Single Mode vs Multimode Fiber: Täydellinen etäisyyden, kustannusten, nopeuden ja sovellusten vertailu

Valokuituverkkoa suunniteltaessa yksi päätös tulee aikaisin ja vaikuttaa lähes kaikkeen muuhun: pitäisikö projektissa käyttää yksimuotokuitua vai monimuotokuitua?

Vastaus ei ole vain kaistanleveys. Linkin etäisyys, lähetin-vastaanottimen valinta, kaapeliinfrastruktuuri, tiedonsiirtonopeustavoitteet ja{1}}pitkän aikavälin päivityskustannukset muodostavat oikean valinnan. Monissa todellisissa-projekteissa ratkaiseva tekijä ei ole itse kuitukaapeli vaan optiikan kustannusten, kattavuusvaatimusten ja verkon tarvitsemien nopeuksien yhdistelmä kolmen tai viiden vuoden kuluttua.

Tässä on lyhyt versio: lyhyille-etäisyyslinkeille laitehuoneissa, datakeskusvyöhykkeissä ja yksittäisissä-rakennusympäristöissä monimuotokuitu yhdistettynä edullisiin-VCSEL--pohjaisiin lähetin-vastaanottimiin tarjoaa yleensä parhaan tasapainon suorituskyvyn ja budjetin välillä. Yksimuotokuitu tarjoaa kattavuuden, linkin marginaalin ja skaalautuvuuden, joita monimuoto ei pysty vastaamaan pidempiin runkoverkkoihin, kampusyhteyksiin ja usean sukupolven nopeuspäivityksiin suunniteltuihin verkkoihin.

Tässä oppaassa eritellään tekniset erot, verrataan nopeuden ja matkan suorituskykyä tiedonsiirtonopeuden mukaan, selitetään, missä kustannusedut todellisuudessa näkyvät, ja tarjoaa skenaario{0}}pohjaisia ​​valintaohjeita.IEEE 802.3 Ethernet -standarditja TIA-rakenteisen kaapeloinnin tekniset tiedot.

Mitä eroa on Single Mode ja Multimode Fiber välillä?

Sekä yksimuoto- että monimuotokuitu ovat lasiytimiä{0}}optisia kaapeleita, jotka kuljettavat dataa valopulsseina. Perimmäinen ero on siinä, miten valo etenee kuidun ytimen sisällä, ja tämä rakenteellinen ero ajaa lähes kaikki käytännön kaupat näiden kahden välillä.

Mikä on yksimuotokuitu?

Yksimuotokuidun (SMF) sydämen halkaisija on hyvin pieni, tyypillisesti noin 8,3 - 9 µm. Koska ydin on niin kapea, vain yksi valomuoto voi levitä kerrallaan. Tämä käytännössä eliminoimodaalinen dispersio, jolloin optinen signaali voi kulkea paljon kauemmas minimaalisella pulssin leviämisellä ja pienemmällä vaimennuksella. Yksimuotokuitu toimii 1310 nm:n ja 1550 nm:n aallonpituuksilla käyttämällä hajautettua palautetta (DFB) tai Fabry-Pérot-laserlähteitä.

TIA- ja ISO/IEC-luokitusjärjestelmän mukaan yksimuotokuitu jaetaan kahteen luokkaan: OS1 sisätilojen tiiviille-puskuroiduille kaapeleille ja OS2 ulkokäyttöisille löysä-putki- tai nolla-vesi{5}}huipun kaapeleille. Useimmat uudet yksimuotoiset asennukset käyttävätOS2 kuitu, joka tukee kaikkia nykyisiä yksimuotoisia Ethernet-sovelluksia ja tarjoaa alhaisemman vaimennuksen laajennetuilla aallonpituuksilla, joita käytetään aallonpituus{0}}jakomultipleksausjärjestelmissä (WDM).

Mikä on Multimode Fiber?

Multimode-kuidulla (MMF) on suurempi ydin, joko 50 µm tai 62,5 µm kuitulaadusta riippuen. Leveämpi ydin mahdollistaa useiden valopolkujen - tai tilojen - leviämisen samanaikaisesti. Tämä tekee valon kytkemisestä kuituun helpompaa ja halvempaa käyttämällä pystysuoraa-ontelopinnan-säteilyä lasereita (VCSEL), jotka toimivat 850 nm:ssä. Nämä useat tilat kulkevat kuitenkin hieman eri nopeuksilla ja saapuvat vastaanottimeen eri aikoina, ilmiötä kutsutaan modaaliseksi dispersioksi. Tämä rajoittaa tehollista lähetysetäisyyttä, erityisesti tiedonsiirtonopeuksien kasvaessa.

Monimuotokuitu luokitellaan luokkiin OM1 - OM5, joilla kullakin on eri modaalisen kaistanleveyden luokitukset, jotka on määriteltyANSI/TIA-568.3ja ISO/IEC 11801. Nykyiset uudet asennukset käyttävät lähes aina OM3-, OM4- tai OM5-laser-optimoitua kuitua. Yksityiskohtainen erittely kustakin arvosanasta on kohdassamonimuotokuitutyypit ja etäisyysrajoituksetalla.

