vedomosti

Čo je jednorežimové a viacrežimové vlákno?

Hlavný rozdiel voptické vláknakomunikácia spočíva v tom, ako sa šíria optické signály.Jednorežimové vláknoumožňuje, aby sa svetelné signály pohybovali v jedinom režime po priamej dráhe cez stred vlákna, pričommultimódové vláknopodporuje viacero svetelných lúčov vysielajúcich súčasne pod rôznymi uhlami prostredníctvom lomu vo vlákne.

Jednovidové optické káblemajú priemer jadra iba 9 mikrónov -, čo zodpovedá jednej-desatine hrúbky ľudského vlasu. Svetelné lúče nemajú vo vnútri takmer žiadny odraz a šíria sa po priamej dráhe. Tento dizajn minimalizuje skreslenie signálu, vďaka čomu je ideálny na prenos-na dlhé vzdialenosti.Multimódový optický kábelmá priemer jadra 50 mikrónov alebo 62,5 mikrónov. Hrubšie jadro znamená, že viacero svetelných dráh môže fungovať súčasne. Aj keď to vytvára určitý modálny rozptyl, výkon zostáva vynikajúci v aplikáciách na krátke-vzdialenosti.
 

Kľúčové rozdiely medzi jednorežimovým a viacrežimovým vláknom

Veľkosť jadraje najzreteľnejšiarozdiel medzi single mode a multimodevláknina. Thejednovidové jadro vláknaveľkosť 9 mikrónov vyžaduje extrémne vysokú presnosť pre svetelné zdroje a konektorymultimódové optické vláknoJadro s hrúbkou 50/62,5 mikrónu poskytuje silnejšiu "schopnosť zhromažďovať svetlo", čím sa znižujú požiadavky na presnosť spájania. Toto je dôvodmultimódové vláknoje obľúbenejší v prostrediach, ako sú dátové centrá, ktoré vyžadujú časté výmeny prepojovacích káblov.

Pokiaľ ide o svetelné zdroje a vlnové dĺžky,jednovidové vlnové dĺžky vláknazvyčajne používajú 1310nm alebo 1550nm laserové zdroje, čo je kombinácia, ktorá poskytuje väčšie prenosové vzdialenosti.Multimódové vláknopoužívaVlnové dĺžky 850 nm alebo 1300 nm, spárované so svetelnými zdrojmi LED alebo VCSEL. Výrobné náklady VCSEL sú oveľa nižšie ako pri laseroch, čo je hlavný dôvodmultimódovýsystémy majú relatívne nižšie počiatočné investičné náklady.

Rozptyl je kľúčovým faktorom ovplyvňujúcim výkon prevodovky. Inmultimódová vláknová optika, svetelné lúče pohybujúce sa rôznymi cestami prichádzajú na prijímací koniec v rôznych časoch. Táto modálna disperzia spôsobuje skreslenie signálu a obmedzuje prenosovú vzdialenosť. vo všeobecnostimultimódové vláknovýkon výrazne klesá nad 300-500 metrov.Optické vlákno s jedným režimomZabraňuje problémom s modálnym rozptylom, pretože má iba jednu svetelnú dráhu a ľahko dosahuje prenosové vzdialenosti niekoľkých kilometrov alebo dokonca desiatok kilometrov.

Prenosová vzdialenosť a rýchlosť

Rôzne druhy vlákien vykazujú významné odchýlky vzdialenosti pri rôznych rýchlostiach.Jediný režimVlákno OS2 môže stabilne podporovať 10{5}}kilometrové prenosové vzdialenosti naprieč všetkými rýchlostnými stupňami od 1 Gb do 100 Gb. Táto konzistencia z neho robí prvú voľbu pre aplikácie na dlhé vzdialenosti.

Multimódové vláknovýkon úzko súvisí s rýchlosťou. V aplikáciách 1Gb Ethernet, všetky stupnemultimódové vláknood OM1 do OM5 môže podporovať vzdialenosť 550-metrov. Keď sa však rýchlosť zvýši na 10 Gb, OM1 a OM2 už nespĺňajú požiadavky - iba OM3 a OM4 môžu podporovať 300 a 400 metrov. Vo vysokorýchlostných aplikáciách nad 25 Gb,vzdialenosť multimódových vlákiensa ďalej znižuje. OM3 môže podporovať iba 70-100 metrov, OM4 môže dosiahnuť 100-150 metrov, zatiaľ čo najnovší OM5 môže podporovať 400 metrov v 100Gb aplikáciách.

Hocirozsah multimódových vlákienje obmedzená, v scenároch na krátke{0}}vzdialenosti, ako sú interiéry dátových centier, sú vzdialenosti 300-400 metrov úplne postačujúce. Pre siete kampusov vyžadujúce prepojenia medzi budovami alebo väčšie vzdialenosti,jednovidové vláknoje jediná možnosť.

Analýza nákladov

Keď hovoríme o nákladoch, mnohí ľudia najskôr myslia na samotnú cenu kábla. v skutočnostijednorežimové káblesú zvyčajne o 20-30 % lacnejšie ako vysoko kvalitnémultimódové káble z optických vlákien(ako napríklad OM4) vďaka vyspelým výrobným procesom. Skutočný cenový rozdiel spočíva v optických moduloch.

