Znanje

Оптичко влакно је основа модерних комуникационих мрежа, али није јединствен производ. Две главне врсте оптичких влакана суједномодно{0}}оптично влакно(СМФ) ивишемодно влакно(ММФ). Разумевање разлике између ова два типа оптичких каблова - и знање када да се користи сваки од њих - је од суштинског значаја за свакога ко планира постављање мреже, надоградњу постојеће инфраструктуре или специфицирање оптичког влакна за центар података, кампус или телеком пројекат.

Овај водич објашњава како се класификују оптичка влакна, разлаже кључне подтипове и стандарде унутар сваке категорије и пружа практичне смернице за избор правог влакна за вашу мрежу.

Како се класификују оптичка влакна

Један од разлога зашто типови влакана могу изгледати збуњујуће је то што постоји неколико валидних начина за класификацију оптичких влакана. Најчешћи методи су:

• По ширењу светлости (режим):једно-модно влакно у односу на вишемодно влакно - најпрактичнија полазна тачка за већину купаца.
• Према профилу индекса преламања:корак-индексно влакно наспрам степеновано-индексно влакно - описује како је структуриран индекс преламања језгра.
• По материјалу:стаклена влакна вспластично оптичко влакно- дефинише од чега је влакно направљено.
• По стандардима:ОМ класе (ОМ1–ОМ5) за мултимод; Г.652, Г.657 и другиИТУ-Т Г.65к препорукеза једноструки-режим.

За инжењере, планере мреже и тимове за набавку, најкориснији приступ је да почну са одлуком једног{0}}режима у односу на вишемод, а затим се сузи према стандардном сценарију и сценарију примене. Друге методе класификације - профил индекса преламања, материјал - пружају корисну позадину, али ретко утичу на примарну одлуку о куповини у главним мрежним пројектима.

Једномодни{0}}модни у односу на вишемодно влакно: кључне разлике

Једномодно{0}}оптично влакноима мало језгро (обично око 8-10 µм) које дозвољава само једном моду светлости да се шири. Ово елиминише модалну дисперзију и омогућава сигналима да путују на велике удаљености уз минималну деградацију - што га чини стандардним избором за телекомуникационе окоснице, метро мреже, приступне мреже и дуге- везе.

Вишемодно влакноима веће језгро (50 µм или 62,5 µм) које подржава многе модове светлости истовремено. Широко је примењен за краће-линкове у зградама предузећа, окосницама кампуса идата центри, где су удаљености везе обично испод неколико стотина метара.

Уобичајена заблуда је да сама цена кабла одређује које је влакно јефтиније. У пракси, укупни трошкови система у великој мери зависе од примопредајника, конектора и рада на инсталацији. За окружења предузећа и центара података са кратким{2}}дометом, вишемодно влакно често доноси ниже укупне трошкове система јер су компатибилни примопредајници и конектори засновани на ВЦСЕЛ-у јефтинији од једномодних-оптика. Међутим, како се растојање везе повећава, један-режим постаје неопходан без обзира на цену јер вишемодно влакно не може да одржи квалитет сигнала на већим дометима.

Типови вишемодних влакана: ОМ1, ОМ2, ОМ3, ОМ4 и ОМ5

Вишемодно влакно је даље подељено на разреде дефинисанеТИАи ИСО/ИЕЦ стандардима. Ове оцене - ОМ1 до ОМ5 - се првенствено разликују по модалном пропусном опсегу, који одређује колико далеко могу да преносе податке датом брзином.

ОМ1 и ОМ2: Застарело вишемодно влакно

ОМ1 влакно користи језгро од 62,5 µм и првобитно је дизајнирано за ЛЕД{2}}изворе светлости. ОМ2 користи језгро од 50 µм и такође је првобитно дизајниран за ЛЕД пренос. Оба типа имају ограничен пропусни опсег према савременим стандардима и класификовани су као застарели типови влакана. ТИА то препоручујенове инсталације користе ОМ3, ОМ4 или ОМ5а не ОМ1 или ОМ2.

Ако наиђете на ОМ1 или ОМ2 у постојећој згради, он и даље може да преноси 1 Гигабит Етхернет саобраћај на кратким удаљеностима. Али за сваки нови пројекат каблирања, навођење ОМ1 или ОМ2 ограничава будуће могућности надоградње и генерално би га требало избегавати.

ОМ3: Ласер-Оптимизован мултимод за 10Г и даље

ОМ3 је била прва мултимодна врста влакана дизајнирана посебно за ВЦСЕЛ ласерске изворе на 850 нм. Има ефективни модални пропусни опсег (ЕМБ) од 2000 МХз·км на 850 нм, који подржава 10 Гигабит Етхернет до 300 метара. ОМ3 остаје одржива опција за мреже предузећа у којима доминирају 10Г везе, а удаљености су умерене.