Miksi tällä on merkitystä verkon suunnittelulle?

Tämä rakenteellinen ero - yksi tila verrattuna useisiin tiloihin - vaikuttaa jokaiseen käytännön päätökseen:

• Etäisyys:Single mode tukee linkkien pituuksia 10 km:stä yli 40 km:iin lähetin-vastaanottimesta riippuen. Multimode maksimipituus on 100–550 m nopeudesta ja kuitulaadusta riippuen.
• Optiikan hinta:Monimuotoiset VCSEL{0}}-pohjaiset lähetin-vastaanottimet maksavat huomattavasti vähemmän porttia kohden kuin yksimuotoiset DFB-lasermoduulit lyhyen-ulottuvuuden linkeissä.
• Liittimen tarkkuus:Suurempi monimuotoydin antaa anteeksi kohdistustoleransseille, mikä yksinkertaistaaliitinirtisanominen ja vähentää asennustyötä{0}}suuren tiheyden ympäristöissä.
• Päivityspolku:Yksimuotokuitu tukee kaikkia nykyisiä ja suunniteltuja IEEE 802.3 Ethernet -nopeuksia jopa 800 Gb/s pitkillä etäisyyksillä, kun taas monimuotoinen kattavuus pienenee tiedonsiirtonopeuden kasvaessa.

Single Mode vs Multimode Fiber: Ydinvertailutaulukko

Nämä luvut ovat IEEE 802.3 -standardin mukaisia. Todelliset käyttöetäisyydet riippuvat myöslisäyshäviö, paluuhäviö, jatkosten lukumäärä, liittimen laatu ja linkin häviöbudjettilaskelmat kullekin asennukselle.

Yhden tilan vs. monimuotokuitujen nopeuden ja kattavuuden vertailu

Nopeus on kohta, jossa käytännön ero yksi- ja monimuotoisen tilan välillä konkretisoituu. Kun tiedonsiirtonopeus kasvaa, monimuotoinen kattavuus pienenee - joskus dramaattisesti. Kuitulaitos, joka käyttää 10 Gt mukavasti 300 metrin etäisyydellä, voi tukea vain 100 Gt 70 metrin päässä samassa kaapelissa.

Seuraavassa taulukossa on yhteenveto IEEE 802.3 -standardin mukaisen tiedonsiirtonopeuden enimmäiskattavuudesta. Nämä ovat numeroita, joihin viitataan päätettäessä, mikä kuitutyyppi sopii tiettyyn linkkiin.

Nopeus-Etäisyysviite tiedonsiirtonopeuden mukaan

Lähteet:TIA Fiber Optics Technology Consortium - IEEE 802.3 Multimode Standards; TIA FOTC - IEEE 802.3 yhden tilan-standardit

Huomionarvoinen kuvio: 10 Gt:n nopeudella multimode OM4 saavuttaa edelleen 400 metrin korkeuden, mikä kattaa useimmat rakennuksen sisäiset -linkit mukavasti. 100 G:ssä sama OM4-kuitu putoaa 100 metriin. Kun nopeus on 400 G yli OM3:n, olet rajoitettu 70 metriin. Jos verkon on toimittava 100 Gt tai nopeammin yli 100 metrin päässä tai jos etenemissuunnitelma sisältää siirtymisen 400 Gt:hen, yksitila on ainoa realistinen vaihtoehto.

Tämä on yleisin suunnitteluvirhe palvelinkeskusten ja kampuspäivityksissä: monimuotokaapeli asennettiin 10 Gt:lle, se toimi hyvin vuosia, ja sitten siitä tuli rajoitus, kun verkko siirrettiin 40G:een tai 100G:hen, koska etäisyydet eivät enää mahdu monimuotoisen ulottuvuuden rajoihin.

Kuinka kuituetäisyys vaikuttaa valintaasi

Etäisyys on nopein suodatin missä tahansa kuidun valintapäätöksessä. Kun tiedät fyysisen linkin pituuden ja tavoitetiedonsiirtonopeuden, vaihtoehdot kapenevat nopeasti.

Alle 100 metriä

Lyhyille linkeille telinerivin sisällä, vierekkäisten kaappien välissä tai yksittäisessä laitehuoneessa monimuotokuitu on taloudellisin valinta lähes kaikissa tapauksissa. Näillä etäisyyksillä modaalinen hajonta ei ole mielekäs rajoite edes suurilla nopeuksilla, ja VCSEL{1}}pohjaisten SR-lähetin-vastaanottimien kustannusetu on merkittävä - varsinkin, kun projekti sisältää kymmeniä tai satoja linkkipäätepisteitä.

