Single Mode vs Multimode Fiber: alapvető különbségek, távolság és választás módja

Egy hálózatmérnök, aki egy 600 méteres egyetemi gerinchálózatot tervez, ismerős elágazással szembesül: egymódusú vagy többmódusú optikai szál? A válasz nem az, hogy melyik technológia absztrakt módon jobb. Arról van szó, hogy a kábelt össze kell hangolni a kapcsolat hosszával, a sávszélesség céljával és a pénzügyi csapattal megvédhető költségvetéssel. A rövid változat: válasszon egyetlen módot hosszú szabadtéri futáshoz és olyan linkekhez, amelyeknek több frissítési ciklust kell túlélniük; válassza a multimódot a rövid, kiszámítható beltéri kapcsolatokhoz, ahol a mai optika a legalacsonyabb portonkénti költséget nyújtja.

Mindkét szálcsaládot Nantong-i üzemünkben gyártjuk, és a vásárlók által tapasztalt kiválasztási hibák általában abból adódnak, hogy csak a méterenkénti árat hasonlítjuk össze, miközben figyelmen kívül hagyjuk az adó-vevő költségeit, a távolságkorlátokat és a frissítési utat. Ez az útmutató végigvezeti a fizikai különbségeket, a valós számokat és az azt követő vásárlási döntéseket.

Mi különbözteti meg valójában az egymódusú és a többmódusú szálat?

Mindkét száltípus azonos 125 mikronos burkolatátmérővel rendelkezik, így kívülről közel azonosnak tűnnek. Az értelmes különbség a mag, az üvegút, ahol a fény halad. Az egymódusú optikai szál magja nagyjából 8-10 mikronos, a G.652D esetében jellemzően 9 mikronos, ami elég keskeny ahhoz, hogy csak egy fényutat engedjen meg. A többmódusú szál 50 mikronos (OM2-OM5) vagy 62,5 mikronos (OM1) maggal rendelkezik, ami lehetővé teszi, hogy több száz mód ugráljon a mag mentén kissé eltérő szögben.

Ezek az extra módok modális diszperziót hoznak létre. Amikor sok fénysugár különböző utakon halad, egyesek korábban érnek a vevőhöz, mint mások, és az impulzus kiszélesedik. Egy bizonyos távolságon túl a kiszélesedett impulzusok annyira átfedik egymást, hogy a vevő már nem tudja megkülönböztetni az 1-et a 0-tól. Ezért van az, hogy a multimódusú optikai szálnak kemény távolságú mennyezete van, és ezt a plafont a fizika határozza meg, nem a kábel minősége.

A fényforrás kiválasztása ugyanezt a logikát követi. Az egymódusú rendszerek 1310 vagy 1550 nm-es lézeradókat használnak, amelyek koherens, keskeny sugarat fecskendeznek be. A többmódusú rendszerek vertikális üreges felületkibocsátó lézereket (VCSEL) vagy LED-eket használnak 850 nm-en vagy 1300 nm-en, amelyek olcsók, de szélesebb, kevésbé koherens sugarat bocsátanak ki. A gyakorlati következmény egyenes: az egymódusú mód több tíz kilométert ér el nagy bitsebességgel, míg a multimódusok több száz méterben mérhetők.

Egyetlen mód kontra multimódus egy pillantásra

Egymódusú optikai szál: a távolságra és a növekedésre készült

Az egymódusú optikai szál az alapértelmezett választás bármely egyetemen, városon vagy régión áthaladó linkhez. A csillapítása 1310 nm-en nagyjából 0,4 dB kilométerenként, 1550 nm-en pedig 0,2-0,3 dB kilométerenként, ami azt jelenti, hogy egy jól összeillesztett link 10, 20, vagy akár 40 kilométert is meg tud futni regenerálás nélkül. Az ITU-T G.652D specifikáció a manapság legszélesebb körben alkalmazott egymódusú optikai szálat fedi le, és ezt a szálat használják a legtöbb kültéri lazacsöves kábelben, OPGW és ADSS telepítésben.

