Lichtwellenleiter vs. Koaxialkabel

Autor: Laura McKinney
Erstelldatum: 4 April 2021
Aktualisierungsdatum: 1 Kann 2024
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Inhalt

Das Koaxialkabel besteht aus reinem Kupfer oder kupferbeschichtetem Draht und ist von einem Isoliermaterial mit Aluminiumummantelung umgeben, das zur Übertragung von Telefon-, Fernseh- und Datensignalen verwendet wird. Glasfaserkabel werden verwendet, um die gleichen Signaltypen zu liefern, aber um viel breitere Frequenzbänder zu übertragen. Es besteht aus dünnen und biegsamen Rohren aus Glas und Kunststoff.


Die Computer und andere digitale Geräte übertragen die Informationen in Form von Signalen und mit einem Übertragungsmedium von einem Gerät zu einem anderen. Die Übertragungsmedien können grundsätzlich in zwei Arten geführt und ungeleitet eingeteilt werden.

Unguided Media ist eine drahtlose Kommunikation, die elektromagnetische Wellen überträgt, indem sie die Luft als moderat nutzt und keinen physischen Leiter benötigt. Geführte Medien erfordern ein physisches Medium zur Übertragung von Signalen, z. B. Kabel. Geführte Medien werden in drei Kategorien eingeteilt: Twisted Pair-Kabel, Koaxialkabel und Glasfaserkabel. Der Bericht beschreibt den Unterschied zwischen Glasfaser und Koaxialkabel.

Grundsätzlich handelt es sich bei der optischen Faser um ein geführtes Medium, das die Signale in Form von Licht (optische Form) von einem Gerät zu einem anderen überträgt. Während Koaxialkabel die Signale in elektrischer Form überträgt.


Inhalt: Unterschied zwischen Glasfaser und Koaxialkabel

  • Vergleichstabelle
  • Was ist Glasfaser?
    • Verluste
  • Was ist ein Koaxialkabel?
    • Verluste
  • Hauptunterschiede
  • Vorteile der optischen Faser
  • Nachteile der optischen Faser
  • Vorteile von Koaxialkabeln
  • Nachteile des Koaxialkabels
  • Fazit

Vergleichstabelle

BasisGlasfaserKoaxialkabel
BasicBei der Lichtwellenleiterübertragung liegen die Signale in Lichtform vor.Bei der Koaxialkabelübertragung liegen die Signale in elektrischer Form vor.
EffizienzHochNiedrig
KabelverlusteDispersion, Biegung, Absorption und Dämpfung.Widerstands-, Strahlungs- und dielektrischer Verlust.
Zusammensetzung des KabelsKunststoffe und GlasMetallfolie, Kunststoff und Metalldraht (normalerweise Kupfer).
BiegeeffektKann die Signalübertragung beeinträchtigen.Das Biegen des Drahtes hat keinen Einfluss auf die Signalübertragung.
KostenSehr teuerWeniger teuer
Installation des KabelsSchwierigEinfach
Datenübertragungsrate2 Gbit / s44,736 Mbit / s
Externes magnetisches FeldBeeinflusst das Kabel nichtBeeinflusst das Kabel
Bandbreite zur Verfügung gestelltSehr hochMittelhoch
GeräuschunempfindlichkeitHochMittlere
Der Durchmesser des KabelsKleinerGrößer
Das Gewicht des KabelsFeuerzeugVergleichsweise schwerer

Was ist Glasfaser?

Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei der optischen Faser um eine Art geführtes Medium. Es besteht aus Glas, Kunststoff und Siliziumdioxid, wo die Signale in der Art von Licht übertragen werden. Optische Fasern verwenden das Prinzip der Totalreflexion, um Licht durch die Station zu leiten. Die strukturelle Zusammensetzung einer optischen Faser umfasst ein Glas oder hochreines Quarzglas, das von einer Ummantelung aus dichtem Kunststoff oder Glas umgeben ist. Die Verkleidung ist mit einem Puffer entweder dicht oder locker beschichtet, um sie vor Feuchtigkeit zu schützen. Schließlich wird das gesamte Kabel von einer Außenhülle umgeben, die aus einer Substanz wie Teflon, Kunststoff oder Faserkunststoff usw. besteht.


