tuntemus

Valokuitu on nykyaikaisten viestintäverkkojen perusta, mutta se ei ole yksittäinen tuote. Optisen kuidun kaksi päätyyppiä ovatyksimuotokuitu-(SMF) jamonimuotokuitu(MMF). Näiden kahden valokuitukaapelityypin eron ymmärtäminen - ja kumpaakin niiden käyttöaika - on välttämätöntä kaikille, jotka suunnittelevat verkon käyttöönottoa, nykyisen infrastruktuurin päivittämistä tai kuitujen määrittämistä datakeskukseen, kampukselle tai tietoliikenneprojektiin.

Tämä opas selittää, miten valokuitu luokitellaan, erittelee kunkin luokan tärkeimmät alatyypit ja standardit sekä antaa käytännön ohjeita oikean kuidun valitsemiseen verkkoosi.

Miten optinen kuitu luokitellaan

Yksi syy kuitutyypeille voi tuntua hämmentävältä on se, että on olemassa useita päteviä tapoja luokitella optinen kuitu. Yleisimmät menetelmät ovat:

• Valon etenemisen mukaan (tila):yksimuotokuitu-vs. monimuotokuitu - on käytännöllisin lähtökohta useimmille ostajille.
• Taitekerroinprofiilin mukaan:vaihe-indeksikuitu vs. lajiteltu-indeksikuitu - kuvaa ytimen taitekertoimen rakennetta.
• Materiaalin mukaan:lasikuitu vsmuovinen optinen kuitu- määrittää, mistä kuitu on valmistettu.
• Standardien mukaan:OM-luokat (OM1–OM5) monimuotoisille; G.652, G.657 ja muutITU-T G.65x suosituksetyksittäistilalle-.

Suunnittelijoille, verkkosuunnittelijoille ja hankintatiimeille hyödyllisin tapa on aloittaa yksi-mode vs multimode -päätöksellä ja rajata sen jälkeen vakio- ja käyttöönottoskenaarion mukaan. Muut luokitusmenetelmät - taitekerroinprofiili, materiaali - tarjoavat hyödyllistä taustaa, mutta ne vaikuttavat harvoin ensisijaiseen ostopäätökseen valtavirran verkkoprojekteissa.

Single{0}}Mode vs Multimode Fiber: keskeiset erot

Yksimuotoinen{0}}kuitusiinä on pieni ydin (tyypillisesti noin 8–10 µm), joka sallii vain yhden valomuodon leviämisen. Tämä eliminoi modaalisen hajaantumisen ja sallii signaalien kulkea pitkiä matkoja minimaalisella heikkenemisellä - tehden siitä vakiovaihtoehdon tietoliikenteen runkoverkkoihin, metroverkkoihin, liityntäverkkoihin ja kaukoyhteyksiin.

Monimuotokuitusiinä on suurempi ydin (50 µm tai 62,5 µm), joka tukee useita valomuotoja samanaikaisesti. Sitä käytetään laajasti lyhyempiin-kattavuuslinkkeihin yritysrakennuksissa, kampuksen runkoverkoissa jatietokeskuksia, jossa linkkien etäisyydet ovat tyypillisesti alle muutaman sadan metrin.

Yleinen väärinkäsitys on, että kaapelin hinta yksin määrittää, mikä kuitu on halvempi. Käytännössä järjestelmän kokonaiskustannukset riippuvat suuresti lähetin-vastaanottimista, liittimistä ja asennustyöstä. Lyhyen-toimipisteen yritys- ja datakeskusympäristöissä monimuotokuitu tuottaa usein alhaisemmat järjestelmän kokonaiskustannukset, koska yhteensopivat VCSEL--pohjaiset lähetin-vastaanottimet ja liittimet ovat halvempia kuin yksimoodi{4}}optiikka. Linkin etäisyyden kasvaessa yksi-tila tulee kuitenkin välttämättömäksi kustannuksista riippumatta, koska monimuotokuitu ei pysty ylläpitämään signaalin laatua laajemmilla etäisyyksillä.

Monimuotokuitutyypit: OM1, OM2, OM3, OM4 ja OM5

Monimuotokuitu jaetaan edelleen luokkiin, jotka määritelläänTIAja ISO/IEC-standardit. Nämä arvosanat - OM1 - OM5 - eroavat ensisijaisesti modaalisesta kaistanleveydestä, joka määrittää, kuinka pitkälle ne voivat lähettää dataa tietyllä nopeudella.