Tyypillinen esimerkki: palvelinkeskuksen lehti-selkäkangas 10G- tai 25G-palvelimella-vaihtaaksesi linkkejä 15 metrin välilläpaikkajohdotjaMPO-runkokaapelit. Tässä ympäristössä SR-optiikalla varustettu monimuotoinen OM4 tarjoaa erinomaisen suorituskyvyn murto-osalla yksimuotojärjestelmän kustannuksista.

100-300 metriä

Tämä on päätösalue, jossa molemmat kuitutyypit pysyvät teknisesti kannattavina, ja oikea valinta riippuu tiedonsiirtonopeudesta, päivityssuunnitelmista ja budjettirakenteesta.

10G:n taajuudella multimode OM3 kattaa jopa 300 m ja OM4 400 m -, joten monimuoto toimii hyvin. 25G:ssä OM4:n ulottuvuus putoaa 100 metriin, mikä tarkoittaa, että yli 100 m:n linkit vaativat jo yhden tilan. 100 G:n nopeudella multimode OM4 on maksimissaan 100 metrissä ja OM3 vain 70 metrissä.

150–250 metrin pituisten runkoputkien tai vaakasuuntaisten yhteyksien rakentamisessa käytännön kysymys kuuluu: minkä nopeuden tämän linkin on kuljettava 3–5 vuoden kuluttua? Jos vastaus on vain 10G, monimuoto on sopiva. Jos tiekartta sisältää 25G, 40G tai 100G, yksitila antaa huomattavasti enemmän liikkumavaraa.

Kampushankkeissa yleinen skenaario: toimistorakennuksen kerroksia yhdistävä vaakasuora nousuputki kulkee noin 180 metriä. 10G:ssä OM3 käsittelee sen ilman ongelmia. Kun rakennus myöhemmin siirtyy 25G- tai 40G-verkkoon, sama OM3-kaapeli ei välttämättä enää täytä vaatimuksia, minkä vuoksi kallista uudelleen{8}}kaapelointia, jonka yksitila olisi vältetty.

Yli 300 metriä

Yli 300 metrin päässä yksimuotokuitu on vakiovalinta. Multimode ulottuvuus 10G:ssä huipentuu OM4:n 400 metriin, ja se on teknisesti mahdotonta suuremmilla nopeuksilla näillä etäisyyksillä. Yksittäinen tila sen sijaan kantaa 10 G - 10 km, 100 G - 10 km ja 400 G - 500 m tai enemmän lähetinvastaanottimen tyypistä riippuen.

Yksimuotokuitu yhdistettynä LR-luokan lähetin-vastaanottimiin on luotettava ja tulevaisuuden{2}}turvallinen ratkaisu kampuksen runkolinkkeihin rakennusten välillä,{0}}rakennusten välisiin yhteyksiin teollisuuslaitoksissa ja kaikkiin muutaman sadan metrin pituisiin yhteyksiin. Suuremmat-porttikohtaiset optiikkakustannukset kompensoivat dramaattisesti pidemmällä kattavuudella ja usean-sukupolven skaalautumalla.

Single Mode vs Multimode Fiber kustannusten vertailu

Yksi sitkeimmistä virheistä kuidun valinnassa on kaapelin metrihinnan vertailu ja siihen pysähtyminen. Todellisuudessa kuitulinkin järjestelmän kokonaiskustannukset sisältävät viisi komponenttia, ja niiden suhteellinen paino vaihtelee dramaattisesti etäisyyden ja tiedonsiirtonopeuden mukaan.

1. Kuitukaapelin hinta

Yksimuoto- ja monimuotokuitujen raakakaapelihinnoittelu on usein lähempänä kuin ostajat odottavat. Tavallisilla sisäjakelukaapeleilla, joilla on sama kuitumäärä ja vaippatyyppi, hintaero OS2-yksimoodin ja OM3/OM4-monimuotoisen välillä on vaatimaton. OM5-kuidun hinta on - noin 30-50 % OM4:ään verrattuna monilla markkinoilla – mikä on yksi syy, miksi käyttöönotto on ollut odotettua hitaampaa.

2. Lähetin-vastaanottimen hinta

Tässä näkyy todellinen hintaero, ja se suosii ylivoimaisesti monimuotoa lyhyillä etäisyyksillä. VCSEL-tekniikkaan perustuva 10GBASE-SR-monimuotoinen SFP+-moduuli maksaa tyypillisesti murto-osan 10GBASE-LR-yksitilamoduulista, kun käytetään DFB-laseria. Kun projekti sisältää satoja portteja - kuten keskisuuressa tai suuressa palvelinkeskuksessa -, porttikohtaiset säästöt muodostavat huomattavan osan kokonaisbudjetista.

Tämä etu kuitenkin kapenee suuremmilla nopeuksilla. Yli 100 Gt:ssa monimuotoisen SR4:n ja yksimuotoisen DR4/LR4-optiikan välinen kustannusero on pienentynyt, mikä johtuu osittain piifotoniikan kehityksestä ja hyperscale-palvelinkeskusten hankinnan lisääntymisestä. Yli noin 150 metrin pituisissa linkeissä 100 Gt:ssa halvemman-single mode -kaapelin ja LR4-optiikan yhdistelmä saattaa jo vastata tai voittaa monimuotoisen kokonaishinnan.

