Στις σύγχρονες υποδομές δικτύων, τα καλώδια οπτικών ινών διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο.Η ενιαία μορφής ίνα (SMF) και η πολυμορφική ίνα (MMF) είναι οι δύο πιο συχνά χρησιμοποιούμενες επιλογέςΩστόσο, πολλοί μηχανικοί δικτύων και επαγγελματίες πληροφορικής εξακολουθούν να βρίσκουν τις διαφορές μεταξύ αυτών των τύπων ινών συγκεχυμένες.Αυτό το άρθρο εξετάζει τα διαρθρωτικά χαρακτηριστικά τους, αποστάσεις μετάδοσης, εκτιμήσεις κόστους και χρωματική κωδικοποίηση για να βοηθήσουν τους επαγγελματίες να επιλέξουν την πλέον κατάλληλη λύση για τις ανάγκες δικτύωσης τους.
Βασικά, η μονοτροπική ίνα επιτρέπει μόνο ένα τρόπο φωτισμού να διαδίδεται μέσω του καλωδίου, ενώ η πολυτροπική ίνα υποστηρίζει πολλαπλές ταυτόχρονες μορφές φωτισμού.Αυτή η θεμελιώδης διάκριση δημιουργεί σημαντικές διαφορές στη διάμετρο του πυρήνα, τις απαιτήσεις μήκους κύματος, την ικανότητα εύρους ζώνης, το χρώμα της κάλυψης, την απόσταση μετάδοσης και τη συνολική δομή κόστους.
Η μονοτροπική ίνα διαθέτει σημαντικά μικρότερη διάμετρο πυρήνα σε σύγκριση με τον πολυτροπικό της αντίστοιχο.ΑντίθεταΗ μεγαλύτερη διάμετρος του πυρήνα ενισχύει την ικανότητα συλλογής φωτός της πολυμέτωπης ινών, απλοποιώντας τις διαδικασίες σύνδεσης.Και οι δύο τύποι ινών διατηρούν μια τυποποιημένη διάμετρο επένδυσης 125μm.
Ο μεγαλύτερος διάμετρος του πυρήνα οδηγεί σε υψηλότερα ποσοστά εξασθένισης για τις πολυμέθοδος ίνες.μείωση σημαντικά της υποβάθμισης του σήματοςΟι συγκριτικές τιμές εξασθένισης αποδεικνύουν αυτή τη διάκριση:
Ο μεγαλύτερος πυρήνας της πολυμέτωπης ινών φιλοξενεί οικονομικά αποδοτικές πηγές φωτός, όπως LED (ηλιακοί διόδοι) και VCSEL (λάζερ επιφανειακής εκπομπής κάθετης κοιλότητας),που λειτουργούν συνήθως σε μήκους κύματος 850nm και 1300nmΗ ενιαία ίνα απαιτεί πηγές λέιζερ ή λέιζερ διόδων, που συνήθως λειτουργούν σε μήκη κύματος 1310nm και 1550nm.
Η τρέχουσα πολυμέθοδος ινών OM5 φτάνει τη μέγιστη χωρητικότητα εύρους ζώνης των 28.000MHz * km, περιορισμένη από τις πολλαπλές λειτουργίες φωτός της.Η μονοτροπική ίνα θεωρητικά προσφέρει απεριόριστο δυναμικό εύρους ζώνης, καθώς μεταδίδει μόνο μία μορφή φωτός.
Σύμφωνα με τα πρότυπα TIA-598C για μη στρατιωτικές εφαρμογές, τα καλώδια μονής λειτουργίας συνήθως διαθέτουν κίτρινα μανδύα, ενώ τα καλώδια πολυμέσων χρησιμοποιούν πορτοκαλί ή υδατικά μανδύα.Αυτή η τυποποίηση χρωμάτων διευκολύνει την ταχεία αναγνώριση κατά τη διάρκεια των διαδικασιών εγκατάστασης και συντήρησης.
