Tarvitsemasi kuituytimien määrä riippuu kolmesta asiasta: mitä optiikkaa laitteesi käyttää, kuinka monta aktiivista linkkiä sinun on tuettava ja kuinka paljon tilaa haluat tulevalle kasvulle. Tavallinen kaksisuuntainen Ethernet-linkki käyttää kahta kuitua - yksi lähettämiseen ja yksi vastaanottamiseen. Mutta kaikki linkit eivät ole kaksisuuntaisia. Jotkut kaksisuuntaiset lähetin-vastaanottimet toimivat yhdellä nauhalla, ja rinnakkaiset{4}}optiset liitännät, kutenMPO/MTP{0}}pohjaiset moduulitvoi vaatia kahdeksan, kaksitoista tai enemmän kuitua liitäntää kohti. Oikea lähtökohta on siis aina lähetin-vastaanotin ja liitin, ei kaapeli.
Tässä oppaassa käydään läpi toistettavissa oleva menetelmä, jolla voit laskea tarvitsemasi kuitumäärän - olipa kyseessä sitten pienen toimiston, rakennuksen runkoverkon tai datakeskuksen liitäntä.
Mitä Fiber Core Count tarkoittaa?
Kuituydinmäärä on yksittäisten optisten kuitujen kokonaismäärä, jotka on niputettu yhden kaapelin vaipan sisään. 2-johtiminen kaapeli sisältää kaksi kuitua. 12-napaiseen kaapeliin mahtuu kaksitoista. 48-johtimiseen kaapeliin mahtuu 48. Numero kertoo, kuinka monta itsenäistä optista polkua kaapeli tarjoaa.
Tämä ei ole sama kuin kuituytimen koko. Ytimen koko - mikrometreinä mitattuna - viittaa kunkin kuidun valon-kantokeskuksen halkaisijaan.Yksimuotoinen kuituon pienempi ydin (noin 9 µm), kun taasmonimuotokuitukäyttää suurempaa ydintä (50 µm tai 62,5 µm). Valinta yksimuotoisen ja monimuotoisen välillä on erillinen päätös siitä, kuinka monta kuitua kaapeliin menee.
Simplex, Duplex ja Multifiber: miksi sillä on merkitystä
Ennen kuin lasket mitään, sinun on tiedettävä, minkä tyyppistä linkkiä olet rakentamassa:
- Kaksipuoliset linkitkäytä kahta kuitua - toista lähetykseen (Tx) ja toista vastaanottoon (Rx). Tämä on vakiokokoonpano useimmille 1G- ja 10G-Ethernet-yhteyksilleLC-liittimettaiSC liittimet.
- Yksinkertaiset tai kaksisuuntaiset (BiDi) linkitkuljettaa sekä lähetys- että vastaanottoliikennettä yhden kuidun kauttaaallonpituus{0}}jakolanavointi BiDi-lähetin-vastaanottimessa. Tämä puolittaa säikeiden määrän, mutta vaatii molemmista päistä yhteensopivan optiikan.
- Rinnakkais{0}}optiikkalinkitkäyttää useita kuituja samanaikaisesti. Esimerkiksi IEEE 802.3ba -standardi määrittelee 40GBASE-SR4:n, joka lähettää yli neljä kuitua ja vastaanottaa yli neljä kuitua - yhteensä kahdeksan aktiivista kuitua -MPO/MTP-liitin. 100GBASE-SR4-standardi (määriteltyIEEE 802.3bm-2015) käyttää myös kahdeksaa aktiivista kuitua MPO-12-liitännän kautta.
Jos oletat, että jokainen linkki tarvitsee täsmälleen kaksi kuitua, lasket alioptiikan rinnakkaiset{0}}ympäristöt ja ylimäärä BiDi-käyttöönotot. Tarkista aina ensin lähetin-vastaanottimen tietolomake.
Kuitumäärän määrittäminen: askel askeleelta
Vaihe 1: Tunnista lähetin- ja liitintyyppi
Tarkista jokaisen liitettävän portin laitedokumentaatio. 1G SFP, jossa on LC-duplex-liitäntä, tarvitsee kaksi kuitua linkkiä kohden. SR4-optiikalla varustettu 40G QSFP+ tarvitsee kahdeksan kuitua per linkki MPO-liittimen kautta. BiDi SFP tarvitsee vain yhden. Dokumentoi jokainen linkkityyppi ennen kuin siirryt seuraavaan vaiheeseen.
