Једно-модно влакно у односу на више{1}}модно влакно

Једномодно влакно (СМФ)

Како то ради

Једномодно{0}}оптично влакно има језгро које је праведно8 до 10 микрометараширока - отприлике једна-десетина ширине људске косе. То сићушно језгро је кључ. Довољно је мали да само један зрак светлости може да путује кроз њега истовремено, крећући се праволинијски од једног краја до другог. Пошто сва светлост иде истом путањом, сигнал остаје оштар и не шири се. Ово се зовемодална дисперзија, а једно-модно влакно у суштини нема ништа од тога.

Да би светлост прогурала кроз тако мали отвор, СМФ-у је потребан аласерски извор светлости. Ласери производе веома фокусиран, уски сноп - управо оно што вам треба. Лоша страна је у томе што примопредајници засновани на ласеру- коштају више од ЛЕД или ВЦСЕЛ извора који се користе у системима са више{4}} модова. Ипак, за било коју везу која треба да покрије велике удаљености или да носи веома висок пропусни опсег, перформансе су вредне додатних трошкова.

Где сија: прави-светски примери

Једномодно{0}}оптично влакно доминира у свакој апликацији где сигнал треба да путује далеко. Неколико конкретних примера:

Гоогле-ова глобална оптичка мрежа користи једно-модно влакно за своје подморске кабловске системе, укључујући ФАСТЕР кабл који повезује САД и Јапан - дужине од преко 9.000 км. (Извор: Гоогле Цлоуд блог, 2022)

АТ&Т-ово влакно-до--примена (ФТТХ) широм САД се у потпуности ослања на једномодно-оптично влакно ОС2, које може да подржи брзине преноса података од 1 Гбпс и више на удаљеностима од 20 км или више по чвору. (Извор: АТ&Т Инвестор Релатионс, 2023)

Хиперсцале дата центри попут оних које воде АВС и Мицрософт Азуре користе једно-модно влакно за међу-кичмене везе између зграда и кампуса где стазе прелазе 500 метара.

Референце извора: Гоогле Инфраструцтуре, АТ&Т ФТТХ Вхитепапер 2023, ИЕЕЕ 802.3 Стандард

ОС1 и ОС2 стандарди

Једномодно{0}} влакно долази у два главна разреда.ОС1је направљен за унутрашњу употребу - који пролази кроз зидове, носаче каблова и подизаче зграда. Има максимални губитак сигнала од 1,0 дБ по километру.ОС2је направљен за спољне инсталације где је влакно заштићено у лабавим цевима унутар омотача кабла. ОС2 постиже много мањи губитак сигнала - не више од 0,4 дБ/км -, због чега се користи за дуге вожње у кампусу,{5}}градске метро мреже и дуге{6}}везе између градова.

Ако користите фибер између две зграде у кампусу или повезујете удаљене локације, ОС2 је скоро увек прави избор. ОС1 има смисла када каблирате унутар једне зграде и цена по метру је важнија од максималног досега.

Више{0}}модно влакно (ММФ)

Како то ради

Више{0}}модно влакно користи другачији приступ. Његово језгро је много веће -50 микрометарау већини модерних инсталација, или 62,5 µм у старијем ОМ1 каблу. Са тим већим језгром је лако радити: прихвата светлост по ниским-ценамаЛЕД или ВЦСЕЛ изворинего скупи ласери, а више опрашта када се крајеви влакана спајају заједно.

Промена{0}}јемодална дисперзија. Када вишеструки зраци светлости путују кроз исто језгро под незнатно различитим угловима, они долазе до удаљеног краја у мало различито време. На кратким удаљеностима, то није проблем. На већим удаљеностима, то узрокује замућење сигнала и тешко читање. Ово је основни разлог зашто више-модно влакно има ограничење удаљености, без обзира на то колико су ваши примопредајници добри.

Савремени ММФ користи степеновани-дизајн индекса - језгро је пројектовано тако да се светлосни зраци који путују даље од центра померају брже, помажући им да стигну отприлике у исто време као и зраци близу центра. Ово делимично компензује модалну дисперзију и због тога новији ОМ разреди раде много боље од ОМ1.

ОМ стандарди: ОМ1 до ОМ5

ОМ систем класификације (дефинисан према ИСО/ИЕЦ 11801) вам говори колико пропусног опсега више-модно влакно може да пренесе и колико далеко. Свака генерација је боља од претходне:

Извор: ИСО/ИЕЦ 11801:2017, ТИА-492АААЕ (ОМ5 стандард)

ОМ1 и ОМ2 су заиста релевантни само ако радите са постојећом инфраструктуром. За сваку нову инсталацију, почните од минимума ОМ3. ОМ4 је данас најчешће инсталиран стандард и постиже добар баланс између цене и перформанси. ОМ5 вреди размотрити ако планирате брзине од 40Г или 100Г и желите да користите мање влакана кроз кратко{10}}мултиплексирање са поделом на кратким таласима (СВДМ).

Пример из стварног-света:Цисцо водичи за дизајн центара податакапрепоручујемо ОМ4 као основу за нове 10Г и 25Г имплементације, са ОМ5 за локације које планирају да пређу на 100Г у наредних неколико година. (Извор: Цисцо Водич за дизајн центара података, 2023.)

