船用綜合復(fù)合電纜，是光纖還是電纜？
網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行，一般要求設(shè)備通過(guò)線纜解決兩個(gè)方面的問(wèn)題：設(shè)備本身的供電和數(shù)據(jù)的傳輸。然而，有一些設(shè)備的安裝環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，例如WLAN AP、5G小基站、視頻監(jiān)控?cái)z像頭等，安裝環(huán)境周邊很難有合適的電源插座，設(shè)備供電較為困難。這類場(chǎng)景下往往希望通過(guò)一根線纜同時(shí)解決設(shè)備供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題。
船用綜合復(fù)合電纜，是光纖還是電纜？
在通信線纜中，按照介質(zhì)的不同可以分為以光纖為傳輸介質(zhì)的光纜和以銅線為傳輸介質(zhì)的銅纜。光纖利用光的全反射原理進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，具有帶寬大、損耗低、傳輸距離長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但是光纖的材料是玻璃纖維，是電的絕緣體，無(wú)法支持PoE供電。
而銅線利用金屬作為傳輸介質(zhì)，利用電磁波原理進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，既可以傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，又可以輸送電力信號(hào)，但是在傳輸過(guò)程中會(huì)存在熱效應(yīng)，因此損耗較大，不適合于長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸，在網(wǎng)絡(luò)綜合布線規(guī)范中，明確要求，雙絞線的鏈路總長(zhǎng)度不能超過(guò)100米。面向未來(lái)，需要一種線纜在支持帶寬的長(zhǎng)期演進(jìn)的同時(shí)解決PoE供電的問(wèn)題，而光電混合纜就是一種比較合理的解決方案。
光電混合纜將光纖和銅導(dǎo)線集成在一根線纜中，它使用光纖傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，使用銅線傳輸電力信號(hào)，取兩者之所長(zhǎng)，既可以完成高速率的數(shù)據(jù)傳輸，又可以完成長(zhǎng)距離的設(shè)備供電。光電混合纜的橫截面圖如下圖所示。
光電混合纜是一種集成了光纖和導(dǎo)電銅線的混合形式的電纜，可以用一根線纜同時(shí)解決數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備供電的問(wèn)題。在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，光電混合纜主要用于完成交換機(jī)與AP或遠(yuǎn)端模塊之間的連接，用一根線纜同時(shí)完成AP或遠(yuǎn)端模塊的數(shù)據(jù)傳輸和PoE供電。
隨著WLAN技術(shù)演進(jìn)至Wi-Fi 6以及未來(lái)的Wi-Fi 7，傳統(tǒng)的雙絞線無(wú)法支撐帶寬的長(zhǎng)期演進(jìn)，而光纖又無(wú)法解決PoE供電的問(wèn)題，因此光電混合纜的方案應(yīng)運(yùn)而生。
光電混合纜的使用場(chǎng)景
在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，光電混合纜主要用于交換機(jī)與AP或者遠(yuǎn)端模塊之間的連接，如下圖所示。對(duì)于交換機(jī)和AP之間的連接，傳統(tǒng)的方案是使用雙絞線，這樣既能完成數(shù)據(jù)的傳輸，也可以完成AP的PoE供電。
但是，隨著Wi-Fi技術(shù)的演進(jìn)，對(duì)交換機(jī)和AP之間這段線纜的要求越來(lái)越高，特別是面向未來(lái)的Wi-Fi 7技術(shù)，需要這段線纜同時(shí)解決高速數(shù)據(jù)傳輸和長(zhǎng)距離PoE供電的問(wèn)題。在帶寬方面，目前正在大規(guī)模商用的Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)要求這段線纜的帶寬達(dá)到10 Gbit/s；未來(lái)的Wi-Fi 7標(biāo)準(zhǔn)則要求這段線纜的帶寬需要達(dá)到40 Gbit/s。
在PoE供電方面，很多AP的安裝環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，需要超過(guò)100米的PoE供電，例如某些體育場(chǎng)館的AP需要300米甚至更長(zhǎng)距離的PoE供電，而傳統(tǒng)雙絞線的供電距離只有100米，無(wú)法滿足需求。因此光電混合纜是連接交換機(jī)和AP的理想解決方案。
對(duì)于交換機(jī)和遠(yuǎn)端模塊之間的連接，如果使用雙絞線，傳輸距離只能限制在100米以內(nèi)，而在酒店、醫(yī)療、教育等場(chǎng)景下100米的傳輸距離是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的.
