Single Mode vs Multimode Fiber: Kompletné porovnanie vzdialenosti, nákladov, rýchlosti a aplikácií

Pri plánovaní siete z optických vlákien prichádza jedno rozhodnutie skoro a ovplyvňuje takmer všetko ostatné: mal by projekt používať jednovidové vlákno alebo viacvidové vlákno?

Odpoveď nie je len o šírke pásma. Vzdialenosť spojenia, výber vysielača/prijímača, káblová infraštruktúra, cieľová rýchlosť prenosu dát a dlhodobé{1}}náklady na inováciu – to všetko tvorí správnu voľbu. V mnohých skutočných-projektoch nie je rozhodujúcim faktorom samotný optický kábel, ale kombinácia nákladov na optiku, požiadaviek na dosah a rýchlosti, ktoré bude sieť potrebovať na podporu o tri až päť rokov.

Tu je krátka verzia: pre prepojenia na krátke{0}}vzdialenosti v miestnostiach s vybavením, v zónach dátových centier a v prostrediach jednej-budovy, multimódové vlákno spárované s nízkonákladovými -nákladovými VCSEL-vysielačmi a prijímačmi zvyčajne poskytuje najlepšiu rovnováhu medzi výkonom a rozpočtom. V prípade dlhšej chrbticovej siete, kampusových pripojení a sietí navrhnutých pre viac{5}}generačné vylepšenia rýchlosti, jednorežimové vlákno poskytuje dosah, rezervu na prepojenie a škálovateľnosť, ktorým sa multimode nemôže rovnať.

Táto príručka rozoberá technické rozdiely, porovnáva rýchlosť a výkon vzdialenosti podľa rýchlosti prenosu dát, vysvetľuje, kde sa skutočne objavujú cenové výhody, a poskytuje{0}}pokyny pre výber založené na scenárochEthernetové štandardy IEEE 802.3a špecifikácie štruktúrovanej kabeláže TIA.

Aký je rozdiel medzi jednorežimovým a viacrežimovým vláknom?

Jednorežimové aj viacvidové vlákno sú optické káble so skleneným jadrom{0}, ktoré prenášajú údaje ako svetelné impulzy. Základný rozdiel spočíva v tom, ako sa svetlo šíri vo vnútri jadra vlákna, a tento štrukturálny rozdiel vedie k takmer každej praktickej výmene- medzi nimi.

Čo je to jednorežimové vlákno?

Jednovidové vlákno (SMF) má veľmi malý priemer jadra, typicky asi 8,3 až 9 um. Pretože jadro je také úzke, môže sa šíriť iba jeden režim svetla. To prakticky eliminujemodálna disperzia, čo umožňuje optickému signálu cestovať oveľa ďalej s minimálnym šírením impulzov a nižším útlmom. Jednovidové vlákno pracuje pri vlnových dĺžkach 1310 nm a 1550 nm pomocou distribuovaných spätných väzieb (DFB) alebo Fabryho -Pérotových laserových zdrojov.

Podľa klasifikačného systému TIA a ISO/IEC jednovidové vlákno spadá do dvoch tried: OS1 pre vnútorné tesné-káble s vyrovnávacou pamäťou a OS2 pre vonkajšie voľné-trubkové alebo nulové{4}}vodné-káble. Väčšina nových inštalácií v jednom režime používaOS2 vlákno, ktorý podporuje všetky súčasné jednorežimové ethernetové aplikácie a poskytuje nižší útlm na predĺžených vlnových dĺžkach používaných v systémoch s vlnovou dĺžkou -division multiplexing (WDM).

Čo je to multimódové vlákno?

Multimode vlákno (MMF) má väčšie jadro, buď 50 µm alebo 62,5 µm v závislosti od kvality vlákna. Širšie jadro umožňuje súčasné šírenie viacerých svetelných dráh - alebo režimov -. Vďaka tomu je jednoduchšie a lacnejšie spájať svetlo do vlákna pomocou vertikálnych laserov vyžarujúcich -dutinový povrch- (VCSEL) pracujúcich pri 850 nm. Tieto viaceré režimy sa však pohybujú mierne odlišnou rýchlosťou a dostávajú sa k prijímaču v rôznych časoch, čo je jav nazývaný modálna disperzia. To obmedzuje efektívnu prenosovú vzdialenosť, najmä keď sa zvyšuje rýchlosť prenosu dát.