OM1 ja OM2: Legacy Multimode Fiber

OM1-kuitu käyttää 62,5 µm:n ydintä, ja se suunniteltiin alun perin LED--pohjaisille valonlähteille. OM2 käyttää 50 µm:n ydintä ja se oli myös alun perin suunniteltu LED-lähetykseen. Molempien laatujen kaistanleveys on nykyaikaisten standardien mukaan rajoitettu ja ne luokitellaan vanhoiksi kuitutyypeiksi. TIA suosittelee sitäuudet asennukset käyttävät OM3:ta, OM4:ää tai OM5:täOM1:n tai OM2:n sijaan.

Jos kohtaat OM1:n tai OM2:n olemassa olevassa rakennuksessa, se voi silti kuljettaa 1 Gigabit Ethernet -liikennettä lyhyitä matkoja. Mutta kaikissa uusissa kaapelointiprojekteissa OM1:n tai OM2:n määrittäminen rajoittaa tulevia päivitysvaihtoehtoja, ja sitä tulisi yleensä välttää.

OM3: Laser-Optimoitu Multimode 10G:lle ja pidemmälle

OM3 oli ensimmäinen monimuotokuitulaatu, joka on suunniteltu erityisesti VCSEL-laserlähteille 850 nm:ssä. Sen tehokas modaalinen kaistanleveys (EMB) on 2000 MHz·km 850 nm:ssä, mikä tukee 10 Gigabit Ethernetiä 300 metriin asti. OM3 on edelleen varteenotettava vaihtoehto yritysverkoille, joissa 10G-linkit hallitsevat ja etäisyydet ovat kohtuulliset.

OM4: Suurempi kaistanleveys palvelinkeskuksiin ja kampuslinkkeihin

OM4 tarjoaa 4700 MHz·km:n EMB:n 850 nm:ssä - yli kaksi kertaa OM3:een verrattuna. Tämän ansiosta se tukee 10 Gigabit Ethernetiä 400 metriin asti ja 100 Gigabit Ethernetiä (100GBASE-SR4) 100 metriin asti. Monissa palvelinkeskusten päivitysprojekteissa ja uusissa kampuksen runkoverkon käyttöönotoissa OM4 saavuttaa oikean suorituskyvyn, kattavuuden ja kustannusten tasapainon.

OM5: Wideband Multimode moni-aallonpituuslähetykseen

OM5, joka tunnetaan myös nimellä laajakaistainen monimuotokuitu (WBMMF), on määritetty sekä 850 nm:lle että 953 nm:lle. Se on suunniteltu tukemaan lyhyt-aallonpituusjakomultipleksointia (SWDM), joka lähettää useita aallonpituuksia (tyypillisesti 850, 880, 910 ja 940 nm) yhden kuituparin yli. Tämä tekee OM5:stä merkityksellisen, kun etenemissuunnitelmasi sisältää SWDM{11}}pohjaiset lähetin-vastaanottimet 40G-, 100G- tai 400G-lähetyksiä varten.

OM5:tä ei kuitenkaan vaadita automaattisesti jokaisessa nykyaikaisessa monimuotoverkossa. Jos käytössäsi käytetään tavallisia 850 nm:n lähetin-vastaanottimia ilman SWDM:ää, OM4 tarjoaa saman suorituskyvyn pienemmillä kaapelikustannuksilla. Arvioi OM5, kun moni-aallonpituusstrategiat ovat osa todellista päivityssuunnitelmaasi -, eivät oletuksena.

OM3 vs OM4 vs OM5: Pikapäätösopas

Yksi{0}}muotokuitutyypit: G.652 vs G.657

Yksimuotokuitustandardit{0}} määrittävätITU-T(International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization Sector). Vaikka G.65x-suosituksia on useita, kaksi on tärkeintä suurimmassa osassa käyttöönottopäätöksiä: G.652 ja G.657.

G.652: Standard Single- Mode Fiber

ITU-T G.652 on maailman laajimmin asennettu yksimuotokuitu-. Ensimmäisen kerran standardoitu vuonna 1984, se määrittelee kuidun, jonka dispersion aallonpituus on nolla- lähellä 1310 nm ja joka on optimoitu toimimaan 1310 nm:n kaistalla ja jota voidaan käyttää myös 1550 nm:n kaistalla. Uusin alakategoria, G.652.D, eliminoi vesihuipun täydessä -spektritoiminnassa ja tarjoaa tiukemman polarisaatiomuotodispersion (PMD) suorituskyvyn -, joten se sopii CWDM- ja DWDM-järjestelmiin.

G.652 on edelleen oletusvaihtoehto yleiskäyttöön-yksimuotokuitu-runko-, metro- ja liikenneverkoissa, joissa taivutus{0}}sädevaatimukset ovat vakiona (vähintään 30 mm taivutussäde).

