Teadmised

Kiudoptiline kiud on tänapäevaste sidevõrkude alus, kuid see ei ole üks toode. Kaks peamist optilise kiu tüüpi onühemoodi{0}}kiud(SMF) jamitmemoodiline kiud(MMF). Nende kahe fiiberoptilise kaabli tüübi - erinevuse mõistmine ja teadmine, millal neid kasutada -, on oluline kõigile, kes plaanivad võrgu juurutamist, olemasoleva infrastruktuuri uuendamist või andmekeskuse, ülikoolilinnaku või telekommunikatsiooniprojekti kiudoptilist määramist.

Selles juhendis selgitatakse, kuidas optiline kiud on klassifitseeritud, jaotatakse iga kategooria peamised alamtüübid ja standardid ning antakse praktilisi juhiseid oma võrgu jaoks õige kiu valimiseks.

Kuidas optiline kiud klassifitseeritakse

Üks põhjus, miks kiutüübid võivad segadust tekitada, on see, et optilise kiu klassifitseerimiseks on mitu kehtivat viisi. Kõige tavalisemad meetodid on:

• Valguse levimise teel (režiim):Ühemoodi{0}}kiudoptiline vs mitmemoodiline fiiber - on enamiku ostjate jaoks kõige praktilisem lähtepunkt.
• Murdumisnäitaja profiili järgi:samm-indekskiud vs sorteeritud-indekskiud - kirjeldab, kuidas südamiku murdumisnäitaja on üles ehitatud.
• Materjali järgi:klaaskiud vsplastist optiline kiud- määrab, millest kiud on valmistatud.
• Standardite järgi:OM-klassid (OM1–OM5) mitmerežiimiliste jaoks; G.652, G.657 ja muudITU-T G.65x soovitusedühe-režiimi jaoks.

Inseneride, võrguplaneerijate ja hankemeeskondade jaoks on kõige kasulikum lähenemine alustada ühe{0}}režiimi ja mitmerežiimilise režiimi otsusega, seejärel kitsendada standard- ja juurutusstsenaariumi järgi. Teised klassifitseerimismeetodid - murdumisnäitaja profiil, materjal - pakuvad kasulikku tausta, kuid teevad tavavõrguprojektides harva esmase ostuotsuse.

Üks{0}}režiim vs mitmemoodiline kiud: peamised erinevused

Ühemoodi{0}}kiudsellel on väike tuum (tavaliselt umbes 8–10 µm), mis võimaldab valgusel levida ainult ühel viisil. See välistab modaalse hajumise ja võimaldab signaalidel liikuda pikki vahemaid minimaalse halvenemisega -, muutes selle standardvalikuks telekommunikatsiooni magistraalliinide, metroovõrkude, juurdepääsuvõrkude ja kaugliinide jaoks.

Mitmemoodiline kiudsellel on suurem südamik (50 µm või 62,5 µm), mis toetab korraga paljusid valgusrežiime. Seda kasutatakse laialdaselt lühema-katvuse linkide jaoks ettevõtete hoonetes, ülikoolilinnaku magistraalides jaandmekeskused, kus linkide kaugused on tavaliselt alla paarisaja meetri.

Levinud eksiarvamus on see, et kaabli hind ainuüksi määrab, milline kiud on odavam. Praktikas sõltub süsteemi kogumaksumus suuresti transiiveritest, pistikutest ja paigaldustööst. Lühikese haardega-ettevõtete ja andmekeskuste keskkondades tagab mitmemoodiline kiudoptika sageli madalama süsteemi kogumaksumuse, kuna ühilduvad VCSEL--põhised transiiverid ja konnektorid on odavamad kui ühemoodi{4}}optika. Kui aga lingi kaugus suureneb, muutub üksikrežiim sõltumata kuludest vajalikuks, kuna mitmemoodiline kiud ei suuda säilitada signaali kvaliteeti pikema ulatusega.

Mitmemoodiliste kiudude tüübid: OM1, OM2, OM3, OM4 ja OM5

Mitmemoodiline kiud on jagatud klassideks, mis on määratletudTIAja ISO/IEC standardid. Need klassid - OM1 kuni OM5 - erinevad peamiselt modaalse ribalaiuse poolest, mis määrab, kui kaugele nad suudavad antud kiirusel andmeid edastada.

