فیبر نوری، کابل زوج به هم تابیده و کابل کواکسیال اصلی‌ترین کابل‌های شبکه برای استفاده در سیستم‌های ارتباطی به شمار می‌روند. این سه نوع با هم متفاوت بوده و هر یک از آنها برای کاربردهایی مناسب می‌باشد. از آن‌جا که این کابل‌ها می‌توانند به طور برابر در ارتباطات شبکه اعمال شوند، چگونه می‌توان آنها را از نظر ویژگی‌ها و مشخصات تمییز داد؟ تفاوت کابل فیبر نوری با زوج کابل به هم تابیده و کواکسیال در عملکرد و ظرفیت چگونه است؟ اگر گه این پرسش‌ها و پرسش‌های مشابه دیگر جزو سوالات شما در رابطه با شبکه و کابل‌های شبکه است، پیشنهاد می‌شود این مطلب تا انتها مطالعه شود. در این مطلب ابتدا هر یک از کابل‌ها به اختصار معرفی شده و در ادامه از نظر عملکرد و هزینه‌ای با هم مقایسه شده‌اند.
کابل فیبر نوری (Optic Fiber Cable)
کابل فیبر نوری یکی از انواع کابل‌های اترنت است. انتقال داده‌ها در این نوع کابل به کمک چند فیبر نوری انجام می‌گیرد؛ در واقع با عبور دادن پالس‌های نور از لوله‌های شیشه‌ای کوچک، داده‌ها منتقل می‌شوند. ظرفیت انتقال کابل فیبر نوری از زوج کابل‌های به هم تابیده 26000 برابر بیش‌تر است.
کابل فیبر نوری در دو نوع اصلی فیبر نوری سینگل مود (SMF-Single Mode Fiber) و فیبر نوری مالتی مود (MMF-Multi Mode Fiber) وجود دارد. تفاوت سینگل مود و مالتی مود در این است که فیبر نوری سینگل مود یا تک حالته هسته کوچکی دارد و در هر زمان تنها به یک حالت نور اجازه انتشار می‌دهد. نوع متداول فیبر نوری سینگل مود OS2 است و به طور کلی انتقال داده در مسافت‌های طولانی- چندین کیلومتر- را پشتیبانی میکند.
این در حالی است که فیبر نوری مالتی مود هسته بزرگ‌تری دارد و می‌تواند حالت‌های نور مختلف را هم‌زمان عبور داده و منتشر کند. حداکثر فاصله انتقال یا مسافت قابل پشتیبانی توسط این نوع فیبر نوری 550 متر با سرعت 10 گیگ گفته شده است؛ از این رو برای ارتباطات با فواصل کوتاه مناسب است (امکان پشتیبانی از مسافت‌های بیش‌تر با سرعت انتقال کم‌تر وجود دارد). انواع متداول موجود از فیبر نوری مالتی مود نیز OM1, OM2, OM3, OM4, OM5 می‌باشند.
کابل زوج به هم تابیده (Twisted Pair Cable)
کابل زوج به هم تابیده عمدتا در ارتباطات تلفنی و اکثر شبکه‌های اترنت مدرن کاربرد دارد. این نوع کابل در واقع نوعی سیم‌کشی است که در آن دو رسانا (سیم) یک مدار به یکدیگر پیچ خورده و با تشکیل زوج سیم، داده‌ها را انتقال می‌دهند. در حقیقت زوج سیم‌ها به یکدیگر پیچ می‌خورند تا تداخل نویز ایجاد شده توسط جفت‌های مجاور را خنثی نموده و از داده‌های انتقال یافته در برابر این تداخلات و تداخلات الکترومغناطیسی حفاظت کنند.
دو نوع کابل اترنت زوج به هم تابیده وجود دارد:
- کابل UTP
- کابل STP
کابل UTP
به کابل زوج به هم تابیده بدون شیلد یا محافظ، کابل UTP می‌گویند که مخفف عبارت Unshielded Twisted Pair است. این نوع کابل مقرون به صرفه بوده و در انواع متداول cat5, cat5e, cat6, cat6a, cat7 موجود می‌باشد. کابل UTP مسی است و به دلیل عدم وجود محافظ در مکان‌هایی که نویز کم‌تری دارند، استفاده می‌شود.
کابل STP
کابل مسی STP کابل زوج به هم تابیده دارای شیلد یا محافظ است. در این نوع کابل بر روی هر زوج سیم فویل به عنوان پوشش قرار داده می‌شود، سپس هر چهار زوج سیم شیلد دار با یک پوشش فلزی به هم تابیده یا فویل پوشش داده می‌شوند. کابل STP استفاده شده در نصب یا راه‌اندازی اترنت عمدتا 150 اهم است. این کابل به دلیل وجود لایه محافظ نسبت به تداخلات بهتر از کابل UTP عمل کرده و نویز را در داخل و بیرون کابل کاهش می‌دهد (حتی اگر که هر دو نوع کابل را بتوان در اترنت ده گیگابایتی 10GBASE-T به کار گرفت). البته این نوع کابل گران‌تر بوده و نصب و راه‌اندازی آن نیز سخت می‌باشد.
