مقاله

تفاوت کابل فیبر نوری با کابل مسی چیست؟

کابل فیبر نوری، یا به عبارت دیگر، تار نوری یک نوع کابل شبکه است که از یک یا چند تار فیبر نوری برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. این کابل‌ها داده‌ها را به شکل پالس‌های نوری از طریق تارهای فیبر نوری انتقال می‌دهند. ظرفیت انتقال داده در کابل فیبر نوری حدوداً 26 هزار برابر بیشتر از کابل‌های شبکه مسی است. از آنجا که کابل‌های فیبر نوری سرعت بالا در انتقال داده، کاهش کمیت سیگنال، مصرف کم انرژی و مقاومت زیاد در برابر تداخل و نویز را دارا می باشند،به عنوان انتخاب اصلی برای استفاده در بخش‌های ارتباطی و شبکه‌های اینترنتی شناخته می‌شوند.

فیبر نوری، با پهنای باند بسیار بالاتر از کابل‌های معمولی، قادر است داده‌های تصویری، صوتی و داده‌های دیگر را با سرعت بسیار بالا تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه و حتی بیشتر انتقال دهد. امروزه، فناوری مخابرات فیبر نوری به دلیل پهنای باند گسترده‌تر  نسبت به کابل‌های مسی و همچنین تاخیر کمتر نسبت به مخابرات ماهواره‌ای، به عنوان یکی از مهم‌ترین ابزارهای انتقال اطلاعات در نظر گرفته می‌شود.

انواع کابل های فیبر نوری

کابل‌های فیبر نوری بر اساس عملکرد انتقال، به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند.

کابل های فیبر نوری مالتی مد (MMF) :

کابل‌های فیبر نوری مالتی مد (MMF) دارای یک هسته بزرگ‌تر نسبت به کابل‌های فیبر نوری سینگل مد می‌باشند.این نوع کابل‌ها به اشتراک‌گذاری و انتشار همزمان چندین اشعه یا حالت نور از یک منبع نور برای ارسال داده‌ها از طریق هر کابل فیبر نوری استفاده می‌کنند.

کابل های فیبر نوری سینگل مد (SMF) :

کابل‌های فیبر نوری سینگل مد (SMF) دارای یک هسته با قطر بسیار کوچک هستند که به اختصار فقط به یک حالت نور برای انتشار همزمان دسترسی می‌دهند.در صنعت فیبر نوری، کابل‌های مالتی مد دارای پنج مدل OM1، OM2، OM3، OM4 و OM5 هستند که برای انتقال داده‌ها در فواصل کوتاه تا متوسط استفاده می‌شوند. از سوی دیگر، کابل‌های فیبر نوری سینگل مد تنها در دو نوع OS1 و OS2 به بازار عرضه می‌شوند که برای انتقال داده‌ها در فواصل بلند و با سرعت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در شبکه‌های فیبر نوری، کابل‌های فیبر نوری مالتی مد معمولاً مسافت انتقالی بین 10 تا 550 متر را پشتیبانی می‌کنند، در حالی که کابل‌های فیبر نوری سینگل مد به دلیل استفاده از لیزر با طول موج کمتر، برای انتقال داده‌ها در مسافت‌های چندین کیلومتر مناسب هستند. ویژگی از اهمیت بالایی برای انتخاب نوع کابل فیبر نوری بر اساس مسافت انتقال داده‌ها و سایر نیازهای شبکه است.

کابل شبکه مسی (twisted pair cables)