G.657: Bend-Epäherkkä yksimuotoinen-kuitu

ITU-T G.657 luotiin vastaamaan taivutushaasteisiin, joita esiintyy liityntäverkoissa, sisäkaapeloinnissa ja tilarajoitteisissa ympäristöissä, kuten datakeskuksissa. G.657 kuidut sietävät tiukempia taivutussäteitä huomattavasti pienemmällä signaalihäviöllä verrattuna G.652:een.

G.657:ssä on kaksi pääluokkaa:

• Luokka A (G.657.A1, G.657.A2):Täysin yhteensopiva G.652.D:n kanssa, mikä tarkoittaa, että niitä voidaan käyttää kaikkialla, missä G.652.D on määritelty, samalla kun ne tarjoavat myös paremman taivutussuorituskyvyn. G.657.A1 tukee vähintään 10 mm:n taivutussädettä; G.657.A2 tukee 7,5 mm.
• Luokka B (G.657.B2, G.657.B3):Optimoitu erittäin tiukoille mutkille lyhyen-pääsy- ja sisäympäristöissä, ja B3 tukee vähintään 5 mm:n taivutussädettä. Luokan B kuidut eivät ehkä täysin täytä G.652.D:n kromaattisen dispersion määrityksiä, mutta ne ovat järjestelmä{5}}yhteensopivia liityntäverkon käyttöön.

Käyttökohteissa, joissa kuidun on ohjattava tiukkojen nousuputkien, pienten koteloiden tai terävien kulmien läpi, G.657-kuidut vähentävät liiallisen taivutushäviön riskiä. Palvelinkeskusympäristöissä, joissa on suuri-tiheyspaikkausjohtoreititys, G.657.A-yhteensopiva kuitu tarjoaa merkittävän edun standardiin G.652 verrattuna.

G.652 vs G.657: Milloin kukin valitaan

Vaihe-Indeksi vs. arvosteltu-indeksikuitu

Toinen tapa luokitella optinen kuitu on sen taitekerroinprofiili. Vuonna avaihe{0}}hakemistokuitua, taitekerroin on tasainen ytimen poikki ja laskee jyrkästi ytimen-verhouksen rajalla. Vuonna aarvosteltu{0}}indeksikuitua, taitekerroin pienenee asteittain ytimen keskustasta verhoukseen.

Tällä erolla on merkitystä, koska taitekerroinprofiili vaikuttaa suoraan modaaliseen dispersioon. Vaiheen-index-monimuotokuidussa eri valomuodot kulkevat eri nopeuksilla yhtenäisen ytimen läpi, mikä aiheuttaa signaalien saapumisen eri aikoina ja rajoittaa kaistanleveyttä. Indeksiluokan-monimuotokuidussa vaihteleva taitekerroin saa valonsäteet, jotka ovat kauempana ytimen keskustasta, kulkemaan nopeammin, mikä osittain kompensoi niiden pidemmän polun. Tämä tasausvaikutus vähentää merkittävästi modaalista hajontaa ja mahdollistaa suuremman kaistanleveyden pitemmillä etäisyyksillä.

Käytännössä kaikki nykyaikainen monimuotokuitu, jota käytetään tiedonsiirrossa - OM2, OM3, OM4 ja OM5 -, on luokiteltu-indeksiin. Step-index-monimuotokuitu liittyy ensisijaisesti vanhempiin malleihin ja erikoissovelluksiin, kuten muoviseen optiseen kuituun (POF). Yksi-muotokuitu sitä vastoin käyttää oletusarvoisesti step{10}}indeksiprofiilia, mutta koska vain yksi tila leviää, modaalinen hajonta ei ole voimassa.

Lasikuitu vs muovi optinen kuitu

Suurin osa tietoliikenteessä ja tietoverkoissa käytetyistä valokuiduista on valmistettu piidioksidilasista. Lasikuitu tarjoaa alhaisen vaimennuksen, suuren kaistanleveyden ja soveltuu pitkän matkan lähetykseen. Kaikki edellä käsitellyt OM- ja G.65x-standardit koskevat lasikuitua.

Muovinen optinen kuitu(POF) käyttää polymeeriydintä, jolla on tyypillisesti suuri askel{0}}indeksi. Se on helpompi päätellä ja joustavampi kuin lasikuitu, mutta sillä on paljon suurempi vaimennus ja pienempi kaistanleveys. POF:ää käytetään lyhyissä-linkkisovelluksissa, kuten autoverkoissa, kodin ääni-/videoliitännöissä ja teollisissa tunnistusjärjestelmissä -, ei tavanomaisissa suurikapasiteettisissa{5}}viestintäverkoissa.