Ο ακόλουθος πίνακας συγκρίνει τις αποστάσεις μετάδοσης σε διάφορες ταχύτητες Ethernet για διαφορετικούς τύπους ινών:
| Τύπος ινών | Γρήγορη Ethernet 100BASE-FX | 1Gb Ethernet 1000BASE-SX | 1Gb Ethernet 1000BASE-LX | 10Gb Ethernet 10GBASE-SR | 25Gb Ethernet 25GBASE-SR-S | 40Gb Ethernet 40GBASE-SR4 | 100Gb Ethernet 100GBASE-SR10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Μονότροπος λειτουργίας OS2 | 5,000m | 5,000m | 10 χιλιόμετρα | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ |
| Πολυτρόπος OM1 | 2,000m | 275 μέτρα | 550m (απαραίτητος συντελεστής προετοιμασίας) | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ |
| Πολυτρόπος OM2 | 2,000m | 550 μέτρα | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ |
| Πολυτρόπος OM3 | 2,000m | 550 μέτρα | 300 μέτρα | 70 μέτρα | 100 μέτρα | 100 μέτρα | Α/Χ |
| Πολυτρόπος OM4 | 2,000m | 550 μέτρα | 400 μέτρα | 100 μέτρα | 150 μέτρα | 150 μέτρα | Α/Χ |
| Πολυτρόπος OM5 | Α/Χ | 550 μέτρα | 300 μέτρα | 100 μέτρα | 400 μέτρα | 400 μέτρα | Α/Χ |
Το κόστος των δέκτων μεταφοράς για λύσεις πολυμέσων κυμαίνεται συνήθως δύο έως τρεις φορές χαμηλότερα από τα ισοδύναμα μονομέσων.όπως αποδεικνύεται από την παρακάτω σύγκριση των τιμών δειγματοληψίας του δέκτη-διαβιβαστή:
| Ταχύτητα | Τύπος δέκτη | Αξία | Διαφορά τιμών |
|---|---|---|---|
| 1G | Μονόδια SFP | Δέκα δολάρια.00 | Ένα δολάριο.00 |
| 1G | Πολυδιάστατο SFP | $9.00 | |
| 10G | Μονότροπος SFP+ | 27 δολάρια.00 | 7 δολάρια.00 |
| 10G | Πολυδιάστατο SFP+ | 20 δολάρια.00 | |
| 25G | Μονότροπος SFP28 | Πενήντα εννιά δολάρια.00 | 20 δολάρια.00 |
| 25G | Πολυδιάστατο SFP28 | 39 δολάρια.00 | |
| 40G | Μονόδια QSFP+ | 309 δολάρια.00 | 270 δολάρια.00 |
| 40G | Πολυδιάστατο QSFP+ | 39 δολάρια.00 | |
| 100G | Μονότροπος QSFP28 | 499 δολάρια.00 | 400 δολάρια.00 |
| 100G | Πολυδιάστατο QSFP28 | - $99. - Ναι.00 |
Καμία από τις δύο μορφές ινών δεν έχει καθολική καλύτερη απόδοση από την άλλη.
Η άμεση ανάμειξη αυτών των τύπων ινών δεν συνιστάται λόγω των ασυμβίβαστων μεγεθών πυρήνα και των χαρακτηριστικών μετάδοσης φωτός, τα οποία θα προκαλούσαν σημαντική απώλεια σήματος και πιθανή βλάβη σύνδεσης.
Γενικά δεν συνιστάται λόγω της υπερβολικής απώλειας φωτός.
Οι απαιτήσεις απόστασης μετάδοσης χρησιμεύουν ως ο κύριος παράγοντας απόφασης.Ενώ η μονοτροπική ίνα ξεχωρίζει σε εφαρμογές μεγάλων αποστάσεων που εκτείνονται σε χιλιόμετραΟι μελλοντικές πορείες αναβάθμισης και το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας θα πρέπει επίσης να επηρεάσουν την επιλογή.
Τα συστήματα ενιαίας λειτουργίας ινών κυριαρχούν σε εφαρμογές μεγάλων αποστάσεων, όπως δίκτυα μεταφορέων, δίκτυα μητροπολιτικών περιοχών και παθητικά οπτικά δίκτυα.Οι λύσεις multimode εξακολουθούν να επικρατούν στα επιχειρηματικά περιβάλλοντα, κέντρα δεδομένων και τοπικά δίκτυα όπου επικρατούν μικρότερες αποστάσεις.Οι σχεδιαστές δικτύων πρέπει να αξιολογούν προσεκτικά τις τεχνικές απαιτήσεις και τους οικονομικούς παράγοντες κατά την επιλογή της βέλτιστης λύσης ινών για την συγκεκριμένη εφαρμογή τους.
