Jednomodno naspram višemodnog vlakna: osnovne razlike, udaljenost i kako odabrati

Mrežni inženjer koji planira okosnicu kampusa od 600 metara suočava se s poznatim račvanjem: jednomodnim ili višemodnim vlaknom? Odgovor nije u tome koja je tehnologija apstraktno superiorna. Radi se o usklađivanju kabela s duljinom veze, ciljanom propusnošću i proračunom koji možete obraniti financijskom timu. Kratka verzija: odaberite pojedinačni način rada za duge vožnje na otvorenom i za veze koje moraju preživjeti nekoliko ciklusa nadogradnje; odaberite multimode za kratke, predvidljive unutarnje veze gdje današnja optika donosi najnižu cijenu po priključku.

Proizvodimo obje obitelji vlakana u našem pogonu u Nantongu, a pogreške u odabiru koje vidimo kod kupaca obično dolaze od usporedbe samo cijene po metru dok se zanemaruju troškovi primopredajnika, ograničenja udaljenosti i put nadogradnje. Ovaj vodič prolazi kroz fizičke razlike, brojke u stvarnom svijetu i odluke o kupnji koje slijede.

Što zapravo razdvaja jednomodno i višemodno vlakno

Obje vrste vlakana dijele isti promjer obloge od 125 mikrona, tako da izgledaju gotovo identično izvana. Značajna razlika je jezgra, stakleni put kojim svjetlost putuje. Jednomodno vlakno ima jezgru od otprilike 8 do 10 mikrona, obično 9 mikrona za G.652D, što je dovoljno usko da dopusti samo jedan put svjetlosti. Višemodno vlakno ima jezgru od 50 mikrona (OM2 do OM5) ili 62,5 mikrona (OM1), što omogućuje stotinama modova da odskaču duž jezgre pod malo različitim kutovima.

Ti dodatni modovi stvaraju modalnu disperziju. Kada mnoge svjetlosne zrake putuju različitim stazama, neke stižu do prijamnika ranije od drugih, a puls se širi. Nakon određene udaljenosti, prošireni impulsi se toliko preklapaju da prijamnik više ne može razlikovati 1 od 0. Zato višemodno vlakno ima gornju granicu udaljenosti, a ta je gornja granica određena fizikom, a ne kvalitetom kabela.

Izbor izvora svjetlosti slijedi istu logiku. Jednomodni sustavi koriste laserske odašiljače na 1310 nm ili 1550 nm, koji ubrizgavaju koherentnu, usku zraku. Višemodni sustavi koriste lasere koji emitiraju površinu s okomitom šupljinom (VCSEL) ili LED diode na 850 nm ili 1300 nm, koji su jeftini, ali proizvode širu, manje koherentnu zraku. Praktična posljedica je izravna: pojedinačni mod doseže desetke kilometara pri velikim brzinama prijenosa, dok se višemodni mjere mjere u stotinama metara.

Jednostruki način rada u odnosu na višenačin rada na prvi pogled

Jednomodno vlakno: Izgrađeno za udaljenost i rast

Jednomodno vlakno je zadani izbor za bilo koju vezu koja prelazi preko kampusa, grada ili regije. Njegovo prigušenje je otprilike 0,4 dB po kilometru na 1310 nm i 0,2-0,3 dB po kilometru na 1550 nm, što znači da dobro spojena veza može prijeći 10, 20 ili čak 40 kilometara bez regeneracije. ITU-T G.652D specifikacija pokriva najraširenije jednomodno vlakno danas, a to je vlakno koje se koristi u većini vanjskih labavih kabela, OPGW i ADSS instalacijama.

Unutar pojedinačnog načina rada čut ćete dvije oznake. OS1 je unutarnja varijanta s uskim međuspremnikom s konzervativnijim ograničenjima dosega, dok je OS2 vanjska varijanta s labavom cijevi koja podržava prijenos punog spektra i veće raspone. Za rad okosnice na otvorenom, standard je OS2 u kabelu punjenom gelom i blokiranom vodom. Za usponske vodove i prostorije s opremom praktičniji je OS1 u otpornom na plamen nepropusnom međuspremniku.

Argument nadogradnje je ovdje jak. Kada se jednomodna veza izgradi s G.652D vlaknom, buduća promjena s 10G na 100G ili 400G obično zahtijeva samo zamjenu optike na svakom kraju, a ne povlačenje novog kabela. Zbog toga komunalna poduzeća i telekom operateri nastavljaju instalirati jedinstveni način rada za nove rute na dugim i srednjim udaljenostima. Da biste razumjeli odakle dolaze ograničenja dosega, pogledajte naš vodič na koliko daleko može proći optički kabel .

ITU-G.652D jednomodno optičko vlakno za veze na duge udaljenosti Ovo vlakno zadovoljava G.652D standard, podržava buduće nadogradnje s 10G na 400G samo zamjenom optike. Njegova niska atenuacija na 1310 i 1550 nm čini ga idealnim za komunalne i telekomunikacijske rute. Pogledajte proizvod →

Višemodno vlakno: optimizirano za kratke, brze veze

Višemodno vlakno ostaje radni konj podatkovnih centara i poslovnih LAN-ova, i to s dobrim razlogom: jeftinije je po metru, a njegova je optika povijesno jeftinija jer su VCSEL manje složeni za proizvodnju od single mode lasera. Unutar obitelji OM, razlike su u propusnosti i dosegu.