کابل کواکسیال (Coaxial Cable)
کابل کواکسیال که به کابل کواکس نیز معروف است، برای انتقال سیگنال‌های فرکانس بالا طراحی شده است. این کابل از یک هادی مسی گرد و سه لایه محافظ و عایق دیگر تشکیل شده است که تداخل سیگنال از دستگاه‌هایی چون موتورها، تجهیزات نوری و سایر منابعی که باعث تداخل الکترومغناطیسی EMI می‌شوند را مانع می‌شود.
در واقع این کابل که برای انتقال داده‌های صوتی و تصویری در مکان‌هایی همچون مراکز رادیو، تلویزیون و خانه‌ها گزینه مناسبی به شمار می‌رود از چهار لایه تشکیل شده است؛ لایه اول یک هادی مسی است که با لایه دوم که به عنوان عایق عمل میکند و معمولا از جنس پلی اتیلن است پوشانده می‌شود، سپس لایه سوم بر روی آن قرار داده می‌شود، این لایه مفتول مسی بافته شده است که برای کاهش نویز بر روی عایق نخست قرار می‌گیرد. و در آخر روکش نهایی که از جنس PVC می‌باشد و عایق دما و حرارت است از سه لایه دیگر محافظت میکند.
ناگفته نماند که وجود این لایه‌های محافظ سبب شده تا کابل کواکسیال از مسافت و یا طول کابل طولانی‌تری پشتیبانی نماید؛ به این معنا که دو دستگاه با مسافت طولانی‌تر را به یکدیگر وصل نمود.
انواع مختلفی از کابل کواکسیال وجود دارد اما تنها دو نوع RG59 و RG6 بیش‌ترین استفاده را برای کاربردها و مصارف خانگی (غیر صنعتی) دارند. همانطور که مشاهده می‌شود در کنار شماره کابل از دو حرف RG استفاده شده که مخفف Radio Guide است و به معنای راهنمای رادیویی است و قدمت آن به جنگ جهانی دوم بازمی‌گردد و امروزه معنای خاصی ندارد.
| تعریف | انواع کابل کواکسیال |
|---|---|
| این نوع کابل کواکسیال به عنوان کابل پایه یا معمولی شناخته می‌شود. این کابل نازک‌تر بوده (هادی مرکزی نازک‌تر است) و محافظ کم‌تری دارد و برای کابل انتقال داده تلویزیونی و برای مسافت‌های کوتاه مناسب می‌باشد. | RG59 |
| این نوع کابل هادی بزرگ‌تری دارد، به همین جهت کیفیت سیگنال خوبی را ارائه می‌دهد. عایق این نوع کابل ضخیم‌تر بوده و از محافظ بهتری برخوردار است. کابل RG6 برای انتقال سیگنال ویدیویی دیجیتال و استفاده در تلویزیون‌های ماهواره‌ای گزینه مناسبی می‌باشد. | RG6 |
تفاوت کابل فیبر نوری با کابل زوج به هم تابیده و کابل کواکسیال در چیست؟!
علاوه بر تفاوت‌های ساختاری که میان این سه نوع کابل شبکه وجود دارد و در بخش‌های قبلی با معرفی هر یک از کابل‌های فیبر نوری، زوج به هم تابیده و کواکسیال به آن اشاره شد، از لحاظ عملکرد و ظرفیت نیز متمایز از یکدیگر هستند.
سرعت، پهنای باند و فاصله انتقال
از مهم‌ترین دلایل انتخاب بین این سه کابل، تفاوت کابل فیبر نوری با زوج به هم تابیده و کواکسیال در سرعت، پهنای باند و مسافت قابل انتقال است.
دو نوع کابل کواکسیال و زوج به هم تابیده از مس تولید شده‌اند و یا سیمی بر پایه مس می‌باشند که با مواد دیگری نظیر PVC عایق و احاطه شده‌اند. این دو نوع می‌توانند صوت، تصویر (سیگنال‌های تلویزیون و تلفن) و داده‌ها را به شکل سیگنال‌های الکتریکی انتقال دهند. این در حالی است که کابل فیبر نوری می‌تواند همان سیگنال‌ها را با پهنای باند بسیار بالاتر، سرعت بیش‌تر و فرکانس بالاتر انتقال دهد چرا که این نوع کابل همانطور که بیان شده از لوله‌های بسیار نازک و انعطاف‌پذیر شیشه یا پلاستیک ساخته شده‌اند.
