El cable híbrido óptico es una forma híbrida de cable que integra fibra óptica y cables de cobre conductores., que puede resolver los problemas de transmisión de datos y suministro de energía del dispositivo al mismo tiempo con un solo cable.
En redes de campus más grandes, Los cables híbridos de fibra óptica se utilizan principalmente para completar la conexión entre el interruptor y el AP o el módulo remoto, Usando un solo cable Para completar simultáneamente la transmisión de datos del módulo AP o remoto y la fuente de alimentación POE.
A medida que la tecnología WLAN evoluciona a Wi-Fi 6 y futuro wi-fi 7, Los cables tradicionales de pares retorcidos no pueden soportar la evolución a largo plazo del ancho de banda. La óptica de fibra no puede resolver el problema de la fuente de alimentación de POE, Entonces nació la solución de cable híbrido optoelectrónico.
El nacimiento del cable híbrido óptico
El funcionamiento normal de los servicios de red generalmente requiere que el equipo a través del cable resuelva dos aspectos del problema.: la fuente de alimentación del equipo en sí y la transmisión de datos.
Sin embargo, Hay algunos dispositivos con entornos de instalación relativamente complejos., como WLAN APS, 5G estaciones base pequeñas, cámaras de videovigilancia, y así. Es difícil encontrar enchufes eléctricos adecuados alrededor del entorno de instalación de estos dispositivos., y es difícil suministrar energía a los dispositivos.
En tales escenarios, A menudo se espera que un cable pueda resolver simultáneamente el problema de la fuente de alimentación del equipo y la transmisión de datos.
En el cable de comunicación, De acuerdo con los diferentes medios, se pueden dividir en fibra óptica como medio de transmisión del cable óptico y alambre de cobre Como medio de transmisión de cable de cobre.
La fibra óptica usa la Principio de reflejo total de la luz Para la transmisión de datos, que tiene las ventajas del gran ancho de banda, baja pérdida, y larga distancia de transmisión.
Sin embargo, El material de la fibra óptica es la fibra de vidrio, que es un aislante eléctrico y no puede soportar una fuente de alimentación POE.
Y el cable de cobre usa metal como medio de transmisión, que utiliza el principio de onda electromagnética para la transmisión de datos.
El cable de cobre puede transmitir tanto las señales de datos como las señales de alimentación.
Sin embargo, Hay un efecto térmico en el proceso de transmisión, Por lo tanto, la pérdida es grande y no es adecuada para la transmisión de datos de larga distancia.
En la especificación de cableado integrado de la red, requisitos claros, La longitud total del enlace del cable del par retorcido no puede exceder 100 metros.
Para el futuro, La necesidad de un cable en soporte de la evolución a largo plazo del ancho de banda al mismo tiempo para resolver el problema de la fuente de alimentación POE, y el cable híbrido fotoeléctrico es una solución más razonable.
El cable híbrido óptico es la fibra óptica y el cable de cobre integrado en un cable, Utiliza fibra óptica para transmitir señales de datos, Uso de alambre de cobre para transmitir señales de alimentación, Tomando lo mejor de ambos mundos.
Ambos pueden completar la transmisión de datos de alta velocidad, pero también pueden completar la fuente de alimentación del equipo de larga distancia.
La sección transversal del cable de fibra óptica híbrida se muestra en la figura a continuación.
Integra conductores ópticos de fibra y cobre en un solo cable y garantiza que las señales ópticas y eléctricas no interfieran entre sí durante la transmisión a través de estructuras específicas y diseño de capa protectora.
Es adecuado para todo tipo de sistemas de red en el cableado integrado, y puede reducir efectivamente los costos de construcción y construcción de redes, Para lograr el propósito de una línea de múltiples usos.
El uso de cable de fibra óptica híbrida
En la red del campus, El cable de fibra óptica híbrida se usa principalmente para la conexión entre interruptores y AP o módulos remotos.
Para la conexión entre conmutadores y APS, La solución tradicional es Usar cables de pares retorcidos, que puede completar la transmisión de datos y la fuente de alimentación POE para APS.
Sin embargo, con la evolución de la tecnología Wi-Fi, Los requisitos para este cable entre el interruptor y la AP están cada vez más altos.
En particular, el wi-fi orientado al futuro 7 La tecnología requiere que este cable resuelva simultáneamente el problema de la transmisión de datos de alta velocidad y la fuente de alimentación POE de larga distancia.
En términos de ancho de banda, el wi-fi 6 estándar, que actualmente se está comercializando a gran escala, requiere que el ancho de banda de este cable alcance 10 Gbit/s; el futuro wi-fi 7 El estándar requiere que el ancho de banda de este cable alcance 40 Gbit/s.
En términos de la fuente de alimentación POE, Muchos AP se instalan en entornos relativamente complejos y requieren más que 100 metros de poder de poe.
Por ejemplo, Algunos estadios necesitan 300 medidores o incluso más larga distancia de la fuente de alimentación POE.
La distancia tradicional de la fuente de alimentación del par retorcida es solo 100 metros, y no puedo satisfacer la demanda.
Por lo tanto, Los cables híbridos de fibra óptica son la solución ideal para conectar interruptores y APS.
Aplicaciones de cable híbrido óptico
Para la conexión entre el interruptor y el módulo remoto, Si se usa un cable de par retorcido, La distancia de transmisión solo se puede limitar a 100 metros. En el hotel, médico, educación, y otros escenarios, 100 los medidores no son suficientes.