• OM1: jezgra od 62,5 mikrona, dizajnirana za LED odašiljače, podržava 1G do oko 300 m; 10G je praktičan do samo oko 33 m.
• OM2: jezgra od 50 mikrona, poboljšana propusnost, 10G do oko 82 m.
• OM3: laserski optimizirana jezgra od 50 mikrona, 10G do oko 300 m, 40G/100G do oko 100 m.
• OM4: laserski optimizirano vlakno od 50 mikrona, 10G do oko 550 m, 40G/100G do oko 150 m.
• OM5: širokopojasno vlakno od 50 mikrona, podržava multipleksiranje kratkovalne valne duljine, dizajnirano za proširenje dometa od 100G.

Uzorak je jasan: svaki korak gore na OM ljestvici kupuje više propusnosti, ali doseg pri velikim brzinama ostaje u rasponu od 100-500 metara. To čini multimode idealnim za veze rack-to-rack, mreže područja pohrane i izgradnju okosnica gdje su udaljenosti kratke i predvidljive. Također ga čini ekonomičnijim izborom kada cijela mreža živi u jednoj zgradi.

Kako odabrati: udaljenost, proračun i pouzdanost u budućnost

Počnite s duljinom veze u najgorem slučaju u vašem mrežnom planu, a ne s prosjekom. Ako bilo koja stalna veza prelazi 300 metara, sigurniji je poziv pojedinačni način. Ako je svaka veza unutar zgrade ili podatkovnog centra, ispod 150 metara, i malo je vjerojatno da će se pomaknuti, višemodni OM3 ili OM4 pružit će najniži ukupni trošak.

Usporedba proračuna nije samo cijena kabela. 10G višemodni primopredajnik još uvijek košta manje od 10G jednomodnog primopredajnika pri istoj brzini, iako se razlika smanjila posljednjih godina. Na 400G i više, monomodna optika dominira jer višemodni doseg pri tim brzinama pada na desetke metara. Ako je vaš horizont planiranja pet do deset godina, pojedinačni način rada štiti ulaganje u postrojenje kabela dok vam daje slobodu da kasnije promijenite brzinu.

Konstrukcija kabela važna je jednako kao i klasa vlakana. Za vanjska trčanja potrebni su dizajni s labavom cijevi i blokiranim vodom, kao što su GYTS ili GYTA koji toleriraju promjene vlage i temperature. Za unutarnje staze potrebni su omotači s uskim puferima, otporni na plamen koji zadovoljavaju građevinske norme i dopuštaju uske zavoje. Kada mreža obuhvaća oba okruženja, konvencionalni odgovor je jednomodna vanjska okosnica završena jednomodnim unutarnjim pigtailovima, s prijelaznom točkom na ulazu u zgradu. Ovaj hibridni pristup održava teško zamjenjivi vanjski segment otpornim na budućnost.

GYTS vanjski labavi cijevni kabel s blokiranjem vode Dizajniran za vanjsku okolinu, ovaj kabel ima omotač spojen čelikom i polietilenom, mast za blokiranje vode i strukturu upletene labave cijevi. Otporan je na vlagu i temperaturne promjene, osiguravajući pouzdanu dugoročnu izvedbu. Pogledajte proizvod →

Za detaljniju raščlambu interakcije izvedbe kabela, udaljenosti i okoliša, naš kompletan vodič za odabir prolazi kroz kompromise.

Praktična razmatranja kupnje

Prije nego što naručite, uskladite svaki primopredajnik i patch kabel s klasom vlakana koju navedete. 10G SR primopredajnik na OM4 radi do oko 400 metara, ali isti primopredajnik na OM3 ograničen je na 300 metara. Jednomodni sustavi izrađeni prema G.652D rade s LR i ER optikom bez obzira je li kabel označen OS1 ili OS2, sve dok su poliranje konektora i kvaliteta spoja ispravni.

Zatražite podatke o ispitivanju prigušenja za svaki bubanj. Renomirani dobavljač na zahtjev daje brojke prigušenja po kilometru i OTDR tragove. Provjerite zadovoljava li kabel relevantne standarde za vašu regiju i primjenu te potvrdite da materijal omotača odgovara okruženju instalacije: PE za vanjske ukope ili kanale, LSZH za unutarnje uspone i specijalizirani omotači za zračna područja ili područja sklona glodavcima.

Za unutarnje strukturno kabliranje, distribucijske kabele s čvrstim međuspremnikom lakše je završiti i provući kroz usponske vodove nego izvedbe s labavim cijevima. Mnogi projekti podatkovnih centara kombiniraju multimodnu OM4 ili OM5 zonu s okosnicom jednog moda, što je legitiman dizajn sve dok se prijelaz događa na patch ploči, a dvije vrste vlakana nikada nisu izravno spojene.

Unutarnji optički kabel s čvrstim međuspremnikom za usmjeravanje uspona Ovaj kabel s čvrstim puferom nudi ujednačen promjer, dobru sposobnost ljuštenja, otpornost na plamen i stabilnu temperaturu. Pojednostavljuje završetak unutarnjeg strukturnog kabliranja i u skladu je sa standardima YD/T901-2009 i IEC60794-1. Pogledajte proizvod →

Nijedna vrsta vlakana ne pobjeđuje u svakoj situaciji. Multimode je najekonomičniji odgovor za kratke, stabilne veze unutar zgrada i podatkovnih centara, posebno kada je proračun za optiku ograničen i duljina veze je poznata. Pojedinačni način rada je sigurnije rješenje za sve što prelazi kampus, cestu ili grad, i za bilo koju mrežu koju očekujete nadogradnju iznad 100G. Prvo mapirajte duljinu veze u najgorem slučaju, postavite ciljanu propusnost za sljedećih pet godina, a zatim odaberite klasu vlakana koja pokriva oboje. Taj slijed će vas spasiti od skupog ponovnog kabela usred projekta.