کابل‌های شبکه مسی یک نوع کابل شبکه هستند که از سیم‌های مسی با ساختار به هم‌تابیده تشکیل شده‌اند. این کابل‌ها عمدتاً در زیرساخت‌های ارتباطی به ویژه در ارتباطات تلفنی و شبکه‌های اینترنت مورد استفاده قرار می‌گیرند.کابل‌های شبکه مسی یا twisted pair cables از سیم‌های مسی تشکیل شده‌اند که به دور یکدیگر تاب خورده‌اند. ساختار زوج‌های کابل به هم تابیده به این صورت است که دو کنداکتور از یک مدار واحد به هم تابیده شده و یک جفت سیم مداری را تشکیل می‌دهند. این ساختار به کابل‌ها امکان انتقال داده‌ها و اطلاعات با سرعت و کیفیت مناسب را می‌دهد و در بسیاری از شبکه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کابل‌های به هم تابیده محافظت شده (STP) و بدون محافظ (UTP) دو دسته اصلی از کابل‌های شبکه هستند که بر اساس خصوصیات و قابلیت‌های خاص خود، برای محیط‌های مختلفی استفاده می‌شوند. کابل‌های UTP در انواع مختلفی نظیر Cat5، Cat5e، Cat6 و Cat6a عرضه می‌شوند و بیشتر در شبکه‌های داده و ارتباطات استفاده می‌شوند. از سوی دیگر، کابل‌های STP از چهار جفت سیم مسی به هم تابیده شده تشکیل شده‌اند و هر زوج از آن‌ها توسط پوشش فویلی محافظت می‌شود. با پیچیدن چهار جفت سیم مسی در یک فویل و استفاده از کابلی با مقاومت 150 اهم، این کابل‌ها مناسب برای ارتباطات پرسرعت و اطلاعات حساس به انتقال امواج الکتریکی هستند.همچنین برای حفاظت از تداخل‌های الکترومغناطیسی مناسب هستند.انتخاب مناسب بین این دو نوع کابل بستگی به نیازهای شبکه و شرایط محیطی مورد استفاده دارد تا بهترین عملکرد و کیفیت ارتباط برقرار شود.

مقایسه فیبر نوری و سیم مسی

مواد اولیه برای تولید فیبر نوری از جمله شیشه و پلیمرها نسبت به مس ارزان‌تر هستند. به همین دلیل، تولید و ساخت فیبر نوری، از لحاظ مواد اولیه، ارزان‌تر از تولید و استفاده از مس می‌باشد.با اینکه تقویت‌کننده‌های نوری هزینه‌بیشتری نسبت به تجهیزات مرتبط با مس دارند، اما به دلیل کمتر شدن تعداد تقویت‌کننده‌ها در فیبر نوری به دلیل افت سیگنال کمتر، هزینه پایین‌تری برای انتقال اطلاعات نسبت به شبکه‌های مسی به‌وجود می‌آید.

فیبر نوری با قطر و وزن کمتر نسبت به سیم مسی، امکان ارسال حجم زیادی از اطلاعات را با پهنای باند بسیار بیشتری فراهم می‌کند. فیبرهای نوری در کابل‌های نوری بدون هیچ تداخل یا تأثیری بر یکدیگر قرار دارند و میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی بر روی آن‌ها اثر ندارد. این ویژگی مهم از فیبرهای نوری باعث اطمینان از انتقال سریع و پایدار اطلاعات می‌شود.این ویژگی‌ها باعث امکان انتقال اطلاعات با سرعت و کیفیت بالا در فیبرهای نوری می‌شود.

امتیازات و برتری های مس

ویژگی‌هایی مثل رسانایی بالا، شکل‌پذیری بالا و استحکام کششی بالا از ویژگی‌های مهم سیم‌های مس برای کاربردهای الکتریکی می‌باشد. اما در زمینه شبکه و مخابرات، فیبرهای نوری به دلیل ویژگی‌های اختصاصی خود مانند انتقال داده‌ها با سرعت بالا، مقاومت در برابر تداخلات الکترومغناطیسی، برای ارتباطات و شبکه‌های اطلاعاتی بسیار مناسب هستند.به طور کلی، فیبرهای نوری برای کاربردهای مخابراتی از مزایای بیشتری نسبت به سیم‌های مسی برخوردارند.

امتیازات فیبر نوری نسبت به کابل مسی

مصرف برق پایین:

این امر نشان از کارایی بالا و بهره‌وری فیبر نوری در مصرف انرژی دارد. با توجه به کاهش افت سیگنال در فیبرهای نوری و نیاز کمتر به انرژی برای فرستنده، مصرف برق در این فناوری به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. بنابراین، در مقایسه با کابل‌های مسی، استفاده از فیبر نوری موجب صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه‌های ارتباطات می‌شود.

پایداری:

در ارتباطات پرسرعت، جلوگیری از تأثیر نویزهای الکترومغناطیسی در کابل‌های فیبر نوری از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا این ویژگی باعث حفظ کیفیت و پایداری ارتباطات می‌شود. به همین دلیل، تارهای نوری از تداخل با سایر کانال‌های ارتباطی به خوبی محافظت شده‌؛ و به این ترتیب، اطمینان از انتقال داده‌ها به‌صورت پایدار و بدون اختلال فراهم می‌شود.