Kuinka valita oikea kuitu verkkoosi

Sen sijaan, että käsittelisit kuidun valintaa oppikirjaharjoituksena, lähesty sitä käytännöllisenä päätöksenä, joka perustuu omaan käyttöön. Tässä ovat tärkeimmät tekijät, joita sovelletaan yleisiin skenaarioihin:

1. Määritä etäisyysvaatimukset

Jos linkit ylittävät muutaman sadan metrin, yksi{0}}muotokuitu on yleensä ainoa toimiva vaihtoehto. Alle 300–400 metrin pituisille linkeille -, jotka ovat yleisiä rakennusten sisällä, kampuksen rakennusten välillä taidatakeskus- monimuotokuitu voi tuottaa vaaditun suorituskyvyn pienemmillä kokonaiskustannuksilla.

2. Arvioi järjestelmän kokonaiskustannukset, ei vain kaapelin hintaa

Monimuotokuitukaapeli voi olla hieman kalliimpi metriltä kuin yksitila{0}}joillakin markkinoilla, mutta monimuotoinenlähetin-vastaanottimetja liittimet ovat yleensä paljon halvempia. Palvelinkeskusten ja yritysympäristöjen lyhyen-yhteyden linkkien lähetin-vastaanottimen säästöt ovat usein suuremmat kuin kaapelikustannusten erot. Kun kattavuusvaatimukset kasvavat, talous siirtyy kohti yksittäistä-tilaa.

3. Arvioi fyysinen asennusympäristö

Liityntäverkoissa, nousuputkiasennuksissa ja{0}}suurtiheyksisten kaapelien hallintaskenaarioissa tiukat mutkat ovat väistämättömiä. Jos otat käyttöön yksimuotokuitu-näissä olosuhteissa, määritäG.657 taivutus-epäherkkä kuituvähentää liiallisen vaimennuksen riskiä mutkissa. Sisäkäyttöön jasisäkaapelisovelluksissa, joissa reititys on rajoitettu, tämä on erityisen tärkeää.

4. Suunnittele nopeus ja päivityspolku

Jos rakennat uutta monimuotoinfrastruktuuria, vältä OM1:n tai OM2:n määrittämistä. 10G–100G-vaatimuksille OM4 on yleisin valinta. Jos organisaatiosi etenemissuunnitelma sisältää SWDM{6}}-pohjaisia ​​lähetin-vastaanottimia, arvioi OM5. Yksi-moodissa G.657.A-yhteensopiva kuitu tarjoaa taaksepäin yhteensopivuuden G.652.D:n kanssa samalla, kun se tarjoaa paremman taivutustoleranssin - tehden siitä järkevän oletusasetuksen uusille yksi{13}}moodiasennuksille.

5. Harkitse kaapelin rakentamista ja ympäristöä

Kaapelin sisällä olevan optisen kuidun tyyppi on erillinen kaapelin rakenteesta. Sama yksi--- tai monimuotokuitu voidaan pakata sisäänmaanalaiset kaapelit, antennikaapelit, tiukat{0}}puskurisisäkaapelit, tailöysät{0}}putken ulkokaapelitriippuen siitä, mihin se asennetaan. Varmista, että määrität sekä kuitutyypin että ympäristöllesi sopivan kaapelirakenteen.

Yleisiä virheitä optisen kuidun valinnassa

Useat toistuvat virheet johtavat epäoptimaalisiin kuituvalintoihin:

• OM1 tai OM2 määrittäminen uusille asennuksille.Nämä vanhat arvosanat rajoittavat kaistanleveyttä ja tulevia päivitysmahdollisuuksia. TIA suosittelee OM3:a, OM4:ää tai OM5:tä kaikkiin uusiin monimuotokäyttöön.
• Vertaa vain kaapelin hintaa.Lähetin-, liitin- ja asennuskustannusten huomiotta jättäminen antaa epätäydellisen kuvan. Linkin kokonaiskustannus - ei pelkkä kaapelihinta - vaikuttaa päätöksentekoon.
• Hämmentävä kuitutyyppi kaapelirakenteen kanssa.Valokuitukaapelin vaippa, panssari jarakennesuunnitteluvalitaan asennusympäristön perusteella. Sisäinen kuitu valitaan siirtovaatimusten perusteella. Nämä ovat kaksi erillistä päätöstä.
• Oletusarvo on OM5 ilman SWDM-tiekarttaa.OM5 lisää arvoa, kun suunnitellaan usean aallonpituuden lähetystä. Ilman SWDM-lähetin-vastaanottimia OM4 tarjoaa saman yhden-aallonpituuden suorituskyvyn pienemmillä kustannuksilla.
• Standardin G.652 käyttö ahtaissa-mutkaisissa ympäristöissä.Kun reititys kulkee pienten koteloiden tai ahtaiden kulmien läpi, G.657 bend-herkkä kuitu estää tarpeettoman signaalihäviön.

Tyypilliset sovellukset kuitutyypin mukaan