Žinios

Kaip pasirinkti patalpų šviesolaidinio kabelio tipus: OM3 vs OM4 vs OS2?

Patalpų šviesolaidinio kabelio pasirinkimas pirmiausia priklauso nuo perdavimo atstumo reikalavimų, duomenų perdavimo spartos specifikacijų ir šviesos šaltinio tipo, naudojamo siųstuvuose-imtuvuose - su daugiamodiu skaidulu (OM3, OM4, OM5), skirtuose trumpo- pasiekiamumo programoms, naudojant 850 nm VCSEL (vertikalios ertmės paviršių spinduliuojantį lazerinį) siųstuvą ir OS2 vieno pluošto siųstuvus (OS2) tolimojo-nuorodos naudojant 1310 nm arba 1550 nm DFB (paskirstytasis grįžtamasis ryšys) lazerius arba Fabry{11}}Perot šaltinius. „OM“ žymėjimas reiškia „Optical Multimode“ ir atitinka ISO/IEC 11801 ir TIA{15}}568 standartuose nustatytą nomenklatūrą, o „OS“ reiškia vieno režimo optinį režimą; šios klasifikacijos apibrėžia šerdies skersmenį, modalinį dažnių juostos plotį ir chromatinės sklaidos charakteristikas, kurios lemia maksimalų perdavimo atstumą esant įvairioms duomenų perdavimo spartoms.

Daugiamodio pluošto pagrindai - OM3 ir OM4

OM3 pluošto šerdies skersmuo yra 50 -mikronų (palyginti su 62,5{7}} mikronų senesniuose OM1/OM2 pluoštuose) su 125- mikronų apvalkalu ir lazeriu optimizuotu graduoto indekso profiliu, kuris užtikrina efektyvų 2000 MHz 0,0 km bangos plotį esant 8 nm. Ši pralaidumo specifikacija reiškia, kad 10 gigabitų eterneto signalas gali sklisti 300 metrų, kol tarp simbolių trukdžiai dėl diferencinio režimo delsos pablogina signalą žemiau priimtinų bitų klaidų dažnio slenksčių (paprastai 10^-12 Ethernet programoms). Dabar tai darosi įdomiau – OM4 šviesolaidis naudoja tą pačią 50/125 mikronų geometriją kaip ir OM3, bet pasiekia 4700 MHz·km efektyvų modalinį pralaidumą dėl griežtesnių gamybos tolerancijos lūžio rodiklio profilyje, o tai reiškia, kad 10GbE pasiekiamas 550 metrų ir išplečiamas 40/10 atstumas nuo Gigabito Ethernet metrų iki OMgabit00 metrų. 150 metrų (OM4), naudojant lygiagrečius optinius siųstuvus-imtuvus su 8 arba 20 skaidulų kanalų.

Kainų skirtumas tarp OM3 ir OM4 kabelių labai sumažėjo nuo maždaug 2015 m., kai padidėjo OM4 pluošto gamybos apimtys -. Šiuo metu jūs ieškote gal 15-20 % OM4 kainos, palyginti su OM3, perkant masinius kabelius (1000+ metrų medžiagų ritės), nors skiriasi išankstinės{10}}sąrankos, nes kartais dominuoja darbo sąnaudos. gamykliniai{15}}nutraukti sprendimai. Kai kurie pirkimo skyriai vis dar nurodo OM3, kad sutaupytumėte trumpų važiavimų (50–100 metrų), kai papildomas OM4 pralaidumas neduoda jokios praktinės naudos, tačiau dėl to gali kilti problemų vėliau atnaujinant, kai norite perkelti 40 GbE arba 100 GbE per esamą infrastruktūrą ir atrasti tas OM3 nuorodas, kurių jums nereikia palaikyti.

Pamatę šį žaidimą universiteto duomenų centre 2019 -, 2013 m. jie įrengė OM3 visame pastate, kai prijungė 10 GbE jungiklius, daugiausia veikė 80-120 metrų horizontalios jungtys tarp įrangos patalpų. Viskas veikė gerai, kol jie bandė atnaujinti iki 40 GbE naudodami QSFP+ SR4 siųstuvus-imtuvus, kurie OM3 yra skirti tik 100 metrų. Maždaug 30 % jų jungčių viršijo šį atstumą ir reikalavo arba naujų šviesolaidžių (brangių, trikdančių) arba LR4 vienmodžių siųstuvų-imtuvų (4 kartus daugiau nei SR4 daugiamodė optika). Iš pradžių įdiegti OM4 būtų kainavęs gal 3000 USD daugiau, o sprendimas išleisti 45 000 USD.