Multimódové vlákno je klasifikované do tried od OM1 po OM5, pričom každý má rôzne modálne hodnoty šírky pásma definované vANSI/TIA-568.3a ISO/IEC 11801. Súčasné nové inštalácie takmer vždy používajú OM3, OM4 alebo OM5 laser-optimalizované vlákno. Podrobný rozpis jednotlivých ročníkov nájdete v časti otypy multimódových vlákien a limity vzdialenostinižšie.

Prečo je to dôležité pre návrh siete?

Tento štrukturálny rozdiel - jeden režim oproti mnohým režimom - sa premieta do každého praktického rozhodnutia:

• vzdialenosť:Jediný režim podporuje dĺžky spojenia od 10 km do viac ako 40 km v závislosti od vysielača a prijímača. Multimode dosahuje maximálne 100 m až 550 m v závislosti od rýchlosti a kvality vlákna.
• Cena optiky:Viacrežimové transceivery založené na VCSEL-stoja podstatne menej na port ako jednorežimové laserové moduly DFB pre spojenia s krátkym-dosahom.
• Presnosť konektora:Väčšie multimódové jadro je tolerantnejšie k toleranciám zarovnania, čo zjednodušujekonektorukončenie a znižuje námahu pri inštalácii v-prostredí s vysokou hustotou.
• Cesta upgradu:Jednorežimové vlákno podporuje všetky súčasné a plánované rýchlosti Ethernetu IEEE 802.3 až do 800 Gb/s na veľké vzdialenosti, zatiaľ čo dosah v multimóde sa zmenšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou prenosu dát.

Single Mode vs Multimode Fiber: Základná porovnávacia tabuľka

Tieto údaje odrážajú štandardné špecifikácie IEEE 802.3. Skutočné nasadené vzdialenosti tiež závisia odvložný stratový, spätný stratový, počet spojov, kvalita konektorov a výpočty rozpočtu straty spojenia špecifické pre každú inštaláciu.

Porovnanie rýchlosti a dosahu vlákna v jednom režime vs

Rýchlosť je miesto, kde sa praktický rozdiel medzi jednoduchým a viacrežimovým režimom stáva najkonkrétnejším. S rastúcou rýchlosťou prenosu dát sa dosah viacerých režimov - niekedy dramaticky zmenšuje. Závod na vlákna, ktorý pohodlne beží 10G na 300 metrov, môže podporovať iba 100G na 70 metrov na tom istom kábli.

Nasledujúca tabuľka sumarizuje maximálny dosah podľa dátovej rýchlosti podľa štandardov IEEE 802.3. Toto sú čísla, na ktoré sa treba odvolávať pri rozhodovaní o tom, ktorý typ vlákna sa hodí pre daný spoj.

Rýchlosť-Referenčná vzdialenosť podľa rýchlosti prenosu dát

Zdroje:Konzorcium technológie TIA Fiber Optics - IEEE 802.3 Multimode Standards; Jednorežimové štandardy TIA FOTC - IEEE 802.3-

Kľúčový vzor, ​​ktorý si treba všimnúť: pri 10G viacrežimový OM4 stále dosahuje 400 m, čo pohodlne pokrýva väčšinu prepojení v rámci-budovy. Pri 100 G klesne to isté vlákno OM4 na 100 m. Pri 400G cez OM3 ste obmedzení na 70 m. Ak sieť potrebuje bežať 100G alebo rýchlejšie nad 100 metrov, alebo ak plán zahŕňa prechod na 400G, jediný režim je jedinou realistickou možnosťou.

Toto je najčastejšia chyba pri plánovaní pri aktualizáciách dátových centier a kampusov: viacrežimový kábel bol nainštalovaný pre 10G, roky fungoval dobre a potom sa stal prekážkou, keď sa sieť presunula na 40G alebo 100G, pretože vzdialenosti sa už nezmestia do limitov multimódového dosahu.

Ako vzdialenosť vlákien ovplyvňuje váš výber

Vzdialenosť je najrýchlejší filter pri akomkoľvek rozhodnutí o výbere vlákna. Keď poznáte dĺžku fyzického prepojenia a cieľovú rýchlosť prenosu údajov, pole možností sa rýchlo zúži.

Menej ako 100 metrov

Pre krátke spojenia v rade rackov, medzi susednými skriňami alebo v rámci jednej miestnosti s vybavením je takmer vo všetkých prípadoch najhospodárnejšou voľbou multimódové vlákno. Pri týchto vzdialenostiach nie je modálny rozptyl zmysluplným obmedzením ani pri vysokých rýchlostiach a cenová výhoda transceiverov SR založených na VCSEL{1}}je významná -, najmä ak projekt zahŕňa desiatky alebo stovky koncových bodov prepojenia.

