Аднамодавае супраць шматмодавага валакна: канчатковы аналіз
запыт заразАднамодавае супраць шматмодавага валакна: канчатковы аналіз
Вам трэба разумець розніцу паміж аднакадавым і шматмодавым валакном. Сёння давайце пагаворым пра валаконную оптыку, якая выкарыстоўваецца для перадачы дадзеных у выглядзе аптычных сігналаў. Існуе два тыпы: аднакадавыя і шматмодавыя. У гэтым артыкуле падрабязна разгледзім катэгорыі і характарыстыкі аднакадавых і шматмодавых валакноў, таму працягвайце вывучаць адрозненні паміж аднакадавымі і шматмодавымі валакнамі.

Па-першае, магчыма, варта падумаць пра памер стрыжня. Я думаю, што ў аднымодавым рэжыме стрыжань меншы, напрыклад, 9 мікронаў, у той час як у шматмодавым — большы, магчыма, 50 ці 62,5 мікронаў. Памер стрыжня, верагодна, уплывае на тое, як распаўсюджваецца святло. У аднымодавым рэжыме, паколькі стрыжань меншы, магчыма, можа распаўсюджвацца толькі адзін рэжым святла, адсюль і назва. Шматмодавы рэжым дазваляе распаўсюджваць некалькі рэжымаў. Але што тут азначае «рэжым»? Я думаю, што рэжым — гэта шлях, які святло можа прайсці праз валакно. Такім чынам, у шматмодавым рэжыме святло можа прайсці некалькі шляхоў, што можа выклікаць мадальную дысперсію. Менавіта тады розныя рэжымы паступаюць у розны час, выклікаючы скажэнне сігналу. Такім чынам, у аднымодавым рэжыме, які мае толькі адзін шлях, гэтага можна пазбегнуць. Гэта павінна азначаць, што аднамодавы рэжым можа апрацоўваць больш высокую прапускную здольнасць на вялікіх адлегласцях.
А як жа крыніца святла? Я думаю, што ў аднакадавым рэжыме выкарыстоўваюцца лазеры, якія больш дакладныя і могуць факусаваць святло ў меншым стрыжні. У шматмодавым рэжыме могуць выкарыстоўвацца святлодыёды або таннейшыя лазеры, таму што стрыжань большы і ў яго лягчэй падключаць святло. Лазеры даражэйшыя, таму аднакадавыя прыёмаперадатчыкі, верагодна, даражэйшыя за шматмодавыя.
Адлегласць — яшчэ адзін фактар. Калі ў аднакадавага валокна меншая дысперсія, ён можа перадаваць сігнал на большыя адлегласці без пагаршэння якасці. У шматкадавага з мадальнай дысперсіяй максімальныя адлегласці будуць меншымі. Магчыма, кіламетры для аднакадавага і сотні метраў для шматкадавага? Але мне варта праверыць дакладныя лічбы. Я чуў такія тэрміны, як OM3 і OM4, для шматкадавых валокнаў, якія адносяцца да іх прадукцыйнасці. Гэта, верагодна, стандарты для розных класаў шматкадавых валокнаў, аптымізаваных для больш высокіх хуткасцей на пэўных адлегласцях.
Прапускная здольнасць — аднакадовы рэжым павінен мець большую прапускную здольнасць, бо няма мадальнага рассейвання. Такім чынам, для хуткаснай сувязі на вялікія адлегласці, напрыклад, паміж гарадамі або ў тэлекамунікацыйных магістралях, аднакадовы рэжым лепш падыходзіць. Шматмодавы рэжым выкарыстоўваецца ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных або лакальных сетках, дзе адлегласці меншыя, а кошт мае большае значэнне.
Што да кошту, то гэта само валакно: аднакадавыя могуць каштаваць аднолькава, але прыёмаперадатчыкі (напрыклад, модулі SFP) даражэйшыя з-за лазераў. Шматмодавыя прыёмаперадатчыкі таннейшыя, але валакно можа быць крыху даражэйшым? Пачакайце, не, я думаю, што аднакадавыя валакна ў некаторых выпадках насамрэч таннейшыя, таму што яны прасцейшыя? А можа, кошт усталёўкі адрозніваецца. Пачакайце, усталёўка можа быць больш складанай для аднакадавых, таму што яно меншае па памеры, што патрабуе больш дакладных раздымаў і выраўноўвання. Гэта можа зрабіць усталёўку даражэйшай, нават калі само валакно не такое.
Прымяненне: аднакадравы рэжым для вялікіх адлегласцей, тэлекамунікацыі, інтэрнэт-правайдэры. Шматкадравы рэжым для лакальных сетак, цэнтраў апрацоўкі дадзеных, кампусных сетак. Таксама, магчыма, у сітуацыях, калі патрэбна высокая прапускная здольнасць, але на кароткіх адлегласцях. Напрыклад, падключэнне сервераў у цэнтры апрацоўкі дадзеных.