Vieno{0}}mode OS2 skaidulos charakteristikos

OS2 skaidulos šerdis yra daug mažesnė - 8.2 iki 9,5 mikronų, priklausomai nuo gamintojo ir konkretaus dizaino (G.652, palyginti su G.657 lenkimo-optimizuotu variantu) -, kuris palaiko tik vieną sklidimo režimą, kai bangos ilgis viršija apytiksliai 1260 nm. 0,35-0,40 dB/km esant 1310 nm ir 0,19-0,25 dB/km esant 1550 nm standartiniam G.652.D pluoštui) ir chromatinė dispersija (apie 17 ps/nm·km, esant 15{50ft{3} nedispersiniam pluoštui). OS1 žymėjimas techniškai reiškia šviesolaidį, kurio slopinimas yra mažesnis nei arba lygus 1,0 dB/km, o OS2 nurodo Mažiau nei arba lygus 0,4 dB/km, tačiau praktiškai niekas nebegamina OS1 – visas šiuolaikinis vienmodis šviesolaidis atitinka OS2 specifikacijas, o OS1 kategorija yra daugiausia skirta atgalinio ryšio standartiniams dokumentams.

Vidaus / lauko vardiniam OS2 kabeliui paprastai naudojama sandari -buferinė konstrukcija su 900- mikronų antrine danga, viršijančia 250- mikronų pirminę dangą, kuri padengiama traukiant pluoštą, užtikrina mechaninę apsaugą ir leidžia tiesiogiai nutraukti be furkacijos rinkinių; tai skiriasi nuo išorinių augalų kabelių, naudojant laisvą-vamzdelio konstrukciją, kai keli pluoštai (paprastai 6-12) yra geliu užpildytuose Jei tikrai norite, galite ištraukti lauko laisvo{12}}vamzdžio kabelį, tačiau jis neatitiks aukšto lygio įvertinimų (CMP pagal NEC 770 straipsnį), nes gelio junginiai ir PE vamzdžių medžiagos degimo metu sukuria per daug dūmų ir nuodingų dujų. fluoropolimerai, tokie kaip FEP arba PVDF.

Atstumo ir duomenų perdavimo spartos kompromisai

10 gigabitų eternetui OM3 palaiko 300 metrų, OM4 jį išplečia iki 550 metrų, o OS2 viengubas{6}}režimas pasiekia 10 kilometrų su 10GBASE-LR optika arba 40 kilometrų su 10GBASE-ER siųstuvų-imtuvais, o teoriškai perdavimo taške ar daugiau susiduriate su chromatinės sklaidos ribomis, kurioms reikia dispersijos kompensavimo). Esant 40 GbE, kelių režimų atstumai smarkiai sumažėja - OM3 įveikia tik 100 metrų, o OM4 pasiekia 150 metrų, naudodamas SR4 lygiagrečią optiką, o 40 GBASE-LR4 vienu-režimu įveikia 10 kilometrų. Šis atstumo žlugimas įvyksta dėl to, kad 40 GbE ir 100 GbE kelių režimų standartai naudoja lygiagretų perdavimą (4 arba 10 skaidulų viena kryptimi) su 10 Gbps arba 25 Gbps vienai juostele, o ne vieną 40 Gbps arba 100 Gbps nuoseklųjį srautą, o juostų sparta artėja prie modalinio pluošto pralaidumo ribos.

Atminkite, kad taip pat yra 40 GBASE-SR4 BiDi, kuris naudoja bangos ilgio padalijimą, kad siųstų du 20 Gbps srautus viename šviesolaidyje (iš viso 40 Gbps viename dvipusiame LC jungtyje, o ne 8 skaidulų su MPO jungtimis), tačiau tai vertinama tik už 100 metrų, nes 4 gamybai naudojau daugiau. nei standartinis SR4, tačiau nesuteikia jokio atstumo pranašumo - BiDi metodas yra prasmingesnis CWDM arba DWDM programoms vieno{10}}modžio skaidulose, kai bandote maksimaliai išnaudoti skaidulų porą.

Kada ką naudoti

Bendroji taisyklė: daugiarežimas, skirtas jungtims pastato viduje- arčiau nei 300 metrų (duomenų centras, universiteto stuburas tarp pastatų toje pačioje nuosavybėje, didelis biuro aukštų paskirstymas), vienkartinis-režimas, skirtas tarp-pastatų tinklams, viršijantiems 300 metrų, arba bet kokiam ryšiui, kuriam galiausiai prireiks kelių kilometrų. Daugialypių režimų kategorijoje OM4 tapo de facto standartu naujiems įrengimams nuo maždaug 2016 m per penkerius metus vėl laidą.

