Багатомодовий та одномодовий відмінності волокон

Під час підключення до мережі мережевого волокна, яка різниця між одномодовим та багатомодовим волокном? Коли я повинен використовувати те чи інше? Чи є проблеми щодо сумісності та / або швидкості?

Основна відмінність: волокно синглемода має менші характеристики втрати потужності, ніж багатомодове волокно, а значить, світло може проходити через нього більші відстані, ніж через багатомодове волокно. Не дивно, що оптика, необхідна для керування одномодовим волокном, коштує дорожче, особливо враховуючи будь-які різні обставини.

Коли використовувати кожен: Як одномодовий, так і сучасний багатомодовий волокно може працювати з швидкістю 10G. Найголовніше, що слід враховувати, - це вимога відстані. У центрі обробки даних типово використовувати багатомодовий, який може отримати 300-400 метрів. Якщо у вас дуже довгі пробіжки або ви підключаєтесь на більшу відстань, один режим може отримати вас на 10 км, 40 км, 80 км і навіть далі - вам просто потрібно використовувати відповідну оптику для необхідної відстані, і знову ж таки, ціни піднімаються відповідно.

Проблеми сумісності: Вони не сумісні. Не можна змішувати багатомодовий та одномодовий волокна між двома кінцевими точками. Оптика також не сумісна.

Про волокно взагалі можна сказати набагато більше, але я сподіваюся, що це відповість на ваше найближче запитання.

Багатомодове волокно (MMF) використовує набагато більшу серцевину і зазвичай використовує довшу довжину хвилі світла. Через це оптики, що використовуються в MMF, мають більш високу здатність збирати світло від лазера. На практиці це означає, що оптика дешевша.

Одномодове волокно (SMF) має набагато жорсткіші допуски до використовуваної оптики. Ядро менше, а довжина хвилі лазера - вужча. Це означає, що SMF має можливість більшої пропускної здатності та набагато більші відстані в передачі.

Маючи 10 Гб прямо за кутом для багатьох моїх клієнтів, я почав рекомендувати їм використовувати SMF скрізь для підключення. Якщо встановлено як частина проекту, додаткові витрати на SMF незначні порівняно з MMF. Це також означає, що вам не потрібно буде вирвати ваш завод з волокон MMF, щоб оновити швидкості за кілька років.

[MMF] більша довжина хвилі (850 нм), набагато ширший промінь проти [SMF] короткої довжини хвилі (1310nm-15 ?? nm), вузький промінь.

Ключова відмінність, яку ніхто не торкався, - це «модальна дисперсія» , що є фантазійним терміном для опису того, як світло рухається через волокно. Ця сторінка детальніше описується. Перша картина підсумовує це ... ММ відскакує від краю волокна, що призводить до розсіювання світла на дальньому кінці, тому що фотони, що йшли вниз по центру, проїжджали менше відстані, ніж ті, що сильно відскакували; імпульс 1ns, що надходить на один кінець, не виходить як чистий імпульс 1ns на іншому кінці. Ефект значно зменшується в SMF за рахунок волокна набагато меншого діаметру та точного введення («запуску») лазера в центр волокна. Дисперсія погіршується зі збільшенням відстані.

Будь ласка, прочитайте все, що ви завжди хотіли знати про оптичні мережі - але ви боялися запитувати

:)

Ось кілька речей, які ще не висвітлені.

• Використання лише одного режиму дозволяє використовувати один тип волокон для всього (менше оптики, типів кабелів для запасного)
• Немає ймовірності застаріння (наприклад, OM3 здавалося, що він був чинним протягом ~ 3 років)
• Пропонує однопарні варіанти для 40 і 100 г
• Пропонує одноволокнисті опції на 1 і 10 г
• Хоча оптика коштує дорожче, вони <2x, пропонуючи набагато довший доступ (пам’ятайте, що купуєте оптику OEM, не відновлювали)

Звичайно, на дальньому протязі є системи DWDM, які зараз посилають 16 Тб через єдиний, одномодовий, волоконний (на практиці, як ми завжди двонаправлені, це пара 16 Тб), і до того часу, коли вам потрібно декілька посилань поза " Система DWDM на кампусі (на відстані до 40 кМ довжини волокна CWDM) має фінансовий сенс, з оптичними підсилювачами та керуванням дисперсією існує багато багато терапевтичних підводних кабельних систем, що працюють з оптичною регенерацією понад 10 000 кМ.

Синглемодне волокно має менший сердечник (9 мікрон), що призводить до меншої дифракції світла на відстань, ніж багатомодове волокно (50, 62,5) мкм.

Крихкість і підвищена вартість виробництва одномодового волокна робить його більш дорогим у використанні, тому багатомодовий зазвичай використовується, коли вам не потрібно відстань одномодового.

