Różnice w światłowodzie w jednym trybie i w jednym trybie

Kiedy okablujesz sieć za pomocą światłowodu, jaka jest różnica między światłowodem jednomodowym a wielomodowym? Kiedy powinienem używać jednego lub drugiego? Czy są jakieś problemy z kompatybilnością i / lub szybkością?

Główna różnica: Światłowód jednomodowy ma niższą charakterystykę strat mocy niż światłowód wielomodowy, co oznacza, że ​​światło może przez niego pokonywać większe odległości niż światłowód wielomodowy. Nic dziwnego, że optyka wymagana do napędzania światłowodu jednomodowego jest o wiele droższa, zwłaszcza biorąc pod uwagę różne okoliczności.

Kiedy stosować: Zarówno jednomodowy, jak i nowoczesny światłowód wielomodowy mogą obsługiwać prędkości 10G. Najważniejszą rzeczą do rozważenia jest wymaganie dotyczące odległości. W centrum danych zwykle stosuje się tryb wielomodowy, który może zapewnić 300-400 metrów. Jeśli masz bardzo długie trasy lub łączysz się na dłuższym dystansie, tryb pojedynczy może zapewnić ci 10 km, 40 km, 80 km, a nawet dalej - wystarczy użyć odpowiedniej optyki dla wymaganej odległości, a ponownie ceny odpowiednio wzrosną.

Problemy ze zgodnością: nie są kompatybilne. Nie można mieszać światłowodu wielomodowego i jednomodowego między dwoma punktami końcowymi. Optyka też nie jest kompatybilna.

Ogólnie rzecz biorąc na temat błonnika można powiedzieć o wiele więcej, ale mam nadzieję, że to odpowiada na twoje bezpośrednie pytanie.

Światłowód wielomodowy (MMF) wykorzystuje znacznie większy rdzeń i zwykle wykorzystuje dłuższą długość fali światła. Z tego powodu optyka stosowana w MMF ma większą zdolność do zbierania światła z lasera. W praktyce oznacza to, że optyka jest tańsza.

Światłowód jednomodowy (SMF) ma znacznie ściślejsze tolerancje dla zastosowanej optyki. Rdzeń jest mniejszy, a długość fali lasera jest węższa. Oznacza to, że SMF ma większą przepustowość i znacznie większe odległości w transmisji.

Mając 10 GB tuż za rogiem dla wielu moich klientów, zacząłem zalecać, aby używali SMF wszędzie do połączeń. W przypadku instalacji w ramach projektu dodatkowy koszt SMF jest znikomy w porównaniu z FRP. Oznacza to również, że nie będziesz musiał rozrywać swojej fabryki włókien MMF, aby zwiększyć prędkość za kilka lat.

[MMF] dłuższa długość fali (850 nm), znacznie szersza wiązka w porównaniu z [SMF] krótką długością fali (1310 nm - 15 ?? nm), wąska wiązka.

Kluczową różnicą, której nikt nie dotknął, jest „dyspersja modalna” , która jest fantazyjnym określeniem, w jaki sposób światło porusza się przez włókno. Ta strona zawiera więcej szczegółów. Pierwszy obraz to podsumowuje ... MM odbija się od krawędzi światłowodu, powodując rozproszenie światła na drugim końcu, ponieważ fotony, które przeszły przez środek, przebyły mniejszą odległość niż te, które często odbijały się; impuls 1ns wchodzący na jeden koniec nie kończy się jako czysty impuls 1ns na drugim końcu. Efekt jest znacznie zmniejszony w SMF ze względu na włókno o znacznie mniejszej średnicy i precyzyjne wstrzyknięcie („uruchomienie”) lasera w środek światłowodu. Rozproszenie pogarsza się wraz ze wzrostem odległości.

Przeczytaj wszystko, co zawsze chciałeś wiedzieć o sieciach optycznych - ale bałeś się zapytać

:)

Oto kilka rzeczy, których jeszcze nie omówiono.