Typický príklad: list-chrbtica dátového centra so serverom 10G alebo 25G-na-prepínanie odkazov na vzdialenosť 15 metrovprepojovacie kábleaKufrové káble MPO. V tomto prostredí poskytuje multimódový OM4 s optikou SR vynikajúci výkon za zlomok systémových nákladov na jeden režim.

100 až 300 metrov

Toto je oblasť rozhodovania, kde oba typy vlákien zostávajú technicky životaschopné a správny výber závisí od rýchlosti prenosu dát, plánov upgradu a štruktúry rozpočtu.

Pri 10G pokryje viacrežimový OM3 až 300 m a OM4 dosiahne 400 m -, takže multimód funguje dobre. Pri 25G klesne dosah OM4 na 100 m, čo znamená, že spojenia nad 100 m už vyžadujú jeden režim. Pri 100G má multimode OM4 maximum na 100 m a OM3 len na 70 m.

Pri budovaní chrbticových stúpačiek alebo horizontálnych prepojení s dĺžkou 150 až 250 metrov je praktická otázka: akú rýchlosť bude musieť toto prepojenie uniesť o tri až päť rokov? Ak je odpoveďou iba 10G, viacrežimový režim je primeraný. Ak plán obsahuje 25G, 40G alebo 100G, jediný režim poskytuje podstatne viac priestoru.

Bežný scenár v projektoch kampusov: horizontálna stúpačka spájajúca poschodia v administratívnej budove má dĺžku asi 180 m. Pri 10G to OM3 zvláda bez problémov. Keď budova neskôr migruje na 25G alebo 40G, ten istý kábel OM3 už nemusí spĺňať podmienky, čo si vynúti nákladnú prestavbu{8}}káblov, ktorej by sa jeden režim vyhol.

Nad 300 metrov

Nad 300 metrov je štandardnou voľbou jednovidové vlákno. Multimode dosah pri 10G dosahuje maximum pri 400 m na OM4 a stáva sa technicky nerealizovateľným pre vyššie rýchlosti na tieto vzdialenosti. Na rozdiel od toho jednoduchý režim prenáša 10G až 10 km, 100G až 10 km a 400G až 500 m alebo viac v závislosti od typu transceivera.

Spoľahlivým a budúcim-bezpečným riešením je jednorežimové vlákno kombinované s vysielačmi a prijímačmi -triedy LR pre kampusové chrbticové prepojenia medzi budovami, medzi-budovy v priemyselných zariadeniach a akékoľvek prepojenie presahujúce niekoľko stoviek metrov. Vyššie náklady na optiku na jeden port sú kompenzované výrazne dlhším dosahom a škálovateľnosťou pre viac{5}}generácií.

Porovnanie nákladov na jeden režim a viacrežimové vlákno

Jednou z najtrvalejších chýb pri výbere vlákien je porovnávanie ceny kábla za meter a zastavenie. V skutočnosti celkové systémové náklady na optické prepojenie zahŕňajú päť komponentov a ich relatívna váha sa dramaticky líši podľa vzdialenosti a rýchlosti prenosu dát.

1. Cena optického kábla

Ceny surových káblov pre jednorežimové a multimódové vlákno sú často bližšie, než kupujúci očakávajú. Pre štandardné vnútorné rozvodné káble s rovnakým počtom vlákien a typom plášťa je cenový rozdiel medzi OS2 single mode a OM3/OM4 multimode mierny. Vlákno OM5 má na mnohých trhoch prémiové - približne 30-50 % oproti OM4 – čo je jeden z dôvodov, prečo je prijatie pomalšie, ako sa očakávalo.

2. Náklady na vysielač a prijímač

Tu sa objavuje skutočný cenový rozdiel a v drvivej väčšine uprednostňuje multimód na krátke vzdialenosti. 10GBASE-viacrežimový modul SR SFP+ založený na technológii VCSEL zvyčajne stojí zlomok 10GBASE-jednorežimového modulu LR s použitím lasera DFB. Keď projekt zahŕňa stovky portov - ako v strednom alebo veľkom dátovom centre -, úspory na-port predstavujú podstatnú časť celkového rozpočtu.

Táto výhoda sa však pri vyšších rýchlostiach zužuje. Pri 100G a vyššom sa rozdiel v nákladoch medzi multimódovou SR4 a jednomódovou optikou DR4/LR4 zmenšuje, čiastočne spôsobený pokrokom v oblasti kremíkovej fotoniky a rastúcimi objemami obstarávania hyperškálových dátových centier. V prípade prepojení dlhších ako približne 150 metrov pri 100 G sa kombinácia lacnejšieho-kábla s jedným režimom plus optiky LR4 už môže rovnať alebo prekonať viacrežimový v celkových nákladoch.

