Fibra versus Cobre

Ao planejar uma infraestrutura de cabeamento nova ou atualizada, você tem duas opções básicas: fibra ou cobre. Ambos oferecem transmissão de dados superior. A decisão sobre qual usar pode ser difícil. Muitas vezes, dependerá de sua rede atual, de suas necessidades futuras de rede e de sua aplicação específica, incluindo largura de banda, distâncias, ambiente, custo e muito mais. Em alguns casos, o cobre pode ser uma escolha melhor; em outras situações, a fibra oferece vantagens.

O cabo de fibra ótica está se tornando um dos meios de transmissão de crescimento mais rápido para novas instalações de cabeamento e atualizações, incluindo backbone, horizontal e até aplicativos de desktop. O cabo de fibra óptica é indicado para aplicações que precisam de alta largura de banda, longas distâncias e imunidade total a interferências elétricas. É ideal para sistemas de alta taxa de dados, como Gigabit Ethernet, FDDI, multimídia, ATM, SONET, Fibre Channel ou qualquer outra rede que exija a transferência de grandes arquivos de dados que consomem largura de banda, principalmente em longas distâncias. Uma aplicação comum para o cabo de fibra ótica é como um backbone de rede, onde grandes quantidades de dados são transmitidas. Para ajudá-lo a decidir se a fibra é adequada para sua nova rede ou se deseja migrar para fibra, consulte o seguinte:

Fibra vs. Cobre

 FibraCobre
largura de banda10-Gigabit e alémGigabit
À prova de futuroEvoluindo para o desktopCAT7 em desenvolvimento
Distância40 km+ @ 10 Gbps100m @ 1000Mbps
BarulhoImuneSuscetível a crosstalk de interferência EMI/RFI e picos de tensão
SegurançaQuase impossível de tocar 
TratamentoDiâmetro leve e fino.
Forte força de tração.
Pesado, diâmetro mais grosso.
Especificações de tração rígidas

As vantagens da fibra

Maior largura de banda - Como a fibra fornece uma largura de banda muito maior do que o cobre e tem desempenho comprovado em taxas de até 10 Gbps, ela oferece aos projetistas de rede recursos à prova de futuro à medida que as velocidades e os requisitos da rede aumentam. Além disso, o cabo de fibra ótica pode transportar mais informações com maior fidelidade do que o fio de cobre. É por isso que as redes telefônicas usam fibra, e muitas empresas de CATV estão convertendo para fibra.

Baixa atenuação e maior distância - como o sinal de fibra óptica é feito de luz, ocorre muito pouca perda de sinal durante a transmissão, de modo que os dados podem se mover em velocidades mais altas e distâncias maiores. A fibra não tem a limitação de distância de 100 metros (304,8 pés) do cobre de par trançado não blindado (sem reforço). As distâncias de fibra podem variar de 300 metros a 40 quilômetros, dependendo do estilo do cabo, comprimento de onda e rede. (As distâncias de fibra são geralmente medidas em unidades métricas.) Como os sinais de fibra precisam de menos reforço do que os de cobre, o cabo tem um desempenho melhor.

As redes de fibra também permitem que você coloque todos os seus eletrônicos e hardware em um local central, em vez de ter armários de fiação com equipamentos em todo o edifício.

Segurança—Seus dados estão seguros com cabo de fibra. Não irradia sinais e é extremamente difícil de tocar. Se o cabo for grampeado, é muito fácil monitorar porque o cabo vaza luz, fazendo com que todo o sistema falhe. Se for feita uma tentativa de quebrar a segurança do seu sistema de fibra, você saberá.

Imunidade e confiabilidade—Fiber fornece transmissão de dados extremamente confiável. É completamente imune a muitos fatores ambientais que afetam o cabo de cobre. A fibra é feita de vidro, que é um isolante, portanto nenhuma corrente elétrica pode passar. É imune a interferência eletromagnética e interferência de radiofrequência (EMI/RFI), diafonia, problemas de impedância e muito mais. Você pode passar cabos de fibra próximo a equipamentos industriais sem se preocupar. A fibra também é menos suscetível a flutuações de temperatura do que o cobre e pode ser submersa em água.

