tuntemus

Kuinka pitkälle valokuitukaapeli voidaan vetää? Vuosia kestäneen kuitulinkkien suunnittelun ja käyttöönoton jälkeen - lyhyistä tiedoista-keskuksen korjaustiedostot kulkevat-kaupunkien runkoverkkoihin - rehellinen vastaukseni on, ettei ole olemassa yhtä numeroa, mutta vaihteluvälit ovat ennustettavissa, kun tiedät, mitä etsiä. Juoksu voi olla mitä tahansa muutamista sadoista metristä monimuotoista rakennuksen sisällä yli 10 000 kilometriä vahvistettuun yksittäistilaan meren alla. Se, mikä asettaa rajan, on kuitutyyppi, aallonpituus, lähetin- tai vahvistimen teho ja kuinka puhtaita liittimet ja jatkokset ovat. Alla erittelen valokaapelin todellisen-maailman maksimietäisyyden tyypin mukaan, näytän linkin kattavuuden laskemisen ja selitän, kuinka insinöörit laajentavat kuitua kaupungeissa, maanosissa ja valtamerissä.

Muutamasta sadasta metristä yli 10 000 kilometriin

Jos tarvitset vain otsikkoluvut, tässä on valokuitukaapelin etäisyys tyypeittäin yhdellä silmäyksellä. Kattavuus hyppää selkein askelin kuidusta ja molemmissa päissä olevista varusteista riippuen.

Mikä määrittää kuinka pitkälle kuitu voi juosta?

Valo ei kulje lasin läpi ilmaiseksi. Kaksi fyysistä tehostetta asettavat etäisyyden katon. Ensimmäinen onvaimennus- signaali heikkenee kulkeessaan valon absorption, sironnan ja taivutushäviön vuoksi, ja mitataan desibeleinä kilometriä kohden (dB/km). Toinen ondispersio- valopulssi leviää etäisyyden yli, mikä lopulta rajoittaa tiedonsiirtonopeutta eikä raakaa kattavuutta.

Tavallisissa yksimuotokuiduissa{0}}ITU-T G.652 suosituscaps vaimennus 0,4 dB/km aallonpituudella 1310 nm ja 0,35 dB/km aallonpituudella 1550 nm, ja moderni G.652.D-kuitu pärjää yleensä paremmin kentällä. Koska häviö on aallonpituudesta{6}}riippuvainen, pelkkä siirtyminen 1 310 nm:n ikkunasta 1 550 nm:n ikkunaan voi parantaa saman kuidun ulottuvuutta huomattavasti.

Fysiikan lisäksi neljä käytännön tekijää ratkaisevat todellisen lukumääräsi:

• Kuidun tyyppi ja laatu- multimode vs. single-mode ja tietty OM- tai G-luokan arvosana.
• Aallonpituus- 1310 nm vs. pienempi-häviö 1550 nm:n ikkuna.
• Lähetinvastaanottimen tai vahvistimen teho- laukaisuteho ja vastaanottimen herkkyys määrittävät optisen budjetin.
• Liittimen ja jatkoksen laatu- jokainen parillinen pari ja fuusioliitos lisäävät tappiota, joka syö ulottuvuuttasi.

Jos vielä valitset kuitutyyppien välillä, katso yleiskatsausyksimuoto{0}}vs. monimuotokuituerittelee kaupat{0}}yksityiskohtaisemmin.

Monimuotokuidun enimmäisetäisyys (OM1 - OM5)

Monimuotokuitua käytetään rakennuksissa, datakeskuksissa ja lähiverkoissa. Sen suurempi ydin on helppo ja halpa kytkeä, mutta se kärsii modaalisesta dispersiosta, joka on seinä, joka rajoittaa monimuotokuidun maksimietäisyyttä suuremmilla nopeuksilla. Alla olevat standardoidut etäisyydet määritelläänIEEE 802.3 Ethernet -standardit10 Gigabit Ethernetille (10GBASE-SR).

1 Gigabit Ethernetillä monimuoto ulottuu pidemmälle - jopa noin 550 metriin OM:lla3 -, mutta kuvio on selvä: mitä suurempi tiedonsiirtonopeus, sitä lyhyempi monitila toimii. Nyrkkisääntönä on, että jos linkkisi on alle 300 metriä tänään ja pysyy lyhyenä, monitila on kustannustehokas valinta. Jos käyttöaika on pidempi tai aiot päivittää 25G, 40G, 100G tai sitä pidemmälle, single{11}}mode on parempi pitkän ajan{12}}panos. Voit tarkastella laatuja ja rakenteita sivuillammemonimuotokuitusivu.