Багатомодовий зазвичай має досяжність до 550 метрів, де одномодовий потенціал може досягти 10000 метрів (40 000 метрів з ER)

Ключова різниця між SMF та MMF? відстань і вартість

Одневолоконне волокно має більший потенціал відстані і може підтримувати пробіги між 2 м і 10000 метрів. Однак оптика вдвічі перевищує оптику MMF.

Одне, що слід врахувати при багатомодовому волокні - це сорт волокна, який є на своєму місці. Я говорив з багатьма клієнтами, які заклали волокно OM1 в середині 90-х, і тепер хочу, щоб 10GbE працював над тим же волокном, і дуже засмучено дізнатися, що це волокно підтримуватиме лише 10 Гбіт до 26 м.

Gigabit SX-LC Mini-GBIC забезпечує повноедуплексне гігабітове рішення на відстані до 550 метрів над багатомодовим волокном.

• 2-220 м (діаметр серцевини 62,5 мкм / смуга пропускання 160 МГц * км)
• 2-275 м (діаметр серцевини 62,5 мкм / смуга пропускання 200 МГц * км)
• 2-500 м (діаметр ядра 50 мкм / смуга пропускання 400 МГц * км)
• 2-550 м (діаметр ядра 50 мкм / смуга пропускання 500 МГц * км)

Gigabit LX-LC Mini-GBIC забезпечує повнодуплексне гігабітове рішення на відстані до 10 км над одномодовим волокном або до 550 метрів над багатомодовим волокном.

• 2-550 м (багатомодовий діаметр серцевини 62,5 мкм / смуга пропускання 500 МГц * км)
• 2-550 м (багатомодовий діаметр ядра 50 мкм / смуга пропускання 400 МГц * км)
• 2-550 м (багатомодовий діаметр ядра 50 мкм / смуга пропускання 500 МГц * км)
• 2-10 000 м (одномодове волокно)

10-GbE SFP + Short Range підтримує стандарт 10-Gb SR, забезпечуючи 10-Gb підключення до 300 метрів по багатомодовому волокні.

• 2-26 метрів (діаметр серцевини 62,5 мкм / смуга пропускання 160 МГц * км)
• 2-33 метри (діаметр серцевини 62,5 мкм / смуга пропускання 200 МГц * км)
• 2-66 метрів (діаметр ядра 50 мкм / смуга пропускання 400 МГц * км)
• 2-82 метри (діаметр ядра 50 мкм / смуга пропускання 500 МГц * км)
• 2-300 метрів (50 мкм діаметр ядра / смуга пропускання 2000 МГц * км)

10-GbE SFP + Long Range підтримує стандарт LR 10-Gb, забезпечуючи підключення 10-Gb до 10 км за одномодовим волокном.

Синглемодне волокно часто коштує менше, ніж багатомодове волокно. Під час побудови волоконної мережі 1 Гб, з якою я хотів з часом перейти до 10 Гбіт або швидше, я виявив, що економія на вартості волокна (приблизно в півціни) для одномодового .vs. Багатомодовий OM3 або OM4 більш ніж покрив (на 35% або більше при достатній покупці) збільшення витрат на (абсолютно нові) SFP в той час - і не обмежував мою довжину посилань, як це робило OM3 або OM4. Він також не обмежений 10Gb. Я також отримав величезний бюджет збитків, так як одномодовий набір LX розрахований на 10 км (але також працює чудово на 5 м.)

Звичайна мудрість не наздогнала саме цієї реальності. Якщо ви готові подивитися на використані колишні волоконно-канальні SFP (я був, але я не використовував їх у фазі економічного обгрунтування), ціна одномодового 1Gbe падає через підлогу.

У цей час я мою перевагу використовувати ТОЛЬКО використовувати одномодовий (і всередині будівель, 5e мідний). Я незабаром незабаром буду робити одномодовий волокно розміром 25 м, тому що це з'єднання між будівлями, і я ліквідував мідь між будівельними з'єднаннями і мав набагато менше проблем з грозами, як прямий результат цього. За різних обмежень, я, мабуть, міркував би використовувати багатомоду OM3 / 4 для коротких, легко замінених прогонів всередині будівель або в серверній кімнаті; при фактичних обмеженнях, з якими я маю працювати в (низькому бюджеті) 10Gbe, ще є деякий час у майбутньому - але я можу зайти туди, на яку я маю кабелі, коли можу собі дозволити. На мою думку, будь-яке багатомодове волокно слід розглядати як короткочасну покупку з прогресуванням швидкості передачі даних. Просто запитайте всіх, хто має 62,5 багатомодовий завод (100 Мбіт, 2 км, IIRC) на місці - одномодовий, який міг би бути встановлений одночасно, досі працює при сьогоднішніх швидкостях передачі даних. OM1 є застарілим. OM2 є застарілим. OM3 проклятий поблизу застарілого.