3. Liittimet, korjauspaneelit ja käyttöönotto

Tiheissä{0}}palvelinkeskusympäristöissä monimuotoinen LC jaMPO/MTP-katkoskaapelitsopii hyvin strukturoituihin kaapelointiarkkitehtuureihin, jotka on suunniteltu lyhyen{0}}rinnakkaisoptiikan ympärille. Yksimoodiliittimen päättäminen vaatii tiukempia kiillotustoleransseja ja huolellisempaa käsittelyä, mikä voi lisätä työvoimakustannuksia kenttäasennuksissa. Esipäätetylle-rungolle jairrotettavat kaapelikokoonpanotTämä ero on minimaalinen, koska tehdaspäättäminen hoitaa tarkkuustyön.

4. Huolto ja virrankulutus

VCSEL{0}}-pohjaiset monimuotolähetin-vastaanottimet kuluttavat vähemmän virtaa porttia kohden kuin DFB-lasermoduulit, millä on mittakaavassa merkitystä. Palvelinkeskuksessa, jossa on tuhansia aktiivisia portteja, SR-optiikan kokonaisteho- ja jäähdytyssäästöt voivat olla merkityksellisiä. Pitkän-etäisyyden yksimuotolinkeissä suurempi lähetin-vastaanottimen teho on hyväksytty-alennus tavoittavuuden suhteen.

5. Päivitys ja elinkaarikustannukset

Tässä lyhytaikaisista-säästöistä voi tulla-pitkän aikavälin katumuksia. 10G:lle asennettu monimuotokaapelilaitos ei välttämättä tue seuraavaa nopeustasoa samoilla etäisyyksillä. Jos tuleva 100 Gt:n päivitys edellyttää uuden yksimuotokaapelin vetämistä, koska nykyiset monimuotoiset ajomatkat ylittävät 100 metriä, uudelleen{7}}kaapelointikustannukset ylittävät selvästi sen, mitä yksimuoto olisi maksanut alussa.

Elinkaarikustannusyhtälö on suoraviivainen: alle 100 metrin pituisissa linkeissä, jotka pysyvät monimuotoisen ulottuvuuden sisällä jopa suuremmilla nopeuksilla, monimuoto yleensä voittaa kokonaiskustannuksista. 100–300 metrin yhteyksien valinta riippuu päivityssuunnitelmasta. Kaikessa yli 300 metrin korkeudessa yksitila tarjoaa lähes aina paremman pitkän aikavälin arvon.

Monimuotokuitutyypit: OM3 vs OM4 vs OM5

Kun päätös osuu monimuotoiseen, seuraava kysymys on mikä arvosana. Vanhoja OM1 (62,5 µm) ja OM2 (50 µm) kuitutyyppejä on edelleen olemassa vanhemmissa asennuksissa, muttaTIA-568.3-Eon siirtänyt värimerkinnät vanhaan liitteeseen, eikä uusia nopeita{0}}standardeja kohdisteta näihin kuitutyyppeihin. Uusia käyttöönottoja varten realistiset vaihtoehdot ovat OM3, OM4 tai OM5.

OM3 - Mainstream Workhorse

OM3 oli ensimmäinen laser-optimoitu 50/125 µm monimuotokuitu, joka on suunniteltu erityisesti VCSEL-lähteille 850 nm:ssä. Sen tehokas modaalinen kaistanleveys (EMB) on 2000 MHz·km ja se tukee 10GBASE-SR-300 m ja 100GBASE-SR4-70 m. OM3 on edelleen laajalti käytössä yritys- ja datakeskusympäristöissä, joissa linkkien etäisyydet ovat kohtuulliset ja kustannusten hallinta on tärkeää.

Mihin OM3 sopii parhaiten: uudet asennukset, joiden linkit ovat alle 100 metriä 40G/100G:ssä tai alle 300 metriä 10G:ssä, jos budjetti ei oikeuta OM4:n palkkiota.

OM4 - Enemmän kaistanleveyttä, enemmän tilaa

OM4 kaksinkertaistaa EMB:n 4700 MHz·km:iin 850 nm:ssä, mikä tarkoittaa suoraan pidempää ulottuvuutta suuremmilla nopeuksilla. 10G:ssä OM4 laajentaa ulottuvuuden 300 metristä (OM3) 400 metriin. 100 Gt:llä (100 GBASE-SR4) OM4 saavuttaa 100 metrin ja OM3:n 70 m. Nämä ylimääräiset 30 metriä tekevät usein eron toimivan linkin ja spesifikaatioiden ulkopuolella olevan linkin välillä.

Minne OM4 sopii parhaiten: palvelinkeskus- ja kampusprojektit, joissa jotkin linkit ovat 70–150 metrin alueella 40G/100G:ssä tai joissa tarvitaan lisälinkkimarginaalia paikkajohtojen, jatkosten ja liittimien sijoittamiseksi menetysbudjettia vaarantamatta.