• Używanie tylko jednego trybu pozwala na użycie jednego rodzaju światłowodu do wszystkiego (mniej optyki, typy kabli do oszczędzenia)
• Brak prawdopodobieństwa starzenia się (np. OM3 wydawał się być obecny przez ~ 3 lata)
• Oferuje opcje pojedynczej pary dla 40 i 100g
• Oferuje opcje pojedynczego włókna w 1 i 10 g
• Chociaż optyka jest droższa, jest <2x, ale oferuje znacznie większy zasięg (pamiętaj, aby kupować optykę OEM, a nie ponownie)

Oczywiście na dłuższym dystansie istnieją systemy DWDM wysyłające teraz 16Tb przez pojedyncze włókno jednomodowe (w praktyce, ponieważ zawsze jesteśmy dwukierunkowe, to jest para 16 TB), a do czasu, gdy potrzebujesz wielu łączy poza „ odległościowe kampusowe systemy DWDM (dla światłowodów <40kM długości CWDM) mogą mieć sens finansowy, ze wzmacniaczami optycznymi i zarządzaniem dyspersją istnieje wiele wieloteryfowych okrętów podwodnych systemów kablowych działających czysto optycznie zregenerowanych do ponad 10.000kM.

Światłowód jednomodowy ma mniejszy rdzeń (9 mikronów), co powoduje mniejszą dyfrakcję światła na odległość niż światłowód wielomodowy (50, 62,5) mikrona.

Kruchość i zwiększone koszty wytwarzania światłowodu jednomodowego sprawiają, że jego użycie jest droższe, dlatego też tryb wielomodowy jest zwykle używany, gdy nie potrzebujesz odległości jednomodowego.

Zasięg wielomodowy ma zwykle zasięg do ~ 550 metrów, przy czym jako jednomodowy potencjał może osiągnąć 10 000 metrów (40 000 metrów z ER)

Kluczowa różnica między SMF a MMF? odległość i koszt

Światłowód jednomodowy ma większy potencjał odległości i może obsługiwać przebiegi od 2 do 10 000 metrów. Jednak optyka jest dwa razy wyższa niż optyka MMF.

Jedną z rzeczy, które należy wziąć pod uwagę w przypadku światłowodu wielomodowego, jest klasa światłowodu, która jest na miejscu. Rozmawiałem z wieloma klientami, którzy umieścili światłowód OM1 w połowie lat 90., a teraz chcę, aby 10GbE działało na tym samym światłowodzie, i jestem bardzo sfrustrowany, gdy dowiedziałem się, że światłowód obsługuje jedynie 10GbE na odległość do 26m.

Gigabit SX-LC Mini-GBIC zapewnia w pełni dupleksowe rozwiązanie Gigabit do 550 metrów na światłowodzie wielomodowym.

• 2-220 m (średnica rdzenia 62,5 µm / szerokość pasma 160 MHz * km)
• 2-275 m (średnica rdzenia 62,5 µm / szerokość pasma 200 MHz * km)
• 2-500 m (średnica rdzenia 50 µm / szerokość pasma 400 MHz * km)
• 2-550 m (średnica rdzenia 50 µm / szerokość pasma 500 MHz * km)

Gigabit LX-LC Mini-GBIC zapewnia w pełni dupleksowe rozwiązanie Gigabit do 10 km na światłowodzie jednomodowym lub do 550 metrów na światłowodzie wielomodowym.

• 2-550 m (wielomodowa średnica rdzenia 62,5 µm / szerokość pasma 500 MHz * km)
• 2-550 m (wielomodowa średnica rdzenia 50 µm / szerokość pasma 400 MHz * km)
• 2-550 m (wielomodowa średnica rdzenia 50 µm / szerokość pasma 500 MHz * km)
• 2-10 000 m (światłowód jednomodowy)

10 GbE SFP + Short Range obsługuje standard 10 Gb SR, zapewniając łączność 10 Gb do 300 metrów przez światłowód wielomodowy.

• 2-26 metrów (średnica rdzenia 62,5 µm / szerokość pasma 160 MHz * km)
• 2-33 metry (średnica rdzenia 62,5 µm / szerokość pasma 200 MHz * km)
• 2-66 metrów (średnica rdzenia 50 µm / szerokość pasma 400 MHz * km)
• 2-82 metry (średnica rdzenia 50 µm / szerokość pasma 500 MHz * km)
• 2-300 metrów (średnica rdzenia 50 µm / szerokość pasma 2000 MHz * km)

10-GbE SFP + Long Range obsługuje standard 10 Gb LR, zapewniając łączność 10 Gb do 10 km przez światłowód jednomodowy.