Vaihe 2: Laske aktiiviset kuitulinkit
Listaa suunnittelussasi kaikki pisteestä-pisteeseen-pisteet -, ei vain laitteiden lukumäärä. Kytkin, jossa on 24 porttia, ei automaattisesti vaadi 48 kuitua. Jotkut portit voivat olla kuparisia, jotkut voivat olla käyttämättömiä, ja uplinkeillä on usein eri optiikka kuin pääsyporteissa. Laske todelliset suunnitellut liitännät ja niiden kuitutarpeet yksitellen.
Esimerkiksi: kymmenen duplex LC-linkkiä (20 kuitua) plus kaksi 40G SR4 -uplinkkiä (16 kuitua) vastaa 36 aktiivista kuitua - yhteensä, jos laskeisit vain kaksitoista laitetta ja kerrot ne kahdella.
Vaihe 3: Lisää varakuituja
Kaapelitehtaan rakentaminen ilman käyttämätöntä kapasiteettia on riskialtista. Kuidut voivat vaurioitua asennuksen tai myöhemmän huollon aikana. TheFiber Optic Association (FOA)suosittelee lisäkuitujen sisällyttämistä kaapelia määritettäessä asennusvaurioiden ja tulevien lisäysten huomioon ottamiseksi. FOA:n verkon suunnitteluohjeissa todetaan erityisesti, että kaapelin ostaminen muutamalla ylimääräisellä kuidulla mahdollistaa vauriot jatko- tai päätepisteissä aiheuttamatta suuria korjauksia.
Yleinen käytännön tavoite on pitää alkukäyttöaste 70–80 %:ssa tai sen alapuolella kaapelin kokonaissäikeiden määrästä, jolloin 20–30 % jää kasvuun, uudelleenreitittämiseen tai korjaukseen.
Vaihe 4: Pyöristä ylöspäin vakiokaapeleiden lukumäärään
Kuitukaapeleita valmistetaan vakiosäikeillä -, tyypillisesti 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48, 72, 96 ja 144. Löysät{11}}putkikaapelit rakennetaan yleensä 12-kuituisten putkiryhmien ympärille, ja nauhakaapelit on tyypillisesti järjestetty nauhakuiduiksi12. MPO/MTP-yhteys on suunniteltu 8- ja 12-kuituisten liitäntöjen ympärille, mikä tekee 12:n kerrannaisista erityisen käytännöllisiä strukturoidussa kaapeloinnissa.
Kun tiedät aktiivisten kuitujen määrän ja varaosat, pyöristä ylöspäin seuraavaan vakiomäärään, jota päätelaitteistosi ja jakelupaneelisi voivat tukea. Epätavanomaisen määrän valitseminen- johtaa usein hankintaviivästyksiin ja irtisanomisen vaikeuksiin.
Vaihe 5: Ota huomioon polun rajoitukset ja tuleva muuttoliike
Teknisesti riittävä kaapelimäärä voi silti olla huono pitkällä aikavälillä-. Harkitse, avataanko putki tai reitti uudelleen -, jos asennustyö on jo ajoitettu ja polulla on tilaa, seuraavaan vakiomäärään siirtyminen on usein kustannustehokkaampaa- kuin toisen kaapelin vetäminen myöhemmin.
Harkitse myös siirtolaisskenaarioita. Jos nykyisessä suunnittelussasi käytetään kaksisuuntaisia 10G-linkkejä, mutta tuleva päivitys 40G- tai 100G-rinnakkaisoptiikkaan on todennäköistä, valitse 12- tai 24-kuitukaapeli nyt, jotta voit välttää uudelleenkaapeloinnin, kun sen aika tulee. Strukturoidut kaapelointistandardit alkaenANSI/TIA-568on suunniteltu tarjoamaan kaupallisen kaapeloinnin elinkaaren vähintään kymmenen vuotta, joten ennakkosuunnittelu on osa standardin tarkoitusta.