| فاصله انتقال | پهنای باند | سرعت | نوع کابل |
|---|---|---|---|
| بیش از 80 کیلومتر | بالاتر از 4700 مگا هرتز | 10/100/1000 Mbps, 10/40/100/200 Gbps | فیبر نوری |
| بیش از 100 متر | بالاتر از 4700 مگا هرتز | بیش‌تر از 10 گیگا بایت در ثانیه (Gbps) | زوج به هم تابیده |
| بیش از 500 متر | 750 مگا هرتز (پیش فرض) | – | کواکسیال |
تفاوت کابل فیبر نوری با کابل زوج به هم تابیده و کواکسیال در قیمت
عموما کابل فیبر نوری به علت کارایی و ظرفیت بالایی که دارد از کابل مسی گران‌تر است. با این حال، در بازار فروش کابل و تجهیزات شبکه، قیمت نهایی کابل فیبر نوری، کابل زوج به هم تابیده و کابل کواکسیال توسط فروشندگان و تامین کنندگان مختلف، متفاوت گفته می‌شود.
البته لازم به ذکر است، کابل فیبر نوری در مقایسه با دو نوع دیگر با همان اندازه یا طول کابل قیمت پایین‌تری دارد اما نصب و راه‌اندازی کابل‌های فیبر نوری به دلیل وجود سایر تجهیزات مورد نیاز به ویژه ترانسیورهای نوری می‌تواند گران‌تر تمام شود. علاوه بر این، کابل زوج به هم تابیده با کانکتور RJ45 هزینه کم‌تری نسبت به کابل کواکسیال دارد که اغلب با کانکتور BNG ارائه می‌گردد.
تفاوت کابل فیبر نوری با کابل زوج به هم تابیده و کواکسیال در نصب
اگر چه قابلیت اطمینان و انعطاف‌پذیری پهنای باند در کابل فیبر نوری مزیت بزرگی به‌شمار می‌رود اما این کابل به اندازه دو نوع کواکسیال و زوج به هم تابیده متداول نبوده و استفاده از آن شایع نیست. همچنین این کابل (فیبر نوری) نسبت به کابل کواکسیال و کابل زوج به هم تابیده شکننده‌تر و نازک‌تر است که همین امر باعث شده تا برای نصب، راه‌اندازی و نگهداری به مراقبت‌های بیش‌تری نیاز داشته باشد.
کابل کواکسیال در مقایسه با زوج کابل به هم تابیده مقدار مسافت بیش‌تری را پشتیبانی میکند، با این وجود، قرار گرفتن عایق دی الکتریک در اطراف هسته مسی در کابل کواکسیال نصب و همچنین نگهداری از آن را سخت میکند.
تفاوت کاربرد کابل فیبر نوری با زوج به هم تابیده و کواکسیال
کابل‌های فیبر نوری نه تنها برای پشتیبانی از ارتباطات دوربرد بین شهرها و کشورها بلکه در پروژه‌ها و کاربردهای بیرون شهر (حومه شهرها که به هم نزدیک هستند) برای دسترسی مستقیم نظیر FTTC, FTTB, FTTP, FTTH و … نصب و به کار گرفته می‌شوند که به این اتصالات کوتاه «last mile» می‌گویند. همچنین این کابل‌ها به طور گسترده در مراکز داده‌ای که به انتقال حجم زیادی از داده‌ها و اطلاعات نیاز است، استفاده می‌شوند.
زوج کابل‌های به هم تابیده اغلب در شبکه‌های تلفن، شبکه‌های داده یا همان دیتا و حفاظت الکترومغناطیسی کابل استفاده می‌شود.
از کاربردهای کابل کواکسیال می‌توان به استفاده از آنها به عنوان خطوط تغذیه که فرستنده‌ها و گیرنده‌های رادیویی را به آنتن‌هایشان متصل می‌کنند، به کارگیری در شبکه‌های کامپیوتری (اینترنت)، صوت دیجیتال (S/PDIF)، توزیع سیگنال‌های تلویزیون‌های کابلی و اتصالات HDMI (رابط رسانه‌ای با کیفیت بالا ) اشاره نمود.
خلاصه
در مجموع تفاوت‌های آشکاری میان سه نوع کابل شبکه پرکاربرد یعنی کابل فیبر نوری، کواکسیال و زوج بهم تابیده وجود دارد. البته به نظر می‌آید همانگونه که تکنولوژی به سرعت در حال توسعه است، تمایل به استفاده از فیبر نوری بیش‌تر شده و به تقاضا و نیاز بازار تبدیل شده است. با این وجود، هنوز هم انتخاب کابل شبکه از میان سه کابل فیبر نوری، کواکسیال و زوج بهم تابیده به شدت به کاربرد وابسته است که خود تابع هزینه، مسافت قابل پشتیبانی (فاصله انتقال) و عملکرد است.