Światłowód jednomodowy często kosztuje mniej niż światłowód wielomodowy. Podczas budowania sieci światłowodowej 1 Gb, w której chciałem być w stanie przejść do 10 Gb lub szybszej, odkryłem, że oszczędności na koszcie światłowodu (około pół ceny) dla jednomodowego .vs. Wielomodowy OM3 lub OM4 więcej niż pokrył (około 35% przy odpowiednich zakupach) wzrostem kosztów (zupełnie nowych) SFP w tym czasie - i nie ograniczył moich długości łączy, jak to zrobił OM3 lub OM4. Nie jest też ograniczony do 10 Gb. Zyskałem również ogromny budżet strat, ponieważ jednomodowy zestaw LX jest zaprojektowany do przejścia 10 km (ale działa również dobrze na 5 m.)

Konwencjonalna mądrość nie dogoniła tej konkretnej rzeczywistości. Jeśli chcesz spojrzeć na używane SFP z byłych kanałów światłowodowych (byłem, ale nie użyłem ich w fazie uzasadnienia ekonomicznego), cena jednomodowego 1Gbe spada na podłogę.

W tym momencie wolę używać TYLKO trybu jednomodowego (oraz wewnątrz budynków miedzi 5e). Niedługo będę robił światłowód jednomodowy o długości 25 m, ponieważ jest to połączenie między budynkami i wyeliminowałem miedź między połączeniami budynków i mam o wiele mniej kłopotów z burzami z tego powodu. Pod różnymi warunkami prawdopodobnie rozważyłbym użycie trybu wielomodowego OM3 / 4 do krótkich, łatwych do wymiany przebiegów wewnątrz budynków lub w serwerowni; pod obecnymi ograniczeniami, które muszę obsługiwać w (niskim budżecie) 10Gbe jest jeszcze trochę czasu w przyszłości - ale mogę iść tam na okablowanie, które mam, kiedy mogę sobie na to pozwolić. Moim zdaniem każde włókno wielomodowe powinno być traktowane jako zakup krótkoterminowy z postępem szybkości przesyłania danych. Zapytaj każdego z instalacją wielomodową 62,5 (100 Mb, 2 km, IIRC) w miejscu - jednomodowy, który mógł zostać zainstalowany w tym samym czasie, nadal działa przy dzisiejszych prędkościach transmisji danych. OM1 jest przestarzały. OM2 jest przestarzały. OM3 jest cholernie przestarzały.

Jeśli masz budżet i potrzebujesz krótkich połączeń 10 Gb, światłowód wydaje się lepszy niż miedź 10 Gb, a ekonomia przy ostatniej kontroli wciąż obsługuje tryb wielomodowy. Miej oko na ekonomię, ponieważ historia sugeruje, że spadnie premia cenowa za tryb jednomodowy.

Światłowód wielomodowy ma większy rdzeń, co sprawia, że ​​tolerancje są łatwiejsze do zakończenia i sprawia, że ​​sprzęt odbiornika jest tańszy, ale umożliwia wiele trybów propagacji, co powoduje rozmazanie odbieranego sygnału. Istnieją sztuczki mające na celu ograniczenie tego rozmazania czasu, powodując proliferację różnych gatunków włókien wielomodowych.

Tradycyjna mądrość polegała na tym, że korzystasz z trybu wielomodowego w ramach bulidingu lub kampusu, a tryb jednomodowy zapewnia dłuższe połączenia między wieloma stronami.

Jednak ta tradycyjna mądrość staje się coraz bardziej wątpliwa. Nowsze standardy wielomodowe stają się coraz bardziej wymagające w odniesieniu do rodzaju i długości kabli, co bardzo utrudnia przyszłe sprawdzenie instalacji kabli wielomodowych. Może się to zdarzyć, nawet gdy prędkość pozostaje taka sama, na przykład wczesne 10-gigabitowe rzeczy często były LX4, co jest stosunkowo tolerancyjne, podczas gdy nowoczesne 10-gigabitowe rzeczy wielomodowe są zwykle o wiele mniej tolerancyjne.