Single{0}}Mode Fiber Suurin etäisyys (LR, ER, ZR)

Yksi{0}}muotokuitu, jossa on pieni ydin ja vakaa valopolku, on paikka, jossa kysymys siitä, kuinka pitkälle yksi-muotokuitu voi kulkea, on kiinnostava. Mukana vain lähetin-vastaanotin - ei vahvistinta - standardoitu optiikka antaa sinulle puhtaat, toistettavat etäisyydet.

Hyppy 10 km:stä 80 km:iin ei ole ilmainen. Pidempi-optiikka käyttää suurempaa laukaisutehoa, herkempiä vastaanottimia ja 1550 nm:n ikkunaa, ja noin 40 kilometrin jälkeen alat suunnitella kromaattista dispersiota. Käytännöllinen yksityiskohta, joka saa ihmiset kiinni: lyhyellä linkillä ZR{7}}luokan moduuli voi itse asiassa ylikuormittaa vastaanotinta, joten saatat tarvita sisäänrakennettua vaimentinta tuodaksesi vastaanotetun tehon takaisin kantamaan. Katso linkin optiikkapuoli valikoimaammeoptiset lähetin-vastaanotinmoduulit, ja itse kuidun osalta meidänyksimuotokuitu-arvosanat.

Pitkä{0}}kuituetäisyys vahvistimilla (EDFA ja DWDM)

Kun linkki ylittää sen, mitä lähetin-vastaanotin voi työntää omalla - ajatella poikki-kaupunki-, maastohiihto--tai valtameren{-reittejä -, lakkaamme luottamasta optiikkaan ja alamme suunnitella linjaa. Erbium-seostetut kuituvahvistimet (EDFA:t) tehostavat valoa suoraan muuttamatta sitä takaisin sähkösignaaliksi. Tyypillisissä maanpäällisissä malleissa vahvistinpaikat sijaitsevat suunnilleen 80–120 kilometrin välein, mutta tämä etäisyys on suunnittelutulos, ei kiinteä standardi: se riippuu jännehäviöstä, kuidun vaimennuksesta, OSNR:stä, modulaatiomuodosta ja eteenpäin suuntautuvasta virheenkorjauksesta.

Kerrostiheä aallonpituusjakoinen multipleksointi (DWDM)päällä, ja yksi kuitupari kuljettaa kymmeniä riippumattomia aallonpituuskanavia, joista jokaisella on oma nopea{0}}kaistansa satojen tai tuhansien kilometrien yli. Tämä pienen-häviön kuitujen, vahvistuksen ja DWDM:n yhdistelmä tekee mahdolliseksi nykyaikaiset pitkän matkan-ja ultra-pitkän matkan{5}}runkoverkot.

Merenalainen kuitukaapelin etäisyys

Merenalaiset kaapelit ovat kuituetäisyyden ääripää. Toistetut vedenalaiset järjestelmät kulkevat tuhansia kilometrejä, joista pisin ulottuu reilusti yli 10 000 km, käyttäen upotettavia optisia toistimia, jotka saavat virtansa itse kaapelin kautta. MukaanTeleGeography, nämä järjestelmät kuljettavat yli 99 % mannertenvälisestä dataliikenteestä maailmanlaajuisessa verkossa, jossa on reilusti yli miljoona kilometriä kaapelia. Jos työskentelet tässä spektrin päässä, meidänvedenalainen valokuitukaapelion suunniteltu juuri näitä olosuhteita varten.

Kuitu vs kuparikaapelin etäisyys

Kuparinen Ethernet, kuten Cat6 tai Cat6A, on 100 metrin päässä. Tämä yksittäinen numero on syy siihen, miksi kuitu voittaa minkä tahansa aikaetäisyyden: jopa perusmonitila menee monta kertaa pidemmälle ja yksi{4}}tila tuhansia kertoja pidemmälle. Raaka ulottuvuuden lisäksi kuitu poistaa välikytkimien ja toistimien ketjun, jota kupari muuten tarvitsisi, mikä tarkoittaa yleensä yksinkertaisempaa, vakaampaa ja vähemmän huollettavaa-verkkoa.