Выкарыстоўваныя даўжыні хваль: у аднымодавым рэжыме часта выкарыстоўваюцца 1310 нм і 1550 нм, у той час як у шматмодавым рэжыме могуць выкарыстоўвацца 850 нм і 1300 нм. Большыя даўжыні хваль у аднымодавым рэжыме могуць мець меншае згасанне, што спрыяе большай даўжыні хвалі.
Ёсць таксама праблема з храматычнай дысперсіяй, якая больш моцна ўплывае на аднакадавую тэхналогію на вельмі вялікіх адлегласцях, але ў іх выкарыстоўваюцца валокны са зрушэннем дысперсіі або кампенсатары. Асноўная праблема шматмодавай тэхналогіі — гэта мадальная дысперсія, якая змяншаецца выкарыстаннем валокнаў з градыентным паказчыкам, дзе паказчык праламлення змяняецца паступова, памяншаючы мадальную дысперсію ў параўнанні са ступеністым паказчыкам.
А, і існуюць розныя тыпы шматмодавых валокнаў, такія як OM1, OM2, OM3, OM4, OM5. Кожны з іх мае розную прапускную здольнасць і магчымасці перадачы па адлегласці. OM3 і OM4 аптымізаваны для выкарыстання з VCSEL (лазерамі з вертыкальным рэзанатарам і паверхневым выпраменьваннем) з даўжынёй хвалі 850 нм для больш высокіх хуткасцей, такіх як Ethernet 10G, 40G, 100G. OM5 прызначаны для мультыплексавання з падзелам даўжынь хваль у шматмодавым рэжыме.
Такім чынам, склаўшы ўсё гэта разам: памер стрыжня, крыніца святла, адлегласць, прапускная здольнасць, кошт, прымяненне і стандарты. Аднакадавы для вялікіх адлегласцей, высокі кошт, высокая прадукцыйнасць. Шматадавы для кароткіх адлегласцей, больш нізкі кошт, прасцейшая ўстаноўка, але абмежаваны модальнай дысперсіяй.
Мне таксама варта праверыць, ці ёсць якія-небудзь іншыя адрозненні, такія як радыус выгібу або трываласць. Магчыма, аднакадавы рэжым больш адчувальны да выгібаў з-за меншага стрыжня, але я не ўпэўнены. Шматмодавы рэжым можа быць больш паблажлівым у гэтым аспекце. Акрамя таго, сумяшчальнасць з існуючым абсталяваннем. Калі сетка ўжо выкарыстоўвае шматмодавы рэжым, мадэрнізацыя можа запатрабаваць замены як валакна, так і прыёмаперадатчыкаў.
Яшчэ адзін момант: надзейнасць у будучыні. Аднамодавы рэжым можа быць больш маштабуемым для будучага павелічэння хуткасці без замены валакна, у той час як шматмодавы рэжым можа мець абмежаванні, паколькі патрэбы ў прапускной здольнасці перавышаюць тое, што можа апрацоўваць валакно з мадальнай дысперсіяй.
Пачакайце, але з развіццём шматмодавай сувязі, такім як OM5, магчыма, яны змогуць апрацоўваць больш высокія хуткасці на кароткіх адлегласцях. Такім чынам, выбар залежыць ад канкрэтнага выпадку выкарыстання і чаканага росту.
Мне трэба структураваць усё гэта ў лагічнае параўнанне. Магчыма, пачаць з асноўных адрозненняў, а потым перайсці да тэхнічных аспектаў, такіх як прапускная здольнасць, адлегласць, кошт, прымяненне і г.д. Таксама ўключыць зводную табліцу для хуткага азнаямлення.
Дазвольце мне праверыць некаторыя лічбы. Аднамодавы стрыжань мае даўжыню хвалі 8-10 мікрон, шматмодавы — 50 або 62,5. Аднамодавы выкарыстоўвае лазерныя крыніцы (1310, 1550 нм), шматмодавы — LED/VCSEL (850, 1300 нм). Максімальныя адлегласці: аднамодавы можа дасягаць дзясяткаў кіламетраў, нават 100 км з адпаведным абсталяваннем. Шматмодавы — ад 100 м да 550 м у залежнасці ад стандарту (OM3/OM4). Кошт: аднакадавыя прыёмаперадатчыкі даражэйшыя, але кошт валакна параўнальны або крыху вышэйшы? А можа, валакно таннейшае, але агульны кошт сістэмы вышэйшы з-за прыёмаперадатчыкаў.
