Single Mode vs Multimode Fiber: ydinerot, etäisyys ja valintatapa

Verkkoinsinööri, joka suunnittelee 600 metrin kampuksen runkoajoa, kohtaa tutun haarukan: yksimuotoinen vai monimuotokuitu? Vastaus ei ole siitä, mikä tekniikka on abstraktisti parempi. Kyse on kaapelin sovittamisesta linkin pituuteen, kaistanleveystavoitteeseen ja budjettiin, jonka voit puolustaa rahoitustiimille. Lyhyt versio: valitse yksitila pitkille ulkolenkeille ja linkeille, joiden on kestettävä useita päivitysjaksoja; Valitse monitila lyhyille, ennakoitaville sisäyhteyksille, joissa nykypäivän optiikka tarjoaa alhaisimmat kustannukset porttia kohden.

Valmistamme molemmat kuituperheet laitoksessamme Nantongissa, ja ostajien näkemät valintavirheet johtuvat yleensä vain metrihinnan vertailusta jättäen huomiotta lähetin-vastaanottimen kustannukset, etäisyysrajoitukset ja päivityspolun. Tässä oppaassa käydään läpi fyysiset erot, todelliset luvut ja niitä seuraavat ostopäätökset.

Mikä oikeastaan erottaa yksimuotoisen ja monimuotokuidun?

Molemmilla kuitutyypeillä on sama 125 mikronin päällyshalkaisija, joten ne näyttävät ulkopuolelta lähes identtisiltä. Merkittävä ero on ydin, lasipolku, jolla valo kulkee. Yksimuotokuidun ydin on noin 8-10 mikronia, tyypillisesti 9 mikronia G.652D:lle, joka on riittävän kapea sallimaan vain yhden valopolun. Monimuotokuidun ydin on 50 mikronia (OM2 - OM5) tai 62,5 mikronia (OM1), mikä mahdollistaa satojen moodien pomppimisen ydintä pitkin hieman eri kulmissa.

Nämä ylimääräiset tilat luovat modaalisen dispersion. Kun monet valonsäteet kulkevat eri reittejä, jotkut saapuvat vastaanottimeen aikaisemmin kuin toiset ja pulssi levenee. Tietyn etäisyyden jälkeen levennetyt pulssit menevät päällekkäin niin paljon, että vastaanotin ei voi enää erottaa 1:tä nollasta. Tästä syystä monimuotokuidulla on kova etäisyyskatto, ja tämä katto määräytyy fysiikan, ei kaapelin laadun mukaan.

Valonlähteen valinta noudattaa samaa logiikkaa. Yksimoodijärjestelmät käyttävät laserlähettimiä 1310 nm tai 1550 nm, jotka ruiskuttavat koherentin, kapean säteen. Monimuotojärjestelmissä käytetään vertikaalisia pintaa emittoivia lasereita (VCSEL) tai LEDejä 850 nm tai 1300 nm, jotka ovat edullisia, mutta tuottavat leveämmän, vähemmän koherentin säteen. Käytännön seuraus on suora: yksimoodilla saavutetaan kymmeniä kilometrejä suurilla bittinopeuksilla, kun taas monimoodin mitataan sadoissa metreissä.

Yksitila vs Monitila yhdellä silmäyksellä

Single Mode Fiber: Rakennettu etäisyyttä ja kasvua varten

Yksimuotokuitu on oletusvalinta mille tahansa linkille, joka kulkee kampuksen, kaupungin tai alueen yli. Sen vaimennus on noin 0,4 dB kilometriä kohden 1310 nm:ssä ja 0,2-0,3 dB kilometriä kohden 1550 nm:ssä, mikä tarkoittaa, että hyvin silmukoitu linkki voi kulkea 10, 20 tai jopa 40 kilometriä ilman regeneraatiota. ITU-T G.652D -spesifikaatio kattaa nykyään laajimmin käytetyn yksimuotokuidun, ja sitä käytetään useimmissa ulkoilmakaapeleissa, OPGW- ja ADSS-asennuksissa.

Yksittäisessä tilassa kuulet kaksi nimitystä. OS1 on tiukasti puskuroitu sisäversio, jolla on konservatiivisemmat ulottuvuusrajat, kun taas OS2 on irtonainen ulkoversio, joka tukee täyden spektrin lähetystä ja pidempiä jännevälejä. Ulkokäyttöön runkotyöskentelyssä vakiona on OS2 geelitäytteisessä, vesisuljetussa kaapelissa. Nousuputkiin ja laitehuoneisiin OS1 palosuojatussa tiiviissä puskurivaipassa on käytännöllisempi.

