre en su interior.
• Puertos que se espera que pasen a 25G o 40G dentro de su vida útil: fibra.

El segmento de caída es también donde el argumento del costo cambia de forma. El cable de bajada de fibra terminado en fábrica elimina el empalme en campo y, a menudo, una bajada de fibra única es más rápida de instalar que pasar un nuevo tendido Cat6A a través de una pared terminada.

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Una secuencia de selección de cinco pasos

Ejecute la decisión en este orden: distancia, poder, crecimiento, medio ambiente y luego presupuesto. Los primeros dos pasos eliminan la mayoría de las respuestas incorrectas antes de discutir el precio.

1. Mida el recorrido real, incluidos los tramos flojos y verticales. Todo lo que supere los 90 m en cobre ya es una cuestión de fibra.
2. Enumere lo que se encuentra en el otro extremo y cuánta energía consume. Los dispositivos PoE de menos de 100 m suelen permanecer en cobre.
3. Verifique la ruta de actualización. Si el enlace debe admitir 25G o más durante su vida, especifique el modo único ahora; volver a cablear posteriormente cuesta mucho más que la óptica.
4. Examinar el entorno: fuentes de interferencias, inundaciones, riesgo de roedores, potencial terrestre, cambios de temperatura. Estos eligen la construcción del cable, no sólo el medio.
5. Sólo entonces compare el costo total de instalación, incluidas las terminaciones, el equipo de prueba, los paneles de conexión y la energía en el otro extremo.

Instalación y pruebas: dos disciplinas diferentes

La fibra tolera la distancia pero no la contaminación. El cobre tolera la contaminación pero no la distancia. Las cuadrillas entrenadas en un medio a menudo dañan el otro el primer día.

• Radio de curvatura: el cable de fibra suele tener una clasificación de 20x el diámetro exterior durante la instalación y 10x una vez fijado. Superarlo crea una pérdida por microflexión que pasa a 10G y falla a 100G.
• Pérdida de empalme: 0,1 dB típica y 0,3 dB especificada frecuentemente como máximo de campo. Una división descuidada cuesta más del presupuesto de pérdidas que un tendido de cable más largo.
• Pruebas: la fibra necesita un OLTS para pérdida y longitud más un OTDR para localizar eventos; El cobre necesita un certificador para el enlace permanente y la diafonía alienígena en 10G.
• Contaminación: una partícula de polvo en un extremo puede añadir alrededor de 1 dB o quemar el conector bajo alta potencia óptica.

Preguntas que hacen los compradores antes de comprometerse