OM5 - Wideband Multimode SWDM:lle

OM5:llä on sama 4700 MHz·km EMB 850 nm:ssä kuin OM4:llä, joten tavanomaisissa yhden aallonpituuden sovelluksissa se toimii samalla tavalla. OM5:n erottaa sen 850–953 nm:n aallonpituusalueella laajennettu spesifikaatio, joka on suunniteltu tukemaan lyhytaallonpituusjakoista multipleksointitekniikkaa (SWDM). SWDM mahdollistaa neljän aallonpituuden kulkemisen yhden kuituparin yli, mikä mahdollistaa 100 G:n lähetyksen vain kahdella kuidulla kahdeksan sijaan.

UnderIEEE 802.3cm (400GBASE-SR4.2), OM5 tukee 400G:tä neljällä kuituparilla jopa 150 metriin verrattuna OM4:n 100 metriin ja OM3:n 70 metriin.

Mihin OM5 sopii parhaiten: projektit, joissa on selkeä suunnitelma käyttää SWDM-lähetin-vastaanottimia tai 400GBASE-SR4.2:ta ja joissa kuitumäärän vähentäminen suuritiheyksissä ympäristöissä on suunnittelun prioriteetti. Jos projektilla ei ole erityistä SWDM-vaatimusta, OM4 tarjoaa saman yhden-aallonpituuden suorituskyvyn pienemmillä kaapelikustannuksilla.

Entä Legacy OM1 ja OM2?

OM1 (62,5/125 µm) ja OM2 (50/125 µm, ei--laser-optimoitu) olivat vakiomonimuotovalintoja 2000-luvun alkuun asti. Niitä on edelleen monissa vanhoissa rakennuksissa. Kriittinen rajoitus: OM1 voi kuljettaa vain 10GBASE-SR noin 26–33 m, ja OM2 saavuttaa noin 82 m 10G:n nopeudella. 40 G:lla ja sitä suuremmalla ei kumpikaan kuitutyyppi ole käyttökelpoinen.

Jos päivitysprojekti sisältää OM1- tai OM2-infrastruktuurin ja tavoite on 10G tai korkeampi, kaapelin korvaaminen OM4- tai single mode -kaapelilla on lähes aina käytännöllisempää kuin yrittää käyttää uudelleen vanhaa kuitua mode{4}}kunnostuskorjausjohdoilla, mikä lisää kustannuksia, monimutkaisuutta ja vianetsintäriskiä.

Yksimuotokuitutyypit: OS1 vs OS2

Yksimoodin puolella kaksi luokkaa ovat OS1 ja OS2, jonka määritteleeITU-T G.652 -suosituksetja niihin viitataan TIA- ja ISO/IEC-standardeissa.

OS1kattaa tiukat{0}}puskuroidut sisäkäyttöiset yksimuotokaapelit, joiden vaimennus on 1,0 dB/km aallonpituudella 1310 ja 1550 nm. Se oli yleistä varhaisissa yksimuotorakenteisissa kaapelointiasennuksissa.

OS2kattaa irrallisen-putken ja nolla-vesi-huipun yksimuotokuidun, jonka vaimennus on 0,4 dB/km aallonpituudella 1310 nm ja 0,3 dB/km aallonpituudella 1550 nm. Pienempi vaimennus tukee pidempiä linkkejä ja on välttämätön WDM-sovelluksissa, jotka käyttävät aallonpituuksia alueella 1360–1460 nm.

Uusille yksimuotoasennuksille OS2 on vakiosuositus. Se tukee kaikkia nykyisiä ja suunniteltuja yksimuotoisia Ethernet-sovelluksia, tarjoaa huomattavasti paremman linkkibudjetin, ja kustannusero OS1:een verrattuna on mitätön useimmilla markkinoilla. Yksityiskohtainen vertailu on meidänOS1 vs OS2 yksimuotokuituopas.

Parhaat sovellukset Single Mode ja Multimode Fiber

Kuitujen valinta on yksinkertaisinta, kun päätös alkaa sovellusympäristöstä tuoteluettelon sijaan.

Palvelinkeskukset

Palvelinkeskusten sisällä suurin osa linkeistä kulkee alle 100 metrin - etäisyydellä, usein alle 30 metrin etäisyydellä telinekytkimien ja palvelinten välillä. Tässä ympäristössä SR- tai SR4-optiikalla varustettu monimuotoinen OM4 on hallitseva valinta, mikä johtuu sadoista tai tuhansista porteista saatavista kustannussäästöistä. Myös suuri porttitiheys suosiiMPO/MTP patch johdotja rinnakkaiset optiset arkkitehtuurit.

Hyperscale-palvelinkeskukset ja suuret yrityslaitokset käyttävät kuitenkin yhä useammin yksimuotokuitua selkä{0}}kerros- ja-hallien välisissä yhteyksissä, joissa linkit ylittävät 100 metriä tai joissa suunnitellaan 400G/800G-siirtoa. Yleinen malli on monimuotoinen lehti---selkäranka hylsyn sisällä, yksimuotoinen selkä---selkäranka laitoksen poikki.