Од-до{1}}Поређење главе

Извор: ТИА-568.3-Д, ИСО/ИЕЦ 11801, ИЕЕЕ 802.3 Етхернет стандарди

Како одабрати право влакно

Избор се своди на три ствари: удаљеност, пропусни опсег и буџет. Ево једноставног начина да размислите о томе.

Користите једно-модно влакно када:

Ваша кабловска линија је дужа од 500 метара

Потребне су вам брзине од 100Г, 400Г или веће - сада или у будућности

Повезујете засебне зграде, кампусе или удаљене центре података

Правите оптичку-за-кућну (ФТТХ) приступну мрежу

Желите најмањи могући губитак сигнала на великим удаљеностима

Користите више{0}}модно влакно када:

Све ваше везе су унутар једне зграде или кратког кампуса (испод 300–550 м)

Градите густе хоризонталне каблове за дата центар где је цена примопредајника главни фактор

Ваше циљне брзине су 10Г или 25Г (ОМ3/ОМ4) или до 100Г на кратком домету (ОМ5)

Морате да одржите што мањи унапред буџет за многе кратке везе

Једна ствар која често изненађује људе: док више-кабл кошта нешто више по метру од једног-модног кабла,примопредајници су много јефтинији. За дата центар са стотинама кратких веза, те уштеде на примопредајнику се брзо збрајају. 10Г СФП+ СР примопредајник за ОМ3/ОМ4 обично кошта око 15–30 УСД, док еквивалентни ЛР примопредајник са једним-моделом може да кошта 80–150 УСД или више. (Извор: подаци о ценама Фиберсторе, 2024; верификовано код великих добављача)

Са друге стране, за окосну везу од 10-км, била би вам потребна активна опрема за регенерацију сигнала у више-режима много пре него што дођете до краја -, док би једноструки-режим без проблема прешао целу раздаљину. У том случају, сингле-моде је заправо јефтинија опција.

Често постављана питања

Која је главна разлика између једно-модног и више-модног влакна?

Величина језгра. Једномодно- влакно има веома мало језгро (~9 µм) које дозвољава само једну путању светлости, што му даје веома мали губитак сигнала и могућност покривања великих удаљености. Мулти{4}}модно влакно има веће језгро (50 или 62,5 µм) које подржава многе путеве светлости, што ограничава растојање, али омогућава јефтиније примопредајнике.

Када треба да користим једно{0}}модно влакно?

Сваки пут када је ваш кабл дужи од неколико стотина метара, или када вам је потребан веома висок пропусни опсег као што је 100Г или 400Г. Једноструки-режим је стандард за ВАН везе,-везе на даљину, метро мреже и примену оптичких-до-кућних-конструкција.

Да ли је више{0}}модно влакно јефтиније од једног-модног?

За кратке везе, да - јер примопредајници коштају много мање. Али за дуже везе, једноструки-режим је генерално јефтинији јер избегавате опрему за појачавање сигнала која би била потребна за више{3}}режим. Тачка{5}}исплате је отприлике 300–500 метара, у зависности од брзине и опреме коју користите.

Која је разлика између ОС1 и ОС2?

Оба су стандарда једног{0}}режима. ОС1 је за затворени, чврст-баферски кабл са губитком сигнала до 1,0 дБ/км. ОС2 је за спољашње, лабаве-цевне каблове са много мањим губитком од 0,4 дБ/км - што га чини погодним за дуже вожње између зграда и преко кампуса.

Може ли више{0}}модно влакно да подржава 100Г мреже?

Да, али само на кратким удаљеностима. ОМ5 влакно које користи СВДМ (краткоталасно{2}}мултиплексирање) може да носи 100Г до 150 метара. За било шта дуже, потребно вам је једномодно-оптично влакно.

Финал Тхоугхтс

Ни једно-модно ни више{1}}модно влакно није боље у свакој ситуацији. Дизајнирани су за различите послове.

Једномодно{0}}оптично влакнодаје вам досег и пропусни опсег који више-режим једноставно не може да се подудара. Ако ваша мрежа обухвата зграде, кампусе или градове - или ако планирате 400Г и више од - појединачни-режим је права основа.

Више{0}}модно влакносмањује трошкове за кратка,{0}}окружења велике густине као што су серверске собе центара података и ЛАН ормари предузећа. За све испод 500 метара при брзинама од 10Г до 100Г, то је практичан, добро{5}}проверен избор.

Моја општа препорука: ако сумњате у будуће потребе за даљином или пропусним опсегом, идите на једноструки-режим. Сам кабл није скуп, а ОС2 влакна је лако пронаћи. Примопредајници данас коштају више, али цене константно падају - и нећете морати да поново-вучете кабл ако ваши захтеви порасту.

Ако каблирате нову салу центра података или надограђујете ЛАН у кампусу где су све стазе очигледно испод 300 метара, ОМ4 је и даље солидан и исплатив избор за 2024–2025.

Референце

• ИСО/ИЕЦ 11801:2017 - Генеричко каблирање за просторије корисника

• ТИА-568.3-Д – Стандард компоненти каблова са оптичким влакнима

• Стандарди радне групе ИЕЕЕ 802.3 Етхернет

• Водич за дизајн Цисцо дата центра, издање 2023

• АТ&Т ФТТХ Инфраструцтуре Вхитепапер, 2023

• Гоогле Цлоуд Инфраструцтуре Блог, Субмарине Цабле Системс, 2022

• Подаци о ценама и компатибилности примопредајника Фиберсторе (ФС.цом), 2024