OM1 ja OM2: Legacy Multimode Fiber

OM1 fiiber kasutab 62,5 µm südamikku ja oli algselt mõeldud LED-põhiste valgusallikate jaoks. OM2 kasutab 50 µm südamikku ja oli algselt mõeldud ka LED-edastuseks. Mõlemal klassil on tänapäevaste standardite kohaselt piiratud ribalaius ja need klassifitseeritakse pärandkiutüüpide hulka. TIA soovitab sedauued installatsioonid kasutavad OM3, OM4 või OM5OM1 või OM2 asemel.

Kui kohtate olemasolevas hoones OM1 või OM2, võib see siiski lühikestel vahemaadel edastada 1 Gigabit Etherneti liiklust. Kuid iga uue kaabeldusprojekti puhul piirab OM1 või OM2 määramine tulevasi täiendusvõimalusi ja seda tuleks üldiselt vältida.

OM3: Laser-Optimeeritud multirežiim 10G ja kaugemale

OM3 oli esimene mitmemoodiline kiuklass, mis oli loodud spetsiaalselt VCSEL-i laserallikate jaoks 850 nm juures. Selle efektiivne modaalne ribalaius (EMB) on 2000 MHz·km 850 nm juures, mis toetab 10 Gigabit Etherneti kuni 300 meetrini. OM3 on endiselt elujõuline valik ettevõtete võrkude jaoks, kus domineerivad 10G lingid ja vahemaad on mõõdukad.

OM4: suurem ribalaius andmekeskuste ja ülikoolilinnaku linkide jaoks

OM4 pakub 4700 MHz·km EMB-d lainepikkusel 850 nm - rohkem kui kaks korda rohkem kui OM3. See võimaldab sellel toetada 10 Gigabit Etherneti kuni 400 meetrit ja 100 Gigabit Etherneti (100GBASE-SR4) kuni 100 meetrini. Paljude andmekeskuste värskendusprojektide ja ülikoolilinnaku uute magistraalide juurutuste jaoks saavutab OM4 jõudluse, ulatuse ja kulude õige tasakaalu.

OM5: lairiba mitmerežiim{1}}mitme lainepikkusega edastamiseks

OM5, tuntud ka kui lairiba mitmemoodiline kiud (WBMMF), on määratud nii 850 nm kui ka 953 nm juures. See on loodud toetama lühilainepikkusjaotusega multipleksimist (SWDM), mis edastab ühe kiupaari kaudu mitut lainepikkust (tavaliselt 850, 880, 910 ja 940 nm). See muudab OM5 asjakohaseks, kui teie tegevuskava sisaldab SWDM{11}}põhiseid transiivereid 40G, 100G või 400G edastamiseks.

OM5 pole aga automaatselt nõutav iga kaasaegse mitmerežiimilise võrgu jaoks. Kui teie juurutus kasutab standardseid 850 nm transiivereid ilma SWDM-ita, pakub OM4 sama jõudlust madalamate kaablikuludega. Hinnake OM5-d, kui mitme-lainepikkuse strateegiad on osa teie tegelikust täiendusplaanist -, mitte vaikimisi.

OM3 vs OM4 vs OM5: Otsuste kiirjuhend

Ühemoodi{0}}kiudude tüübid: G.652 vs G.657

Ühemoodi{0}}kiu standardid on määratletudITU-T(Rahvusvaheline Telekommunikatsiooni Liit – Telekommunikatsiooni standardimise sektor). Kuigi G.65x soovitusi on mitu, on enamiku kasutuselevõtuotsuste puhul kõige olulisemad kaks: G.652 ja G.657.

G.652: Standardne ühemoodi{1}}kiud

ITU-T G.652 on maailmas kõige laialdasemalt paigaldatud ühemoodi{2}}kiud. Esmakordselt standardiseeriti 1984. aastal ja see määrab kiu, mille dispersioonilainepikkus on null- 1310 nm lähedal, mis on optimeeritud tööks 1310 nm sagedusalas ja kasutatav ka 1550 nm ribas. Uusim alamkategooria G.652.D välistab täieliku -spektri tööks veepiigi ja pakub tihedamat polarisatsioonirežiimi hajutamist (PMD) -, muutes selle sobivaks CWDM- ja DWDM-süsteemide jaoks.

G.652 jääb üldotstarbeliseks-vaikevalikuksühemoodi{0}}kiudmagistraal-, metroo- ja transpordivõrkudes, kus painderaadiuse-nõuded on standardsed (minimaalne painderaadius 30 mm).