Taip pat dabar yra OM5 šviesolaidis, kuris praplečia lazerio-optimizuoto dažnių juostos pločio specifikaciją, įtraukiant 953 nm bangos ilgį trumpųjų -bangų padalijimo tankinimo (SWDM) programoms - leidžia 40 GbE ir 100 GbE per dvipusį LC jungtį (4, 8, o ne MPOLng, 8 bangų, 8 910, 953 nm) su 10 Gbps arba 25 Gbps vienam bangos ilgiui. Teoriškai skamba puikiai, praktiškai veikia, tačiau siųstuvo-imtuvo prieinamumas ir kaina išlieka problemų; nuo 2024 m. pagrindiniai jungiklių gamintojai vis dar naudoja SR4 optiką, skirtą 40/100 GbE daugiafunkciam režimui, o ne SWDM, todėl OM5 pranašumai tikrai nepasireikš, nebent specialiai suprojektuosite jį. Priemoka, palyginti su OM4, šiuo metu yra apie 25–30%, todėl tai sunku parduoti, kai OM4 jau atitinka daugumą duomenų centro atstumo reikalavimų.

Vieno{0}}režimo laimėjimai ilgalaikėje-ekonomikoje

Štai kažkas, kas nepakankamai pabrėžiama tiekėjų literatūroje, - vienmodė-šviesolaidė iš anksto kainuoja daugiau (laidas šiek tiek brangesnis, jungtys reikalauja didesnio tikslumo, todėl užbaigimo darbas yra didesnis, siųstuvų-imtuvai kainuoja 2-4 kartus daugiau, nei kainuoja lygiavertė daugiamodė optika), tačiau infrastruktūra iš esmės tarnauja amžinai. Įdiekite OS2 skaidulą šiandien ir ji palaikys 10 GbE, 25 GbE, 40 GbE, 100 GbE, 400 GbE, tikriausiai 800 GbE ir 1,6 TbE, kai galiausiai pasirodys tie standartai - tiesiog pakeisite siųstuvus-imtuvus, kad atnaujintumėte, o pats šviesolaidis netampa. Multimode turi trumpesnį technologijos gyvavimo ciklą, nes kiekviena didesnės spartos Ethernet karta priartėja prie modalinio pralaidumo ribų; Dešimtajame dešimtmetyje įdiegtas OM1/OM2 pluoštas iki 2000-ųjų vidurio tapo netinkamas 10 GbE, 2000-ųjų OM3 šiandien kovoja su 40/100 GbE, o OM4/OM5 tikriausiai pasieks 400 GbE arba 800 GbE apribojimus.

Skaičiuojant bendrus nuosavybės kaštus per 20 metų, pirmenybė teikiama vienam-režimui bet kuriai nuorodai, kuri bus naudojama ilgai-, net ir trumpoms nuorodoms, - didesnė pradinė kaina amortizuojama per du dešimtmečius, o daugiarežimą gali reikėti pakeisti arba papildyti papildomomis skaidulų gijomis, kad būtų galima atnaujinti pralaidumą. Problema kyla dėl to, kad vadovybė patvirtintų didesnes išankstines išlaidas, pagrįsta hipotetine būsima nauda; Finansų direktorius mato 45 000 USD (daugiamodis) ir 68 000 USD (vieno režimo) kainas už pastato kabelių prijungimą ir pasirenka mažesnį skaičių, negalvoja apie 30 000 USD vertės{9}}laidų klojimo projektą po septynerių metų, kai daugiamodis yra netinkamas.

2004 m. dirbo ligoninių tinkle, kuriame 2004 m. įrengė OM2 šviesolaidį (62,5/125{13}} mikronų), o tai buvo tinkama tuo metu turėtai 1 GbE infrastruktūrai. Iki 2014 m. jiems reikėjo 10 GbE medicininio vaizdo gavimo sistemoms (kompiuterinės tomografijos skaitytuvai, MRT, skaitmeninė rentgenografija sukuria didžiulius failus), tačiau OM2 palaiko tik 10 GbE iki 33 metrų, o dauguma jų buvo 80-150 metrų atstumu tarp įrangos spintų. Galų gale buvo įdiegta lygiagreti vieno{20}momo infrastruktūra, paliekant seną daugiamodę (nes ją pašalinus būtų reikėję atidaryti sienas ir lubas visoje veikiančioje įstaigoje), todėl dabar yra dvi išbaigtos šviesolaidinės gamyklos – viena naudojama 1 GbE jungtims su mažiau svarbiomis sistemomis, kita – 10 GbE medicinos tinklams. Bendra kaina, įskaitant ligoninių veiklos sutrikimus, tikriausiai siekė 200 000 USD, palyginti su 80 000 USD, jei iš pradžių jie būtų įdiegę vieno režimo.

Jungčių tipai ir poliškumas

OM3/OM4/OM5 multimode paprastai naudoja LC dvipuses jungtis 1/10GbE programoms (du skaidulos, vienas siuntimas ir vienas priėmimas) arba MPO/MTP jungtis 40/100GbE lygiagrečiai optikai (8, 12 arba 24 skaidulos vienoje stačiakampėje jungtyje). MPO padėtis tampa sudėtinga, nes yra trys poliškumo metodai (A metodas, B metodas, C metodas per TIA-568), kurie turi įtakos perdavimo skaidulų prijungimui viename gale ir priėmimo skaiduloms kitame gale, o maišant poliškumo tipus atsiranda nefunkcinių jungčių, kurios, atrodo, turi gerą optinę galią, bet nepraleidžia srauto; Visiškai per daug laiko praleidau šalindamas „negyvas“ 40 GbE nuorodas, kurios, kaip paaiškėjo, yra A metodo magistraliniai kabeliai, prijungti prie B metodo atjungimo mazgų.

OS2 vieno -režimo patalpose beveik visada naudojamos LC arba SC dvipusės jungtys, o SC yra labiau paplitęs senesnėse sistemose (1990 m Kai kuriose itin -didelio-tankio programose naudojamos MDC (daugia-pluošto paskirstymo kabelis) arba MXC jungtys, kurios sujungia 2–4 ​​skaidulų poras į jungčių korpusus, kurių dydis yra panašus į tradicinį LC dvipusį, tačiau jos nepasiekė plataus pritaikymo už didelio masto duomenų centrų, kur kiekvienas stovo milimetras yra svarbus.

Kabelių konstrukcijos variantai

Vidaus šviesolaidiniai kabeliai yra įvairių konstrukcijų: - sandarūs-buferiniai paskirstymo kabeliai (keli atskirai buferiniai pluoštai viename apvalkale), pertraukiamieji kabeliai (keli vienpusiai sandarūs{2}}buferiniai pluoštai, kurių kiekvienas turi savo sub-apvalkalą išoriniame apvalkale) ir užtrauktuku užtrauktuku -}} 6 pluošte skerspjūvis-). Paskirstymo kabelis yra ekonomiškiausias, kai yra daug skaidulų (12–144 skaidulų), einančių tarp sujungimo plokščių, kur prijungsite prie jungčių arba sujungsite iš anksto baigtus mazgus; pertraukimo kabelis kainuoja daugiau, bet užtikrina individualų kiekvieno pluošto įtempimo sumažinimą, naudingas tiesioginėms įrangos jungtims be jungiamųjų plokščių; užtrauktukas daugiausia skirtas trumpoms laidoms ir džemperiams.

Slėgio ir stovo įvertinimas priklauso nuo NEC atitikties - jungties (CMP arba OFNP) kabelis gali būti įrengtas oro-paleidimo patalpose virš nuleidžiamų lubų arba po paaukštintomis grindimis be vamzdžio, naudojant medžiagas, kurios neskleidžia liepsnos ir gaisro metu išskiria mažiausiai dūmų / toksiškų dujų; stovo (CMR arba OFNR) kabelis yra pigesnis, bet skirtas tik vertikaliems velenams ir turi būti vamzdyje, jei jis montuojamas oro erdvėse. Skirtumas tarp jungties ir stovo skaidulų yra nulinis - tos pačios optinės charakteristikos, tos pačios perdavimo galimybės - tai tik priešgaisrinė sauga ir statybos taisyklių laikymasis. Kainų skirtumas paprastai yra 20-40 %, todėl kyla pagunda visur naudoti kabelį su stovu ir nepaisyti jungties reikalavimų, tačiau tai yra kodekso pažeidimas, kuris bus pažymėtas atliekant pastato apžiūras, o gaisro atveju draudimo apsauga gali būti panaikinta.