ارتقا آسان:

امکان ارتقا و بهبود لوازم الکترونیکی در آینده به وسیلۀ پیشرفت تکنولوژی بسیار آسان تر و سریع تر خواهد بود. این بیان مشتاقانه به امید بهبود پایدارتر و عملکرد بهتر لوازم الکترونیکی انجام شده و نشان دهنده این امر است که با پیشرفت تکنولوژی، ارتقا و بهبود سیستم ها و دستگاه های الکترونیکی بدون نیاز به تعویض کامل آنها امکان پذیر خواهد بود.

اندازه نازک تر:

فیبر های نوری نازک تر از سیم های مسی هستند، بنابراین قطر آنها به مراتب کمتر از سیم‌های مسی است.

وزن سبک کابل نوری نسبت به کابل مسی هم رده آن:

کابل‌های فیبر نوری به دلیل وزن کمتر نسبت به کابل‌های مسی، سبکتر هستند. این ویژگی باعث شده که نگهداری، نصب و عملکرد فیبر نوری آسان تر و کارآمدتر شود.همچنین این خصوصیات می‌تواند در بهبود عملکرد و کارایی سیستم‌های فیبر نوری تاثیرگذار باشد.

قیمت ارزان‌تر:

در مقیاس‌های بالا، فیبر‌های نوری نسبت به سیم‌های مسی هزینه کمتری دارند، که این امر می‌تواند برای پروژه‌های بزرگ به توجیه اقتصادی مناسبی منجر شود.

امنیت:

یکی از ویژگی‌های برجسته فیبر‌های نوری، از لحاظ امنیت، عدم تشعشع انرژی است. این ویژگی باعث می‌شود تارهای فیبر نوری به مراتب سخت‌تر برای مزاحمین قابل دسترس باشند، زیرا سیگنال‌هایی که از طریق فیبرهای نوری ارسال می‌شوند، به صورت نوری و بدون تشعشع الکترومغناطیسی انجام می‌شوند. به همین دلیل فیبرهای نوری امنیت بالاتری را برای انتقال داده‌ها ارائه می‌دهند و از جمله انتخاب‌های اصولی برای محیط‌هایی با نیازهای امنیتی حساس محسوب می‌شوند.

ظرفیت بالا:

فیبر نوری دارای پهنای باند بیشتری نسبت به سیم‌های مسی است که به انتقال داده‌های بیشتر و افزایش ظرفیت ارتباطی کمک می‌کند.

فیبر نوری نسبت به سیم‌های مسی از ویژگی‌های برجسته زیر برخوردارند:

تضعیف ناچیز

فیبر‌های نوری دارای تضعیف سیگنال بسیار کمتری نسبت به سیم‌های مسی هستند. این ویژگی باعث می‌شود که امکان انتقال داده‌ها به فواصل بزرگتر و با کیفیت بهتر فراهم شود.

اشتعال‌زا نبودن:

از آنجا که در فیبرهای نوری الکتریسیته وجود ندارد، خطر ایجاد آتش‌سوزی به دلیل جریان الکتریکی وجود ندارد.

فاصله:

فیبر نوری به خوبی برای ارتباطات در شبکه‌هایی با فواصل زیاد به دلیل کمترین افت انرژی، تداخل الکترومغناطیسی کمتر و پهنای باند بیشتر، مناسب است.

سرعت:

فیبر‌های نوری به دلیل قابلیت انتقال اطلاعات با سرعت بالا و حجم بیشتر نسبت به کابل‌های شبکه‌ای مسی، در ارتباطات پرسرعت مانند اینترنت، تلفن‌های همراه، شبکه‌های داده و غیره، نقش مهمی دارند. این قابلیت‌ها باعث ارتقاء عملکرد و بهبود کارایی شبکه‌های ارتباطی می‌شود و از اهمیت بسیاری برخوردارند.

عدم نیاز به نیروی الکتریکی:

از آنجایی که اطلاعات به صورت نوری منتقل می شود. و نیازی به نیروی الکتریکی برای انتقال اطلاعات نیست، فیبر‌های نوری دارای ایمنی بسیار بالا در برابر نویز و تداخلات الکترومغناطیسی می‌باشند.