G.657: painde-tundetu ühe-režiimi kiud

ITU-T G.657 loodi selleks, et lahendada painutusprobleeme, mis tekivad juurdepääsuvõrkudes, sisekaablites ja ruumipiirangutes keskkondades, nagu andmekeskused. G.657 kiud taluvad kitsamaid painderaadiusi oluliselt väiksema signaalikaoga võrreldes G.652-ga.

G.657-s on kaks peamist kategooriat.

• A-kategooria (G.657.A1, G.657.A2):Täielikult ühilduvad G.652.D-ga, mis tähendab, et neid saab kasutada kõikjal, kus G.652.D on ette nähtud, pakkudes ühtlasi paremat paindejõudlust. G.657.A1 toetab minimaalset painderaadiust 10 mm; G.657.A2 toetab 7,5 mm.
• B-kategooria (G.657.B2, G.657.B3):Optimeeritud väga kitsaste kurvide jaoks lühikese{0}}juurdepääsuga ja siseruumides, B3 toetab minimaalset painderaadiust 5 mm. B-kategooria kiud ei pruugi täielikult vastata G.652.D kromaatilise dispersiooni spetsifikatsioonidele, kuid need on süsteemi{5}}ühilduvad juurdepääsuvõrgu kasutamiseks.

Juurdepääsukohtades, kus kiud peavad liikuma läbi tihedate püstikute, väikeste korpuste või teravate nurkade ümber, vähendavad G.657 kiud liigse paindekadu ohtu. Suure-tihedusega andmekeskuse keskkondadesplaastri juhemarsruutimise, G.657.A-ühilduv kiud annab olulise eelise standardse G.652 ees.

G.652 vs G.657: millal igaüks valida?

Samm-Indeks vs hinnaline-Indekskiud

Teine viis optilise kiu klassifitseerimiseks on selle murdumisnäitaja profiil. Aastal asamm-indeksmurdumisnäitaja on kogu südamiku ulatuses ühtlane ja langeb järsult südamiku-katte piiril. Aastal ahindeline{0}}indekskiu, murdumisnäitaja väheneb järk-järgult südamiku keskelt kattekihini.

See eristus on oluline, kuna murdumisnäitaja profiil mõjutab otseselt modaalset hajumist. Samm-indeks mitmemoodilise kiu puhul liiguvad erinevad valgusrežiimid erineva kiirusega läbi ühtlase südamiku, põhjustades signaalide saabumise erinevatel aegadel ja piirates ribalaiust. Astmelise-indeksiga mitmemoodilise kiu puhul põhjustab muutuv murdumisnäitaja tuuma keskpunktist kaugemal asuvate valguskiirte kiiremat liikumist, kompenseerides osaliselt nende pikema tee. See ühtlusefekt vähendab oluliselt modaalset hajumist ja võimaldab suuremat ribalaiust pikematel vahemaadel.

Peaaegu kõik andmesides - OM2, OM3, OM4 ja OM5 - kasutatavad kaasaegsed mitmemoodilised kiud on klassifitseeritud-indeksiga. Astme-indeksiga mitmemoodilist kiudu seostatakse peamiselt vanemate disainilahenduste ja erirakendustega, nagu plastist optiline kiud (POF). Ühemoodi{9}}kiud seevastu kasutab vaikimisi astme{10}}indeksiprofiili, kuid kuna levib ainult üks režiim, ei kehti modaalne hajutamine.

Klaaskiud vs plastikust optiline kiud

Enamik telekommunikatsioonis ja andmesidevõrkudes kasutatavaid optilisi kiude on valmistatud ränidioksiidist. Klaaskiud pakub madalat sumbumist, suurt ribalaiust ja sobib pika{1}}edastuseks. Kõik ülalpool käsitletud OM ja G.65x standardid kehtivad klaaskiule.

Plastikust optiline kiud(POF) kasutab polümeersüdamikku, tavaliselt suure sammu{0}}indeksiga. Seda on lihtsam lõpetada ja see on paindlikum kui klaaskiud, kuid sellel on palju suurem sumbumine ja väiksem ribalaius. POF-i kasutatakse lühikestes-linkrakendustes, nagu autovõrgud, kodused heli-/videoühendused ja tööstuslikud andurid, - mitte tavalistes suure võimsusega{5}}sidevõrkudes.

