Ein optisches Hybridkabel ist eine Hybridform eines Kabels, das Glasfaser und leitende Kupferdrähte integriert, wodurch die Probleme der Datenübertragung und Gerätestromversorgung gleichzeitig mit einem einzigen Kabel gelöst werden können.
In größeren Campusnetzen, Glasfaser-Hybridkabel werden hauptsächlich verwendet, um die Verbindung zwischen dem Switch und dem AP oder Remote-Modul herzustellen, mit einem einzigen Kabel um gleichzeitig die Datenübertragung des AP oder Remote-Moduls und der PoE-Stromversorgung abzuschließen.
Während sich die WLAN-Technologie zu Wi-Fi weiterentwickelt 6 und zukünftiges WLAN 7, Herkömmliche Twisted-Pair-Kabel können die langfristige Entwicklung der Bandbreite nicht unterstützen. Glasfaser kann das Problem der PoE-Stromversorgung nicht lösen, So war die optoelektronische Hybridkabellösung geboren.
Die Geburt des optischen Hybridkabels
Der normale Betrieb von Netzwerkdiensten erfordert im Allgemeinen, dass die Geräte über das Kabel zwei Aspekte des Problems lösen: die Stromversorgung des Geräts selbst und die Übertragung von Daten.
Jedoch, Es gibt einige Geräte mit relativ komplexen Installationsumgebungen, wie WLAN-APs, 5G kleine Basisstationen, Videoüberwachungskameras, usw. Es ist schwierig, geeignete Steckdosen rund um die Installationsumgebung dieser Geräte zu finden, und es ist schwierig, die Geräte mit Strom zu versorgen.
In solchen Szenarien, Oft wird gehofft, dass ein Kabel gleichzeitig das Problem der Gerätestromversorgung und der Datenübertragung lösen kann.
Im Kommunikationskabel, Entsprechend können die verschiedenen Medien in optische Fasern als Übertragungsmedium und optische Kabel unterteilt werden Kupferkabel als Übertragungsmedium Kupferkabel.
Glasfaser nutzt die Prinzip der Totalreflexion von Licht zur Datenübertragung, Das hat den Vorteil einer großen Bandbreite, geringer Verlust, und lange Übertragungsdistanz.
Jedoch, Das Material der optischen Faser ist Glasfaser, Dies ist ein elektrischer Isolator und kann keine POE-Stromversorgung unterstützen.
Und Kupferdraht verwendet Metall als Übertragungsmedium, das das elektromagnetische Wellenprinzip zur Datenübertragung nutzt.
Kupferdraht kann sowohl Datensignale als auch Stromsignale übertragen.
Jedoch, Beim Übertragungsprozess kommt es zu einem thermischen Effekt, Daher ist der Verlust groß und nicht für die Datenübertragung über große Entfernungen geeignet.
Im Netzwerk integrierte Verkabelungsspezifikation, klare Anforderungen, Die Gesamtlänge der Verbindung des Twisted-Pair-Kabels darf nicht überschritten werden 100 Meter.
Für die Zukunft, die Notwendigkeit eines Kabels, das die langfristige Entwicklung der Bandbreite unterstützt und gleichzeitig das Problem der PoE-Stromversorgung löst, und ein fotoelektrisches Hybridkabel ist eine vernünftigere Lösung.
Bei einem optischen Hybridkabel handelt es sich um die in einem Kabel integrierten Glasfaser- und Kupferdrähte, Es verwendet Glasfaser zur Übertragung von Datensignalen, Verwendung von Kupferdraht zur Übertragung von Stromsignalen, Wir nehmen das Beste aus beiden Welten.
Beide können die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung, aber auch die Stromversorgung von Geräten über große Entfernungen vervollständigen.
Der Querschnitt des Hybrid-Glasfaserkabels ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Es integriert Glasfaser- und Kupferleiter in einem einzigen Kabel und sorgt durch spezifische Strukturen und Schutzschichtdesign dafür, dass sich optische und elektrische Signale bei der Übertragung nicht gegenseitig stören.
Es eignet sich für alle Arten von Netzwerksystemen in der integrierten Verkabelung, und kann die Bau- und Netzwerkbaukosten effektiv senken, um den Zweck einer Mehrzwecklinie zu erreichen.