Ak vezmeme ako príklad rýchlosť 1 Gb, cenový rozdiel medzijeden režimamultimódovýModuly SFP sú minimálne, približne 10 USD a 9 USD. So zvyšujúcou sa rýchlosťou sa však začínajú objavovať medzery. 10Gbjeden režimModuly SFP+ stoja približne 27 dolárovmultimódovýverzie potrebujú iba 20 dolárov. Pre 100 Gb QSFP28,jeden režimmoduly stoja až 499 dolárovmultimódovýverzie sú len 99 - $, rozdiel 400 $.

Z hľadiska nákladov je potrebné zvážiť budúce možnosti aktualizácie. Ak si vyberietemultimódové vlákno, môžete zažiť inováciu z OM1 na OM3 a potom na OM4, pričom každá inovácia si vyžaduje novú kabeláž a výrazne zvýšené náklady na prácu. Výberjednovidové vláknoumožňuje jedno{0}}nasadenie OS2 s následným zvýšením rýchlosti vyžadujúcim iba inováciu optických modulov bez výmeny fyzickej vrstvy.

Pre krátkodobé-projekty alebo scenáre s obmedzeným rozpočtom{1}}multimódové vláknavýhoda nízkych nákladov na modul je zrejmá. Avšak na dlhodobé-plánovanie výstavbyjednovidové vláknomá vyššiu počiatočnú investíciu do optického modulu, vyhýba sa opakovanej konštrukcii a je z dlhodobého hľadiska hospodárnejší.

Kompatibilita

Jednomódové a multimódové vláknoabsolútne nemožno miešať - toto je železné pravidlo v sieťovom inžinierstve. Dôvodom je obrovský rozdiel vo veľkosti jadra. Keď 9-mikrónové jadrojednovidové vláknosa pripája k 50-mikrónovému jadrumultimódové vlákno, produkuje 10-20dB optickú stratu, čo je dostatočné na to, aby spôsobilo úplné zlyhanie spojenia. naopak,multimódové vláknopripojenie kjednovidové vláknotiež nedokáže správne zaostriť svetelné lúče v dôsledku nesúladu numerickej apertúry.

Pri skutočnej inštalácii môžete rozlíšiť podľa plášťafarba. Podľa noriem TIA-598C,farba vlákna s jedným režimomje žltá bunda, kýmmultimódové vláknopoužíva oranžové alebo aqua bundy. Na rozvodných rámoch v miestnostiach s vybavením by mali byť typy vlákien jasne označené a fyzicky izolované, aby sa zabránilo nesprávnemu{1}}vloženiu.

Existujú však špeciálne prípady. Pomocou prepojovacích káblov na úpravu režimu, 1000BASE-LXjeden režimSFP moduly môžu fungovaťmultimódové vlákno. Navyše, prostredníctvom konvertorov optických médií, premostenie medzijeden režimamultimódovýsieťové segmenty sú možné, ale pridáva to ďalšie vybavenie a body zlyhania. Vo všeobecnosti sa tieto riešenia na obídenie neodporúčajú.

Ako si vybrať?

Pri výbere medzijednovidové alebo viacvidové vlákno, najdôležitejším kritériom je prenosová vzdialenosť. Ak prenosová vzdialenosť scenára vašej aplikácie presahuje 1 kilometer,jednovidové vláknoje jedinou možnosťou, vrátane sietí kampusov, sietí metropolitných oblastí a podobných scenárov.

Pre aplikácie na krátke{0}}vzdialenosti, ako sú interiéry dátových centier a podnikové kancelárske podlahy, ak je prenosová vzdialenosť do 300 metrov,multimódové vláknoje ekonomickejšia voľba. OM3 alebo OM4multimódové vláknospárované s optickými modulmi VCSEL môžu poskytnúť prenosovú vzdialenosť 300-400 metrov pri rýchlostiach 10 Gb, čo úplne vyhovuje potrebám väčšiny zariadení. navyšemultimódovýoptické moduly sú lacnejšie, čo výrazne znižuje náklady-na kabeláž s vysokou hustotou.

V prípade úsekov fronthaul siete 5G kvôli potrebe prenosu s nízkou-latenciou 25Gb signálov eCPRI s prenosovými vzdialenosťami zvyčajne niekoľko kilometrov,jednovidové vláknoje štandardná konfigurácia. V podnikových sieťach pomocoumultimódové vláknopre prístup na podlahu ajednovidové vláknopre medzi-stavebnú chrbticu je bežný a ekonomický hybridný prístup k nasadeniu.

FAQ

LC, SC, MPO/MTP - ako si vybrať?

1G/10G jednojadrové-obojsmerné jadro: bežné LC-LC (najrozšírenejšie)

40G/100G SR4 (paralelnémultimódový): Bežne používanéMPO/MTP

100G LR4 (jeden režimWDM): Bežne používajte LC

Čo je lepšie - jednorežimové alebo viacvidové vlákno?
Jednovidové vlákno a multimódové vláknokaždý má výhody v nákladoch a aplikáciách. Jednoducho si vyberte ten najvhodnejší na základe požiadaviek vašej aplikácie.

Môže multimode používať moduly s jedným režimom? Môže jeden režim používať viacrežimové moduly?
Vo všeobecnosti nemožno miešať:

SR (multimódový) moduly: Vyžadujú OM vlákno (850nm), zvyčajne nefungujú podľa špecifikácií na OS2

LR/ER (jeden režim) moduly: Vyžadujú OS2 (1310/1550nm), môže dôjsť k strate/rozptylovaniu/odrazu spôsobujúcim nestabilitu alebo-nesúlad na vlákne OM