Zināšanas

Optiskā šķiedra ir mūsdienu sakaru tīklu pamats, taču tas nav viens produkts. Divi galvenie optisko šķiedru veidi irviena{0}}moda šķiedra(SMF) undaudzmodu šķiedra(NTF). Izpratne par atšķirību starp šiem diviem optisko šķiedru kabeļu veidiem - un zināt, kad katru no tiem izmantot -, ir svarīgi ikvienam, kas plāno tīkla izvēršanu, esošās infrastruktūras jaunināšanu vai šķiedru datu centra, universitātes pilsētiņas vai telekomunikāciju projekta specifiku.

Šajā rokasgrāmatā ir izskaidrots, kā tiek klasificēta optiskā šķiedra, ir sadalīti galvenie apakštipi un standarti katrā kategorijā, kā arī sniegti praktiski norādījumi, kā izvēlēties pareizo šķiedru savam tīklam.

Kā tiek klasificēta optiskā šķiedra

Viens no iemesliem, kāpēc šķiedru veidi var šķist mulsinoši, ir tas, ka ir vairāki derīgi veidi, kā klasificēt optisko šķiedru. Visizplatītākās metodes ir:

• Ar gaismas izplatīšanos (režīms):Viena{0}}moda šķiedra salīdzinājumā ar daudzmodu šķiedru - ir praktiskākais sākumpunkts lielākajai daļai pircēju.
• Pēc refrakcijas indeksa profila:solis-indeksa šķiedra salīdzinājumā ar šķiroto-indeksa šķiedru - apraksta, kā ir strukturēts kodola refrakcijas indekss.
• Pēc materiāla:stikla šķiedra vsplastmasas optiskā šķiedra- nosaka, no kā ir izgatavota šķiedra.
• Pēc standartiem:OM klases (OM1–OM5) daudzrežīmiem; G.652, G.657 un citiITU-T G.65x ieteikumivienam -režīmam.

Inženieriem, tīkla plānotājiem un iepirkumu komandām visnoderīgākā pieeja ir sākt ar viena -režīmu salīdzinājumā ar vairāku režīmu lēmumu, pēc tam sašaurināties pēc standarta un izvietošanas scenārija. Citas klasifikācijas metodes - refrakcijas indeksa profils, materiāls - sniedz noderīgu informāciju, taču reti nosaka primāro pirkuma lēmumu galveno tīklu projektos.

Viena{0}}režīms salīdzinājumā ar daudzmodu šķiedru: galvenās atšķirības

Viena{0}}moda šķiedrair mazs kodols (parasti aptuveni 8–10 µm), kas ļauj izplatīties tikai vienam gaismas veidam. Tas novērš modālo izkliedi un ļauj signāliem pārvietoties lielos attālumos ar minimālu degradāciju -, padarot to par standarta izvēli telekomunikāciju mugurkauliem, metro tīkliem, piekļuves tīkliem un tālsatiksmes{4}}saitiem.

Daudzmodu šķiedrair lielāks kodols (50 µm vai 62,5 µm), kas vienlaikus atbalsta daudzus gaismas režīmus. Tas ir plaši izmantots īsākas-sasniedzamības saitēm uzņēmumu ēkās, universitātes pilsētiņas mugurkaulos undatu centri, kur saišu attālumi parasti ir mazāki par dažiem simtiem metru.

Izplatīts nepareizs uzskats ir tāds, ka kabeļa cena vien nosaka, kura šķiedra ir lētāka. Praksē kopējās sistēmas izmaksas lielā mērā ir atkarīgas no raiduztvērējiem, savienotājiem un uzstādīšanas darbaspēka. Īsas-uzņēmumu un datu centru vidēs daudzmodu šķiedra bieži nodrošina zemākas sistēmas kopējās izmaksas, jo saderīgie VCSEL-uztvērēji un savienotāji ir lētāki nekā vienmoda{4}}optika. Tomēr, palielinoties saites attālumam, viena -režīms kļūst nepieciešams neatkarīgi no izmaksām, jo ​​daudzmodu šķiedra nevar uzturēt signāla kvalitāti paplašinātā diapazonā.

Daudzmodu šķiedru veidi: OM1, OM2, OM3, OM4 un OM5

Daudzmodu šķiedra ir sīkāk sadalīta kategorijās, ko nosakaTIAun ISO/IEC standartiem. Šīs pakāpes - OM1 līdz OM5 - galvenokārt atšķiras ar modālo joslas platumu, kas nosaka, cik tālu tie var pārraidīt datus ar noteiktu ātrumu.