Kampus- ja yritysverkostot

Kampusympäristöissä tyypillisesti yhdistyvät lyhyet vaakasuorat juoksut rakennusten sisällä ja pidemmät runkoyhteydet rakennusten välillä. Käytännön lähestymistapa on monimuotoinen jakelu-kerrosyhteyksille yhdessä rakennuksessa (jossa etäisyydet pysyvät alle 300 metrin etäisyydellä 10 G) ja yksimuotoinen kaikille rakennusten välisille-runkoverkkoyhteyksille.

Yksi yleisimmistä kampusverkotuksen valiteista on monimoodin käyttöönotto runkoyhteydessä kahden 200 metrin päässä toisistaan ​​1G tai 10G:n rakennuksen välillä, ja sitten kolme vuotta myöhemmin havaitaan, että 40G tai 100G:n päivitys edellyttää linkin uudelleen-kaapelointia, koska monimoodien kattavuus näillä nopeuksilla jää alle 200 metrin.

Teollisuus- ja tuotantolaitokset

Teollisuustyömaat sisältävät usein hajautettuja ohjausjärjestelmiä, prosessiautomaatiota ja valvontakameroita, jotka on hajallaan suurille fyysisille jalanjäljille. 500 metristä useisiin kilometreihin ulottuvat kaapelit ovat yleisiä, ja ympäristöön voi kuulua moottoreiden, hitsauslaitteiden ja virranjakelun - korkea EMI-häiriö, jossa kuidun sietokyky sähkömagneettisia häiriöitä vastaan ​​on ensisijainen etu.

Yksitila on vakiovalinta teollisuuden runkoverkkoyhteyksille, koska etäisyydet ylittävät yleensä monimuotoisen ulottuvuuden. Lyhyemmät linkit yksittäisiin koneisiin tai paikallisiin ohjauspaneeleihin voivat toimia monimuotoisena, mutta monet teollisuussuunnittelijat haluavat standardoida yhden tilan koko laitoksessa säästämisen yksinkertaistamiseksi, harjoittelun monimutkaisuuden vähentämiseksi ja sekakuituisten vianmääritysongelmien välttämiseksi. Katso meidänvalokuitusovellusopaslisää toimialakohtaisia{0}}skenaarioita.

Valvonta- ja turvaverkot

Kompaktit, yhden paikan{0}}valvontajärjestelmät, joissa kamerat on keskitetty yhteen rakennukseen tai pienelle alueelle, voivat käyttää monitilaa tehokkaasti. Hajautettuihin kameraverkkoihin kampuksella, pysäköintialueella tai alueella -, jossa yksittäinen kaapeli kulkee säännöllisesti yli 300 m - yksimuotoinenyksimuotoiset SFP-moduuliton luotettavampi vaihtoehto. Yksimuotokuidun vetäminen on verrattavissa monimuotoiseen kuituun, ja kamerakohtainen lähetin-vastaanottimen hintaero on hallittavissa useimpien valvontajärjestelmien mittakaavassa.

Koulut, sairaalat ja valtion laitokset

Nämä ympäristöt vaativat usein hybridisuunnittelua: monimuotoinen{0}}tiheyksisille laitehuoneille ja palvelinkaapeille, yksitila useiden kampuksen rakennuksia yhdistäville runkoverkoille. Keskeinen suunnittelutekijä on, että näillä laitoksilla on tyypillisesti pitkä käyttöikä - 15 - 25 vuotta kaapelointiinfrastruktuurille -, joten suunnittelu vain nykyisille nopeuksille on resepti kalliisiin keski{5}}käyttöiän päivityksiin. Yksimuotokuitu on runkoverkon linkeissä turvallisempi pitkän aikavälin-investointi, vaikka nykyinen tiedonsiirtonopeus olisi vain 1G tai 10G.

Yleisiä virheitä kuidun valinnassa

Kokemus sadoista kuitujen käyttöönottoprojekteista paljastaa useita toistuvia virheitä, jotka nostavat kustannuksia tai rajoittavat tulevaa kapasiteettia.

Virhe 1: Kuitutyypin valinta perustuu vain nykyiseen nopeuteen.10G:lle asennettu monimuotokaapelilaitos ei välttämättä tue 100G:tä samoilla etäisyyksillä. Tarkista aina seuraavan suunnitellun päivitystason nopeus-etäisyystaulukko, ei vain nykyistä.

Virhe 2: Kaapelikustannusten vertailu ilman lähetin-vastaanottimia.Kuitukaapeli on usein pienempi osa linkin kokonaiskustannuksista. Lähetin-vastaanottimen kustannukset, liittimen päättäminen ja tulevat päivityskulut ovat yleensä tärkeämpiä.

