在所有移動軍用和機載平臺中，正在從機械系統(tǒng)向電子控制系統(tǒng)過渡。隨著電子內(nèi)容的不斷增長，每個平臺上發(fā)生的處理負載也在不斷增長。嵌入式計算機越來越復雜，因為它們需要支持傳感器、雷達、視頻流和遠程控制功能。分布式處理、設(shè)備互連和設(shè)備之間的通信導致這些設(shè)備之間互連的帶寬需求呈指數(shù)級增長。IEEE 1394和USB等傳統(tǒng)協(xié)議在這些平臺上仍有傳統(tǒng)應用，但大多數(shù)新平臺和平臺改造正在轉(zhuǎn)向以太網(wǎng)作為其事實上的通信協(xié)議，在大多數(shù)平臺上支持1 Gbps，在某些有效載荷中增長到10 Gbps。

隨著速度的提高，問題是使用傳統(tǒng)的銅纜作為物理互連還是升級到光纖以支持這些更高的速度。在我的專欄中，我通常會介紹以太網(wǎng)背后的技術(shù)。今天，我想我應該退后一步，談?wù)勎锢砻浇?，并解釋在同一平臺上使用這兩種媒介的差異和復雜性。

顯而易見：尺寸和重量：我認為每個看過傳統(tǒng) Cat 5/Cat 6 和光纖電纜的人都能看到這里的明顯差異：與屏蔽 Cat 5e 電纜相比，雙工光纖電纜可節(jié)省約 25% 的空間和 50% 的重量。光纖電纜比銅纜更輕、更細、更高效，因此它們在安裝中占用的空間要少得多。然而，光纖往往更脆弱，需要特殊的工具來終止連接。

支持的傳輸速度：傳統(tǒng)的 Cat5 雙絞線銅纜支持每秒 100 兆比特 （Mbps） 的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，而 Cat6 支持非常令人印象深刻的每秒 10 千兆位 （Gbps） 速度，最遠可達 300 英尺（請參閱信號丟失）。

對于光纜，這是一個棘手的答案。每天都在測試新的光纖和新的傳輸協(xié)議。為了移動軍事平臺，假設(shè)光纖可以支持從100 Mbps到10 Gbps的任何地方。然而，在數(shù)據(jù)中心和服務(wù)提供商互連中，光纖支持 40、50、75 和 100 Gbps 的傳輸速度——甚至 400 Gbps 的速度也在測試和實施中。

信號丟失：如前所述，銅質(zhì)以太網(wǎng)電纜的固有缺點之一是它們在長距離內(nèi)會遇到信號丟失。銅線的有效極限約為100米。超過該距離的距離需要以太網(wǎng)擴展器、以太網(wǎng)交換機或媒體轉(zhuǎn)換器，它們基本上可以將兩條銅線連接在一起或終止銅線，然后向光纖連接添加鏈路以獲得額外的距離。

另一方面，光纖電纜可以在沒有明顯信號損失的情況下運行。新技術(shù)不斷被開發(fā)出來。如今，單模光纖可以支持高達 100 Gbps 的傳輸距離，最長可達 10 公里，而不會造成明顯的信號損失。

EMI和串擾：就其本質(zhì)而言，銅纜容易受到串擾以及射頻和電磁干擾（EMI）的影響，因為它正在傳輸電信號。Cat6 以太網(wǎng)電纜通過多種措施減少但不能消除干擾，包括用于分隔雙絞線的內(nèi)部花鍵。

由于光纖電纜不傳輸電力，而是攜帶光，因此不受可能困擾銅纜的干擾問題的影響

其他環(huán)境問題： 從長遠來看，銅電纜可能會造成火災隱患，因為有電流通過護套會隨著時間的推移而磨損。由于光纖信號的傳輸不涉及電力，因此不必擔心火災。

人們普遍認為，纖維的尺寸和重量使其承受安裝壓力的能力較差，但事實并非如此。纖維比銅更耐用，張力極限高得多，并且更能抵御極端環(huán)境。

那么，為什么我們沒有將所有平臺轉(zhuǎn)換為通過傳統(tǒng)的Cat 5電纜使用光纖呢？我想有幾個原因。

1）直到最近，光纖還比電纜貴。在過去的幾年里，光纖的經(jīng)濟性發(fā)生了巨大變化，因此成本變得越來越少。

2）光纖對加捻和扭結(jié)敏感，曾經(jīng)是一個復雜的安裝。隨著更新的光纖、連接器和安裝工具的出現(xiàn)，這種情況正在迅速改變。

3）銅的安裝基礎(chǔ)龐大，不會很快消失，因此許多人認為向光纖的演變?nèi)匀皇强蛇x的。

4）許多需要連接的設(shè)備仍然只有銅連接器接口。

同時，有幾種方法可以處理這種轉(zhuǎn)變。許多以太網(wǎng)交換機支持銅纜和光纖的連接，以便與任一物理介質(zhì)連接的設(shè)備可以相互通信。物理介質(zhì)轉(zhuǎn)換器可以充當兩種物理介質(zhì)之間的橋梁，提供各種配置，支持光纖輸入/銅輸出或銅輸入/光纖輸出或其他各種配置。

企業(yè)數(shù)據(jù)中心和服務(wù)提供商在幾乎所有新部署中都率先用光纖取代銅纜。移動和機載平臺落后于這種發(fā)展有幾個原因 - 速度要求不那么苛刻，現(xiàn)場維修和部署通常更加困難，最后是成本。我們將繼續(xù)看到從銅到光纖的演變，但速度要可控得多。與此同時，我們將在未來幾年繼續(xù)看到這兩種物理連接技術(shù)共存。

審核編輯：郭婷