Egy módban két megnevezést fog hallani. Az OS1 egy szűk pufferrel ellátott beltéri változat konzervatívabb hatótávolsággal, míg az OS2 egy laza csöves kültéri változat, amely támogatja a teljes spektrumú átvitelt és a hosszabb fesztávokat. Kültéri gerinchálózati munkákhoz az OS2 géllel töltött, vízzáras kábelben az alapfelszereltség. A felszállók és a berendezési helyiségek számára praktikusabb az OS1 lángálló, szoros pufferköpenyben.

A frissítési érv itt erős. Ha egymódusú összeköttetést G.652D szállal építenek fel, a jövőbeni 10G-ról 100G-ra vagy 400G-ra történő változtatáshoz általában csak az optikát kell kicserélni mindkét végén, nem pedig új kábelt. Ez az oka annak, hogy a közszolgáltatók és a távközlési szolgáltatók továbbra is egymódusú módot telepítenek az új, hosszú és középtávú útvonalakra. Ha meg szeretné tudni, honnan erednek az elérési korlátok, tekintse meg a következő útmutatónkat milyen messzire futhat egy optikai kábel .

ITU-G.652D egymódusú optikai szál hosszú távú összeköttetésekhez Ez a szál megfelel a G.652D szabványnak, és csak az optika cseréjével támogatja a jövőbeni 10G-ról 400G-ra történő frissítéseket. Alacsony csillapítása 1310 és 1550 nm-en ideálissá teszi közüzemi és távközlési útvonalakhoz. Termék megtekintése →

Multimódusú szál: Rövid, gyors linkekhez optimalizálva

A többmódusú optikai szál továbbra is az adatközpontok és a vállalati LAN-ok igáslovaja, és ennek jó oka van: méterenként olcsóbb, optikája pedig történelmileg olcsóbb, mert a VCSEL-ek gyártása kevésbé bonyolult, mint az egymódusú lézerek. Az OM családon belül a különbségek a sávszélességben és az elérésben vannak.

• OM1: 62,5 mikronos mag, LED-adókhoz tervezve, 1G-t kb. 300 m-ig támogat; A 10G csak körülbelül 33 m-re praktikus.
• OM2: 50 mikronos mag, továbbfejlesztett sávszélesség, 10G-től körülbelül 82 m-ig.
• OM3: 50 mikronos lézerre optimalizált mag, 10G-tól kb. 300 m-ig, 40G/100G-től kb. 100 m-ig.
• OM4: 50 mikronos lézerre optimalizált szál, 10G-től kb. 550m-ig, 40G/100G-től kb.150m-ig.
• OM5: 50 mikronos széles sávú szál, támogatja a rövidhullámú hullámhosszosztásos multiplexelést, a 100G-os hatótávolság kiterjesztésére tervezték.

A minta egyértelmű: minden lépéssel feljebb az OM létrán nagyobb sávszélességet vásárol, de az elérési távolság nagy sebességnél a 100-500 méteres tartományban marad. Emiatt a multimód ideális rack-rack kapcsolatokhoz, tárolóterület-hálózatokhoz és gerinchálózatok kiépítéséhez, ahol a távolságok rövidek és kiszámíthatóak. Ez is gazdaságosabb választássá teszi, ha a teljes hálózat egy épületben él.

Hogyan válassz: távolság, költségkeret és jövőre való alkalmasság

Kezdje a hálózati terv legrosszabb kapcsolati hosszával, ne az átlaggal. Ha bármely állandó kapcsolat meghaladja a 300 métert, az egyszeri mód a biztonságosabb hívás. Ha minden kapcsolat egy épületen vagy adatközponton belül van, 150 méter alatt, és nem valószínű, hogy elmozdul, akkor a multimódusú OM3 vagy OM4 biztosítja a legalacsonyabb összköltséget.

A költségvetés összehasonlítása nem csak a kábel árát jelenti. Egy 10G-s multimódusú adó-vevő továbbra is kevesebbe kerül, mint egy 10G-os egymódusú adó-vevő azonos sebesség mellett, bár a különbség az elmúlt években csökkent. 400 G-n és azon túl is az egymódusú optika dominál, mert a többmódusú elérés ilyen sebességgel több tíz méteresre esik össze. Ha a tervezési horizont 5-10 év, az egymódus védi a kábelgyár beruházását, miközben szabadságot ad a későbbi sebességváltásra.