Kuitulinkin etäisyyden laskeminen (optinen tehobudjetti)

Käytännössä et arvaa optisen tehobudjetin etäisyyttä -. Linkki toimii, kun käytettävissä oleva optinen budjetti on suurempi tai yhtä suuri kuin reitin kokonaishäviö:

Käytettävissä oleva optinen budjetti Suurempi tai yhtä suuri kuin kuituhäviö + liittimen häviö + liitoshäviö + turvamarginaali

Tässä on yksinkertainen esimerkki 8 km:n yksi-mode kampuslinkistä, jossa käytetään 10GBASE-LR-optiikkaa:

• Optinen budjetti (LR-optiikka): noin 6 dB käytettävissä olevaa budjettia.
• Kuituhäviö: 8 km × 0,35 dB/km ≈ 2,8 dB.
• Liittimet: 2 paria × 0,5 dB=1.0 dB.
• Jatkokset: 2 × 0,1 dB=0.2 dB.
• Suositeltu marginaali: noin 1,0 dB.
• Tarvittava yhteensä: noin 5,0 dB, mikä on 6 dB:n budjetin sisällä, joten linkki kulkee korkeuden kanssa.

Jos kokonaissumma ylittää budjettisi, sinulla on selkeät vaihtoehdot: päivitä-tehooptiikkaan, vaihda pienempään-häviön aallonpituuteen, puhdista passiiviset häviöt tai lisää vahvistin.

Kuituoptisen kaapelin etäisyyden pidentäminen

Jos haluat työntää olemassa olevaa linkkiä pidemmälle, tässä on vaiheet suunnilleen siinä järjestyksessä, jossa kokeilisin niitä:

• Puhdista ja tarkasta päätypinnat.Likaiset liittimet ovat yleisin vältettävissä oleva menetys; Pelkkä siivous voi palauttaa 1-3 dB, mikä voi tarkoittaa useita ylimääräisiä kilometrejä.
• Siirry pidemmälle{0}}lähetin-vastaanottimeen,esimerkiksi LR - ER - ZR lisää laukaisutehoa ja vastaanottimen herkkyyttä.
• Muuta aallonpituutta1310 nm:stä alempaan-häviö 1550 nm:n ikkunaan vakiokuidulla.
• Vähennä passiivisia tappioitakäyttämällä vähemmän liittimiä, parempia jatkoksia ja oikeaa taivutussädettä.
• Lisää EDFA tai siirry DWDM:äänjänneväleille, jotka ylittävät sen, mitä yksittäinen optiikka voi saavuttaa.
• Käytä erilaista kuitulaatua,kuten ultra-pieni-häviö G.654.E, erittäin pitkillä jänteillä.

• 

Yleisiä kenttävirheitä, jotka lyhentävät juoksuasi

Ennen kuin otan käyttöön minkä tahansa linkin, tarkistan asiat, jotka kuluttavat hiljaa matkabudjetin:

• Huonot jatkokset ja suuri jatkoshäviö- muutama huono fuusioliitos voi maksaa enemmän kuin kilometri kuitua.
• Likaiset tai naarmuuntuneet päädyt- on yleensä näkymätön silmälle, mutta ilmeinen tarkastusalueella.
• Tiukat mutkat alle pienimmän taivutussäteen- erityisen kallis 1550 nm:ssä.
• Väärä{0}}laatukuitu- käyttää 10G:tä OM1:n tai OM2:n kautta, kun linkki todella tarvitsee OM3-, OM4- tai yhden-tilan.
• Vahvistuksen ohittaminen- jokainen linkki tulee todistaa OTDR-jäljityksellä ja lisäys-häviötestillä ennen kuin se julkaistaan.

Tuo viimeinen kohta on tärkein. Vahvistetaan kanssavalokuitukaapelin testausOTDR:n ja tehomittarin käyttäminen on ainoa tapa vahvistaa todellinen etäisyysmarginaali sen sijaan, että luottaisit teknisiin tietoihin.

Key Takeaways

Kuituetäisyys ei todellakaan rajoita lasia - sen rajoittaa järjestelmäsi suunnittelu ja optinen budjettisi. Multimode kattaa rakennuksen, yksi-tila kattaa kampuksen ja kaupungin, vahvistettu DWDM kattaa maan ja toistuvat vedenalaiset järjestelmät kattavat planeetan. Valitse kuitu ja optiikka, jotka vastaavat ajoa, määritä tehobudjetti ja tarkista linkki ennen käyttöönottoa, niin kuitu tavoittaa minne verkkosi tarvitseekin.