3. Konektory, prepojovacie panely a nasadenie

V prostrediach dátových centier s vysokou{0}}hustotou, multimódové LC aPrerušovacie káble MPO/MTPdobre sa zhodujú s architektúrami štruktúrovanej kabeláže navrhnutými pre paralelnú optiku s krátkym{0}}dosahom. Jednorežimové ukončenie konektora vyžaduje prísnejšie tolerancie leštenia a starostlivejšiu manipuláciu, čo môže zvýšiť náklady na prácu pri inštaláciách v teréne. Pre pred-koncovú linku avylamovacie káblové zostavyTento rozdiel je minimálny, pretože továrenské ukončenie zabezpečuje presnú prácu.

4. Údržba a spotreba energie

Multimódové transceivery založené na VCSEL-spotrebúvajú menej energie na port ako laserové moduly DFB, čo je dôležité z hľadiska rozsahu. V dátovom centre s tisíckami aktívnych portov môže byť celková úspora energie a chladenia z optiky SR zmysluplná. Pre diaľkové-linky s jedným režimom je vyšší výkon vysielača a prijímača akceptovaným kompromisom-za schopnosť dosahu.

5. Náklady na upgrade a životný cyklus

To je miesto, kde sa krátkodobé{0}}úspory môžu stať-dlhodobým poľutovaním. Viacrežimové káblové zariadenie nainštalované pre 10G nemusí podporovať ďalšiu rýchlostnú úroveň v rovnakých vzdialenostiach. Ak si budúca inovácia na 100G vyžaduje natiahnutie nového kábla s jedným režimom, pretože existujúci viacrežimový kábel presahuje 100 m, náklady na re-káblovanie ďaleko prevyšujú náklady na jeden režim na začiatku.

Rovnica nákladov na životný cyklus je priama: pre spojenia do 100 m, ktoré zostanú v dosahu viacerých režimov aj pri vyšších rýchlostiach, zvyčajne vyhráva viacrežimový režim, pokiaľ ide o celkové náklady. Pre spojenia medzi 100 m a 300 m závisí výber od plánu aktualizácie. Pre čokoľvek nad 300 m poskytuje jednoduchý režim takmer vždy lepšiu dlhodobú-hodnotu.

Typy multimódových vlákien: OM3 vs OM4 vs OM5

Akonáhle rozhodnutie pristane na multimode, ďalšou otázkou je, ktorý stupeň. Staršie typy vlákien OM1 (62,5 µm) a OM2 (50 µm) stále existujú v starších inštaláciách, aleTIA-568.3-Epresunul ich farebné označenia do starej prílohy a na tieto typy vlákien sa nezameriavajú žiadne nové-štandardy vysokej rýchlosti. Pre nové nasadenia sú realistické možnosti OM3, OM4 alebo OM5.

OM3 - The Mainstream Workhorse

OM3 bolo prvé laserové-optimalizované 50/125 µm multimódové vlákno navrhnuté špeciálne pre VCSEL zdroje pri 850 nm. Má efektívnu modálnu šírku pásma (EMB) 2 000 MHz·km a podporuje 10 GBASE-SR do 300 m a 100 GBASE-SR4 do 70 m. OM3 je naďalej široko nasadzovaný v podnikových prostrediach a prostrediach dátových centier, kde sú vzdialenosti medzi prepojením stredné a kde je dôležitá kontrola nákladov.

Kde sa OM3 najlepšie hodí: nové nasadenia s prepojeniami pod 100 m pri 40G/100G alebo pod 300 m pri 10G, kde rozpočet neospravedlňuje prémiu za OM4.

OM4 - Väčšia šírka pásma, väčší priestor

OM4 zdvojnásobuje EMB na 4700 MHz·km pri 850 nm, čo sa priamo premieta do dlhšieho dosahu pri vyšších rýchlostiach. Pri 10G predlžuje OM4 dosah z 300 m (OM3) na 400 m. Pri 100G (100GBASE-SR4) dosahuje OM4 100 m oproti 70 m na OM3. Tých ďalších 30 metrov často robí rozdiel medzi životaschopným spojením a tým, ktoré nespadá do špecifikácií.

Kde sa OM4 najlepšie hodí: projekty dátových centier a kampusov, kde niektoré prepojenia spadajú do rozsahu 70–150 m pri 40G/100G, alebo kde je potrebná dodatočná rezerva na prepojenie na umiestnenie prepojovacích káblov, spojov a konektorov bez rizika straty rozpočtu.