如果使用光纖，又需要單獨(dú)給遠(yuǎn)端模塊進(jìn)行獨(dú)立供電，這帶來(lái)了額外的電力部署和管理成本。如果使用光電混合纜連接遠(yuǎn)端模塊，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離POE供電和高速的數(shù)據(jù)傳輸，而且這種情況下遠(yuǎn)端模塊的安裝位置不用局限于弱電間，可以直接拉遠(yuǎn)到用戶桌面，極大的節(jié)省了布線和管理成本。
光電混合纜將光纖和銅導(dǎo)線集成到一根線纜中，其中光纖只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，而銅線只負(fù)責(zé)電力信號(hào)的傳輸，這樣通過(guò)一根光電混合纜可以同時(shí)給AP進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和PoE供電。為什么光電混合纜就能夠支持帶寬的長(zhǎng)期演進(jìn)和長(zhǎng)距離PoE供電，而雙絞線或者光纖卻不能呢。
首先，在光電混合纜中，數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸是通過(guò)光纖進(jìn)行，這樣可以充分利用光纖通信的優(yōu)勢(shì)，滿足帶寬和距離的長(zhǎng)期演進(jìn)。雙絞線使用銅線作為傳輸介質(zhì)，那么數(shù)據(jù)信號(hào)在銅線上傳輸時(shí)會(huì)受到電阻和電容的影響，這就必然導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號(hào)的衰減和畸變，衰減與線纜的長(zhǎng)度有關(guān)系，隨著長(zhǎng)度的增加，信號(hào)衰減也隨之增加，當(dāng)信號(hào)的衰減或者畸變達(dá)到一定的程度，就會(huì)影響到信號(hào)的有效傳輸。
因此，在網(wǎng)絡(luò)綜合布線規(guī)范中，明確要求，雙絞線的布線距離不能超過(guò)90米，鏈路總長(zhǎng)度不能超過(guò)100米。光纖通信利用了光的全反射原理，這種情況下，不存在因?yàn)殡娏鞯臒嵝?yīng)而產(chǎn)生能量的損耗；同時(shí)，也不會(huì)因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)而產(chǎn)生信號(hào)的串?dāng)_，因此光纖通信的損耗很小，傳輸距離和帶寬都可以得到極大的提升。
其次，在光電混合纜中，銅導(dǎo)線只負(fù)責(zé)傳輸電力信號(hào)，而且是直流電，因此傳輸距離比較遠(yuǎn)，根據(jù)測(cè)試，供電距離達(dá)到300米以后，還可以保證60W的供電功率。但是銅線畢竟有電阻，傳輸過(guò)程中還是會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，還會(huì)繼續(xù)存在能量的衰減，因此即使是直流電信號(hào)，他的傳輸距離仍然是有限的。
這樣，光電混合纜的傳輸距離就決定于直流電信號(hào)在銅線上的傳輸距離，未來(lái)，隨著技術(shù)以及工藝的改良，做到1000米甚至更遠(yuǎn)也是有可能的，這樣的距離已經(jīng)可以滿足絕大多數(shù)場(chǎng)景的長(zhǎng)距離PoE供電的需求了。
光電混合纜的演進(jìn)
根據(jù)接口類型的差異，光電混合纜先后經(jīng)歷了**代和**代的演進(jìn)，**代光電混合纜（光電混合纜1.0）的接口是光電分離的，**代光電混合纜（光電混合纜2.0）的接口是光電合一的，如下圖所示。
光電混合纜2.0和1.0對(duì)比
**代光電混合纜連接到設(shè)備需要分別占用一個(gè)光口和一個(gè)電口，其中光口使用普通商業(yè)級(jí)光模塊和普通LC連接器光纖，電口使用RJ45連接器。光口用于數(shù)據(jù)傳輸，電口用于PoE供電。**代光電混合纜連接到設(shè)備只需要占用一個(gè)光電混合接口，配套使用一個(gè)光電混合光模塊和PDLC連接器的尾纖或跳線。光電混合接口可同時(shí)用于數(shù)據(jù)傳輸和PoE供電。
相比光電混合纜1.0，光電混合纜2.0的*大變化是光電混合交換機(jī)端口從光電分離，變?yōu)楣怆姾弦唬Y(jié)構(gòu)上的優(yōu)化讓光電混合纜的熔接和使用更加簡(jiǎn)單，同時(shí)將光電端口密度提升了一倍，面向未來(lái)，光電混合纜2.0將會(huì)成為主流的光電混合纜。