Virhe 3: Yksimuoto- ja monimuotokuitujen sekoittaminen samassa linkissä. Yksi- ja monimuotolähetin-vastaanottimeteivät ole ristiin{0}}yhteensopivia. SR-lähetin-vastaanottimen yhdistäminen yksimuotokuituun tai LR-lähetin-vastaanottimen liittäminen monimuotokuituun ei tuota toimivaa linkkiä. Jokaisessa linkissä on käytettävä vastaavaa kuitua ja optiikkaa.

Virhe 4: Vanhan OM1/OM2-kuidun uudelleenkäyttö 10G+:lle ilman testausta.Vanha monimuotokuitu ei välttämättä täytä 10GBASE-SR:n modaalisen kaistanleveyden vaatimuksia. Ennen uudelleenkäyttöä tarkista asennetun kuidun laatu ja testaa todellinen linkin katkeaminen - tai suunnittele uudelleen-kaapelointi.

Virhe 5: Linkin menetysbudjetti huomioimatta.IEEE-standardien enimmäiskattavuusluvut edellyttävät puhtaat liittimet, minimaaliset jatkokset ja ominaishäviö -per-kilometriarvot. Todellisissa asennuksissa, joissa on useita kytkentäpaneeleja, jatkoksia ja liittimiä, todellinen saavutettavissa oleva etäisyys voi olla lyhyempi. Laske ainalinkin menetysbudjettiennen kuitutyypin ja lähetin-vastaanottimen valinnan viimeistelyä.

Kuituvalinnan tarkistuslista

Ennen kuin teet ostopäätöksen, käy läpi nämä kuusi kysymystä:

1. Mikä on todellinen linkin etäisyys?Mittaa tai arvioi fyysinen kaapelin reitti, ei suoran{0}}etäisyyden. Sisällytä pystysuorat nousuputket, kaapelihyllyn reititys ja välijohdon pituudet molemmissa päissä.

2. Mitä tiedonsiirtonopeutta linkin on kuljettava nyt ja seuraavassa päivitysjaksossa?Tarkista yllä oleva nopeus{0}}etäisyystaulukko. Jos monimuotoinen kattavuus seuraavalla suunnitellulla nopeustasolla on tiukka tai riittämätön, yksitila on turvallisempi investointi.

3. Missä on budjettipaine - kaapeli, optiikka tai elinkaari?Lyhyissä linkeissä, joissa on suuri porttimäärä, monimuotolähetin-vastaanottimen säästö saattaa olla hallitseva. Pitkien linkkien tai pitkän käyttöiän-palvelu-infrastruktuurin yhden tilan elinkaarikustannukset ovat yleensä alhaisemmat.

4. Onko tämä uusi asennus vai nykyisen kaapelin päivitys?Uusilla rakennuksilla on täysi valinnanvapaus. Päivityksessä on otettava huomioon, mitä kuitua on jo maassa tai seinissä. Tarkista asennettu kuidun laatu ennen kuin oletat, että se tukee suurempia nopeuksia.

5. Mitä liitintyyppejä suunnittelu vaatii?Suuritiheyksiset palvelinkeskukset käyttävät usein{0}}MPO/MTP-liittimetrinnakkaisoptiikalla. Kampus- ja rakennussuunnittelussa käytetään yleisemmin LC-dupleksia. Molemmat liitinperheet ovat saatavilla yksi- ja monimuotoversioina, mutta asennettu kanta saattaa rajoittaa valintaa.

6. Kuinka kauan tämä kaapelointiinfrastruktuuri on käytössä?Jos vastaus on yli 10 vuotta, punnita tulevaa skaalautuvuutta voimakkaasti. Tänään asennettu yksimuotokuitu tukee verkkonopeuksia, joita ei ole vielä standardoitu. Nykyään asennetulla monimuotokuidulla on tunnettu katto jokaisella nopeustasolla.

Usein kysytyt kysymykset

Onko yksimuotokuitu aina parempi kuin monimuotoinen kuitu?

Ei joka linkille. Yksitila on ylivoimainen etäisyyden, kaistanleveyden skaalautuvuuden ja linkkibudjetin suhteen -, mutta alle 100 metrin pituisissa lyhyissä linkeissä VCSEL-optiikalla varustettu monitila tarjoaa vertailukelpoisen suorituskyvyn huomattavasti alhaisemmilla lähetin-vastaanottimen kustannuksilla. Kysymys ei ole siitä, mikä kuitu on abstraktisti "parempi", vaan mikä kuitutyyppi vastaa linkin etäisyyttä, nopeusvaatimusta ja budjettia.

Onko monimuotokuitu vanhentumassa?

Ei. Monimuotokuitu kehittyy edelleen - OM5 standardisoitiin vuonna 2017 SWDM-sovelluksiin, ja IEEE 802.3cm lisäsi 400G:n monimuotomääritykset vuonna 2020. Multimode on edelleen kustannustehokkain valinta-lyhyiden{8}}yhteyksien tietokeskuksiin ja yritysyhteyksiin. Se, mikä on muuttunut, on se, että nopeus, jolla monimuotoisen kattavuuden rajoitukset tulevat merkityksellisiksi, on laskenut jokaisen uuden nopeussukupolven myötä.