OM5 - Wideband Multimode pre SWDM

OM5 zdieľa rovnaký 4700 MHz·km EMB pri 850 nm ako OM4, takže pre bežné aplikácie s jednou vlnovou dĺžkou funguje rovnako. To, čo odlišuje OM5, je jeho rozšírená špecifikácia v rozsahu vlnových dĺžok 850 – 953 nm, navrhnutá tak, aby podporovala technológiu multiplexovania s krátkym -rozdelením vlnovej dĺžky (SWDM). SWDM umožňuje prenos štyroch vlnových dĺžok cez jeden pár vlákien, čo umožňuje prenos 100G len na dvoch vláknach namiesto ôsmich.

PodIEEE 802,3 cm (400 GBASE-SR4.2)OM5 podporuje 400G cez štyri páry vlákien na vzdialenosť až 150 m, v porovnaní so 100 m na OM4 a 70 m na OM3.

Kde sa OM5 najlepšie hodí: projekty s jasným plánom používať vysielače/prijímače SWDM alebo 400GBASE-SR4.2 a kde je prioritou dizajnu zníženie počtu vlákien v prostrediach s vysokou-hustotou. Ak projekt nemá špecifickú požiadavku SWDM, OM4 poskytuje rovnaký výkon na jednej vlnovej dĺžke- pri nižších nákladoch na kábel.

A čo Legacy OM1 a OM2?

OM1 (62,5/125 µm) a OM2 (50/125 µm, neoptimalizované -laserom-) boli štandardné multimódové voľby do začiatku 21. storočia. Stále existujú v mnohých starších budovách. Kritické obmedzenie: OM1 dokáže niesť iba 10GBASE{13}}SR približne 26–33 m a OM2 dosahuje približne 82 m pri 10G. Pri 40G a vyššej nie je životaschopný ani jeden typ vlákna.

Ak projekt inovácie zahŕňa infraštruktúru OM1 alebo OM2 a cieľom je 10G alebo vyššia, výmena kábla za OM4 alebo single mode je takmer vždy praktickejšia ako pokus o opätovné použitie starého vlákna s prepojovacími káblami na úpravu režimu-, ktoré zvyšujú náklady, zložitosť a riziko riešenia problémov.

Typy vlákien s jedným režimom: OS1 vs OS2

Na strane jedného režimu sú dva stupne OS1 a OS2, definované podľaOdporúčania ITU-T G.652a uvádzané v normách TIA a ISO/IEC.

OS1pokrýva tesné-budované vnútorné jednorežimové káble s maximálnym útlmom 1,0 dB/km pri 1310 nm a 1550 nm. Bolo to bežné v skorých inštaláciách štruktúrovanej kabeláže s jedným režimom.

OS2pokrýva voľnú-trubicu a nulové-vodné-vlákno s maximálnym jednorežimom s maximálnym útlmom 0,4 dB/km pri 1310 nm a 0,3 dB/km pri 1550 nm. Nižší útlm podporuje dlhšie spojenia a je nevyhnutný pre aplikácie WDM, ktoré používajú vlnové dĺžky v rozsahu 1360–1460 nm.

Pre nové inštalácie v jednom režime je OS2 štandardným odporúčaním. Podporuje každú súčasnú a plánovanú ethernetovú aplikáciu s jedným režimom, poskytuje výrazne lepší rozpočet na prepojenie a rozdiel v nákladoch oproti OS1 je na väčšine trhov zanedbateľný. Podrobné porovnanie nájdete v našomJednorežimový sprievodca vláknami OS1 vs OS2.

Najlepšie aplikácie pre jednorežimové a viacrežimové vlákno

Výber vlákna je najpriamejší, keď sa rozhodnutie začína skôr prostredím aplikácie než katalógom produktov.

Dátové centrá

Vo vnútri dátových centier prebieha väčšina prepojení do 100 m - často do 30 m medzi hornými--rackovými prepínačmi a servermi. V tomto prostredí je dominantnou voľbou multimode OM4 s optikou SR alebo SR4, ktorá je poháňaná úsporou nákladov na stovkách alebo tisíckach portov. Uprednostňuje aj vysoká hustota portovprepojovacie káble MPO/MTPa architektúry paralelnej optiky.

V hyperškálovaných dátových centrách a veľkých podnikových zariadeniach sa však čoraz viac využíva jednorežimové vlákno pre chrbticovú-vrstvu a inter{1}}halové spojenia, kde prepojenia presahujú 100 m alebo kde sa plánuje migrácia 400G/800G. Bežným vzorom je viacrežimový pohyb medzi listom-na-chrbticu v kapsule, jednoduchý režim na otáčanie chrbtice-do-naprieč zariadením.