Die Verwendung von Hybrid-Glasfaserkabeln
Im Campusnetz, Das Hybrid-Glasfaserkabel wird hauptsächlich für die Verbindung zwischen Switches und APs oder Remote-Modulen verwendet.
Für die Verbindung zwischen Switches und APs, Die traditionelle Lösung besteht darin Verwenden Sie Twisted-Pair-Kabel, Dies kann sowohl die Datenübertragung als auch die PoE-Stromversorgung für APs vervollständigen.
Jedoch, mit der Entwicklung der Wi-Fi-Technologie, Die Anforderungen an dieses Kabel zwischen Switch und AP werden immer höher.
Im Speziellen, das zukunftsweisende WLAN 7 Die Technologie erfordert, dass dieses Kabel gleichzeitig das Problem der Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung und der PoE-Stromversorgung über große Entfernungen löst.
In Bezug auf die Bandbreite, das WLAN 6 Standard, das derzeit in großem Umfang kommerzialisiert wird, erfordert, dass die Bandbreite dieses Kabels reicht 10 Gbit/s; das zukünftige WLAN 7 Der Standard erfordert, dass die Bandbreite dieses Kabels reicht 40 Gbit/s.
In Bezug auf die PoE-Stromversorgung, Viele APs werden in relativ komplexen Umgebungen installiert und erfordern mehr als 100 Meter PoE-Leistung.
Zum Beispiel, einige Stadien brauchen 300 Meter oder sogar über größere Entfernungen PoE-Stromversorgung.
Die herkömmliche Twisted-Pair-Stromversorgungsentfernung beträgt nur 100 Meter, und kann die Nachfrage nicht decken.
Deshalb, Hybrid-Glasfaserkabel sind die ideale Lösung für die Verbindung von Switches und APs.
Optische Hybridkabelanwendungen
Für die Verbindung zwischen dem Switch und dem Remote-Modul, wenn ein Twisted-Pair-Kabel verwendet wird, Die Übertragungsentfernung kann nur begrenzt werden 100 Meter. Im Hotel, medizinisch, Ausbildung, und andere Szenarien, 100 Meter reichen nicht aus.
Wenn Sie Glasfaser verwenden, Sie müssen das Remote-Modul separat mit Strom versorgen, was zusätzliche Energiebereitstellungs- und -verwaltungskosten mit sich bringt.
Bei Anschluss des Remote-Moduls über ein optoelektronisches Hybridkabel, Es kann gleichzeitig eine POE-Stromversorgung über große Entfernungen und eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung realisieren. Darüber hinaus, in diesem Fall, Der Installationsort des Remote-Moduls muss nicht auf den Schwachstromraum beschränkt sein, sondern kann direkt auf den Desktop des Benutzers verlegt werden, Dies spart erheblich Verkabelungs- und Verwaltungskosten.
Struktur und Prinzip eines optischen Hybridkabels
Optische Hybridkabel integrieren Glasfaser und Kupferdraht in einem Kabel, bei dem die Glasfaser lediglich für die Übertragung von Datensignalen zuständig ist.
Der Kupferdraht ist lediglich für die Übertragung von Stromsignalen zuständig, sodass über ein Hybrid-Glasfaserkabel gleichzeitig Daten und PoE-Strom an den AP übertragen werden können.
Warum ist das Hybridkabel in der Lage, die langfristige Entwicklung der Bandbreite und der PoE-Stromversorgung über große Entfernungen zu unterstützen?, während Twisted Pair oder Glasfaser dies nicht können?
Datensignalübertragung
Erstens, in einem optoelektronischen Hybridkabel, Datensignale werden über Glasfaser übertragen.
Dadurch können Sie die Vorteile der Glasfaserkommunikation voll ausschöpfen und der langfristigen Entwicklung von Bandbreite und Entfernung gerecht werden.
Twisted-Pair-Kabel verwenden Kupferdraht als Übertragungsmedium, Dann wird das Datensignal bei der Übertragung über das Kupferkabel durch Widerstand und Kapazität beeinflusst, Dies führt unweigerlich zu einer Dämpfung und Verzerrung des Datensignals.
Dämpfung und Kabellänge hängen von der Länge des Kabels ab, wenn die Länge zunimmt, auch die Signaldämpfung nimmt zu.