Kuitumäärän pika-viitetaulukko
| Linkin tyyppi | Tyypillinen optiikka/liitin | Aktiivikuituja per linkki | Yhteinen kaapelimäärä |
|---|---|---|---|
| Standard duplex Ethernet (1G/10G/25G) | SFP/SFP+ LC-duplexilla | 2 | 2-ytiminen välijohto; 12- tai 24-ytiminen runkoajoille |
| Kaksisuuntainen (BiDi) linkki | BiDi SFP/SFP+ LC simplexillä | 1 | 2-ytiminen (varalla); simplex patch johto lyhyitä matkoja varten |
| 40GBASE-SR4 | QSFP+ ja MPO-12 | 8 (4 Tx + 4 Rx) | 12-ytiminen (jättää 4 ylimääräistä MPO-12-jalanjäljen sisään) |
| 100GBASE-SR4 | QSFP28 ja MPO-12 | 8 (4 Tx + 4 Rx) | 12-ytiminen |
| 100GBASE-SR10 | CFP ja MPO-24 | 20 (10 Tx + 10 Rx) | 24-ytiminen |
| 400GBASE-SR8 | OSFP/QSFP-DD ja MPO-16 | 16 (8 Tx + 8 Rx) | 24-ytiminen (varakapasiteetilla) |
| Breakout (esim. 40 G - 4 × 10 G) | MPO---LC-katkoskaapeli | 8 | 12-ytiminen runko; halkeama paikkapaneelissa |
Yleiset kuitumäärät ja niiden paikka
2-ytiminen ja 4-ytiminen
Nämä pienet määrät sopivat yksittäisille piste{0}}piste-jakojohdoille ja yksinkertaisille laiteliitoksille. 2-ytiminenkuituliitosjohtoon standardi yhden duplex-portin liittämiseen patch-paneeliin tai muuhun laitteeseen. 4-johtiminen kaapeli tarjoaa kaksisuuntaisen linkin kahdella varanauhalla tai tukee kahta itsenäistä simplex-liitäntää.
Nämä laskelmat ovat järkeviä, kun kaapeli palvelee yhtä linkkiä eikä jaa reittiä muun infrastruktuurin kanssa.
6-ytiminen ja 8-ytiminen
6-johtiminen kaapeli pystyy käsittelemään kolmea duplex-linkkiä tai tarjoamaan ylimääräistä kapasiteettia yhdelle tai kahdelle linkille ja tilaa tulevaa lisäystä varten. 8-johtiminen kaapeli kohdistetaan suoraan 40GBASE-SR4:n ja 100GBASE-SR4:n rinnakkaisoptiikan 8-kuitujalanjäljen kanssa, mikä tekee siitä käytännöllisen lyhyille yhteyksille, jotka palvelevat yhtä nopeaa yhteyttä käyttämättä täyttä 12-ytimistä runkoa.
Käytännössä 8-johdinkaapeleita käytetään usein MPO-ympäristöissä, joissa kaapeli palvelee täsmälleen yhtä rinnakkaisoptista linkkiä.
12-ytiminen
12-kuidun ryhmittely on kuitukaapelointiinfrastruktuurin perusrakennuspalikka. Irtoputkikaapelit ryhmittelevät kuidut 12:n putkiin. Nauhakaapeleissa käytetään 12-kuituisia nauhoja.MPO-12 liittimetovat vakioliitäntä 40G ja 100G rinnakkaisoptiikalle. Kun valitset 12-ytimisen, kaapelisi sopii käytännöllisesti katsoen kaikkiin tärkeimpiin liitettävyysekosysteemiin aina kytkentäpaneeleista runkokokoonpanoihin.
Esimerkiksi pienessä rakenteellisessa kaapeloinnin runkoverkossa - televiestintähuoneen yhdistäminen lattian jakelupisteeseen, jossa on viisi tai kuusi kaksisuuntaista linkkiä - 12-, antaa työskentelykapasiteetin sekä mielekästä tilaa lisäyksille ja muutoksille.
24-ytiminen
24{3}}johtiminen kaapeli kaksinkertaistaa 12-johtimisen kapasiteetin ja pysyy samoissa valmistus- ja päätestandardeissa. Tämä luku on yleinen valinta rakennettaessa runkoverkkoja, kerrosten välisiä linkkejä ja skenaarioita, joissa reitti tukee vain yhtä kaapelin vetoa, mutta sen on palveltava useita linkkityyppejä elinkaarensa aikana.