Design—A fibra é leve, fina e mais durável do que o cabo de cobre. E, ao contrário do que você possa pensar, o cabo de fibra ótica tem especificações de tração até dez vezes maiores do que o cabo de cobre. Seu tamanho reduzido facilita o manuseio e ocupa muito menos espaço nos dutos de cabeamento. Embora a fibra ainda seja mais difícil de terminar do que o cobre, os avanços nos conectores estão tornando a terminação mais fácil. Além disso, a fibra é realmente mais fácil de testar do que o cabo de cobre.

Migração—A proliferação e os custos mais baixos dos conversores de mídia estão tornando a migração de cobre para fibra muito mais fácil. Os conversores fornecem links contínuos e permitem o uso de hardware existente. A fibra pode ser incorporada às redes em atualizações planejadas.

Padrões—Novos padrões TIA/EIA estão aproximando a fibra do desktop. O TIA/EIA-785, ratificado em 2001, oferece um caminho de migração econômico de Ethernet de 100 Mbps sobre fibra (100BASE-SX). Um adendo recente ao padrão elimina as limitações nos projetos de transceptores. Além disso, em junho de 2002, o IEEE aprovou um padrão Ethernet de 10 Gigabits.

Custos—O custo de cabos de fibra, componentes e hardware está diminuindo constantemente. Os custos de instalação da fibra são mais altos do que os do cobre devido à habilidade necessária para as terminações. No geral, a fibra é mais cara que o cobre no curto prazo, mas pode ser mais barata no longo prazo. A fibra normalmente custa menos para manter, tem muito menos tempo de inatividade e requer menos hardware de rede. E a fibra elimina a necessidade de recablar para maior desempenho da rede.

 

Multimodo ou monomodo, duplex ou simplex?

O cabo de fibra óptica multimodo-multimodo pode ser usado para a maioria das aplicações de fibra em geral. Use fibra multimodo para trazer fibra para o desktop, para adicionar segmentos à sua rede existente ou em aplicações menores, como sistemas de alarme. O cabo multimodo vem com dois tamanhos de núcleo diferentes: 50 mícrons ou 62,5 mícrons.

Modo único—O modo único é usado em distâncias superiores a alguns quilômetros. As empresas de telecomunicações o utilizam para conexões entre centrais de comutação. O cabo monomodo possui um núcleo de vidro de 8,5 mícrons.

Duplex—Use cabo de fibra óptica duplex multimodo ou monomodo para aplicações que requerem transferência de dados simultânea e bidirecional. Estações de trabalho, comutadores e servidores de fibra, modems de fibra e hardware semelhante requerem cabo duplex. Duplex está disponível em modo único e multimodo.

Simplex—Como o cabo de fibra óptica simplex consiste em apenas um link de fibra, você deve usá-lo para aplicativos que requerem apenas transferência de dados unidirecional. Por exemplo, uma balança rodoviária interestadual que envia o peso do caminhão para uma estação de monitoramento ou um monitor de linha de óleo que envia dados sobre o fluxo de óleo para um local central. A fibra Simplex vem em tipos monomodo e multimodo.

 

Cabo de 50 x 62,5 mícrons

Embora o cabo de fibra de 50 mícrons apresente um núcleo menor, que é a parte da fibra que transporta luz, os cabos de 62,5 e 50 mícrons apresentam o mesmo diâmetro de revestimento de vidro de 125 mícrons. Você pode usar ambos nos mesmos tipos de redes, embora o cabo de 50 mícrons seja recomendado para aplicações locais: backbone, conexões horizontais e intraedifícios, e deve ser considerado especialmente para novas construções e instalações. E ambos podem usar fontes de luz LED ou laser.

A grande diferença entre o cabo de 50 mícrons e o de 62,5 mícrons está na largura de banda - o cabo de 50 mícrons apresenta três vezes a largura de banda do cabo padrão de 62,5 mícrons, principalmente em 850 nm. O comprimento de onda de 850 nm está se tornando mais importante, pois os lasers estão sendo usados com mais frequência como fonte de luz.

Outras diferenças são distância e velocidade. O cabo de 50 mícrons fornece comprimentos de link mais longos e/ou velocidades mais altas no comprimento de onda de 850 nm. Veja a tabela abaixo.

 

Tipo de FibraLargura de banda (mínimo)a 850 milhas náuticasa 1310 milhas náuticas
50/125µm500MHz/km500m500m
62,5/125µm160MHz/km220m500m

As virolas: cerâmica ou composto?