Campus a Enterprise Networks

Prostredia kampusov zvyčajne kombinujú krátke horizontálne trasy vo vnútri budov s dlhšími chrbticovými prepojeniami medzi budovami. Praktickým prístupom je viacrežimový pre pripojenia distribučnej-vrstvy v rámci jednej budovy (kde vzdialenosti zostávajú pod 300 m pri 10G) a jeden režim pre všetky medzi-chrbticové prepojenia budov.

Jednou z najčastejších výčitiek v univerzitnej sieti je nasadenie multimode pre chrbticové spojenie medzi dvoma budovami vzdialenými 200 m od seba pri 1G alebo 10G, potom o tri roky neskôr zistenie, že inovácia 40G alebo 100G vyžaduje prekáblovanie-prepojenia, pretože dosah multimodu pri týchto rýchlostiach klesá pod 200 m.

Priemyselné a výrobné zariadenia

Priemyselné závody často zahŕňajú distribuované riadiace systémy, automatizáciu procesov a monitorovacie kamery rozmiestnené na veľkých fyzických plochách. Bežné sú dĺžky káblov od 500 m do niekoľkých kilometrov a prostredie môže zahŕňať vysoké EMI z motorov, zváracích zariadení a rozvodov energie -, kde je primárnou výhodou odolnosť vlákna voči elektromagnetickému rušeniu.

Jediný režim je štandardnou voľbou pre priemyselné chrbticové spojenia, pretože vzdialenosti zvyčajne presahujú dosah viacerých režimov. Pre kratšie prepojenia s jednotlivými strojmi alebo miestnymi ovládacími panelmi môže fungovať viacrežimový režim, ale mnohí priemyselní dizajnéri uprednostňujú štandardizáciu v jednom režime v celom zariadení, aby sa zjednodušilo šetrenie, znížila zložitosť školenia a vyhli sa problémom so zmiešanými-vláknami. Pozrite si našeSprievodca aplikáciou optických vlákienpre viac špecifických{0}}odvetvových scenárov.

Dohľadové a bezpečnostné siete

Kompaktné monitorovacie systémy na jednom mieste-s kamerami sústredenými v jednej budove alebo malej oblasti dokážu efektívne využívať multimód. Pre distribuované kamerové siete v areáli, parkovisku alebo obvode -, kde dĺžka jednotlivých káblov pravidelne presahuje 300 m - v jednom režime sjednorežimové SFP modulyje spoľahlivejšia možnosť. Náklady na jednorežimové vlákno sú porovnateľné s viacrežimovým a rozdiel v nákladoch na{1}}kameru transceiver je zvládnuteľný v rozsahu väčšiny nasadení sledovania.

Školy, nemocnice a vládne zariadenia

Tieto prostredia si často vyžadujú hybridný dizajn: multimódový pre miestnosti s vysokou{0}}hustotou zariadení a serverové skrine, jeden režim pre chrbticové prepojenia spájajúce viacero budov v areáli. Kľúčovým faktorom plánovania je, že tieto zariadenia majú zvyčajne dlhú životnosť - 15 až 25 rokov pre káblovú infraštruktúru -, takže navrhovanie len pre súčasné rýchlosti je receptom na nákladné inovácie v polovici-životnosti. V prípade chrbticových prepojení predstavuje jednorežimové vlákno bezpečnejšiu dlhodobú-investíciu, aj keď je aktuálna rýchlosť prenosu dát iba 1G alebo 10G.

Časté chyby pri výbere vlákniny

Skúsenosti zo stoviek projektov nasadenia optických vlákien odhaľujú niekoľko opakujúcich sa chýb, ktoré zvyšujú náklady alebo obmedzujú budúce možnosti.

Chyba 1: Výber typu vlákna len na základe dnešnej rýchlosti.Viacrežimové káblové zariadenie nainštalované pre 10G nemusí podporovať 100G v rovnakých vzdialenostiach. Vždy skontrolujte tabuľku rýchlosti-vzdialenosti pre ďalšiu plánovanú úroveň inovácie, nielen pre aktuálnu.

Chyba 2: Porovnanie ceny káblov bez zahrnutia vysielačov a prijímačov.Optický kábel je často menšou časťou celkových nákladov na prepojenie. Cena transceivera, ukončenie konektora a budúce výdavky na upgrade sú zvyčajne dôležitejšie.