ترویج نوری:

استفاده از فیبر‌های نوری منجر به از بین بردن نیاز به زمین مشترک بین فرستنده و گیرنده می‌شود. این مزیت باعث ساده‌تر شدن نصب و راه‌اندازی سیستم‌های ارتباطی، کاهش هزینه‌ها و افزایش کارایی و انعطاف‌پذیری سیستم‌ها می‌شود.

 امکان تعمیر فیبر:

یکی از امتیازات اصلی فیبر‌های نوری این است که در صورت نیاز به تعمیرات یا جابجایی، تارهای نوری به راحتی قابل تعویض می‌باشند. این بدین معناست که می‌توان تار فیبر را بدون خطر اتصال کوتاه مدارهای الکتریکی در فرستنده یا گیرنده، تعویض نمود. این ویژگی باعث کاهش هزینه‌ها، زمان تعمیر و نگهداری سیستم‌های ارتباطی می‌شود و از نظر ایمنی و کارایی نیز مزایای قابل توجهی دارد.

انعطاف‌پذیری:

توانایی پیشرفته فیبر‌های نوری در پذیرش و تغییرات با محیط و شرایط مختلف، آن‌ها را به گزینه‌ای مناسب برای انتقال اطلاعات با کیفیت و سرعت بالا در مواردی مانند دوربین‌های دیجیتال تبدیل کرده است.

پهنای باند بالا:

با پهنای باند فعلی این فناوری، که در حال حاضر ۱۷۰ گیگابایت در ثانیه است، دانشمندان اعتقاد دارند که قابلیت ارتقاء آن به مقدار چند صد ترابایت نیز وجود دارد.

عدم تداخل:

در فیبرهای نوری، سیگنال‌های نوری بدون هیچ تأثیری بر فیبرهای دیگر عبور می‌کنند و به همین دلیل تداخل الکترومغناطیسی هم ایجاد نمی‌شود. این ویژگی با سیم‌های مسی که ممکن است با تداخل‌های ناخواسته مواجه شوند، متفاوت است. به همین دلیل، فیبرهای نوری به عنوان یک فناوری پایدار و کارآمد برای انتقال داده‌ها و اطلاعات شناخته می‌شوند.

عدم برقراری انشعاب غیرمجاز:

در شبکه‌های فیبر نوری، برقراری انشعاب اغلب نیاز به قطع فیبر و نصب گیرنده جدید دارد که ممکن است زمان‌بر باشد و به موقعیت سرویس‌دهی آسیب بزند. به همین دلیل، نگهدارنده‌های بستر از تکنولوژی‌های پیشرفته به سرعت محل مورد نظر را شناسایی می کنند تا انجام این فرآیند با کارایی و سرعت بیشتر امکان‌پذیر شود و از بروز توقف سرویس جلوگیری شود. این فرآیند بهبود کارایی و افزایش سرعت در راه‌اندازی خطوط فیبر نوری را تضمین می‌کند.

نتیجه گیری کنیم

کابل فیبر نوری و کابل برق دو نوع کابل با ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوت هستند. کابل فیبر نوری برای انتقال داده‌ها و ارتباطات استفاده می‌شود و از فیبرهای نوری برای انتقال اطلاعات با سرعت بالا استفاده می‌کند. این کابل‌ها برای اتصال شبکه‌های اینترنت، تلفن، تلویزیون، و دیگر خدمات ارتباطی به کار می‌روند و در برابر تداخلات الکترومغناطیسی مقاومت دارند. به علاوه، کابل‌های فیبر نوری برای انتقال اطلاعات بین شهری و بین‌المللی به خصوص مناسب هستند.

از سوی دیگر، کابل برق برای انتقال انرژی الکتریکی بکار می‌رود و جریان الکتریکی را بین ایستگاه‌های تولید برق، زیرساخت‌های توزیع برق و مصرف‌کنندگان نهایی منتقل می‌کند. این کابل‌ها باید مقاومت زیادی در برابر شرایط محیطی نظیر فشار، حرارت، رطوبت و تغییرات دما داشته باشند. به عنوان مثال، کابل‌های برق برای استفاده در محیط‌های خارجی و در معرض شرایط آب و هوایی سخت معمولاً با پوشش‌ها و مواد محافظی تقویت می‌شوند تا از خرابی و عمر کوتاه جلوگیری شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *