Šviesolaidis yra šiuolaikinių ryšių tinklų pagrindas, tačiau tai nėra vienas produktas. Yra du pagrindiniai optinio pluošto tipaivieno{0}}modo šviesolaidis(SMF) irdaugiamodis pluoštas(PRF). Suprasti skirtumą tarp šių dviejų šviesolaidinių kabelių tipų - ir žinoti, kada naudoti kiekvieną iš jų -, būtina kiekvienam, planuojančiam tinklo diegimą, esamos infrastruktūros atnaujinimą arba nurodant šviesolaidinį duomenų centrą, universiteto miestelį ar telekomunikacijų projektą.
Šiame vadove paaiškinama, kaip klasifikuojamas optinis pluoštas, išskaidyti pagrindiniai kiekvienos kategorijos potipiai ir standartai bei pateikiamos praktinės gairės, kaip pasirinkti tinkamą jūsų tinklui skaidulą.
Kaip klasifikuojamas optinis pluoštas
Viena iš priežasčių, kodėl skaidulų tipai gali atrodyti klaidinantys, yra ta, kad yra keli tinkami optinio pluošto klasifikavimo būdai. Dažniausiai naudojami šie metodai:
- Šviesos sklidimo būdu (režimas):Vienmodė -modelis ir daugiamodis šviesolaidis - yra praktiškiausias daugelio pirkėjų atskaitos taškas.
- Pagal lūžio rodiklio profilį:žingsnis-indekso pluoštas ir laipsniškas-indekso pluoštas - apibūdina šerdies lūžio rodiklio struktūrą.
- Pagal medžiagą:stiklo pluoštas vsplastikinis optinis pluoštas- apibrėžia, iš ko pagamintas pluoštas.
- Pagal standartus:OM klasės (OM1–OM5) daugiamodėms; G.652, G.657 ir ktITU-T G.65x rekomendacijosvieno{0}}režimo.
Inžinieriams, tinklo planuotojams ir pirkimų komandoms naudingiausias būdas yra pradėti nuo vieno{0}}režimo ir kelių režimų sprendimo, tada susiaurinti pagal standartinį ir diegimo scenarijų. Kiti klasifikavimo metodai - lūžio rodiklio profilis, medžiaga - suteikia naudingos informacijos, tačiau retai kada lemia pagrindinį pirkimo sprendimą pagrindinio tinklo projektuose.
Vieno{0}}režimo ir kelių režimų pluoštas: pagrindiniai skirtumai
Vienmodės{0}}modo skaidulosturi mažą šerdį (paprastai apie 8–10 µm), kuri leidžia sklisti tik vienu šviesos būdu. Tai pašalina modalinę sklaidą ir leidžia signalams nukeliauti didelius atstumus su minimaliu pablogėjimu -, todėl tai yra standartinis pasirinkimas telekomunikacijų magistralėms, metro tinklams, prieigos tinklams ir tolimojo{4}} nuotolio nuorodoms.
Daugiamodis pluoštasturi didesnę šerdį (50 µm arba 62,5 µm), kuri vienu metu palaiko daugybę šviesos režimų. Jis plačiai naudojamas trumpesnio-pasiekiamumo nuorodoms įmonės pastatuose, universiteto magistraliniuose tinkluose irduomenų centrai, kur nuorodų atstumai paprastai yra mažesni nei keli šimtai metrų.
Paplitusi klaidinga nuomonė, kad vien kabelio kaina lemia, kuris pluoštas yra pigesnis. Praktiškai bendra sistemos kaina labai priklauso nuo siųstuvų-imtuvų, jungčių ir montavimo darbų. Trumpo pasiekiamumo-įmonių ir duomenų centrų aplinkoje daugiamodis šviesolaidis dažnai suteikia mažesnę bendrą sistemos kainą, nes suderinami VCSEL-pagrįsti siųstuvai-imtuvai ir jungtys yra pigesni nei vienmodė{4}}optika. Tačiau didėjant nuorodos atstumui, neatsižvelgiant į sąnaudas tampa būtinas vieno režimo{6}}režimas, nes daugiamodis šviesolaidis negali išlaikyti signalo kokybės dideliais atstumais.
| Funkcija | Vienmo{0}}modo pluoštas (SMF) | Daugiamodis pluoštas (MMF) |
|---|---|---|
| Šerdies skersmuo | ~8–10 µm | 50 µm arba 62,5 µm |
| Šviesos sklidimas | Vienas režimas | Keli režimai |
| Pagrindinė stiprybė | Ilgas pasiekiamumas, didelis signalo aiškumas | Ekonomiškas-trumpas{1}}tinklas |
| Tipiškos aplinkos | Telekomunikacijos, metro, prieiga, stuburas,{0}}tolimieji atstumai | Įmonių pastatai, miesteliai, duomenų centrai |
| Bendri standartai | G.652, G.657 | OM1, OM2, OM3, OM4, OM5 |
| Siųstuvo-imtuvo kaina | Aukštesnis (lazerinis-pagrįstas) | Žemesnis (VCSEL{0}}pagal 850 nm) |
| Tipiškas pasiekiamumas | Nuo kilometrų iki šimtų kilometrų | Iki ~550 m, priklausomai nuo duomenų perdavimo spartos ir OM klasės |
Daugiamodio pluošto tipai: OM1, OM2, OM3, OM4 ir OM5
Daugiamodis pluoštas toliau skirstomas į klases, apibrėžtas pagalTIAir ISO/IEC standartus. Šie laipsniai - OM1–OM5 - pirmiausia skiriasi modaliniu pralaidumu, kuris lemia, kiek jie gali perduoti duomenis tam tikru greičiu.
OM1 ir OM2: senas daugiamodis šviesolaidis
OM1 pluoštas naudoja 62,5 µm šerdį ir iš pradžių buvo sukurtas LED-pagrįstiems šviesos šaltiniams. OM2 naudoja 50 µm šerdį ir iš pradžių taip pat buvo sukurtas šviesos diodų perdavimui. Abiejų klasių pralaidumas pagal šiuolaikinius standartus yra ribotas ir yra klasifikuojami kaip senieji pluošto tipai. TIA tai rekomenduojanauji įrenginiai naudoja OM3, OM4 arba OM5o ne OM1 ar OM2.
Jei esamame pastate susiduriate su OM1 arba OM2, jis vis tiek gali perduoti 1 Gigabit Ethernet srautą nedideliais atstumais. Tačiau bet kuriame naujame kabelių projekte nurodant OM1 arba OM2 ribojamos būsimos naujinimo galimybės ir apskritai to reikėtų vengti.
OM3: lazerinis{1}}optimizuotas daugiafunkcis režimas 10G ir daugiau
OM3 buvo pirmasis daugiamodis pluoštas, sukurtas specialiai VCSEL lazeriniams šaltiniams esant 850 nm. Jo efektyvus modalinis dažnių juostos plotis (EMB) yra 2000 MHz·km esant 850 nm, o tai palaiko 10 Gigabit Ethernet iki 300 metrų. OM3 išlieka perspektyvus pasirinkimas įmonių tinklams, kuriuose dominuoja 10G ryšiai, o atstumai yra nedideli.
OM4: didesnis duomenų centro ir universiteto nuorodų pralaidumas
OM4 siūlo 4700 MHz·km EMB esant 850 nm - daugiau nei dvigubai daugiau nei OM3. Tai leidžia palaikyti 10 Gigabit Ethernet iki 400 metrų ir 100 Gigabit Ethernet (100GBASE-SR4) iki 100 metrų. Daugeliui duomenų centrų atnaujinimo projektų ir naujų universiteto pagrindinio tinklo diegimų OM4 pasiekia tinkamą našumo, pasiekiamumo ir sąnaudų balansą.
OM5: plačiajuostis daugiafunkcis{1}}bangos ilgio perdavimas
OM5, dar žinomas kaip plačiajuostis daugiamodis pluoštas (WBMMF), nurodytas esant 850 nm ir 953 nm. Jis sukurtas palaikyti trumpojo -bangos ilgio tankinimo (SWDM), kuris perduoda kelis bangos ilgius (paprastai 850, 880, 910 ir 940 nm) per vieną skaidulų porą. Dėl to OM5 yra tinkamas, kai į jūsų planą įtraukiami SWDM{11}}siųstuvai-imtuvai, skirti 40G, 100G arba 400G perdavimui.
Tačiau OM5 nėra automatiškai reikalingas kiekvienam šiuolaikiniam daugiamodiniam tinklui. Jei jūsų diegime naudojami standartiniai 850 nm siųstuvai-imtuvai be SWDM, OM4 užtikrina tokį patį našumą už mažesnę kabelio kainą. Įvertinkite OM5, kai kelių -bangos ilgių strategijos yra tikrojo naujovinimo plano - dalis, o ne numatytoji.
OM3 vs OM4 vs OM5: Greito sprendimo vadovas
| Scenarijus | Rekomenduojamas laipsnis |
|---|---|
| Esamos OM3 infrastruktūros išlaikymas arba išplėtimas ties 10G | OM3 |
| Naujas duomenų centras arba universiteto pastatas, palaikantis 10G–100G | OM4 |
| Nauja konstrukcija su SWDM siųstuvo-imtuvo planu, skirtu 40G–400G | OM5 |
| Pasenęs remontas arba trumpalaikis{0}}pratęsimas | Suderinkite esamą OM pažymį |
Vienmo{0}}modo skaidulų tipai: G.652 ir G.657
Vienmo{0}}modo skaidulų standartus apibrėžiaITU-T(Tarptautinė telekomunikacijų sąjunga – telekomunikacijų standartizacijos sektorius). Nors yra keletas G.65x rekomendacijų, daugumai sprendimų dėl diegimo svarbiausios dvi: G.652 ir G.657.
G.652: Standartinis vieno{1}}modės pluoštas
ITU-T G.652 yra plačiausiai įdiegtas vienmodė{2}} šviesolaidis pasaulyje. Pirmą kartą standartizuotas 1984 m., jis nurodo skaidulą, kurio nulinės -dispersijos bangos ilgis yra beveik 1310 nm, optimizuotas veikti 1310 nm juostoje ir taip pat tinkamas naudoti 1550 nm juostoje. Naujausia subkategorija G.652.D pašalina vandens piką, kad veiktų visas -spektras, ir užtikrina didesnį poliarizacijos režimo sklaidos (PMD) našumą -, todėl tinka CWDM ir DWDM sistemoms.
G.652 išlieka numatytasis bendrosios paskirties -pasirinkimasvieno{0}}modo šviesolaidismagistraliniuose, metro ir transporto tinkluose, kur lenkimo -spindulio reikalavimai yra standartiniai (minimalus lenkimo spindulys 30 mm).
G.657: Bend-Nejautrus vieno-modemo pluoštas
ITU-T G.657 buvo sukurtas siekiant išspręsti lenkimo problemas, kylančias dėl prieigos tinklų, patalpų kabelių ir erdvės{2}}ribotos aplinkos, pvz., duomenų centrų. G.657 skaidulos toleruoja griežtesnius lenkimo spindulius su žymiai mažesniu signalo praradimu, palyginti su G.652.
G.657 yra dvi pagrindinės kategorijos:
- A kategorija (G.657.A1, G.657.A2):Visiškai atitinka G.652.D, o tai reiškia, kad jie gali būti naudojami visur, kur nurodyta G.652.D, tuo pačiu užtikrinant geresnes lenkimo charakteristikas. G.657.A1 palaiko minimalų 10 mm lenkimo spindulį; G.657.A2 palaiko 7,5 mm.
- B kategorija (G.657.B2, G.657.B3):Optimizuotas labai siauriems posūkiams, esant trumpam-prieigoms ir patalpose, o B3 palaiko minimalų 5 mm lenkimo spindulį. B kategorijos skaidulos gali nevisiškai atitikti G.652.D chromatinės dispersijos specifikacijas, tačiau jos yra suderinamos su sistemomis, naudojant prieigos tinklą.
Prieigoje, kai pluoštas turi būti nukreiptas per sandarius stovus, mažus gaubtus arba aplink aštrius kampus, G.657 skaidulos sumažina pernelyg didelio lenkimo praradimo riziką. Didelio-tankio duomenų centrų aplinkojepataisos laidasmaršrutizavimo, G.657.A-suderinamas skaidulos suteikia reikšmingą pranašumą prieš standartinį G.652.
G.652 prieš G.657: kada pasirinkti kiekvieną
| Scenarijus | Rekomenduojamas standartas |
|---|---|
| Tolimojo{0}}transporto magistralinis ar metro transportas su standartiniu maršrutu | G.652.D |
| FTTH prieigos tinklas su patalpų / stovų maršrutizavimu | G.657.A1 arba G.657.A2 |
| Tankus duomenų centro pataisymas su griežtu kabelių valdymu | G.657.A1 arba G.657.A2 |
| Itin siauros patalpų erdvės (pvz., MDU stovai, sandarūs gaubtai) | G.657.B3 |
Veiksmas-Indeksas, palyginti su įvertintu-Indekso pluoštu
Kitas optinio pluošto klasifikavimo būdas yra jo lūžio rodiklio profilis. Ažingsnio-rodyklėpluošto, lūžio rodiklis yra vienodas visoje šerdyje ir smarkiai krenta ties šerdies -apvalkalo riba. Aįvertintą{0}}indeksąpluošto, lūžio rodiklis palaipsniui mažėja nuo šerdies centro iki apvalkalo.
Šis skirtumas yra svarbus, nes lūžio rodiklio profilis tiesiogiai veikia modalinę sklaidą. Atliekant-indekso daugiamodį skaidulą, skirtingų režimų šviesa sklinda skirtingu greičiu per vienodą šerdį, todėl signalai gaunami skirtingu laiku ir ribojamas pralaidumas. Laipsniško-indekso daugiamodiame pluošte dėl kintančio lūžio rodiklio toliau nuo šerdies centro esantys šviesos spinduliai sklinda greičiau, iš dalies kompensuodami ilgesnį jų kelią. Šis išlyginimo efektas žymiai sumažina modalinę sklaidą ir suteikia didesnį pralaidumą didesniais atstumais.
Beveik visas šiuolaikinis daugiamodis pluoštas, naudojamas duomenų perdavimui - OM2, OM3, OM4 ir OM5 -, yra klasifikuojamas-rodyklės. Step{7}}indekso daugiamodis pluoštas pirmiausia siejamas su senesnio dizaino ir specialiomis programomis, tokiomis kaip plastikinis optinis pluoštas (POF). Vienmo{9}}modo skaidulos, priešingai, pagal numatytuosius nustatymus naudoja žingsnio{10}}indekso profilį, bet kadangi plinta tik vienas režimas, modalinė sklaida netaikoma.
Stiklo pluoštas prieš plastikinį optinį pluoštą
Dauguma telekomunikacijų ir duomenų tinklų naudojamo optinio pluošto yra pagaminti iš silicio stiklo. Stiklo pluoštas pasižymi mažu slopinimu, dideliu pralaidumu ir tinkamas perdavimui toli{1}}. Visi aukščiau aptarti OM ir G.65x standartai taikomi stiklo pluoštui.
Plastikinis optinis pluoštas(POF) naudoja polimero šerdį, paprastai su dideliu žingsniu{0}}indeksu. Jis lengviau nutraukiamas ir lankstesnis nei stiklo pluoštas, tačiau jis turi daug didesnį slopinimą ir mažesnį pralaidumą. POF naudojamas trumpų-nuorodų programose, pvz., automobilių tinkluose, namų garso/vaizdo jungtyse ir pramoniniuose jutikliuose -, o ne įprastuose didelės{5}}pajėgumo ryšių tinkluose.
Kaip pasirinkti tinkamą šviesolaidį savo tinklui
Užuot vertinę pluošto pasirinkimą kaip vadovėlio pratimą, vertinkite tai kaip praktinį sprendimą, pagrįstą jūsų konkrečiu diegimu. Štai pagrindiniai veiksniai, taikomi bendriems scenarijams:
1. Nustatykite savo atstumo reikalavimus
Jei jūsų nuorodos viršija kelis šimtus metrų, vieno{0}}mode skaidulos paprastai yra vienintelė tinkama galimybė. Mažesniems nei 300–400 metrų - nuorodoms, dažniausiai pastatų viduje, tarp pastatų miestelyje arbaduomenų centras- daugiamodis šviesolaidis gali užtikrinti reikiamą našumą už mažesnę bendrą kainą.
2. Įvertinkite bendrą sistemos kainą, o ne tik kabelio kainą
Kai kuriose rinkose daugiamodis šviesolaidinis kabelis gali būti šiek tiek brangesnis už metrą nei vieno{0}}režimo, tačiau daugiamodissiųstuvai-imtuvaiir jungtys paprastai yra daug pigesnės. Trumpo pasiekiamumo nuorodų-duomenų centruose ir įmonės aplinkoje siųstuvo-imtuvo sutaupymas dažnai viršija bet kokį kabelių kainų skirtumą. Augant pasiekiamumo reikalavimams, ekonomika pereina prie vieno-režimo.
3. Įvertinkite fizinę įrengimo aplinką
Prieigos tinkluose, stovų instaliacijose ir didelio{0}}tankio kabelių valdymo scenarijuose ankštų posūkių neišvengiama. Jei tokiomis sąlygomis diegiate vieno -modo skaidulą, nurodykiteG.657 lenkimo-nejautrus pluoštassumažina perteklinio slopinimo posūkiuose riziką. Vidiniam irvidinis kabelisprogramos, kuriose maršrutas yra apribotas, tai ypač svarbu.
4. Suplanuokite greitį ir atnaujinimo kelią
Jei kuriate naują kelių režimų infrastruktūrą, nenurodykite OM1 arba OM2. 10G–100G reikalavimams OM4 yra labiausiai paplitęs pasirinkimas. Jei jūsų organizacijos gairėse yra SWDM{6}}pagrįstų siųstuvų-imtuvų, įvertinkite OM5. Vieno -režimo atveju G.657.A-suderinamas pluoštas yra atgalinis suderinamumas su G.652.D, tuo pačiu užtikrinant geresnį lenkimo toleranciją -, todėl jis yra tinkamas numatytasis elementas naujiems vieno{13}}režimo įrenginiams.
5. Apsvarstykite kabelių konstrukciją ir aplinką
Kabelio viduje esančio optinio pluošto tipas skiriasi nuo kabelio konstrukcijos. Galima supakuoti tą patį vienmodė-modė arba daugiamodį skaiduląpožeminiai kabeliai, oro kabeliai, sandarūs-buferiniai vidaus kabeliai, arbaatsilaisvinusių{0}}vamzdžių lauko kabeliaipriklausomai nuo to, kur jis bus įdiegtas. Įsitikinkite, kad nurodėte ir pluošto tipą, ir jūsų aplinkai tinkamą kabelio konstrukciją.
Dažnos klaidos renkantis optinį pluoštą
Keletas pasikartojančių klaidų lemia neoptimalų pluošto pasirinkimą:
- Nurodykite OM1 arba OM2 naujiems įrenginiams.Šios senos klasės riboja pralaidumą ir būsimą atnaujinimo galimybes. TIA rekomenduoja OM3, OM4 arba OM5 visiems naujiems kelių režimų diegimams.
- Lyginant tik kabelio kainą.Neatsižvelgiant į siųstuvo-imtuvo, jungties ir diegimo išlaidas, gaunamas neišsamus vaizdas. Bendra ryšio kaina -, o ne vien kabelio kaina - turėtų paskatinti sprendimą.
- Painiojamas pluošto tipas su kabelio konstrukcija.Šviesolaidinio kabelio apvalkalas, šarvai irkonstrukcinis projektavimasparenkami atsižvelgiant į diegimo aplinką. Pluoštas viduje parenkamas atsižvelgiant į perdavimo reikalavimus. Tai du atskiri sprendimai.
- Numatytasis OM5 be SWDM plano.OM5 prideda vertės, kai planuojamas kelių bangų ilgių perdavimas. Be SWDM siųstuvų-imtuvų OM4 siūlo tą patį vieno{4}}bangos ilgio našumą už mažesnę kainą.
- Standartinio G.652 naudojimas siaurose{1}}lenkimo vietose.Kai maršrutas eina per mažus gaubtus arba siaurus kampus, G.657 lenkimo{1}}nejautrus pluoštas apsaugo nuo nereikalingo signalo praradimo.
Tipiški pritaikymai pagal pluošto tipą
| Pluošto tipas | Bendrosios programos | Tipiškas atstumo diapazonas |
|---|---|---|
| Vieno{0}}režimo (G.652.D) | Telekomunikacijų stuburas, metro žiedai, tolimojo{0}}transporto | Nuo kilometrų iki šimtų km |
| Vieno{0}}režimo (G.657.A) | FTTH nuleidžiami kabeliai, patalpų prieiga, duomenų centro pataisymas | Metrai iki kilometrų |
| Daugiamodis OM3 | Įmonės LAN, universiteto stuburas 10G | Iki 300 m (10GbE) |
| Daugiamodis OM4 | Duomenų centrų jungtys, 10G–100G miestelio/DC jungtys | Iki 400 m (10 GbE), 100 m (100 GbE) |
| Daugiamodis OM5 | SWDM{0}}pagrįstos 40G–400G duomenų centro nuorodos | Iki 440 m (40 G SWDM), 150 m (100 G SWDM) |
DUK
K: Kokie yra du pagrindiniai optinio pluošto tipai?
A: Du pagrindiniai tipai yra vieno{0}}modo ir daugiamodio pluošto. Vieno-režimo šerdis turi mažesnę šerdį, kuri neša vieno režimo šviesą, kad būtų galima perduoti toli{3}}. Multimode turi didesnį branduolį, kuris palaiko kelis režimus ir naudojamas trumpesniam-pasiekimo tinklui.
Kl.: Kuo skiriasi vieno{0}}mode ir daugiamodis šviesolaidis?
Ats.: Vienmo{0}}modo pluoštas naudoja apie 8–10 µm šerdį ir perduoda vieną šviesos režimą, todėl signalai gali nukeliauti didelius atstumus su minimaliais nuostoliais. Daugiamodis pluoštas naudoja 50 µm arba 62,5 µm šerdį ir vienu metu perduoda daug režimų, o tai riboja efektyvų diapazoną, bet sumažina trumpųjų ryšių siųstuvo-imtuvo sąnaudas. Jei norite išsamesnio palyginimo, žr. mūsų vadovą apie vieno-momo ir daugiamodio šviesolaidžio ryšį.
Kl.: ar daugiamodis šviesolaidis visada pigesnis nei vieno{0}}režimo?
Ats.: Kai kuriais atvejais kelių režimų kabelis kainuoja šiek tiek brangiau. Tačiau trumpo pasiekiamumo-programoms daugiamodžių sistemų bendra kaina paprastai yra mažesnė, nes jų naudojami VCSEL siųstuvų-imtuvai ir jungtys yra pigesni nei vienmodės{4}}optikos. Didėjant atstumui, viengubas-režimas tampa būtinas ir jo optikos kaina turi būti priimta.
Kl.: Ar OM5 reikalingas kiekvienam naujam daugiafunkciam diegimui?
A: Ne. OM5 suteikia konkretų pranašumą naudojant SWDM kelių bangų ilgio siųstuvus-imtuvus. Naudojant standartinius vieno-bangos ilgio 850 nm, OM4 užtikrina tokį patį našumą. Pasirinkite OM5 tik tada, kai SWDM yra jūsų tikrojo plano dalis.
K: Kada turėčiau naudoti G.657 vietoj G.652?
Ats.: Naudokite G.657, kai pluošto maršrutas yra susijęs su siaurais posūkiais -, įprastais FTTH prieigose, patalpų stove, tankiu duomenų centro pataisymu ir MDU (daugiabučio bloko) diegimu. G.657 A kategorijos pluoštai yra visiškai suderinami su G.652.D, todėl jie gali pakeisti G.652.D bet kokiu atveju, kartu padidindami lenkimo toleranciją.
Kl.: Kuo skiriasi žingsnio{0}}indeksas nuo{1}}laipsniško indekso pluošto?
A: Step{0}}index pluoštas turi vienodą lūžio rodiklį visoje šerdyje, o laipsniško-indekso pluošto lūžio rodiklis palaipsniui mažėja nuo centro į išorę. Laipsniškas-indekso dizainas sumažina modalinę sklaidą, todėl beveik visas šiuolaikinis daugiamodis ryšio pluoštas naudoja graduotą-indekso profilį.
Kl .: Kaip išbandyti ir patikrinti gautą pluoštą?
A. Įdiegus skaidulą reikia išbandyti naudojant OTDR (optinio laiko{0}}domeno reflektometrą) ir optinio praradimo testo rinkinį. Patikrinkite, ar išmatuotas slopinimas ir jungties / sandūrų nuostoliai atitinka pasirinkto pluošto tipo ir jungties biudžeto specifikacijas. Daugiau apie bandymo procedūras rasite mūsų šviesolaidinio kabelio bandymo vadove.