Chyba 3: Miešanie single-mode a multimode vlákna na rovnakom prepojení. Jednorežimové a multimódové transceiverynie sú vzájomne-kompatibilné. Pripojenie SR transceivera k jednovidovému vláknu alebo LR transceiveru k multimodovému vláknu nevytvorí funkčné spojenie. Každý odkaz musí používať prispôsobené vlákno a optiku.

Chyba 4: Opätovné použitie starého vlákna OM1/OM2 pre 10G+ bez testovania.Staršie multimódové vlákno nemusí spĺňať požiadavky na modálnu šírku pásma pre 10GBASE-SR. Pred opätovným použitím overte kvalitu inštalovaného vlákna a otestujte skutočnú stratu spojenia - alebo naplánujte re-káblovanie.

Chyba 5: Ignorovanie rozpočtu straty odkazu.Čísla maximálneho dosahu v normách IEEE predpokladajú čisté konektory, minimálne spoje a špecifické hodnoty straty-na-kilometer. V skutočných inštaláciách s viacerými patch panelmi, spojmi a konektormi môže byť skutočná dosiahnuteľná vzdialenosť kratšia. Vždy vypočítajterozpočet straty odkazupred dokončením výberu typu vlákna a transceivera.

Kontrolný zoznam pre výber vlákien

Pred rozhodnutím o kúpe si preštudujte týchto šesť otázok:

1. Aká je skutočná vzdialenosť spojenia?Zmerajte alebo odhadnite fyzickú dráhu kábla, nie priamu- vzdialenosť. Zahrňte vertikálne stúpačky, vedenie káblových žľabov a dĺžky prepojovacích káblov na oboch koncoch.

2. Akú rýchlosť prenosu dát musí prepojenie prenášať teraz a v nasledujúcom cykle aktualizácie?Skontrolujte tabuľku rýchlosti-vzdialenosti vyššie. Ak je dosah viacerých režimov na ďalšej plánovanej rýchlostnej úrovni tesný alebo nedostatočný, bezpečnejšou investíciou je jeden režim.

3. Kde je tlak na rozpočet - kábel, optika alebo životný cyklus?Pri krátkych spojeniach s vysokým počtom portov môže dominovať úspora multimódového transceivera. V prípade dlhých prepojení alebo infraštruktúry s dlhou -službou-životnosti sú náklady na životný cyklus v jednom režime zvyčajne nižšie.

4. Ide o novú inštaláciu alebo aktualizáciu existujúceho kábla?Nové budovy majú plnú slobodu výberu. Upgrady musia počítať s tým, aké vlákno je už v zemi alebo v stenách. Pred predpokladaním, že podporuje vyššie rýchlosti, skontrolujte nainštalovanú kvalitu vlákna.

5. Aké typy konektorov vyžaduje konštrukcia?Návrhy dátových centier s vysokou{0}}hustotou sa často používajúMPO/MTP konektorys paralelnou optikou. Návrhy areálov a budov častejšie používajú LC duplex. Obe rodiny konektorov sú dostupné vo verziách s jedným režimom a vo viacerých režimoch, ale inštalovaná základňa môže obmedzovať výber.

6. Ako dlho bude táto kabelážna infraštruktúra v prevádzke?Ak je odpoveď na viac ako 10 rokov, zvážte budúcu škálovateľnosť. Dnes nainštalované jednorežimové vlákno bude podporovať rýchlosti siete, ktoré ešte neboli štandardizované. Dnes inštalované multimódové vlákno má známy strop dosahu na každej rýchlostnej úrovni.

Často kladené otázky

Je jednovidové vlákno vždy lepšie ako multimódové?

Nie pre každý odkaz. Jediný režim je lepší z hľadiska vzdialenosti, škálovateľnosti šírky pásma a rozpočtu spojenia -, ale pre krátke spojenia do 100 m poskytuje multimódový režim s optikou VCSEL porovnateľný výkon pri výrazne nižších nákladoch na transceiver. Otázkou nie je, ktoré vlákno je „lepšie“, ale ktorý typ vlákna zodpovedá konkrétnej vzdialenosti spojenia, požiadavke na rýchlosť a rozpočtu.

Stáva sa multimódové vlákno zastarané?

Nie. Multimode vlákno sa naďalej vyvíja - OM5 bol štandardizovaný v roku 2017 pre aplikácie SWDM a IEEE 802.3cm pridal v roku 2020 špecifikácie 400G multimode. Multimode zostáva cenovo-najefektívnejšou voľbou pre dátové centrá s krátkym{8}}dosahom a podnikové prepojenia. Zmenilo sa to, že rýchlosť, pri ktorej sa obmedzenia dosahu viacerých režimov stávajú relevantnými, klesá s každou novou generáciou rýchlosti.