Tymczasem istniejące światłowody jednomodowe działają, przynajmniej na odległościach kampusu, pozostają zgodne z nowymi standardami, które pojawiły się.

Tak więc moja rada byłaby taka, że ​​jeśli jest to instalacja krótkoterminowa, która zostanie rozerwana z niepowiązanych powodów, zanim konieczne będzie jakiekolwiek zwiększenie prędkości, rozważ zarówno tryb jednomodowy, jak i wielomodowy i wybierz bardziej ekonomiczną opcję. Jeśli jest to instalacja długoterminowa, która z czasem będzie wymagała aktualizacji prędkości, wybierz tryb jednomodowy.

Możesz odwołać się do specyfikacji kabla dla każdego modułu. Ten jest ze specyfikacji Cisco SFP + 10G i jego okablowania wsparcia. http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/modules/ps5455/data_sheet_c78-455693.html

Z powodzeniem zastosowałem kabel MMF na SFP 1000Base LX / LH, potrzebujesz patchcordu kondycjonującego tryb. To była brzydka poprawka temp. Gdy otrzymaliśmy prawidłową SFP, wszystko wróciło do normy.

Patchcord kondycjonujący tryb

Z fizycznego punktu widzenia dyspersja jest jednym z głównych powodów niższej prędkości włókien wielomodowych.

Przy większych odległościach dyspersja sprawia, że ​​impulsy optyczne są szersze, bardziej rozmyte, głośne, niejasne, rozróżnialne. A dyspersja jest wyższa dla włókien wielomodowych w porównaniu do włókien jednomodowych. Istnieją różne rodzaje dyspersji . Włókna jednomodowe również mają dyspersję, ale znacznie niższą.

Światłowód wielomodowy jest włóknem z „dużym” rdzeniem (50–60 µ), co oznacza, że ​​światło może przechodzić przez wiele sposobów (tj. Tryby), aby przejść przez światłowód. Moja analogia jest taka, że ​​jesteś w katedrze i rozmawiasz z osobą po przeciwnej stronie katedry. Będzie wiele ech i naprawdę trudno będzie go usłyszeć.

Światłowód jednomodowy ma naprawdę mniejszy rdzeń (9µ). Tak więc światło może podążać tylko 1 ścieżką (tj. Trybem). Teraz wyobraź sobie, że rozmawiasz z tą samą osobą, ale zamiast katedry mówisz przez małą rurkę, dźwięk jest wyraźny i ostry (nie jest oczywiste, ale spróbuj!).

Teraz spróbuj umieścić rurę na końcu katedry: prawie nic nie usłyszysz: mieszanie trybu wielomodowego i pojedynczego nie jest dobrym pomysłem, nawet jeśli może działać w określonych warunkach (bardzo małe odległości).

Ze względu na mniejszy rdzeń, światłowód i transceiver jednomodowy są trochę skomplikowane. Ale cena SM zbliża się do ceny MM.

Jeśli chodzi o występy, to bardziej złożone niż poprzednie odpowiedzi stwierdzono:

• Z jednej strony, dzięki trybowi pojedynczemu, mając ostry i wyraźny sygnał, komunikacja jest nieco łatwiejsza do wykonania. Dlatego większość ludzi twierdzi, że SM oferuje lepszą wydajność dla określonej długości włókna.
• Z drugiej strony istnieją teraz produkty pozwalające izolować każdy tryb światłowodu wielomodowego indywidualnie (nazywa się to konwersją światła na wiele płaszczyzn). To tak, jakbyś podzielił katedrę na kilkanaście małych rur.

W dzisiejszych czasach rekordy wydajności danych bazowych są wykonywane na światłowodzie wielomodowym ...

Światłowód jednomodowy (SMF) jest zwykle używany do prowadzenia kabli mierzonych w milach lub kilometrach. Optyka laserowa jest stosunkowo droga. SMF jest zwykle stosowany przez przewoźników i na bardzo dużych kampusach, w zakładach przemysłowych.

Światłowód wielomodowy, MMF, służy do prowadzenia kabli mierzonych w setkach stóp lub metrów. Optyka oparta na diodach LED jest stosunkowo niedroga. MMF jest zwykle stosowany w budynkach wielopiętrowych i na mniejszych kampusach, takich jak szkoły średnie.