Die Dichte beider Substanzen wird so beibehalten, dass der durch das Zentrum laufende Lichtstrahl von der Hülle weggespiegelt wird, anstatt in diese hinein gebrochen zu werden. In der Lichtleitfaser werden die Daten in Form eines Lichtstrahls codiert, wenn eine Folge von Ein / Aus-Blitzen 1 und 0 anzeigt. Glasfaserkabel bestehen aus Glas und sind zerbrechlich, was die Installation schwierig macht.Der Repeater wird je nach Art der Faser in einer Entfernung von 2 km bis 20 km installiert. Es gibt zwei Arten von Glasfasern: Multi-Mode und Single-Mode. Multimodefaser hat zwei Varianten, Stufenindex- und Gradientenindexfaser. LED und Laser können als Lichtquelle des optischen Kabels verwendet werden.

Verluste

Bei Glasfaserkabeln findet die Reduzierung der Energie statt, sobald das Licht von einem Bereich zu einem anderen gebracht wird, was als Dämpfung bezeichnet wird. Die Dämpfung wird verursacht, wenn das nachfolgende Phänomen Absorption, Dispersion, Biegung und Streuung auftritt. Die Dämpfung ist abhängig von der Kabellänge.

  • Absorption - Die Lichtintensität wird schwächer, wenn sie sich aufgrund der Erwärmung der Ionenverunreinigungen bis zum Ende der Faser ausbreitet. Dies wird als Absorption von Lichtenergie bezeichnet.
  • Dispersion - Wenn das Signal entlang der Faser gesendet wird, folgt es nicht immer dem identischen spezifischen Pfad, wodurch es stark verzerrt wird.
  • Biegen - Diese Verringerung tritt aufgrund des Biegens des Kabels auf und führt zu zwei Zuständen. Im ersten Zustand ist das gesamte Kabel gebogen, was die zusätzliche Manifestation des Lichts oder das Fehlen einer Ummantelung begrenzt. Im zweiten Zustand ist nur die Verkleidung leicht gebogen, was zur unnötigen Manifestation des Lichts in verschiedenen Winkeln führt.
  • Streuung - Die Reduzierung wird aufgrund der unterschiedlichen mikroskopischen Materialdichte oder bei Vorhandensein von unterschiedlichen erzeugt

Was ist ein Koaxialkabel?

Das Koaxialkabel überträgt die Signale in Form von Elektronen, Niederspannungsenergie. Es besteht aus einem Leiter (normalerweise Kupfer), der in der Mitte oder in der Mitte angeordnet ist und von einer isolierenden Hülle umgeben ist. Die Hülle kann auch in einem Außenleiter aus einem Metallgeflecht, einer Folie oder einer Kombination aus beiden eingeschlossen sein. Die äußere Metallummantelung wirkt als Abschirmung gegen den Schall und vervollständigt den Stromkreis aufgrund des nächsten Leiters. Der äußere metallische Leiter kann auch von einer Kunststoffummantelung umgeben sein, um das gesamte Kabel abzuschirmen. Koaxialkabel sind eine fantastische Alternative zu Ethernetkabeln. Die Koaxialkabel werden häufig im Kabelfernsehen verwendet, um die Fernsehsignale zu verteilen.

Verluste

Die durch ein Koaxialkabel erzeugte Leistungsreduzierung ergibt sich aus dem Ausdruck Dämpfung, und sie kann durch die Länge und Frequenz des Kabels beeinflusst werden. Die Dämpfung kann mit zunehmender Länge zunehmen. Zusätzlich werden verschiedene Verluste erzeugt, beispielsweise Gewichtsreduzierung, dielektrischer Verlust und Strahlungsreduzierung.

  • Widerstandsreduzierung - Sie entsteht durch den Widerstand der Leiter und der fließende Strom erzeugt Wärme. Der Skin-Effekt schränkt den realen Bereich ein, in dem der Strom fließt, aber eine zunehmende Frequenz macht ihn noch deutlicher. Die Gewichtsreduktion dehnt sich als Quadratwurzel dieser Frequenz aus. Mehradrige Leiter können verwendet werden, um den Verlust zu überwinden.
  • Dielektrischer Verlust - Dies ist auch ein weiterer bedeutender Verlust, der durch eine Erhöhung der Frequenz entsteht, aber im Gegensatz zur Gewichtsreduzierung linear zunimmt.
  • Strahlungsreduzierung - Die Strahlungsreduzierung ist geringer als die Widerstands- und Dielektrizitätsverluste, die bei Kabeln mit minderwertigem Außengeflecht auftreten können. Die Energiestrahlung führt zu Interferenzen, bei denen die Zeichen an einer Stelle vorhanden sein können, an der sie nicht benötigt werden.