Päivitysargumentti on vahva tässä. Kun yksimuotoinen linkki rakennetaan G.652D-kuidusta, tuleva muutos 10G:stä 100G:hen tai 400G:hen edellyttää yleensä vain optiikan vaihtamista molemmissa päissä, ei uuden kaapelin vetämistä. Tästä syystä voimalaitokset ja teleoperaattorit jatkavat yksimoodien asentamista uusille pitkän ja keskipitkän matkan reiteille. Jos haluat ymmärtää, mistä kattavuusrajat tulevat, katso oppaamme kuinka pitkälle valokuitukaapeli voi kulkea .

ITU-G.652D yksimuotoinen optinen kuitu pitkän matkan yhteyksiin Tämä kuitu täyttää G.652D-standardin ja tukee tulevia päivityksiä 10G:stä 400G:hen vaihtamalla vain optiikkaa. Sen alhainen vaimennus aallonpituudella 1310 ja 1550 nm tekee siitä ihanteellisen sähkö- ja tietoliikennereiteille. Näytä tuote →

Multimode Fiber: Optimoitu lyhyille, nopeille linkeille

Monimuotokuitu on edelleen datakeskusten ja yritysten LAN-verkkojen työhevonen, ja hyvästä syystä: se on halvempi metriltä ja sen optiikka on historiallisesti halvempaa, koska VCSEL:ien valmistaminen on vähemmän monimutkaista kuin yksimuotolasereita. OM-perheen sisällä erot koskevat kaistanleveyttä ja kattavuutta.

• OM1: 62,5 mikronin ydin, suunniteltu LED-lähettimille, tukee 1G:tä noin 300 metriin; 10G on käytännöllinen vain noin 33 metriin.
• OM2: 50 mikronin ydin, parannettu kaistanleveys, 10 G - noin 82 m.
• OM3: 50 mikronin laseroptimoitu ydin, 10G - noin 300 m, 40G/100G - noin 100 m.
• OM4: 50 mikronin laseroptimoitu kuitu, 10G - noin 550 m, 40G/100G - noin 150 m.
• OM5: 50 mikronin laajakaistakuitu, tukee lyhytaaltoaallonpituusjakomultipleksointia, suunniteltu laajentamaan 100 G:n ulottuvuutta.

Kaava on selvä: jokainen askel ylöspäin OM-tikkaat ostaa lisää kaistanleveyttä, mutta ulottuvuus suurilla nopeuksilla pysyy 100-500 metrin alueella. Tämä tekee monitilasta ihanteellisen telineen välisiin linkkeihin, tallennusalueverkkoihin ja runkoverkkojen rakentamiseen, kun etäisyydet ovat lyhyitä ja ennakoitavissa. Se tekee siitä myös edullisemman valinnan, kun koko verkko asuu yhdessä rakennuksessa.

Kuinka valita: etäisyys, budjetti ja tulevaisuuden turvaaminen

Aloita verkkosuunnitelmasi pahimmasta linkin pituudesta, älä keskiarvosta. Jos jokin pysyvä linkki ylittää 300 metriä, yksitila on turvallisempi puhelu. Jos jokainen linkki on rakennuksen tai palvelinkeskuksen sisällä, alle 150 metrin etäisyydellä ja ei todennäköisesti liiku, monimuotoiset OM3 tai OM4 tarjoavat alhaisimmat kokonaiskustannukset.

Budjettivertailu ei ole vain kaapelin hinta. 10G:n monimuotolähetin-vastaanotin maksaa edelleen vähemmän kuin 10G:n yksimuotolähetin-vastaanotin samalla nopeudella, vaikka ero on kaventunut viime vuosina. 400 Gt:ssa ja sitä pidemmällä taajuudella yksimuotooptiikka hallitsee, koska monimuotoinen kattavuus näillä nopeuksilla romahtaa kymmeniin metreihin. Jos suunnitteluhorisonttisi on viidestä kymmeneen vuotta, yksitila suojaa kaapelilaitoksen investointia ja antaa sinulle vapauden muuttaa nopeutta myöhemmin.