Kaksikymmentä-neljä nauhaa voivat tukea jopa kahtatoista duplex-liitäntää, kolmea 40G/100G SR4-linkkiä tai erilaisia kaksisuuntaisten ja rinnakkaisten{4}}optisten porttien - yhdistelmiä, joissa kussakin tapauksessa on vapaata kapasiteettia.
48-ytiminen, 72-ytiminen, 96-ytiminen ja enemmän
Suuremmat määrät palvelevat jaettuja polkuja, rakennuksista---runkoverkkojen rakentamista, palvelinkeskuksen rivien-riville-jakelua ja kampusjakelua. Näissä laskelmissa itse kaapelista tulee jaettu infrastruktuuriomaisuus eikä yhteys tiettyyn laitteeseen. Tämän mittakaavan suunnitteluun kuuluu tyypillisesti koordinointiliitossulkimet, -tiheyksiset patch-paneelit jaMPO-runkokaapelijärjestelmätsuunniteltu vaiheittaiseen käyttöön.
Nämä korkeamman{0}}määrän kaapelit ovat taloudellisesti järkeviä, kun asennustyö- ja kulkutien rakentamiskustannukset ovat suuremmat kuin lisäkuitujen materiaalikustannukset.
Toimivia esimerkkejä
Esimerkki 1: Pienyrityskerros, jossa on 10 kaksipuolista linkkiä
Yrityksen on liitettävä televiestintähuone kymmeneen toimiston{0}}tukiasemaan, joissa kaikissa käytetään 1G SFP-lähetin-vastaanottimia, joissa on LC-duplex-liittimet.
- Aktiiviset kuidut: 10 linkkiä × 2 kuitua=20 kuitua
- Varakohde (noin 20 %): 4–5 lisäkuitua
- Kokonaistarve: noin 24–25 kuitua
- Suositeltu kaapeli: 24-johtiminen
24-johtimisen kaapelin valinta kattaa kaikki aktiiviset linkit pienellä puskurilla tulevia lisäyksiä varten. Täsmälleen 20 kuidun valitseminen jättäisi nollamarginaalin, eikä sitä ole saatavana vakiokaapelimääränä.
Esimerkki 2: Palvelinkeskuksen rivi-to-riville, jossa 10G ja 40G
Palvelinkeskuksen riviliitännät tarvitsevat kahdeksan 10G duplex LC-linkkiä ja kaksi 40G SR4-linkkiä.
- 10G-linkit: 8 × 2 kuitua=16 kuitua
- 40G SR4 -linkit: 2 × 8 kuitua=16 kuitua
- Aktiivinen yhteensä: 32 kuitua
- Varakohde: 8–10 kuitua
- Suositeltu kaapeli: 48-johtiminen
48{1}}johtiminen kaapeli tarjoaa tilaa olemassa oleville linkeille sekä kapasiteettia tulevaa päivitystä varten – esimerkiksi lisäämällä 40G yhteyksiä tai siirtymällä 100G SR4:ään ilman, että reittiä kaapeloidaan uudelleen.
Esimerkki 3: Runkoverkon rakentaminen suunnitellun 100G:n siirtymisen kanssa
Kampuksen runkoverkko käyttää tällä hetkellä 10 Gt:n duplex-yhteyksiä rakennusten välillä, mutta 100 Gt:n rinnakkaisoptiikkaan odotetaan siirtyvän 3–5 vuoden kuluessa.
- Nykyiset aktiiviset kuidut: 6 kaksisuuntaista linkkiä × 2=12 kuitua
- Tulevat 100G SR4 -linkit (arvioitu): 4 × 8=32 kuitua
- Yhdistetty tarve varaosien kanssa: noin 40–44 kuitua
- Suositeltu kaapeli: 48-ydin (tai 72-ydin, jos reittiä ei avata uudelleen)
Runkoskenaarioissa, joissa kaapelin uudelleenvetäminen{0}}on kallista tai häiritsevää, ylimitoitus alkuasennuksen yhteydessä on yleensä parempi taloudellinen päätös.