Aký typ vlákna by som mal použiť pre 10G Ethernet?

Pri 10G pokryje multimódový OM3 až 300 m a OM4 až 400 m pomocou10GBASE-modulov SR SFP+. Jediný režim s 10 GBASE-LR pokrýva až 10 km. Pre odkazy do 300 metrov je štandardnou cenovo-efektívnou voľbou viacrežimový režim. Pre prepojenia nad 300 m, alebo ak plánujete upgrade na 25G/40G/100G na rovnakom kábli, je praktickejší single režim.

Aký typ vlákna by som mal použiť pre 100G Ethernet?

Pri 100G dosahuje multimode OM4 100 m (100GBASE-SR4) a OM3 dosahuje 70 m. Jediný režim dosahuje 500 m (100 GBASE-DR), 2 km (100 GBASE-FR1) alebo 10 km (100 GBASE-LR4). Ak je spojenie pod 100 m, multimódová optika SR4 je výrazne lacnejšia. Nad 100 m je potrebný jeden režim.

Môžem kombinovať single mode a multimode vlákno v tej istej sieti?

Áno, - veľa sietí používa oboje. Bežný dizajn používa viacrežimový pre prístup s krátkym{2}}dosahom a distribučné prepojenia v rámci budov a jeden režim pre chrbticové prepojenia medzi budovami alebo naprieč kampusom. Čo nemôžete urobiť, je pripojiť jednovidové vlákno k multimódovému transceiveru alebo naopak v rámci toho istého spojenia. Každý spoj musí používať zodpovedajúce vlákno a optiku.

Čo sa stane, ak potrebujem inovovať existujúcu sieť OM2 na 10G?

Vlákno OM2 podporuje 10 GBASE-SR len na približne 82 m. Ak sú vaše prepojenia kratšie a konektory sú v dobrom stave, opätovné použitie môže byť možné pri správnom testovaní. Pre prepojenia dlhšie ako 82 m budete musieť prepojiť{7}}kábel pomocou OM3/OM4 alebo prepnúť do režimu jedného. 10GBASE-LRM transceiver s prepojovacím káblom-na kondicionovanie režimu môže predĺžiť dosah na starom multimóde na približne 220 m, čo však zvyšuje náklady a zložitosť.

Ako vypočítam rozpočet na straty z optického spojenia?

Rozpočet straty spojenia je maximálna povolená optická strata medzi vysielačom a prijímačom. Začnite so špecifikovaným vysielacím výkonom vysielača a prijímača a minimálnou citlivosťou prijímača, potom odpočítajte straty od každého komponentu v spojení: útlm vlákna na km, strata konektora na spárovaný pár, strata spoja a akákoľvek dodatočná rezerva. Ak celková strata odkazu presiahne rozpočet, odkaz nebude fungovať spoľahlivo. Podrobné hodnoty strát podľa typu vlákna nájdete naSprievodca testovaním vlákien Fluke Networksalebo štandard TIA-568.3.

Záver

Jednorežimové a multimódové vlákno má v modernej sieťovej infraštruktúre jasnú úlohu. Voľba nie je o tom, ktorá technológia je lepšia -, ale o prispôsobení typu vlákna vzdialenosti spojenia, súčasnej a budúcej rýchlosti prenosu dát, štruktúre nákladov a životnosti inštalácie.

Pre spojenia s krátkym{0}}dosahom do 100 m zostáva multimódové vlákno s optikou založenou na VCSEL-najefektívnejším riešením-v dátových centrách a interiéroch budov. Pre chrbticové prepojenia, kampusové pripojenia a akúkoľvek cestu, kde môže sieť potrebovať prenášať 100 G alebo rýchlejšie na vzdialenosť viac ako 100 metrov, je jednorežimové vlákno praktickejšou a do budúcnosti-bezpečnejšou investíciou. Mnoho sietí v reálnom{9}}svete používa oboje, pričom viacrežimové spracovanie{10}krátkych odkazov s vysokou hustotou a jeden režim pokrýva všetko mimo tohto rozsahu.

Potrebujete pomoc s výberom správneho typu vlákna,konektoralebo káblová zostava pre váš projekt? Náš technický tím poskytuje{0}}odporúčania založené na aplikácii,návrh riešenia optických vlákien, výber kompatibilného produktu a technická podpora.Kontaktujte násna prediskutovanie vašich požiadaviek na sieť.