Hauptunterschiede

  1. Eine optische Faser überträgt die Signale in optischer Form, während ein Koaxialkabel das Signal in der Art von Elektrizität überträgt.
  2. Das Glasfaserkabel besteht aus Glasfasern und Kunststoff. Zum Vergleich: Das Koaxialkabel besteht aus Metalldraht (Aluminium), Metall- und Kunststoffgeflecht.
  3. Die Glasfaser ist aufgrund ihrer höheren Störfestigkeit wesentlich effizienter als Koaxialkabel.
  4. Optisches Kabel ist teurer als das Koaxialkabel.
  5. Die Glasfaser bietet hohe Bandbreite und Datenpreise. Im Gegenteil, die Bandbreite und die Datenraten des Koaxialkabels sind relativ hoch, aber niedriger als bei optischen Kabeln.
  6. Das Koaxialkabel ist einfach zu installieren, während die Installation des optischen Kabels zusätzlichen Aufwand und zusätzliche Aufmerksamkeit erfordert.
  7. Der Effekt der Biegung des Kabels ist im Falle einer optischen Biegung nach negativ, das Koaxialkabel bleibt von der Biegung unberührt.
  8. Die optische Faser ist leicht und hat einen kleinen Durchmesser. Umgekehrt ist ein Koaxialkabel dicker und hat einen großen Durchmesser.

Vorteile der optischen Faser

  • Geräuschbeständigkeit - Da Glasfaserkabel nicht mit Strom, sondern mit Licht betrieben werden, ist der Ton kein Problem. Externes Licht könnte möglicherweise zu Interferenzen führen, die jedoch bereits durch die äußere Beschichtung von der Station abgeblockt werden.
  • Geringere Dämpfung - Die Übertragungsentfernung ist erheblich größer als bei einigen anderen Medien, die geführt werden. In Glasfaserkabeln kann ein Schild kilometerweit verlaufen, ohne dass eine Regeneration erforderlich ist.
  • Höhere Bandbreite - Glasfaserkabel können eine höhere Bandbreite übertragen.
  • Geschwindigkeit - Es bietet höhere Übertragungspreise.

Nachteile der optischen Faser

  • Kosten - Lichtwellenleiter sind teuer, da sie präzise hergestellt werden müssen und eine Laserlichtquelle viel kostet.
  • Installation und Wartung - Ein rissiger oder rauer Mittelpunkt der Glasfaser kann das Licht zerstreuen und das Signal stoppen. Alle Fugen müssen perfekt poliert, versiegelt und lichtdicht ausgerichtet sein. Zum Schneiden und Crimpen werden anspruchslose Werkzeuge verwendet, was die Installation und Wartung erschwert.
  • Zerbrechlichkeit - Glasfasern sind viel zerbrechlicher und leicht zu brechen als Kabel.

Vorteile von Koaxialkabeln

  • Frequenzcharakteristik - Koaxialkabel haben eine viel bessere Frequenzcharakteristik als Twisted-Pair-Kabel.
  • Anfälligkeit für Störungen und Übersprechen - Aufgrund des konzentrischen Aufbaus dieses Kabels ist es weniger anfällig für Störungen und Übersprechen.
  • Signalisierung - Das Koaxialkabel unterstützt sowohl digitale als auch analoge Signalisierung.
  • Kosten - Es ist günstiger als Glasfaser.

Nachteile des Koaxialkabels

  • Vom Signal zurückgelegte Entfernung - Für jeden Kilometer ist ein Repeater erforderlich, wenn sich die Kommunikationsgeräte in größerer Entfernung befinden.

Fazit

Die optische Faser ist im Vergleich zu Koaxialkabeln in Bezug auf Datenübertragungsgeschwindigkeit, Interferenz- und Störfestigkeit, Messungen, Bandbreite, Verluste usw. wesentlich effizienter. Koaxialkabel sind jedoch wirtschaftlicher, einfacher zu installieren und verfügbar, und das Kabel kann nicht gebogen werden Beeinflusst nicht die Signalisierung vom Kabel.