Якщо у вас є бюджет на і потрібні 10Gb коротких з'єднань, волокно здається кращим, ніж 10Gb міді, і економіка, нарешті, перевіряє все-таки підтримуваний багатомодовий. Але слідкуйте за цією економікою, оскільки історія свідчить про те, що премія за одномоду знизиться.

Багатомодове волокно має більшу серцевину, це полегшує допуски до припинення та робить апаратне передавач дешевшим, але він дозволяє кілька режимів розповсюдження, що призводить до розмивання прийнятого сигналу за часом. Існують хитрощі, щоб зменшити цей час розмазування, в результаті чого багатошарове волокно різних сортів розмножується.

Таким чином, традиційною мудрістю було те, що ви використовуєте мультимод в рамках будівництва або на території кампусу та одномодового зв'язку для більш тривалого зв'язку між кількома сайтами.

Однак традиційна мудрість стає все більш сумнівною. Більш нові стандарти багатомодового режиму стають все більш вимогливими щодо типу та довжини кабелів, що ускладнює подальше підтвердження багатомодової кабельної установки. Це може статися навіть тоді, коли швидкість залишається однаковою, наприклад, на початку 10 гігабітових матеріалів часто було LX4, який є відносно толерантним, тоді як сучасний 10-гігабітний багатомодовий матеріал зазвичай набагато менш толерантний SR.

Тим часом існуючі односмугові волокна, щонайменше, на відстані кампусу, залишалися сумісними з новими стандартами, які були застосовані.

Тож моя порада буде, якщо це короткочасна установка, яка буде вирвана з незв’язаних причин до того, як потрібне будь-яке підвищення швидкості, тоді розглянемо як одномодовий, так і багатомодовий і підемо на більш економічний варіант. Якщо це довгострокова установка, яка потребує підвищення швидкості з часом, тоді перейдіть на одномодовий режим.

Ви можете посилатися на характеристики кабелів для кожного модуля. Цей пристрій - від специфікації Cisco SFP + 10G та його кабелів для підтримки. http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/modules/ps5455/data_sheet_c78-455693.html

Я успішно використовував кабель MMF на 1000Base LX / LH SFP, вам потрібен патч-режим кондиціонування. Це було некрасивим тимчасовим виправленням, як тільки ми отримали правильний SFP, все повернулося до норми.

Режим кондиціонування патч-шнура

З фізичної точки зору дисперсія є однією з основних причин зниження швидкості багатомодових волокон.

На більшій відстані дисперсія робить оптичні імпульси ширшими, більш розмитими, шумними, не чіткими, помітними. А дисперсія вища для багатомодових волокон порівняно з одномодовими волокнами. Існують різні види дисперсії . Одномодні волокна також мають дисперсію, але значно нижчу.

Багатомодове волокно - це волокно з "великим" ядром (50-60 мк), це означає, що світло може слідувати декількома шляхами (тобто режимами), щоб пройти через волокно. Моя аналогія полягає в тому, що ви перебуваєте в соборі, і ви розмовляєте з людиною на протилежному від собору місці. Буде багато відгомонів, і почути його буде дуже важко.

Одномодове волокно має дійсно менший сердечник (9 мкм). Таким чином, світло може слідувати лише 1 доріжці (тобто режиму). А тепер уявіть, що ви розмовляєте з тією ж людиною, але замість собору, ви розмовляєте через маленьку трубу, звучачи ми чітко і гостро (це не очевидно, але спробуйте!).

Тепер спробуйте покласти трубу в кінці собору: ви майже нічого не почуєте: змішування багатомодового та одиночного режимів - не дуже гарна ідея, навіть якщо це може працювати на конкретних умовах (дуже невеликі відстані).

Завдяки меншому сердечнику, одномодове волокно та приймачі є складними. Але ціна СМ, ​​як правило, наближається до ціни MM.

Щодо виступів, цей складніший за попередні відповіді зазначав:

• З одного боку, в режимі одиночного режиму наявність різкого і чіткого сигналу полегшує комунікацію трохи легше. Ось чому більшість людей кажуть, що SM пропонують кращі показники для заданої довжини волокна.
• З іншого боку, зараз є продукти, що дозволяють ізолювати кожен режим багатомодового волокна окремо (це називається багатоплантоване перетворення світла). Це так, як ти поділяєш собор на десятки маленьких трубок.

Тож нині записи даних про продуктивність даних проводяться на багатомодових волокнах ...

Одномодове волокно, SMF, зазвичай використовується для прокладки кабелів, виміряних в милях або кілометрах. Оптика на основі лазера відносно дорога. SMF зазвичай використовується перевізниками і на дуже великих кампусах, промислових підприємствах.

Багатомодове волокно, MMF, використовується для проводів кабелів, розмірених в сотнях футів або метрів. Оптика на основі світлодіодів є відносно доступною. MMF зазвичай використовується в багатоповерхових будинках і на менших кампусах, таких як середні школи.