Скорость света в Copper VS Fiber - Почему лучше волокна?

Я читаю Компьютерные сети - системный подход 5-е издание , и я натолкнулся на следующую статистику скорости света через разные среды:

Медь - 2,3 Ã-10 8 m /s

Волокно â 2.0 Ã-10 8 m /s

Итак, ошибочны ли эти цифры или есть еще одна причина объяснить, почему медь хуже волокна? Имеет ли волокно лучшую пропускную способность (на объем) или что-то еще?

14 голосов | спросил Remption 1 FebruaryEurope/MoscowbSun, 01 Feb 2015 05:21:47 +0300000000amSun, 01 Feb 2015 05:21:47 +030015 2015, 05:21:47

4 ответа


35

Нет, цифры правильные (стр. 46). Если я могу изменить ваш вопрос, это «Почему я должен использовать волокно, если задержка распространения хуже меди?» Вы считаете, что задержка распространения является важной характеристикой. Фактически (как вы увидите несколько страниц позже), это редко бывает.

Волокно имеет три характеристики, которые делают его превосходящим меди во многих (но не во всех) сценариях.

  1. Более высокая пропускная способность. Поскольку волокно использует свет, его можно модулировать на гораздо более высокой частоте, чем электрические сигналы на медном проводе, что дает вам гораздо более высокую пропускную способность. Также максимальная частота модуляции медного провода сильно зависит от длины - индуктивность и емкость возрастают с длиной, уменьшая максимальную частоту модуляции.

  2. Дальнейшее расстояние. Свет над волокном может проехать десятки километров с небольшим затуханием, что делает его идеальным для соединений на большие расстояния.

  3. Меньше вмешательства. Поскольку волокно использует свет, оно невосприимчиво к электромагнитным помехам. Это делает его лучше для «шумных» электромагнитных сред. Кроме того, волокно не проводит электричество, поэтому оно может электрически изолировать устройства.

Но волокно также имеет недостатки.

  1. расходы. Оптические передатчики и приемники могут быть дорогими (100 долларов США) и иметь более строгие экологические требования, чем медный провод.
  2. Волоконно-оптический кабель более хрупкий, чем провод. Если вы слишком сильно согните его, он сломается. Медная проволока гораздо более терпима к движению и изгибу.

  3. Трудно прекратить работу. Размещение разъема на оптическом волокне требует точных инструментов, техники и опыта. Кабели волокон обычно заканчиваются квалифицированными специалистами. Для сравнения, вы можете прервать медный кабель за считанные секунды без тренировки.

ответил Ron Trunk 1 FebruaryEurope/MoscowbSun, 01 Feb 2015 06:28:15 +0300000000amSun, 01 Feb 2015 06:28:15 +030015 2015, 06:28:15
6

Я хотел бы добавить одно преимущество с волоконными соединениями. Рассмотрим связь между двумя зданиями с разным потенциалом земли. Если вы используете меди в этой ситуации, вы можете столкнуться с текущей утечкой и, возможно, опасной ситуацией. Это не относится к волокну, потому что это не проводник.

ответил Peter 3 J000000Friday15 2015, 13:15:16
3

С физической стороны свет, проходящий через среду, замедляется средой в зависимости от ее показателя преломления. У волокна есть добавленная «проблема», когда ядро ​​требует немного более высокого показателя преломления (оптической плотности), чем оболочка, чтобы направлять волну. Эффективная скорость распространения - это скорость света, деленная на показатель преломления.

Медь немного сложнее. Фактические электроны не движутся существенно, это скорее электрическая волна (флуктуация поля), протекающая по кабелю, несколько сопоставимая со звуком в воздухе. Скорость распространения этой волны удивительно не зависит только от проводника, а от комбинации проводника и особенно изолятора (его диэлектрическая проницаемость ), потому что волна должна распространяться через последнюю. Эффективная скорость распространения - это скорость света, деленная на квадратный корень диэлектрической проницаемости.

Как уже отмечалось, на практике существует множество других факторов, способствующих задержке распространения, такой как технология приемопередатчика, накладные расходы на кодирование, форвардная коррекция ошибок и, возможно, повторные передачи.

Что касается волокна «лучше» - он имеет более высокую производительность, но «лучше» зависит от ваших требований, включая стоимость.

ответил Zac67 22 FebruaryEurope/MoscowbThu, 22 Feb 2018 15:08:54 +0300000000pmThu, 22 Feb 2018 15:08:54 +030018 2018, 15:08:54
1

Я полагаю, что другая причина, по которой волокно распространяется «медленнее», чем медь, состоит в том, что свет по определению преломляется по волокну вдоль расстояния по кабелю. Обмен физическими стеками имеет другое значение:

https: //physics.stackexchange .com /вопросы /80043 /, как-быстро делает свет-тревел-через-а-волоконно-оптический кабель-

ответил ColoradoIcculus 26 AMpWed, 26 Apr 2017 09:23:48 +030023Wednesday 2017, 09:23:48

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132