OM1 un OM2: mantotā daudzmodu šķiedra

OM1 šķiedra izmanto 62,5 µm serdi, un sākotnēji tā bija paredzēta gaismas avotiem, kuru pamatā ir LED{2}}. OM2 izmanto 50 µm serdi, un arī sākotnēji tas bija paredzēts LED pārraidei. Abām kategorijām ir ierobežots joslas platums saskaņā ar mūsdienu standartiem, un tās tiek klasificētas kā mantotie šķiedru veidi. TIA to iesakajaunās instalācijas izmanto OM3, OM4 vai OM5nevis OM1 vai OM2.

Ja esošā ēkā saskaraties ar OM1 vai OM2, tā joprojām var nodrošināt 1 Gigabit Ethernet trafiku nelielos attālumos. Taču jebkuram jaunam kabeļu projektam OM1 vai OM2 norādīšana ierobežo turpmākās jaunināšanas iespējas, un no tā parasti ir jāizvairās.

OM3: lāzera-optimizēts daudzrežīms 10 G un vairāk

OM3 bija pirmā daudzmodu šķiedra, kas īpaši izstrādāta VCSEL lāzera avotiem pie 850 nm. Tam ir efektīvais modālais joslas platums (EMB) 2000 MHz·km pie 850 nm, kas atbalsta 10 gigabitu Ethernet līdz 300 metriem. OM3 joprojām ir dzīvotspējīgs risinājums uzņēmumu tīkliem, kur dominē 10G saites un attālumi ir mēreni.

OM4: lielāks joslas platums datu centra un universitātes pilsētiņas saitēm

OM4 piedāvā 4700 MHz·km EMB pie 850 nm - vairāk nekā divas reizes vairāk nekā OM3. Tas ļauj atbalstīt 10 gigabitu Ethernet līdz 400 metriem un 100 gigabitu Ethernet (100 GBASE-SR4) līdz 100 metriem. Daudziem datu centru atsvaidzināšanas projektiem un jauniem universitātes pilsētiņas mugurkaula izvietojumiem OM4 sasniedz pareizo veiktspējas, sasniedzamības un izmaksu līdzsvaru.

OM5: platjoslas daudzrežīms vairāku{1}}viļņu garuma pārraidei

OM5, kas pazīstams arī kā platjoslas daudzmodu šķiedra (WBMMF), ir norādīta gan 850 nm, gan 953 nm. Tas ir izstrādāts, lai atbalstītu īsu-viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanu (SWDM), kas pārraida vairākus viļņu garumus (parasti 850, 880, 910 un 940 nm) pa vienu šķiedru pāri. Tas padara OM5 atbilstošu, ja jūsu ceļvedī ir iekļauti SWDM{11}}uztvērēji 40 G, 100 G vai 400 G pārraidei.

Tomēr OM5 nav automātiski nepieciešams katram mūsdienu daudzmodu tīklam. Ja jūsu izvietošanā tiek izmantoti standarta 850 nm raiduztvērēji bez SWDM, OM4 nodrošina tādu pašu veiktspēju par zemākām kabeļa izmaksām. Novērtējiet OM5, ja vairāku{6}}viļņu garuma stratēģijas ir daļa no jūsu faktiskā jaunināšanas plāna -, nevis kā noklusējuma.

OM3 vs OM4 vs OM5: Ātro lēmumu ceļvedis

Viena{0}}režīmu šķiedru veidi: G.652 pret G.657

Vienmoda{0}}šķiedru standartus nosakaITU-T(Starptautiskā telekomunikāciju savienība – telekomunikāciju standartizācijas sektors). Lai gan ir vairāki G.65x ieteikumi, lielākajai daļai izvietošanas lēmumu svarīgākie ir divi: G.652 un G.657.

G.652: Standarta vienmoda{1}}šķiedras

ITU-T G.652 ir pasaulē visplašāk instalētā vienmoda{2}}šķiedra. Pirmo reizi standartizēts 1984. gadā, tajā ir norādīta šķiedra ar nulles -dispersijas viļņa garumu tuvu 1310 nm, optimizēta darbībai 1310 nm diapazonā un izmantojama arī 1550 nm diapazonā. Jaunākā apakškategorija G.652.D novērš ūdens maksimumu pilna -spektra darbībai un piedāvā stingrāku polarizācijas režīma dispersijas (PMD) veiktspēju -, padarot to piemērotu CWDM un DWDM sistēmām.

G.652 joprojām ir noklusējuma izvēle vispārīgam-nolūkamviena{0}}moda šķiedramugurkaula, metro un transporta tīklos, kur lieces{0} rādiusa prasības ir standarta (minimālais līkuma rādiuss ir 30 mm).