Si usa fibra óptica, Debe suministrar energía al módulo remoto por separado, que trae costos adicionales de implementación de energía y gestión.
Si el módulo remoto está conectado utilizando un cable híbrido optoelectrónico, Puede realizar simultáneamente la fuente de alimentación POE a larga distancia y la transmisión de datos de alta velocidad. Es más, en este caso, La ubicación de instalación del módulo remoto no tiene que limitarse a la sala de energía débil, pero se puede sacar directamente al escritorio del usuario, que ahorra enormemente los costos de cableado y gestión.
Estructura y principio del cable híbrido óptico
El cable híbrido óptico integra fibra óptica y alambre de cobre en un cable, en el que la fibra óptica solo es responsable de la transmisión de señales de datos.
El cable de cobre solo es responsable de la transmisión de señales de alimentación para que se pueda utilizar un cable de fibra óptica híbrida para transmitir datos y alimentación de POE al AP al mismo tiempo.
¿Por qué el cable híbrido puede admitir la evolución a largo plazo del ancho de banda y la fuente de alimentación POE de larga distancia?, Mientras que el par retorcido o la fibra óptica no pueden?
Transmisión de señal de datos
En primer lugar, En un cable híbrido optoelectrónico, Las señales de datos se transmiten a través de la fibra óptica.
Esto le permite aprovechar al máximo la comunicación de fibra óptica y cumplir con la evolución a largo plazo del ancho de banda y la distancia..
El cable de par retorcido usa alambre de cobre como medio de transmisión, entonces la señal de datos se verá afectada por la resistencia y la capacitancia cuando se transmita en el cable de cobre, que inevitablemente conducirá a la atenuación y distorsión de la señal de datos.
La atenuación y la longitud del cable tienen una relación con la longitud del cable, A medida que aumenta la longitud, La atenuación de la señal también aumenta.
Cuando la atenuación o la distorsión de la señal alcanza un cierto nivel, afectará la transmisión efectiva de la señal.
Por lo tanto, En la especificación de cableado integrado de la red, Se requiere que la distancia del cableado de par de pares retorcidos no exceda 90 metros, y la longitud total del enlace no debe exceder 100 metros.
La comunicación de fibra óptica utiliza el principio de reflejo total de la luz, en cuyo caso no hay pérdida de energía debido al efecto térmico de la corriente.
Al mismo tiempo, No hay diafonía de señal debido a la inducción electromagnética.
Por lo tanto, La pérdida de la comunicación de fibra óptica es muy pequeña, y la distancia de transmisión y el ancho de banda se pueden mejorar enormemente.
Factores que afectan la distancia de la transmisión
En segundo lugar, En el cable híbrido optoelectrónico, El conductor de cobre solo es responsable de transmitir señales de energía, y es corriente continua, Entonces la distancia de transmisión es relativamente larga.
Según la prueba, Después de que alcanza la distancia de suministro de alimentación 300 metros, La potencia de la fuente de alimentación de 60W aún se puede garantizar.
Pero el cable de cobre después de todo tiene resistencia, El proceso de transmisión aún producirá efectos térmicos, y continuará habiendo atenuación energética.
Por lo tanto, Incluso si la señal de DC, Su distancia de transmisión todavía es limitada.
De este modo, La distancia de transmisión del cable de fibra óptica híbrida está determinada por la distancia de transmisión de la señal de CC en el cable de cobre.
En el futuro, con la mejora de la tecnología y los procesos, es posible lograr 1000 medidores o incluso más.
Tal distancia ya puede satisfacer las necesidades de la mayoría de los escenarios de la fuente de alimentación Poe de larga distancia.
Evolución del cable híbrido óptico
Según las diferencias en los tipos de interfaz, Los cables híbridos de fibra óptica han pasado por la evolución de la primera y segunda generación.
La interfaz del cable de fibra óptica híbrida de primera generación (Cable híbrido de fibra óptica 1.0) está separado optoelectránicamente, y la interfaz del cable de fibra óptica híbrida de segunda generación (Cable híbrido de fibra óptica 2.0) ¿Está optoelectrónicamente unido?.
Esto se muestra en la figura a continuación.
Comparación de cable híbrido óptico 2.0 y 1.0
La primera generación de cable de fibra óptica híbrida requiere un puerto óptico y un puerto eléctrico para conectarse al dispositivo.
El puerto óptico utiliza módulos ópticos de grado comercial ordinario y fibra de conector LC ordinaria, y el puerto eléctrico utiliza conectores RJ45. El puerto óptico se utiliza para la transmisión de datos y el puerto eléctrico se utiliza para la fuente de alimentación POE.
El cable híbrido óptico de segunda generación se conecta al dispositivo y solo ocupa una interfaz híbrida óptica. El apareamiento se realiza con un módulo óptico híbrido óptico y coletas de conector PDLC o cables de parche.
La interfaz híbrida óptica se puede utilizar tanto para la transmisión de datos como para la potencia de POE.
Diferencias entre el cable híbrido óptico 1 y 2
En comparación con el cable híbrido óptico 1.0, El mayor cambio en el cable híbrido óptico 2.0 es que el puerto de interruptor híbrido óptico se ha cambiado de una separación optoelectrónica a una integración optoelectrónica.
La optimización de la estructura del cable híbrido facilita la fusión y el uso del cable, y al mismo tiempo duplica la densidad de los puertos ópticos y eléctricos. Cable ZMS cree que en el futuro, cable híbrido 2.0 se convertirá en la corriente principal del cable híbrido óptico.