Mitä kuitutyyppiä minun pitäisi käyttää 10G Ethernetissä?

10G:llä multimode OM3 kattaa jopa 300 m ja OM4 jopa 400 m10GBASE-SR SFP+ -moduulit. Yksitila ja 10GBASE{2}}LR kattaa jopa 10 km. Alle 300 metrin pituisille linkeille monimuoto on kustannustehokas-vakiovaihtoehto. Yli 300 metrin pituisille linkeille tai jos aiot päivittää 25G/40G/100G:een samalla kaapelilla, yksitila on käytännöllisempi.

Mitä kuitutyyppiä minun pitäisi käyttää 100G Ethernetissä?

100 G:n nopeudella multimode OM4 saavuttaa 100 metrin (100 GBASE-SR4) ja OM3 70 metriin. Yksitila saavuttaa 500 m (100 GBASE-DR), 2 km (100 GBASE-FR1) tai 10 km (100 GBASE-LR4). Jos linkki on alle 100 m, monimuotoinen SR4-optiikka on huomattavasti halvempaa. 100 metrin yläpuolella vaaditaan yksitila.

Voinko sekoittaa yksimuotoista ja monimuotoista kuitua samassa verkossa?

Kyllä - monet verkot käyttävät molempia. Yleinen rakenne käyttää monimuotoista lyhyttä-pääsy- ja jakelulinkkejä rakennusten sisällä ja yhtä tilaa rakennusten välisiin tai kampuksen välisiin runkoyhteyksiin. Et voi tehdä, on liittää yksimuotokuitu monimuotolähetin-vastaanottimeen tai päinvastoin saman linkin sisällä. Jokaisessa linkissä on käytettävä vastaavaa kuitua ja optiikkaa.

Mitä tapahtuu, jos minun on päivitettävä olemassa oleva OM2-verkko 10G:ksi?

OM2-kuitu tukee 10 GBASE-SR:ää vain noin 82 metrillä. Jos linkit ovat tätä lyhyempiä ja liittimet hyvässä kunnossa, uudelleenkäyttö voi olla mahdollista asianmukaisella testauksella. Yli 82 metriä pitkien linkkien kohdalla sinun on kytkettävä uudelleen-kaapeli OM3/OM4:n kanssa tai vaihdettava yksittäistilaan. 10 Gt:n -LRM-lähetin-vastaanotin, jossa on mode-ilmaisuliitäntäjohto, voi pidentää vanhojen monimuotojen ulottuvuutta noin 220 metriin, mutta tämä lisää kustannuksia ja monimutkaisuutta.

Kuinka lasken kuitulinkin menetysbudjetin?

Linkin häviöbudjetti on suurin sallittu optinen häviö lähettimen ja vastaanottimen välillä. Aloita lähetin-vastaanottimen määritetystä lähetystehosta ja vastaanottimen vähimmäisherkkyydestä, ja vähennä sitten häviöt jokaisesta linkin komponentista: kuituvaimennus kilometriä kohti, liittimen häviö paria kohti, liitoshäviö ja mahdollinen lisämarginaali. Jos linkin kokonaishäviö ylittää budjetin, linkki ei toimi luotettavasti. Katso tarkemmat häviöarvot kuitutyypeittäinFluke Networksin kuitutestausopastai TIA-568.3-standardi.

Johtopäätös

Yksi- ja monimuotokuidulla on kummallakin selkeä rooli nykyaikaisessa verkkoinfrastruktuurissa. Valinta ei ole siinä, mikä tekniikka on parempi -, vaan kuitutyypin sovittaminen linkin etäisyyteen, nykyiseen ja tulevaan tiedonsiirtonopeuteen, kustannusrakenteeseen ja asennuksen käyttöikään.

Lyhyen-ulottuvuuden alle 100 metrin linkeissä monimuotokuitu VCSEL--pohjaisella optiikalla on edelleen kustannustehokkain vaihtoehto datakeskuksissa ja rakennusten sisätiloissa. Yksimuotokuitu on käytännöllisin ja tulevaisuuden{7}}turvallisin investointi runkoverkkoyhteyksille, kampusyhteyksille ja kaikille poluille, joilla verkko saattaa joutua kuljettamaan 100 Gt tai nopeammin yli 100 metrin päässä. Monet todellisen maailman verkot käyttävät molempia, monimuotoinen{10}}tiheysten lyhyiden linkkien käsittely ja yksitila kattaa kaiken alueen ulkopuolella.

Tarvitsetko apua oikean kuitutyypin valinnassa,liitin, tai kaapelikokoonpano projektiisi? Suunnittelutiimimme tarjoaa sovellus{0}}suosituksia,valokuituratkaisun suunnittelu, yhteensopiva tuotevalikoima ja tekninen tuki.Ota yhteyttäkeskustellaksesi verkkovaatimuksistasi.