Yleiset virheet vältettävät
Laitteiden laskeminen linkkien sijaan.48-porttinen kytkin ei aina tarvitse 96 kuitua. Monet portit voivat olla kuparisia, jotkut eivät ole täytettyjä, ja nousevat linkit käyttävät usein erilaista optiikkaa. Laske todelliset kuitulinkit, älä porttitarroja.
Olettaen, että jokainen linkki tarvitsee kaksi kuitua.BiDi-lähetin-vastaanottimet käyttävät yhtä kuitua linkkiä kohti. Rinnakkais{1}}optiikkamoduulit käyttävät kahdeksaa, kahtatoista tai enemmän. Kuitujen määrä linkkiä kohti vaihtelee lähetin-vastaanottimen tyypin mukaan.
Sivujohtojen ja rungon rungon välisen eron huomioiminen.Patch-johto palvelee tyypillisesti yhtä yhteyttä - 2 kuitua on normaalia. Runkorunko palvelee monia yhteyksiä jaetun reitin kautta, ja sen koko tulisi olla sisäänrakennetulla varakapasiteetilla.
Ostamalla tarkan minimin.Jos reitti on jo auki ja työaika on jo ajoitettu, kaapeliin muutaman kuidun lisäkustannukset ovat pienet verrattuna kustannuksiin, jotka aiheutuvat uuden kaapelin vetämisestä myöhemmin. TheFOA:n suunnitteluopassuosittelee erityisesti kaapelin ostamista ylimääräisillä kuiduilla, jotta vältetään jatkotyöt, jotka johtuvat jatko- tai päätepisteiden vaurioista.
Ei--standardien määrien valitseminen.Parittomat nauhamäärät (kuten 10 tai 18) voivat aiheuttaa ongelmia hankinnassa, päätelaitteistossa ja liittimien yhteensopivuuden kanssa. Vakiomäärät, kuten 12, 24 ja 48, vastaavat olemassa olevaa paneelia, sovitinta jaMPO-runkoinfrastruktuuri.
Yksinkertainen kaava kuitumäärän arvioimiseksi
Useimmille yritys- ja datakeskussovelluksille tämä laskelma tarjoaa vankan lähtöarvion:
Suositeltu kaapelimäärä= (Kaikkien linkkien aktiivisten kuitujen summa) ÷ 0,7 pyöristettynä ylöspäin seuraavaan standardikaapelien määrään (12, 24, 48, 72, 96, 144).
0,7 jakaja rakentaa noin 30 % vapaata kapasiteettia. Ympäristöissä, joissa kaapelin uudelleenvetäminen on helppoa ja edullista, voit käyttää 0,8:aa (20 % ylimääräistä). Jos kriittistä infrastruktuuria tai polkuja ei avata uudelleen, käytä arvoa 0,6 (40 % varaa).
Tämä on suunnitteluarvio, ei korvaa yksityiskohtaista suunnittelua. Tarkista aina lähetin-vastaanottimen vaatimukset ja sovita yhteen kaapelointitoimittajasi kanssa saatavilla olevat standardimäärät.
Kuinka standardit ja alan käytännöt muokkaavat kuitumäärän valintoja
Kuitumäärää koskevia päätöksiä ei tehdä erikseen. Niitä muovaavat jäsennellyt kaapelointistandardit ja myyjäekosysteemit, joihin useimmat asennukset luottavat.
TheANSI/TIA-568.3-E-standardi(julkaistu syyskuussa 2022) määrittelee valokuitukaapeloinnin komponenttivaatimukset liikerakennuksille, mukaan lukien napaisuusmenetelmät (tyypit A, B, C, U1 ja U2) ryhmäliittimille. Sen runkoverkon kuitujen vähimmäismäärä sekä monimuoto- että yksimoodissa on kaksi kuitua porttia kohden. Nämä standardit on suunniteltu 12-kuituisen MPO-jalanjäljen pohjalta duplex- ja ryhmäliitettävyyden ympärille.
