Cabo de fibra óptica vs fio de cobre: largura de banda, custo e distância comparados

Um projetista de rede que compara uma lista de materiais raramente pergunta qual cabo é melhor. A verdadeira questão é mais restrita: para esta ligação, a esta distância, com estes dispositivos na outra extremidade, qual meio custa menos para possuir ao longo de dez anos. A resposta muda dependendo de onde ocorre a corrida.

Veja dois exemplos vivos. Um link de 10 Gbps entre racks separados por 60 m: o cobre Cat6A faz o trabalho com cabo passivo e sem nenhuma óptica. O mesmo requisito de 10 Gbps entre dois edifícios separados por 3 km: o cobre não pode alcançá-lo a qualquer preço razoável sem adicionar repetidores ativos, enquanto um par de fibra monomodo transporta-o sem nada entre eles. Nenhum dos resultados é surpreendente quando a física está sobre a mesa.

Largura de banda e alcance: onde a lacuna deixa de ser teórica

A fibra monomodo transporta 10 Gbps por aproximadamente 40 km sem regeneração. O cobre Cat6A transporta os mesmos 10 Gbps por aproximadamente 100 metrosetros. Entre esses dois números, a maioria das decisões reais já foram tomadas.

Os limites vêm de diferentes físicas. A atenuação do cobre e a diafonia aumentam acentuadamente com a frequência, de modo que cada duplicação do rendimento reduz o tempo útil; 10GBASE-T sobre Cat6A a 100 m já está próximo do limite do padrão. O vidro monomodo em 1310 nm e 1550 nm perde cerca de 0,35 dB por quilômetro, razão pela qual uma planta de fibra instalada para 10G hoje consumirá 100G ou 400G por comprimento de onda mais tarde, apenas com a troca dos transceptores.

A capacidade por cabo é tão importante quanto a capacidade por par quando o espaço da bandeja e do conduíte é apertado. Um único cabo externo de 12 fibras pesa aproximadamente o que pesa um trecho Cat6A e substitui uma dúzia de trechos de cobre. Passadas algumas centenas de metros, a opção de cobre deixa de ser um cabo mais barato e passa a ser uma cadeia de equipamentos alimentados.

Para uma versão focada em compras das mesmas compensações, este guia de decisão de fibra versus cobre analisa custo, distância e tempo de atualização do lado do comprador.

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Custo por link conectado, não custo por metro

O cobre é mais barato para links curtos. A fibra é mais barata por gigabit quando uma corrida passa de aproximadamente 100 m. Citar um por metro esconde o número que realmente importa.

Por metro, o cabo Cat6A e o cabo monomodo de tubo solto têm um preço mais próximo do que a maioria dos compradores espera. A diferença está nas pontas. O cobre termina com um conector e um patch cord. A fibra precisa de emenda por fusão, fechamentos de emenda, rabichos e um transceptor em cada extremidade, e um módulo monomodo pode custar mais do que os 100 m de cabo ao qual é conectado.

O trabalho muda o equilíbrio novamente. Puxar 24 cabos Cat6A através de um riser leva mais tempo e preenche mais bandeja do que um cabo de 24 fibras, e cada passagem de cobre precisa de seu próprio teste de terminação e certificação. Em construções densas, a economia na instalação frequentemente compensa a conta óptica. Em um link de dois cabos isso quase nunca acontece.

Potência, interferência e condições do local

A fibra é dielétrica: não transporta corrente, não irradia nada e não capta nada. O cobre pode fornecer até 90 W a um dispositivo no mesmo par que usa para dados.

Ambos os fatos são úteis. Em uma subestação, túnel ou telhado onde o aumento do potencial da terra e os raios são preocupações reais, um cabo totalmente dielétrico elimina completamente a questão do aterramento, e é por isso que projetos aéreos autossustentáveis ​​são comuns ao longo das rotas de energia. No teto de um armazém, o argumento oposto vence: um ponto de acesso ou câmera de 90 W não precisa de fonte de alimentação local e o cobre é a maneira mais simples de alcançá-lo.

A longevidade também os separa. O cobre oxida em conectores em locais úmidos ou costeiros, e um par corroído aumenta a resistência, aquece sob carga e eventualmente falha em um teste de certificação. O vidro não sofre corrosão, embora as extremidades das fibras ainda exijam limpeza antes de cada acoplamento.

Os últimos 100 metros: onde os dois meios de comunicação se encontram

A maioria dos edifícios acaba sendo híbrida: fibra no backbone e riser, depois cobre ou fibra na queda final até a mesa, câmera ou ponto de acesso. Projetar por segmento é uma prática normal, não um compromisso.

• Dispositivos que precisam de PoE e ficam abaixo de 100 m: cobre.
• Funciona além de 100 m ou entre edifícios: fibra.
• Áreas densas de mesa onde o espaço da bandeja se esgota: fibra na zona, cobre dentro dela.
• Espera-se que as portas mudem para 25G ou 40G durante sua vida útil: fibra.

O segmento drop também é onde o argumento do custo muda de forma. O cabo drop de fibra com terminação de fábrica elimina a emenda em campo, e um drop de fibra única costuma ser mais rápido de instalar do que puxar um novo Cat6A através de uma parede acabada.

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Uma sequência de seleção de cinco etapas

Execute a decisão nesta ordem: distância, poder, crescimento, meio ambiente e depois orçamento. As duas primeiras etapas eliminam a maioria das respostas erradas antes que o preço seja discutido.

1. Meça a rota real, incluindo folga e subidas verticais. Qualquer coisa além de 90 m em cobre já é uma questão de fibra.
2. Liste o que fica na extremidade e quanta energia ele consome. Dispositivos PoE abaixo de 100 m geralmente usam cobre.
3. Verifique o caminho de atualização. Se o link precisar suportar 25G ou superior durante sua vida útil, especifique o modo único agora; o novo cabeamento posterior custa muito mais do que a óptica.
4. Pesquise o ambiente: fontes de interferência, inundações, risco de roedores, potencial da terra, oscilações de temperatura. Estes escolhem a construção do cabo, não apenas o meio.
5. Só então compare o custo total instalado, incluindo terminações, equipamentos de teste, painéis de conexão e energia na extremidade oposta.

Instalação e teste: duas disciplinas diferentes

A fibra tolera distância, mas não contaminação. O cobre tolera a contaminação, mas não a distância. Tripulações treinadas em um meio geralmente danificam o outro no primeiro dia.

• Raio de curvatura: o cabo de fibra é comumente avaliado em 20x o diâmetro externo durante a instalação e 10x uma vez fixado. Excedê-lo cria uma perda de microflexão que passa em 10G e falha em 100G.
• Perda de emenda: 0,1 dB típico e 0,3 dB frequentemente especificado como o máximo do campo. Uma clivagem descuidada custa mais do orçamento de perdas do que um cabo mais longo.
• Teste: a fibra precisa de um OLTS para perda e comprimento, além de um OTDR para localizar eventos; o cobre precisa de um certificador para o link permanente e crosstalk alienígena em 10G.
• Contaminação: uma partícula de poeira em uma face final pode adicionar cerca de 1 dB ou queimar o conector sob alta potência óptica.

Perguntas que os compradores fazem antes de se comprometerem