Kuidas valida oma võrgu jaoks õige kiud

Selle asemel, et käsitleda kiudude valikut õpiku harjutusena, lähenege sellele praktilisele otsusele, mis põhineb teie konkreetsel kasutuselevõtul. Siin on peamised tegurid, mida kasutatakse tavaliste stsenaariumide puhul.

1. Määrake kindlaks oma kaugusnõuded

Kui teie lingid ületavad mõnesaja meetri, on ühemoodi{0}}kiud tavaliselt ainuke lahendus. Alla 300–400 meetri pikkuste linkide jaoks - on levinud hoonetes, ülikoolilinnaku hoonete vahel võiandmekeskus- mitmemoodiline fiiber suudab pakkuda nõutavat jõudlust väiksema kogukuluga.

2. Hinnake süsteemi kogumaksumust, mitte ainult kaabli hinda

Mitmemoodiline kiudkaabel võib mõnel turul olla veidi kallim kui ühe{0}}režiimi meeter, kuid mitmemoodilinetransiiveridja pistikud on tavaliselt palju odavamad. Andmekeskustes ja ettevõttekeskkondades olevate-lühiulatuslike linkide puhul kaalub transiiveri kokkuhoid sageli üles igasuguse kaablikulude erinevuse. Kui katvuse nõuded kasvavad, nihkub majandus ühe-režiimi poole.

3. Hinnake füüsilist paigalduskeskkonda

Juurdepääsuvõrkudes, tõusutoru paigaldustes ja suure{0}}tihedusega kaablihalduse stsenaariumides on kitsad kurvid vältimatud. Kui kasutate nendes tingimustes ühemoodi{2}}kiudkaablit, täpsustageG.657 painde-tundetu kiudvähendab kurvides liigse sumbumise ohtu. Sise- jasisekaabelrakendustes, kus marsruutimine on piiratud, on see eriti oluline.

4. Planeerige kiirus ja uuendamise tee

Kui ehitate uut mitmerežiimilist infrastruktuuri, vältige OM1 või OM2 määramist. 10G–100G nõuete jaoks on OM4 kõige levinum valik. Kui teie organisatsiooni tegevuskava sisaldab SWDM{6}}põhiseid transiivereid, hinnake OM5. Ühe-režiimi jaoks pakub G.657.A-ühilduv kiudoptik tagasiühilduvust G.652.D-ga, pakkudes samal ajal paremat paindetaluvust -, muutes selle uute üherežiimiliste{13}}installatsioonide jaoks mõistlikuks vaikeseadeks.

5. Kaaluge kaabli ehitust ja keskkonda

Kaabli sees oleva optilise kiu tüüp on kaabli konstruktsioonist eraldi. Sama ühemoodi-- või mitmemoodilise kiu saab pakendadamaa-alused kaablid, õhukaablid, tihedad-puhver sisekaablid, võilahtised{0}}toru väliskaablidsõltuvalt sellest, kuhu see paigaldatakse. Määrake kindlasti nii kiu tüüp kui ka oma keskkonnale sobiv kaabli konstruktsioon.

Levinud vead optilise kiu valimisel

Mitmed korduvad vead viivad ebaoptimaalsete kiudude valikuni:

• Uute paigalduste jaoks OM1 või OM2 määramine.Need pärandklassid piiravad ribalaiust ja tulevast täiendamisvõimalust. TIA soovitab kõigi uute mitmerežiimiliste juurutuste jaoks OM3, OM4 või OM5.
• Ainult kaabli maksumuse võrdlus.Transiiveri, pistiku ja paigalduskulude ignoreerimine annab puuduliku pildi. Lingi kogukulu - mitte ainult kaablikulu - peaks otsustama.
• Segane fiibertüüp kaablikonstruktsiooniga.Kiudoptilise kaabli ümbris, soomus jastruktuurne projekteeriminevalitakse paigalduskeskkonnast lähtuvalt. Sisemine kiud valitakse ülekandenõuete alusel. Need on kaks erinevat otsust.
• Vaikimisi OM5 ilma SWDM-i teekaardita.OM5 lisab väärtust, kui plaanitakse mitme lainepikkusega{1}edastust. Ilma SWDM-transiiveriteta pakub OM4 sama lainepikkusega-jõudlust madalama hinnaga.
• Standardse G.652 kasutamine kitsastes-kurvikeskkondades.Kui marsruutimine läbib väikeseid korpusi või kitsaid nurki, hoiab G.657 bend-tundetu kiud ära tarbetut signaalikadu.

Tüüpilised rakendused kiu tüübi järgi