Акрамя таго, прапускная здольнасць: аднакадовы рэжым мае практычна неабмежаваную прапускную здольнасць для практычных мэтаў, у той час як шматмодавы рэжым абмежаваны мадальнай дысперсіяй. Такім чынам, для 10G, 40G, 100G шматмодавы рэжым можа апрацоўваць іх, але на меншых адлегласцях. Аднакадовы рэжым можа апрацоўваць гэтыя хуткасці на значна большых адлегласцях.
Што тычыцца стандартаў, аднакадавы рэжым ахопліваецца ITU-T G.652, G.653 і г.д., а шматмодавы — TIA-492-AAAB (OM1) і г.д.
Усталёўка і абслугоўванне: аднакамандны рэжым патрабуе большай дакладнасці, таму, магчыма, спатрэбіцца больш кваліфікаваная рабочая сіла і вышэйшыя пачатковыя выдаткі на ўстаноўку. З шматмодавым рэжымам лягчэй працаваць, і ён меншы, і ўсталёўка каштуе танней.

Такім чынам, поўнае параўнанне ахоплівае ўсе гэтыя аспекты. Магчыма, таксама варта адзначыць эвалюцыю, напрыклад, тое, як аднакадавы рэжым становіцца ўсё больш распаўсюджаным нават на кароткіх адлегласцях з-за зніжэння кошту оптыкі, але шматмодавы рэжым усё яшчэ актуальны ў эканамічна адчувальных сцэнарыях з кароткай дасяжнасцю.
Аднамодавае супраць шматмодавага валакна: канчатковы аналіз
1. Дыяметр стрыжня
-
Аднамодавае валакно (SMF):
-
Ядро:8–10 мікрон(вельмі вузкі).
-
Распрацавана длярэжым аднаго святлараспаўсюджванне, мінімізуючы скажэнні сігналу.
-
-
Шматмодавае валакно (MMF):
-
Ядро:50 або 62,5 мікрона(шырэй).
-
Падтрымкінекалькі рэжымаў асвятлення, што прыводзіць да мадальнай дысперсіі па адлегласці.
-
2. Крыніца святла і даўжыня хвалі
-
СМФ:
-
Лазерныя дыёды(напрыклад, DFB, FP лазеры).
-
Даўжыні хваль:1310 нм(стандартны),1550 нм(далёкія, меншае затуханне).
-
-
ММФ:
-
Святлодыёды або VCSEL(Лазеры з вертыкальным рэзанатарам, якія выпраменьваюць паверхню).
-
Даўжыні хваль:850 нм(найбольш распаўсюджаны) і1300 нм.
-
3. Прапускная здольнасць і адлегласць
-
СМФ:
-
Неабмежаваная прапускная здольнасць(тэарэтычна) з-за адсутнасці мадальнай дысперсіі.
-
Вялікія адлегласціДабольш за 100 км(з узмацненнем).
-
Ідэальна падыходзіць длятэлекамунікацыйныя магістралі, падводныя кабелі і сеткі метро.
-
-
ММФ:
-
Абмежаваная прапускная здольнасцьз-за мадальнай дысперсіі.
-
Кароткія адлегласці:
-
OM1/OM2: 100–550 метраў (да 1 Гбіт/с).
-
OM3/OM4/OM5: 100–550 метраў (10–100 Гбіт/с).
-
-
Выкарыстоўваецца ўЛакальныя сеткі, цэнтры апрацоўкі дадзеных і кампусныя сеткі.
-
4. Кошт
-
СМФ:
-
Больш высокі кошт прыёмаперадатчыка(лазеры дарагія).
-
Кошт валакнаПараўнальны або крыху вышэйшы за MMF.
-
УсталёўкаПатрабуе дакладнасці (кваліфікаванай працы).
-
-
ММФ:
-
Нізкі кошт прыёмаперадатчыка(Святлодыёды/VCSEL таннейшыя).
-
Кошт валакнаКрыху вышэй для новых марак (OM3/OM4).
-
УсталёўкаПрасцей з-за большага ядра.
-
5. Дысперсія
-
СМФ:
-
Храматычная дысперсія(заснаваны на даўжыні хвалі) дамінуе на вялікіх адлегласцях.
-
Кіруецца празвалокны са зрушэннем дысперсііабо кампенсатары.
-
-
ММФ:
-
Мадальная дысперсія(розніца ў даўжыні шляху) абмяжоўвае адлегласць/прапускную здольнасць.
-
Зніжана празвалокны з градыентным індэксам(OM3/OM4/OM5).
-
6. Прыкладанні
-
СМФ:
-
Далёкамагістральныя сеткі, FTTH (валакно-аптычны доступ да дома), інтэрнэт-правайдэры, кабельнае тэлебачанне, высакахуткасныя глабальныя сеткі.
-
-
ММФ:
-
Цэнтры апрацоўкі дадзеных (сервер-камутатор), лакальныя сеткі, сістэмы бяспекі, сувязь на кароткія адлегласці.