ОМ4: Већа пропусност за дата центар и линкове кампуса

ОМ4 нуди ЕМБ од 4700 МХз·км на 850 нм - више него двоструко од ОМ3. Ово му омогућава да подржи 10 Гигабит Етхернет до 400 метара и 100 Гигабит Етхернет (100ГБАСЕ-СР4) до 100 метара. За многе пројекте освежавања центара података и нове имплементације окоснице кампуса, ОМ4 постиже прави баланс перформанси, досега и цене.

ОМ5: Широкопојасни мултимод за више-пренос таласних дужина

ОМ5, такође познат као широкопојасно вишемодно влакно (ВБММФ), специфицирано је на 850 нм и 953 нм. Дизајниран је да подржи мултиплексирање са поделом кратких{4}}таласних дужина (СВДМ), које преноси више таласних дужина (обично 850, 880, 910 и 940 нм) преко једног пара влакана. Ово чини ОМ5 релевантним када ваша мапа пута укључује СВДМ{11}}базиране примопредајнике за 40Г, 100Г или 400Г пренос.

Међутим, ОМ5 није аутоматски потребан за сваку модерну мултимодну мрежу. Ако ваша примена користи стандардне 850 нм примопредајнике без СВДМ, ОМ4 пружа исте перформансе по нижој цени кабла. Процените ОМ5 када су стратегије са више-таласних дужина део вашег стварног плана надоградње -, а не као подразумевани.

ОМ3 вс ОМ4 вс ОМ5: Водич за брзу одлуку

Типови једномодних{0}} влакана: Г.652 наспрам Г.657

Стандарде једномодних влакана{0}} дефинишеИТУ{0}}Т(Међународна унија за телекомуникације – Сектор за стандардизацију телекомуникација). Иако постоји неколико препорука Г.65к, две су најважније за већину одлука о примени: Г.652 и Г.657.

Г.652: Стандардно једномодно-оптично влакно

ИТУ-Т Г.652 је најраспрострањеније једномодно-оптично влакно на свету. Први пут стандардизован 1984. године, одређује влакно са таласном дужином нулте-дисперзије близу 1310 нм, оптимизовано за рад у опсегу од 1310 нм и такође употребљиво у опсегу од 1550 нм. Најновија поткатегорија, Г.652.Д, елиминише пик воде за рад у пуном-спектру и нуди боље перформансе дисперзије поларизационог режима (ПМД) - што га чини погодним за ЦВДМ и ДВДМ системе.

Г.652 остаје подразумевани избор за општу{1}}наменуједномодно{0}}оптично влакноу главним, метро и транспортним мрежама где су захтеви за радијус{0}}савијања стандардни (минимални радијус савијања од 30 мм).

Г.657: савијање-неосетљиво једно- влакно

ИТУ-Т Г.657 је креиран да одговори на изазове савијања који се јављају у приступним мрежама, унутрашњим кабловима и окружењима-ограниченим простором као што су центри података. Г.657 влакна толеришу уже радијусе савијања са знатно мањим губитком сигнала у поређењу са Г.652.

Постоје две главне категорије унутар Г.657:

• Категорија А (Г.657.А1, Г.657.А2):Потпуно усаглашени са Г.652.Д, што значи да се могу применити где год је Г.652.Д назначен, а истовремено обезбеђују побољшане перформансе савијања. Г.657.А1 подржава минимални радијус савијања од 10 мм; Г.657.А2 подржава 7,5 мм.
• Категорија Б (Г.657.Б2, Г.657.Б3):Оптимизовано за веома уске кривине на кратком{0}}приступу иу затвореним окружењима, при чему Б3 подржава минимални радијус савијања од 5 мм. Влакна категорије Б можда нису у потпуности усаглашена са Г.652.Д спецификацијама хроматске дисперзије, али су систем-компатибилна за коришћење приступне мреже.

У приступним применама где влакна морају да пролазе кроз чврсте успоне, мала кућишта или око оштрих углова, Г.657 влакна смањују ризик од прекомерног губитка савијања. У окружењима центара података са великом-густиномпатцх цордрутирање, Г.657.А-усклађено влакно пружа значајну предност у односу на стандардни Г.652.

Г.652 против Г.657: Када изабрати сваки

Степ{0}}Индекс наспрам Градед{1}}Индек Фибер

Други начин за класификацију оптичких влакана је профил индекса преламања. У акорак-индексвлакна, индекс преламања је уједначен у целом језгру и нагло опада на граници омотача{0}}језгра. У аоцењен-индексвлакна, индекс преламања се постепено смањује од центра језгра до омотача.

Ова разлика је важна јер профил индекса преламања директно утиче на модалну дисперзију. У степ{1}}индекс вишемодном влакну, различити начини светлости путују различитим брзинама кроз једнообразно језгро, узрокујући да сигнали стижу у различито време и ограничавајући пропусни опсег. У мултимодним влакнима са степенастим{3}}индексом, променљив индекс преламања узрокује да светлосни зраци који су даље од центра језгра путују брже, делимично компензујући њихов дужи пут. Овај ефекат еквилизације значајно смањује модалну дисперзију и омогућава већи пропусни опсег на дужим удаљеностима.