Dar 2021 m. rangovas pabandė ištraukti pakylą,{0}}įvertintą OM4 lubų erdvėse biurų pastato projekte, nes GC mažino maržas, o elektros subrangovas norėjo sutaupyti 4 000 USD kabelių sąnaudoms. Statybos inspektorius tai užfiksavo grubiai-apžiūrėdamas, privertė juos pašalinti viską ir vėl-patraukti tinkamu prijungimo kabeliu, o tai kainavo 15 000 USD darbo užtaisymui ir grafiko vėlavimų, dėl kurių buvo atlyginta sutartinė žala. Sutaupę keturis tūkstančius dolerių jiems kainavo keturiasdešimt, o GC daugiau to pono nesamdė.

Lenkimo spindulys ir montavimo praktika

Šviesolaidinio kabelio negalima sulenkti taip stipriai, kaip vario - minimalus lenkimo spindulys montavimo metu paprastai yra 10x kabelio skersmuo standartiniam šviesolaidžiui, 7,5x lenkimui-nejautriam pluoštui (G.657.A2/B3 vieno -režimo, OM{8}} lenkimo metu, o dinaminis lenkimas taikomas lenkimo metu). montavimas; statiniai posūkiai stacionariai įrengiant gali būti šiek tiek griežtesni (5x skersmuo optimizuotiems lenkimo tipams). Viršiję šias ribas, sukelsite mikrolenkimo nuostolius, kurie susilpnina signalą, todėl gali atsirasti ribinių jungčių, kurios veikia su pertrūkiais arba sugenda, kai temperatūros pokyčiai skirtingai apkrauna pluoštą.

Daugumos patalpų kabelių montavimo metu traukimo įtempimas taip pat turi reikšmės daugiausia - 225 svarų, o tai skamba kaip daug, bet greitai pasiekiama ilgai traukiant vamzdį su keliais lenkimais. Įtampos stebėjimo įranga yra, tačiau ji padidina įrengimo išlaidas, todėl daugelis rangovų tiesiog traukia tol, kol jaučiasi sunku, ir tikisi, kad jie neviršys normų. Tai sukelia latentinę žalą, kuri gali pasirodyti ne iš karto, bet sumažina pluošto tarnavimo laiką ir patikimumą.

Žiūrėkite, skaidulų įrengimo problema yra ta, kad nėra lengvo lauko bandymo, kuris patvirtintų, kad traukimo metu nieko nepažeidėte - OTDR gali išmatuoti susilpnėjimą ir grįžimo nuostolius, tačiau mikrolenkimo pažeidimai iš pradžių dažnai patenka į priimtinas ribas ir tampa problematiški tik po terminio ciklo ar mechaninio įtempimo, kuris per mėnesius ar metus išplito mikroįtrūkimus. Taigi jūs gausite įrenginius, kurie gerai patikrinami pradedant eksploatuoti, išlaikomi priėmimo bandymai, o po 18 mėnesių atsiranda problemų, kai skaidulos pradeda gedti, atrodo, atsitiktinai.

Geresnis požiūris apima tinkamą montavimo priežiūrą (iš tikrųjų stebint montuotojus ir jų stabdymą, kai pastebimi tokie veiksmai kaip staigūs posūkiai ar per didelė traukimo jėga), privalomas mokymas apie skaidulų valdymą ir tinkamų aptarnavimo kilpų kūrimas bei įtempių mažinimas galiniuose taškuose, kad pluoštas nebūtų nuolat įtemptas. Kainuoja gal 5-10 % daugiau montavimo darbų, bet apsaugo nuo daugelio ilgalaikių patikimumo problemų.

Vieno -režimo ir kelių režimų skirtumą patalpose galiausiai lemia atstumo reikalavimai, atnaujinimo planai ir biudžeto apribojimai - trumpiems bėgiams iki 100 metrų, kai pakanka 10 GbE ir nereikia 40/100 GbE, OM3 veikia gerai ir taupo pinigus; 100{13}}300 metrų bėgimui su galimu būsimu atnaujinimu iki 40 GbE+, OM4 suteikia reikiamą erdvę; Viskam, kas yra toliau nei 300 metrų, arba bet kokiai nuorodai, kuri bus naudojama ilgiau nei 10 metų, vieno -režimo OS2 užtikrina geresnę ilgalaikę vertę, nepaisant didesnių pradinių išlaidų. Nebranginkite montavimo kokybės, nepaisant pasirinkto pluošto tipo, nes netinkama montavimo praktika sunaikina net geriausio pluošto potencialą.