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、設備互連和設備之間的通信導致這些設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。今天，我想我應該退后一步，談談物理媒介，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，銅質以太網(wǎng)電纜的固有缺點之一是它們在長距離內會遇到信號丟失。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）銅的安裝基礎龐大，不會很快消失，因此許多人認為向光纖的演變仍然是可選的。

4）許多需要連接的設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連接的設備可以相互通信。物理介質轉換器可以充當兩種物理介質之間的橋梁，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共存。

審核編輯：郭婷