Στις σύγχρονες υποδομές δικτύων, τα καλώδια οπτικών ινών διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο.Η ενιαία μορφής ίνα (SMF) και η πολυμορφική ίνα (MMF) είναι οι δύο πιο συχνά χρησιμοποιούμενες επιλογέςΩστόσο, πολλοί μηχανικοί δικτύων και επαγγελματίες πληροφορικής εξακολουθούν να βρίσκουν τις διαφορές μεταξύ αυτών των τύπων ινών συγκεχυμένες.Αυτό το άρθρο εξετάζει τα διαρθρωτικά χαρακτηριστικά τους, αποστάσεις μετάδοσης, εκτιμήσεις κόστους και χρωματική κωδικοποίηση για να βοηθήσουν τους επαγγελματίες να επιλέξουν την πλέον κατάλληλη λύση για τις ανάγκες δικτύωσης τους.
Βασικά, η μονοτροπική ίνα επιτρέπει μόνο ένα τρόπο φωτισμού να διαδίδεται μέσω του καλωδίου, ενώ η πολυτροπική ίνα υποστηρίζει πολλαπλές ταυτόχρονες μορφές φωτισμού.Αυτή η θεμελιώδης διάκριση δημιουργεί σημαντικές διαφορές στη διάμετρο του πυρήνα, τις απαιτήσεις μήκους κύματος, την ικανότητα εύρους ζώνης, το χρώμα της κάλυψης, την απόσταση μετάδοσης και τη συνολική δομή κόστους.
Η μονοτροπική ίνα διαθέτει σημαντικά μικρότερη διάμετρο πυρήνα σε σύγκριση με τον πολυτροπικό της αντίστοιχο.ΑντίθεταΗ μεγαλύτερη διάμετρος του πυρήνα ενισχύει την ικανότητα συλλογής φωτός της πολυμέτωπης ινών, απλοποιώντας τις διαδικασίες σύνδεσης.Και οι δύο τύποι ινών διατηρούν μια τυποποιημένη διάμετρο επένδυσης 125μm.
Ο μεγαλύτερος διάμετρος του πυρήνα οδηγεί σε υψηλότερα ποσοστά εξασθένισης για τις πολυμέθοδος ίνες.μείωση σημαντικά της υποβάθμισης του σήματοςΟι συγκριτικές τιμές εξασθένισης αποδεικνύουν αυτή τη διάκριση:
Ο μεγαλύτερος πυρήνας της πολυμέτωπης ινών φιλοξενεί οικονομικά αποδοτικές πηγές φωτός, όπως LED (ηλιακοί διόδοι) και VCSEL (λάζερ επιφανειακής εκπομπής κάθετης κοιλότητας),που λειτουργούν συνήθως σε μήκους κύματος 850nm και 1300nmΗ ενιαία ίνα απαιτεί πηγές λέιζερ ή λέιζερ διόδων, που συνήθως λειτουργούν σε μήκη κύματος 1310nm και 1550nm.
Η τρέχουσα πολυμέθοδος ινών OM5 φτάνει τη μέγιστη χωρητικότητα εύρους ζώνης των 28.000MHz * km, περιορισμένη από τις πολλαπλές λειτουργίες φωτός της.Η μονοτροπική ίνα θεωρητικά προσφέρει απεριόριστο δυναμικό εύρους ζώνης, καθώς μεταδίδει μόνο μία μορφή φωτός.
Σύμφωνα με τα πρότυπα TIA-598C για μη στρατιωτικές εφαρμογές, τα καλώδια μονής λειτουργίας συνήθως διαθέτουν κίτρινα μανδύα, ενώ τα καλώδια πολυμέσων χρησιμοποιούν πορτοκαλί ή υδατικά μανδύα.Αυτή η τυποποίηση χρωμάτων διευκολύνει την ταχεία αναγνώριση κατά τη διάρκεια των διαδικασιών εγκατάστασης και συντήρησης.