A kábelek felépítése ugyanolyan fontos, mint a szálas osztály. A szabadtéri pályákhoz laza csöves, vízzáró kialakításokra van szükség, mint például a GYTS vagy GYTA, amelyek elviselik a nedvességet és a hőmérséklet ingadozását. A beltéri futásokhoz szorosan pufferelt, lángálló kabátokra van szükség, amelyek megfelelnek az építési előírásoknak és lehetővé teszik a szűk kanyarokat. Ha egy hálózat mindkét környezetet átfogja, a hagyományos megoldás egy egymódusú kültéri gerinchálózat, amely egymódusú beltéri kötegekbe végződik, és az épület bejáratánál egy átmeneti pont található. Ez a hibrid megközelítés jövőbiztosan tartja a nehezen cserélhető kültéri szegmenst.

GYTS kültéri sodrott laza csöves kábel vízzáróval Ez a kültéri környezetre tervezett kábel acél-polietilén kötésű köpennyel, vízzáró zsírral és sodrott laza csöves szerkezettel rendelkezik. Ellenáll a nedvességnek és a hőmérséklet-ingadozásoknak, megbízható, hosszú távú teljesítményt biztosítva. Termék megtekintése →

A kábelteljesítmény, a távolság és a környezet egymásra hatásának részletesebb lebontásához a mi teljes kiválasztási útmutató végigmegy a kompromisszumokon.

Gyakorlati vásárlási szempontok

Megrendelés előtt minden adó-vevőt és patch kábelt illesszen a megadott szálosztályhoz. Az OM4 10G SR adó-vevője körülbelül 400 méterig működik, de az OM3 ugyanazon adó-vevője 300 méterre korlátozódik. A G.652D-re épített egymódusú rendszerek LR és ER optikával működnek, függetlenül attól, hogy a kábel OS1-es vagy OS2-es jelölésű-e, mindaddig, amíg a csatlakozó fényezése és a toldás minősége megfelelő.

Minden dobhoz kérje le a csillapítási teszt adatait. Egy jó hírű beszállító kérésre kilométerenkénti csillapítási adatokat és OTDR-nyomokat biztosít. Ellenőrizze, hogy a kábel megfelel-e az Ön régiójában és alkalmazásában érvényes szabványnak, és győződjön meg arról, hogy a köpeny anyaga megfelel a telepítési környezetnek: PE kültéri temetkezéshez vagy csatornához, LSZH beltéri felszállókhoz, és speciális köpenyek légi vagy rágcsálós területekhez.

A beltéri strukturált kábelezéshez a szorosan pufferelt elosztókábeleket könnyebb lezárni és a felszállókon keresztül vezetni, mint a laza csöves kialakításokat. Számos adatközpont-projekt kombinálja a többmódusú OM4 vagy OM5 zónát egymódusú gerinchálózattal, ami törvényes kialakítás, amennyiben az átmenet egy patch panelen történik, és a két száltípust soha nem kapcsolják össze közvetlenül.

Beltéri, szorosan pufferelt száloptikai kábel a felszálló vezetékek vezetéséhez Ez a szorosan pufferelt kábel egyenletes átmérőt, jó lehúzhatóságot, lángállóságot és stabil hőmérsékleti teljesítményt biztosít. Leegyszerűsíti a lezárást a beltéri strukturált kábelezésben, és megfelel az YD/T901-2009 és az IEC60794-1 szabványoknak. Termék megtekintése →

Egyik száltípus sem nyer minden helyzetben. A multimode a leggazdaságosabb megoldás az épületeken és adatközpontokon belüli rövid, stabil kapcsolatokhoz, különösen akkor, ha az optika szűkös, és a kapcsolat hossza ismert. Az egy mód a biztonságosabb megoldás mindenre, ami egy egyetemen, egy úton vagy egy városon keresztül halad át, és minden olyan hálózathoz, amelyet 100 G-n túli bővítésre vár. Először térképezze fel a legrosszabb eset hosszát, állítsa be a sávszélesség célját a következő öt évre, majd válassza ki azt az optikai osztályt, amely mindkettőt lefedi. Ez a sorrend megkíméli Önt egy költséges újrakábeltől a projekt közepén.