Практично сва савремена мултимодна влакна која се користе у комуникацији података - ОМ2, ОМ3, ОМ4 и ОМ5 - су оцењена-индексом. Степ{7}}индекс вишемодног влакна је првенствено повезан са старијим дизајном и специјалним апликацијама као што су пластична оптичка влакна (ПОФ). За разлику од тога, једномодно влакно-подразумевано користи профил корака{10}}индекса, али пошто се шири само један режим, модална дисперзија се не примењује.

Стаклена влакна наспрам пластичних оптичких влакана

Већина оптичких влакана која се користе у телекомуникацијама и умрежавању података направљена је од силицијум стакла. Стаклена влакна нуде ниско слабљење, висок пропусни опсег и погодност за{1}}пренос на велике удаљености. Сви ОМ и Г.65к стандарди о којима смо горе говорили односе се на стаклена влакна.

Пластично оптичко влакно(ПОФ) користи полимерно језгро, обично са дизајном{0}}индекса великог корака. Лакше је прекинути и флексибилнији је од стаклених влакана, али има много веће слабљење и мањи пропусни опсег. ПОФ се користи у апликацијама кратких-веза као што су аутомобилске мреже, кућне аудио/видео везе и индустријско сенсинг -, а не у главним комуникационим мрежама великог{5}}капацитета.

Како одабрати право влакно за своју мрежу

Уместо да третирате избор влакана као вежбу из уџбеника, приступите томе као практичној одлуци заснованој на вашем специфичном распореду. Ево кључних фактора који се примењују на уобичајене сценарије:

1. Одредите своје захтеве за растојање

Ако ваше везе прелазе неколико стотина метара, једно-оптично влакно је обично једина одржива опција. За везе испод 300–400 метара - уобичајене унутар зграда, између зграда у кампусу или унутардата центарВишемодно влакно - може да пружи потребне перформансе уз ниже укупне трошкове.

2. Процените укупну цену система, а не само цену кабла

Вишемодни оптички кабл може да буде нешто скупљи по метру од једног-модног кабла на неким тржиштима, али вишемоднипримопредајнициа конектори су обично много јефтинији. За везе кратког{1}}домета у центрима података и пословним окружењима, уштеде примопредајника често превазилазе сваку разлику у цени каблова. Како захтеви за досег расту, економија се помера ка једном-моду.

3. Процените физичко окружење инсталације

У приступним мрежама, инсталацијама узлазних стубова и сценаријима за управљање кабловима велике{0}}густине, уска кривина су неизбежна. Ако примењујете једно-модно влакно у овим условима, наведитеГ.657 савијање{1}}неосетљиво влакносмањује ризик од прекомерног слабљења на кривинама. За унутрашње иунутрашњи каблапликације у којима је рутирање ограничено, ово је посебно важно.

4. Планирајте брзину и путању надоградње

Ако градите нову мултимодну инфраструктуру, избегавајте навођење ОМ1 или ОМ2. За захтеве 10Г–100Г, ОМ4 је најчешћи избор. Ако мапа пута ваше организације укључује СВДМ{6}}базиране примопредајнике, процените ОМ5. За једноструки-режим, Г.657.А-усклађено влакно нуди компатибилност уназад са Г.652.Д истовремено пружајући бољу толеранцију савијања - што га чини разумним подразумеваним за нове инсталације једног-режима.

5. Размотрите конструкцију каблова и окружење

Тип оптичког влакна унутар кабла је одвојен од конструкције кабла. Може се упаковати исто једно-модно или вишемодно влакноподземни каблови, ваздушни каблови, чврсти-бафер каблови за унутрашње просторе, илилабаве-цевасте спољне кабловеу зависности од тога где ће бити инсталиран. Уверите се да сте навели и тип влакна и одговарајућу конструкцију кабла за ваше окружење.

Уобичајене грешке при избору оптичког влакна

Неколико понављајућих грешака доводи до неоптималних избора влакана:

• Одређивање ОМ1 или ОМ2 за нове инсталације.Ови стари нивои ограничавају пропусни опсег и могућност будуће надоградње. ТИА препоручује ОМ3, ОМ4 или ОМ5 за све нове мултимоде примене.
• Поређење само цене каблова.Занемаривање трошкова примопредајника, конектора и инсталације даје непотпуну слику. Укупни трошкови везе -, а не само трошкови кабла -, требало би да донесу одлуку.
• Збуњујући тип влакана са конструкцијом кабла.Оклоп оптичког кабла, оклоп иконструктивно пројектовањесе бирају на основу инсталационог окружења. Унутрашње влакно се бира на основу захтева за пренос. То су две одвојене одлуке.
• Подразумевано је ОМ5 без СВДМ мапе пута.ОМ5 додаје вредност када се планира пренос на више таласних дужина. Без СВДМ примопредајника, ОМ4 нуди исте перформансе једне таласне дужине- по нижој цени.
• Коришћење стандардног Г.652 у окружењима са тесним-савијањем.Тамо где рутирање пролази кроз мала кућишта или уске углове, Г.657 влакно{1}}неосетљиво на савијање спречава непотребан губитак сигнала.

Типичне примене према врсти влакана