Varusteiden puolella,Ciscon QSFP-100G-tietolehtinäyttää pelkän 100 Gt:n optiikkavalikoiman: jotkin käyttävät duplex LC:tä (100GBASE-LR4), toiset MPO-12:ta 8 aktiivisella kuidulla (100GBASE-SR4) ja toiset käyttävät rinnakkaista single{12}}tilaa 12 kuidulla (100GBASE-PSM4). Jokainen näistä luo erilaisen kuitumäärän vaatimuksen samasta nimellisnopeudesta 100 G.
Tästä syystä vaiheen 1 - tunnistaa lähetin-vastaanotin - on oltava ennen kuitujen laskentaa.
FAQ
K: Riittääkö 2-ytiminen kuitu aina Ethernetille?
V: Tavalliseen kaksisuuntaiseen 1G- tai 10G-linkkiin, jossa käytetään SFP:tä LC-liittimillä, kaksi kuitua riittää. Mutta rinnakkaiset-optiset linkit -, kuten 40GBASE-SR4 ja 100GBASE-SR4 -, vaativat kahdeksan kuitua per yhteys MPO-liitännän kautta. BiDi-lähetin-vastaanottimet vähentävät tarpeen yhteen kuituun. Vastaus riippuu täysin lähetin- ja liitäntätyypistä.
K: Mitä eroa on kuitujen lukumäärän ja kuituydinmäärän välillä?
V: Useimmissa käytännön yhteyksissä nämä termit tarkoittavat samaa asiaa: yksittäisten optisten kuitujen lukumäärää kaapelissa. Joissakin asiakirjoissa käytetään "säikeen määrää", kun taas toisissa käytetään "ydinmäärää". Molemmat viittaavat siihen, kuinka monta kuitua kaapeli sisältää, eivät kunkin kuidun sydämen halkaisijaan.
K: Miksi 12- ja 24-ydinkaapelit ovat niin yleisiä?
V: 12{2}}kuitujen ryhmittely on valmistus- ja liitettävyysstandardi. Irtonaisissa-putkikaapeleissa käytetään 12-kuituisia putkinippuja. Nauhakaapeleissa käytetään 12-kuituisia nauhoja. MPO-12 on hallitseva suuritiheyksinen liitin 40G ja 100G rinnakkaisoptiikalle. 12:n kerrannaisten valitseminen varmistaa yhteensopivuuden päätelaitteiden, kytkentäpaneelien ja irrotuskaapelikokoonpanojen kanssa.
K: Kuinka monta varakuitua minun pitäisi sisällyttää?
V: Yleinen ohje on pitää alkukäyttöaste 70–80 %:ssa kaapelin kokonaiskuitumäärästä, varaamalla 20–30 % varaosille. Sellaisten runkoputkien läpi, joiden uudelleen avaaminen on kallista, suurempi 30–40 % marginaali on kaapelin lisäkustannusten arvoinen. FOA neuvoo, että ylimääräiset kuidut estävät kalliita korjauksia, jos yksittäiset säikeet vaurioituvat asennuksen tai tulevan työn aikana.
K: Pitäisikö minun valita yksi- vai monimuotoinen kuitukaapelini?
V: Tämä on erillinen päätös ydinlaskennasta. Yksimuotokuitu tukee pidempiä etäisyyksiä ja suurempaa kaistanleveyttä, mikä tekee siitä standardin runkoverkkojen ja kampuslinkkien rakentamisessa. Monimuotokuitu maksaa elektroniikan tasolla vähemmän{2}}lyhyen kantaman yhteyksissä rakennuksessa tai datakeskuksessa. Kuitumäärän laskentamenetelmä on sama kuitutyypistä riippumatta -, sitä ohjaavat linkkien määrä ja lähetin-vastaanottimen vaatimukset.
K: Voinko käyttää yhtä korkean{0}}määrän kaapelia useiden pienempien kaapelien sijaan?
V: Kyllä, ja se on usein tehokkaampaa. Yksi 48-ytiminen kaapeli jaetun reitin kautta on yleensä helpompi asentaa ja hallita kuin neljä erillistä 12-johtimista kaapelia. Kompromissi on, että kaikilla kuiduilla on yksi vikakohta. Harkitse kriittisten linkkien käyttämistä eri reiteillä erillisillä kaapeleilla, kuten TIA-standardit ja FOA-suunnitteluohjeet suosittelevat redundanssia varten.