-
7. Стандарты
-
СМФ:
-
ITU-T G.652 (стандартны аднакадравы), G.653 (са зрушэннем дысперсіі).
-
-
ММФ:
-
OM1/OM2TIA-492-AAAB (62,5/125 мкм) і TIA-492-AABB (50/125 мкм).
-
OM3/OM4/OM5Аптымізавана для VCSEL і высокай хуткасці (40G/100G).
-
8. Забеспячэнне будучыні
-
СМФ:
-
Маштабуецца для будучых мадэрнізацый (тэрагерцавыя хуткасці з новымі метадамі мадуляцыі).
-
-
ММФ:
-
ОМ5падтрымлівае мультыплексаванне з падзелам даўжынь хваль (SWDM), але абмежавана адлегласцю.
-
Параўнальная табліца
| Асаблівасць | Аднамодавае валакно | Шматмодавае валакно |
|---|---|---|
| Дыяметр стрыжня | 8–10 мікрон | 50/62,5 мікрона |
| Крыніца святла | Лазерны дыёд | Святлодыёд/VCSEL |
| Даўжыня хвалі | 1310 нм, 1550 нм | 850 нм, 1300 нм |
| Прапускная здольнасць | Практычна неабмежавана | Абмежавана мадальнай дысперсіяй |
| Максімальная адлегласць | больш за 100 км | ад 100 м (OM1) да 550 м (OM4/OM5) |
| Кошт | Вышэйшыя прыёмаперадатчыкі, ніжэйшыя — валакно | Менш трансівераў, больш валакна |
| Прыкладанні | Тэлекамунікацыі, міжгароднія сувязі | Цэнтры апрацоўкі дадзеных, лакальныя сеткі |
| Стандарты | МСЭ-Т G.652, G.653 | TIA OM1–OM5 |
| Дысперсія | Храматычны (на вялікія адлегласці) | Мадальны (абмяжоўвае адлегласць/прапускную здольнасць) |
Асноўныя высновы
-
Выберыце SMFдляміжгароднія, высокая прапускная здольнасцьпатрэбы (напрыклад, інтэрнэт-правайдэры, падводныя кабелі).
-
Выберыце ММФдляэканамічна эфектыўны, кароткі радыус дзеянняпрыкладання (напрыклад, цэнтры апрацоўкі дадзеных, кампусныя сеткі).
-
OM4/OM5MMF падтрымлівае 40G/100G на адлегласці 150–550 м, у той час як SMF неабходны для будучай маштабаванасці.
Абодва тыпы валакна суіснуюць, прычым SMF дамінуе ў міжгародніх сетках, а MMF застаецца актуальным у карпаратыўных асяроддзях. Дасягненні ў галіне оптыкі SMF (таннейшых лазераў) пашыраюць яе выкарыстанне ў міжсеткавых злучэннях метраполій і цэнтраў апрацоўкі дадзеных.

Аптычнае валакно
Валаконна-аптычны кабель ADSS
Валаконна-аптычны кабель ASU
FTTH Валаконна-аптычны кабель
Малюнак 8 Валаконна-аптычны кабель
Валаконна-аптычны кабель OPGW
Кааксіяльны кабель
Ethernet-кабель
Фотаэлектрычны кампазітны валаконна-аптычны кабель
Падземны і трубаправодны валаконна-аптычны кабель
Мікравалаконна-аптычны кабель, прадзьмуты паветрам
Унутраны валаконна-аптычны кабель
Размеркавальная скрынка аптычнага валаконнага канала
Шматпортавая скрынка тэрмінала абслугоўвання
Валаконна-аптычная клемная скрынка
Замыканне злучэння валаконна-аптычных злучэнняў
Заціскі для валаконна-аптычных прылад
Фітынгі для валаконна-аптычных кабеляў
Валаконна-аптычны кабель ADSS
Валаконна-аптычны кабель ASU
OPGW валаконна-аптычны кабель
FTTH валаконна-аптычны кабель
Малюнак 8 Валаконна-аптычны кабель
Фотаэлектрычны кампазітны валаконны кабель
Падземны і трубаправодны валаконна-аптычны кабель
Мікравалакновы кабель, прадзьмуты паветрам
Паветраны валаконна-аптычны кабель
Унутраны валаконна-аптычны кабель
Валаконна-аптычная клемная скрынка
Размеркавальная скрынка аптычнага валаконнага канала
Шматпортавая скрынка тэрмінала абслугоўвання
Заціскі для валаконна-аптычных прылад
Пра нас
Наша каманда
Гісторыя
Моц даследаванняў і распрацовак
Вытворчая база
Склад і лагістыка
Якасць
Часта задаваныя пытанні