Wenn die Signaldämpfung oder -verzerrung einen bestimmten Wert erreicht, Dies beeinträchtigt die effektive Übertragung des Signals.
Deshalb, in der netzwerkintegrierten Verkabelungsspezifikation, Es ist erforderlich, dass die Entfernung der Twisted-Pair-Verkabelung nicht überschritten wird 90 Meter, und die Gesamtlänge des Links sollte nicht überschritten werden 100 Meter.
Die Glasfaserkommunikation nutzt das Prinzip der Totalreflexion von Licht, In diesem Fall gibt es keinen Energieverlust aufgrund der thermischen Wirkung des Stroms.
Zur selben Zeit, Es gibt kein Signalübersprechen aufgrund elektromagnetischer Induktion.
Deshalb, Der Verlust der Glasfaserkommunikation ist sehr gering, und die Übertragungsentfernung und Bandbreite können erheblich verbessert werden.
Faktoren, die die Übertragungsentfernung beeinflussen
Zweitens, im optoelektronischen Hybridkabel, Der Kupferleiter ist nur für die Übertragung von Stromsignalen zuständig, und es ist Gleichstrom, Daher ist die Übertragungsentfernung relativ lang.
Laut Test, nachdem die Stromversorgungsentfernung erreicht ist 300 Meter, Die Netzteilleistung von 60W kann weiterhin gewährleistet werden.
Aber der Kupferdraht hat doch einen Widerstand, Der Übertragungsprozess wird immer noch thermische Effekte erzeugen, und es wird weiterhin eine Energiedämpfung geben.
Deshalb, auch wenn das DC-Signal, seine Übertragungsreichweite ist noch begrenzt.
Auf diese Weise, Die Übertragungsentfernung des Hybrid-Glasfaserkabels wird durch die Übertragungsentfernung des Gleichstromsignals auf dem Kupferdraht bestimmt.
In der Zukunft, mit der Verbesserung von Technologie und Prozessen, es ist möglich zu erreichen 1000 Meter oder sogar mehr.
Eine solche Entfernung kann bereits die Anforderungen der meisten Szenarien der PoE-Stromversorgung über große Entfernungen erfüllen.
Entwicklung des optischen Hybridkabels
Entsprechend den Unterschieden in den Schnittstellentypen, Hybrid-Glasfaserkabel haben die Entwicklung der ersten und zweiten Generation durchlaufen.
Die Schnittstelle des Hybrid-Glasfaserkabels der ersten Generation (Glasfaser-Hybridkabel 1.0) wird optoelektronisch getrennt, und die Schnittstelle des Hybrid-Glasfaserkabels der zweiten Generation (Glasfaser-Hybridkabel 2.0) ist optoelektronisch vereint.
Dies ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Vergleich optischer Hybridkabel 2.0 und 1.0
Die erste Generation von Hybrid-Glasfaserkabeln erfordert einen optischen und einen elektrischen Anschluss für den Anschluss an das Gerät.
Der optische Anschluss verwendet gewöhnliche optische Module handelsüblicher Qualität und gewöhnliche LC-Verbindungsfasern, und der elektrische Anschluss verwendet RJ45-Anschlüsse. Der optische Port dient der Datenübertragung und der elektrische Port dient der PoE-Stromversorgung.
Das optische Hybridkabel der zweiten Generation wird an das Gerät angeschlossen und belegt nur eine optische Hybridschnittstelle. Die Verbindung erfolgt mit einem optischen Hybridmodul und PDLC-Anschlusspigtails oder Patchkabeln.
Die Optical Hybrid-Schnittstelle kann sowohl für die Datenübertragung als auch für die PoE-Stromversorgung verwendet werden.
Unterschiede zwischen optischen Hybridkabeln 1 und 2
Im Vergleich zum optischen Hybridkabel 1.0, die größte Veränderung im optischen Hybridkabel 2.0 besteht darin, dass der Optical Hybrid Switch-Port von einer optoelektronischen Trennung zu einer optoelektronischen Integration geändert wurde.
Die Optimierung der Struktur des Hybridkabels erleichtert die Fusion und Verwendung des Kabels, und verdoppelt gleichzeitig die Dichte der optischen und elektrischen Ports. ZMS-Kabel glaubt das in der Zukunft, Hybridkabel 2.0 wird zum Mainstream des optischen Hybridkabels werden.