G.657: Bend-Nejutīga viena-režīma šķiedra

ITU-T G.657 tika izveidots, lai risinātu problēmas, kas rodas piekļuves tīklos, iekštelpu kabeļos un vidē ar ierobežotu vietu, piemēram, datu centros. G.657 šķiedras pacieš stingrākus lieces rādiusus ar ievērojami mazāku signāla zudumu salīdzinājumā ar G.652.

G.657 ir divas galvenās kategorijas:

• A kategorija (G.657.A1, G.657.A2):Pilnībā saderīgs ar G.652.D, kas nozīmē, ka tos var izvietot visur, kur norādīts G.652.D, vienlaikus nodrošinot arī uzlabotu lieces veiktspēju. G.657.A1 atbalsta minimālo lieces rādiusu 10 mm; G.657.A2 atbalsta 7,5 mm.
• B kategorija (G.657.B2, G.657.B3):Optimizēts ļoti šauriem līkumiem īsas{0}}piekļuves un iekštelpu vidēs, un B3 atbalsta minimālo 5 mm lieces rādiusu. B kategorijas šķiedras var pilnībā neatbilst G.652.D hromatiskās dispersijas specifikācijām, taču tās ir saderīgas ar sistēmu{5}}piekļuves tīkla lietošanai.

Piekļuves izvietojumos, kur šķiedras jāvirza caur šauriem stāvvadiem, maziem korpusiem vai ap asiem stūriem, G.657 šķiedras samazina pārmērīga lieces zuduma risku. Datu centru vidēs ar augstu-blīvumuplākstera vadsmaršrutēšana, G.657.A-saderīga šķiedra nodrošina ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar standartu G.652.

G.652 pret G.657: kad izvēlēties katru

Solis-Indekss salīdzinājumā ar novērtēto-Indeksa šķiedru

Vēl viens veids, kā klasificēt optisko šķiedru, ir tās refrakcijas indeksa profils. In asolis-rādītājsšķiedru, refrakcijas koeficients ir vienāds visā serdē un strauji samazinās pie serdes-apšuvuma robežas. In anovērtēts{0}}indekssšķiedru, refrakcijas indekss pakāpeniski samazinās no serdes centra līdz apšuvumam.

Šī atšķirība ir svarīga, jo refrakcijas indeksa profils tieši ietekmē modālo izkliedi. Veicot -indeksa daudzmodu šķiedru, dažādi gaismas režīmi dažādos ātrumos pārvietojas pa vienotu kodolu, izraisot signālu nonākšanu dažādos laikos un ierobežojot joslas platumu. Pakāpeniskā-indeksa daudzmodu šķiedrā mainīgais refrakcijas indekss liek gaismas stariem, kas atrodas tālāk no kodola centra, pārvietoties ātrāk, daļēji kompensējot to garāko ceļu. Šis izlīdzināšanas efekts ievērojami samazina modālo izkliedi un nodrošina lielāku joslas platumu lielākos attālumos.

Praktiski visas mūsdienu daudzmodu šķiedras, kas tiek izmantotas datu sakaros - OM2, OM3, OM4 un OM5 -, ir gradētas-indekss. Step{7}}indeksa daudzmodu šķiedra galvenokārt ir saistīta ar vecākiem dizainiem un īpašām lietojumprogrammām, piemēram, plastmasas optisko šķiedru (POF). Turpretim viena-režīmu šķiedra pēc noklusējuma izmanto pakāpenisku{10}}indeksa profilu, taču, tā kā tiek izplatīts tikai viens režīms, modālā izkliede netiek piemērota.

Stikla šķiedra pret plastmasas optisko šķiedru

Lielākā daļa optisko šķiedru, ko izmanto telekomunikācijās un datu tīklos, ir izgatavotas no silīcija stikla. Stikla šķiedra piedāvā zemu vājinājumu, lielu joslas platumu un piemērotību tālsatiksmes{1}}pārraidei. Visi iepriekš apspriestie OM un G.65x standarti attiecas uz stikla šķiedru.

Plastmasas optiskā šķiedra(POF) izmanto polimēru kodolu, parasti ar lielu soli{0}}indeksa dizainu. To ir vieglāk izbeigt un tas ir elastīgāks nekā stikla šķiedra, taču tai ir daudz lielāks vājinājums un mazāks joslas platums. POF tiek izmantots īsu-saišu lietojumprogrammās, piemēram, automobiļu tīklos, mājas audio/video savienojumos un industriālajos sensoros -, nevis parastajos lielas{5}}jaudas sakaru tīklos.

Kā izvēlēties pareizo šķiedru savam tīklam

Tā vietā, lai šķiedru atlasi uzskatītu par mācību grāmatas uzdevumu, uztveriet to kā praktisku lēmumu, pamatojoties uz jūsu konkrēto izvietošanu. Tālāk ir norādīti galvenie faktori, kas tiek piemēroti parastajiem scenārijiem.

