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以及未來的Wi-Fi 7,，傳統(tǒng)的雙絞線無法支撐帶寬的長(zhǎng)期演進(jìn),，而光纖又無法解決PoE供電的問題，因此光電混合纜的方案應(yīng)運(yùn)而生,。

光電混合纜的誕生

網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行,，一般要求設(shè)備通過線纜解決兩個(gè)方面的問題：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)景下往往希望通過一根線纜同時(shí)解決設(shè)備供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴},。

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100米。面向未來,，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,，它把光纖和銅導(dǎo)線集成到一根線纜中,，通過特定的結(jié)構(gòu)和保護(hù)層設(shè)計(jì)，確保光信號(hào)和電能信號(hào)在傳輸過程中不會(huì)互相干擾,，適用于各類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的綜合布線,，可以有效降低施工和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，達(dá)到一線多用的目的,。

光電混合纜的橫截面

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越高,，特別是面向未來的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。

光電混合纜的結(jié)構(gòu)和原理

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？

光電混合纜的外觀

首先,，在光電混合纜中,，數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸是通過光纖進(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90米,，鏈路總長(zhǎng)度不能超過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)華為的測(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,，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,。

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