Ο ακόλουθος πίνακας συγκρίνει τις αποστάσεις μετάδοσης σε διάφορες ταχύτητες Ethernet για διαφορετικούς τύπους ινών:
| Τύπος ινών | Γρήγορη Ethernet 100BASE-FX | 1Gb Ethernet 1000BASE-SX | 1Gb Ethernet 1000BASE-LX | 10Gb Ethernet 10GBASE-SR | 25Gb Ethernet 25GBASE-SR-S | 40Gb Ethernet 40GBASE-SR4 | 100Gb Ethernet 100GBASE-SR10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Μονότροπος λειτουργίας OS2 | 5,000m | 5,000m | 10 χιλιόμετρα | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ |
| Πολυτρόπος OM1 | 2,000m | 275 μέτρα | 550m (απαραίτητος συντελεστής προετοιμασίας) | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ |
| Πολυτρόπος OM2 | 2,000m | 550 μέτρα | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ | Α/Χ |
| Πολυτρόπος OM3 | 2,000m | 550 μέτρα | 300 μέτρα | 70 μέτρα | 100 μέτρα | 100 μέτρα | Α/Χ |
| Πολυτρόπος OM4 | 2,000m | 550 μέτρα | 400 μέτρα | 100 μέτρα | 150 μέτρα | 150 μέτρα | Α/Χ |
| Πολυτρόπος OM5 | Α/Χ | 550 μέτρα | 300 μέτρα | 100 μέτρα | 400 μέτρα | 400 μέτρα | Α/Χ |
Το κόστος των δέκτων μεταφοράς για λύσεις πολυμέσων κυμαίνεται συνήθως δύο έως τρεις φορές χαμηλότερα από τα ισοδύναμα μονομέσων.όπως αποδεικνύεται από την παρακάτω σύγκριση των τιμών δειγματοληψίας του δέκτη-διαβιβαστή:
| Ταχύτητα | Τύπος δέκτη | Αξία | Διαφορά τιμών |
|---|---|---|---|
| 1G | Μονόδια SFP | Δέκα δολάρια.00 | Ένα δολάριο.00 |
| 1G | Πολυδιάστατο SFP | $9.00 | |
| 10G | Μονότροπος SFP+ | 27 δολάρια.00 | 7 δολάρια.00 |
| 10G | Πολυδιάστατο SFP+ | 20 δολάρια.00 | |
| 25G | Μονότροπος SFP28 | Πενήντα εννιά δολάρια.00 | 20 δολάρια.00 |
| 25G | Πολυδιάστατο SFP28 | 39 δολάρια.00 | |
| 40G | Μονόδια QSFP+ | 309 δολάρια.00 | 270 δολάρια.00 |
| 40G | Πολυδιάστατο QSFP+ | 39 δολάρια.00 | |
| 100G | Μονότροπος QSFP28 | 499 δολάρια.00 | 400 δολάρια.00 |
| 100G | Πολυδιάστατο QSFP28 | - $99. - Ναι.00 |
Καμία από τις δύο μορφές ινών δεν έχει καθολική καλύτερη απόδοση από την άλλη.
Η άμεση ανάμειξη αυτών των τύπων ινών δεν συνιστάται λόγω των ασυμβίβαστων μεγεθών πυρήνα και των χαρακτηριστικών μετάδοσης φωτός, τα οποία θα προκαλούσαν σημαντική απώλεια σήματος και πιθανή βλάβη σύνδεσης.
Γενικά δεν συνιστάται λόγω της υπερβολικής απώλειας φωτός.
Οι απαιτήσεις απόστασης μετάδοσης χρησιμεύουν ως ο κύριος παράγοντας απόφασης.Ενώ η μονοτροπική ίνα ξεχωρίζει σε εφαρμογές μεγάλων αποστάσεων που εκτείνονται σε χιλιόμετραΟι μελλοντικές πορείες αναβάθμισης και το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας θα πρέπει επίσης να επηρεάσουν την επιλογή.
Τα συστήματα ενιαίας λειτουργίας ινών κυριαρχούν σε εφαρμογές μεγάλων αποστάσεων, όπως δίκτυα μεταφορέων, δίκτυα μητροπολιτικών περιοχών και παθητικά οπτικά δίκτυα.Οι λύσεις multimode εξακολουθούν να επικρατούν στα επιχειρηματικά περιβάλλοντα, κέντρα δεδομένων και τοπικά δίκτυα όπου επικρατούν μικρότερες αποστάσεις.Οι σχεδιαστές δικτύων πρέπει να αξιολογούν προσεκτικά τις τεχνικές απαιτήσεις και τους οικονομικούς παράγοντες κατά την επιλογή της βέλτιστης λύσης ινών για την συγκεκριμένη εφαρμογή τους.