Como regra geral, use virolas de cerâmica para conexões de rede críticas, como cabos de backbone ou para conexões que serão alteradas com frequência, como aquelas em armários de fiação. As virolas de cerâmica são moldadas com mais precisão e se encaixam mais perto da fibra, o que dá aos cabos de fibra ótica uma menor perda ótica.

Use virolas compostas para conexões menos críticas para a operação geral da rede e alteradas com menos frequência. Como suas contrapartes de cerâmica, as ponteiras compostas são caracterizadas por baixa perda, boa qualidade e longa vida útil. No entanto, eles não são moldados com tanta precisão e um pouco mais fáceis de danificar, portanto, não são tão adequados para conexões críticas.

 

Teste e certificação de cabos de fibra óptica

Se você está acostumado a certificar cabos de cobre, ficará agradavelmente surpreso com a facilidade de certificar cabos de fibra ótica porque eles são imunes a interferências elétricas. Você só precisa verificar algumas medidas.

  • Atenuação (ou perda de decibéis) — medida em decibéis/quilômetro (dB/km), é a diminuição da intensidade do sinal à medida que ele viaja pelo cabo de fibra. Geralmente, os problemas de atenuação são mais comuns em cabos de fibra óptica multimodo.
  • Perda de retorno—Esta é a quantidade de luz refletida da outra extremidade do cabo de volta à fonte. Quanto menor o número, melhor. Por exemplo, uma leitura de -60 decibéis é melhor do que -20 decibéis. Como a atenuação, a perda de retorno geralmente é maior com o cabo multimodo.
  • Índice de refração graduado—Mede como a luz é enviada pela fibra. Isso é comumente medido em comprimentos de onda de 850 e 1300 nanômetros. Em comparação com outras frequências de operação, essas duas faixas produzem a menor perda de potência intrínseca. (NOTA: Isso é válido apenas para fibra multimodo.)
  • Atraso de propagação—É o tempo que um sinal leva para viajar de um ponto a outro em um canal de transmissão.
  • Refletometria óptica no domínio do tempo (OTDR) - Isso permite isolar falhas de cabo transmitindo pulsos de alta frequência em um cabo e examinando suas reflexões ao longo do cabo. Com o OTDR, você também pode determinar o comprimento de um cabo de fibra óptica porque o valor do OTDR inclui a distância percorrida pelo sinal óptico.

Existem muitos testadores de fibra óptica no mercado hoje. Os testadores básicos de fibra óptica funcionam iluminando uma extremidade do cabo. Na outra ponta, há um receptor calibrado para a intensidade da fonte de luz. Com este teste, você pode medir quanta luz vai para a outra ponta do cabo. Geralmente, esses testadores fornecem os resultados em dB perdidos, que você compara com o orçamento de perda. Se a perda medida for menor que o número calculado pelo seu orçamento de perda, sua instalação está boa. Os testadores de fibra óptica mais recentes têm uma ampla gama de recursos. Eles podem testar sinais de 850 e 1300 nanômetros ao mesmo tempo e podem até verificar se o cabo está em conformidade com padrões específicos.

 

Precauções com fibras

Algumas propriedades específicas do cabo de fibra ótica podem causar problemas se você não tomar cuidado durante a instalação.

  • Perda de energia intrínseca - conforme o sinal óptico viaja pelo núcleo da fibra, o sinal inevitavelmente perde alguma velocidade por absorção, reflexão e dispersão. Esse problema é fácil de gerenciar, certificando-se de que suas emendas estejam boas e que suas conexões estejam limpas.
  • Microdobras—Microdobras são pequenos desvios na fibra causados por dobras, pinças e torções excessivas. O uso de cabos com fibras de reforço e outras técnicas especiais de fabricação minimiza esse problema.
  • Perda do conector—A perda do conector ocorre quando dois segmentos de fibra estão desalinhados. Esse problema geralmente é causado por emendas inadequadas. Arranhões e sujeira introduzidos durante o processo de emenda também podem causar perda do conector.
  • Perda de acoplamento—Semelhante à perda de conector, a perda de acoplamento resulta em potência de sinal reduzida e é causada por acoplamentos de conectores mal terminados.

Lembre-se de ter cuidado e usar o bom senso ao instalar o cabo de fibra. Use componentes limpos. Mantenha a sujeira e a poeira no mínimo. Não puxe o cabo excessivamente ou dobre-o muito bruscamente em qualquer canto. Dessa forma, sua instalação de fibra ótica pode atendê-lo bem por muitos anos.

 

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