Kaapelin rakenteella on yhtä paljon merkitystä kuin kuituluokalla. Ulkolenkille tarvitaan irtonaisia, vesisulkuisia malleja, kuten GYTS tai GYTA, jotka sietävät kosteutta ja lämpötilan vaihteluita. Sisäajot tarvitsevat tiukasti puskuroituja, paloa hidastavia takkeja, jotka täyttävät rakennusmääräykset ja sallivat tiukat mutkat. Kun verkko kattaa molemmat ympäristöt, tavanomainen vastaus on yksimuotoinen ulkorunkoverkko, joka päättyy yksimuotoisiin sisätiloihin, ja siirtymäpiste rakennuksen sisäänkäynnissä. Tämä hybridilähestymistapa pitää vaikeasti vaihdettavan ulkoilusegmentin tulevaisuudenkestävänä.

GYTS Outdoor -säikeinen löysäputkikaapeli vedenestolla Tässä ulkokäyttöön suunnitellussa kaapelissa on teräs-polyeteenisidottu vaippa, vettä estävä rasva ja kierretty irtoputkirakenne. Se kestää kosteutta ja lämpötilan vaihteluita, mikä takaa luotettavan pitkän aikavälin suorituskyvyn. Näytä tuote →

Saat yksityiskohtaisemman erittelyn kaapelin suorituskyvyn, etäisyyden ja ympäristön vuorovaikutuksesta täydellinen valintaopas kävelee kompromissien läpi.

Käytännön ostonäkökohtia

Ennen kuin teet tilauksen, sovita jokainen lähetin- ja liitäntäjohto valitsemaasi kuituluokkaan. OM4:n 10G SR-lähetin-vastaanotin toimii noin 400 metriin, mutta sama lähetin-vastaanotin OM3:ssa on rajoitettu 300 metriin. G.652D:lle rakennetut yksimoodijärjestelmät toimivat LR- ja ER-optiikan kanssa riippumatta siitä, onko kaapelin nimitys OS1 vai OS2, kunhan liittimen kiillotus ja jatkosten laatu ovat oikeat.

Pyydä jokaisen rummun vaimennustestitiedot. Hyvämaineinen toimittaja toimittaa kilometrikohtaiset vaimennusluvut ja OTDR-jäljet ​​pyynnöstä. Tarkista, että kaapeli täyttää alueellesi ja sovelluksellesi soveltuvat standardit, ja varmista, että vaipan materiaali sopii asennusympäristöön: PE ulkohautaukseen tai kanavaan, LSZH sisätiloihin ja erikoisvaipat ilmaan tai jyrsijöille alttiisiin alueisiin.

Sisäkaapeloinnissa tiiviisti puskuroidut jakelukaapelit on helpompi päättää ja reitittää nousuputkien läpi kuin irralliset kaapelit. Monissa konesaliprojekteissa yhdistetään monimuotoinen OM4- tai OM5-vyöhyke yksimuotoiseen runkoverkkoon, mikä on oikeutettu malli niin kauan kuin siirtyminen tapahtuu paikkapaneelissa ja kahta kuitutyyppiä ei koskaan liitetä toisiinsa suoraan.

Sisätilojen tiiviisti puskuroitu kuituoptinen kaapeli nousuputken reitittämiseen Tämä tiukasti puskuroitu kaapeli tarjoaa tasaisen halkaisijan, hyvän kuorittavuuden, palonestokyvyn ja vakaan lämpötilan. Se yksinkertaistaa päättämistä sisärakenteisissa kaapeleissa ja on YD/T901-2009- ja IEC60794-1-standardien mukainen. Näytä tuote →

Kumpikaan kuitutyyppi ei voita joka tilanteessa. Multimode on taloudellisin ratkaisu lyhyille, vakaille linkeille rakennuksissa ja konesaleissa, varsinkin kun optiikkabudjetti on tiukka ja linkkien pituudet tiedossa. Single mode on turvallisempi vastaus kaikkeen, joka ylittää kampuksen, tien tai kaupungin, ja mihin tahansa verkkoon, jonka aiot päivittää yli 100 Gt. Kartoita ensin pahimman tapauksen linkin pituus, aseta kaistanleveystavoite seuraaville viidelle vuodelle ja valitse sitten kuituluokka, joka kattaa molemmat. Tämä sarja säästää kalliilta uudelleenkaapelilta kesken projektin.