1. Nosakiet savas attāluma prasības

Ja jūsu saites pārsniedz dažus simtus metru, viena{0}}moda šķiedra parasti ir vienīgā reālā iespēja. Saites zem 300–400 metriem - bieži sastopamas ēkās, starp ēkām universitātes pilsētiņā vaidatu centrs- daudzmodu šķiedra var nodrošināt nepieciešamo veiktspēju par zemākām kopējām izmaksām.

2. Novērtējiet sistēmas kopējās izmaksas, ne tikai kabeļa cenu

Daudzmodu šķiedru kabelis dažos tirgos var būt nedaudz dārgāks par vienu metru nekā vienrežīms, taču daudzmodu kabelisraiduztvērējiun savienotāji parasti ir daudz lētāki. Īsas -sasniedzamības saitēm datu centros un uzņēmuma vidēs uztvērēja ietaupījumi bieži pārsniedz jebkādas kabeļa izmaksu atšķirības. Pieaugot sasniedzamības prasībām, ekonomika pāriet uz vienoto-režīmu.

3. Novērtējiet fiziskās uzstādīšanas vidi

Piekļuves tīklos, stāvvadu instalācijās un augsta{0}}blīvuma kabeļu pārvaldības scenārijos no šauriem līkumiem nav iespējams izvairīties. Ja šajos apstākļos izvietojat viena -moda šķiedras, norādietG.657 lieces-nejutīga šķiedrasamazina pārmērīgas vājināšanās risku līkumos. Iekštelpu uniekštelpu kabelislietojumprogrammas, kurās maršrutēšana ir ierobežota, tas ir īpaši svarīgi.

4. Ātruma un jaunināšanas ceļa plāns

Ja veidojat jaunu vairāku režīmu infrastruktūru, nenorādiet OM1 vai OM2. 10G–100G prasībām visizplatītākā izvēle ir OM4. Ja jūsu organizācijas ceļvedī ir iekļauti SWDM{6}}uztvērēji, novērtējiet OM5. Vienam-režīmam G.657.A-saderīgā šķiedra nodrošina atpakaļsaderību ar G.652.D, vienlaikus nodrošinot labāku lieces toleranci -, padarot to par saprātīgu noklusējumu jaunām viena{13}}režīma instalācijām.

5. Apsveriet kabeļu izbūvi un vidi

Optiskās šķiedras veids kabeļa iekšpusē ir nošķirts no kabeļa konstrukcijas. Var iesaiņot vienu un to pašu vienmodu-vai daudzmodu šķiedrupazemes kabeļi, gaisa kabeļi, cieši{0}}bufera iekštelpu kabeļi, vaivaļīgi{0}}caurules āra kabeļiatkarībā no tā, kur tas tiks uzstādīts. Noteikti norādiet gan šķiedras veidu, gan savai videi atbilstošo kabeļa konstrukciju.

Biežākās kļūdas, izvēloties optisko šķiedru

Vairākas atkārtotas kļūdas rada neoptimālu šķiedru izvēli:

• OM1 vai OM2 norādīšana jaunām instalācijām.Šīs mantotās pakāpes ierobežo joslas platumu un turpmākās jaunināšanas iespējas. TIA iesaka OM3, OM4 vai OM5 visiem jaunajiem daudzrežīmu izvietojumiem.
• Salīdzinot tikai kabeļa izmaksas.Neņemot vērā raiduztvērēja, savienotāja un instalācijas izmaksas, tiek iegūts nepilnīgs attēls. Kopējai saistīšanas maksai -, nevis tikai kabeļa izmaksām -, vajadzētu pieņemt lēmumu.
• Mulsinošs šķiedras veids ar kabeļa konstrukciju.Optisko šķiedru kabeļa apvalks, bruņas unkonstrukcijas projektēšanatiek izvēlēti, pamatojoties uz instalācijas vidi. Šķiedra iekšpusē tiek izvēlēta, pamatojoties uz pārraides prasībām. Tie ir divi atsevišķi lēmumi.
• Pēc noklusējuma OM5 bez SWDM ceļveža.OM5 pievieno vērtību, ja tiek plānota vairāku viļņu garumu pārraide. Bez SWDM raiduztvērējiem OM4 piedāvā tādu pašu viena viļņa garuma veiktspēju par zemākām izmaksām.
• Standarta G.652 izmantošana šaurās-līkuma vietās.Ja maršrutēšana iet cauri maziem korpusiem vai šauriem stūriem, G.657 bend-nejutīga šķiedra novērš nevajadzīgu signāla zudumu.

Tipiski lietojumi pēc šķiedras veida