โหมดเดี่ยวและมัลติโหมดไฟเบอร์: ความแตกต่างหลัก ระยะทาง และวิธีการเลือก

วิศวกรเครือข่ายที่วางแผนวิ่งแกนหลักในวิทยาเขต 600 เมตร ต้องเผชิญกับทางแยกที่คุ้นเคย: ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวหรือมัลติโหมด คำตอบไม่ได้อยู่ที่ว่าเทคโนโลยีใดเหนือกว่าในเชิงนามธรรม เป็นเรื่องเกี่ยวกับการจับคู่สายเคเบิลกับความยาวลิงก์ เป้าหมายแบนด์วิดท์ และงบประมาณที่คุณสามารถปกป้องให้กับทีมการเงินได้ เวอร์ชันสั้น: เลือกโหมดเดี่ยวสำหรับการวิ่งกลางแจ้งระยะไกลและสำหรับลิงก์ที่ต้องผ่านรอบการอัพเกรดหลายรอบ เลือกมัลติโหมดสำหรับลิงค์ภายในอาคารที่สั้นและคาดเดาได้ โดยที่ระบบออปติกในปัจจุบันมีต้นทุนต่อพอร์ตต่ำที่สุด

เราผลิตเส้นใยทั้งสองตระกูลที่โรงงานของเราในหนานทง และข้อผิดพลาดในการเลือกที่เราเห็นจากผู้ซื้อมักจะมาจากการเปรียบเทียบราคาต่อเมตรเท่านั้น โดยไม่สนใจต้นทุนตัวรับส่งสัญญาณ ขีดจำกัดระยะทาง และเส้นทางการอัพเกรด คู่มือนี้จะอธิบายความแตกต่างทางกายภาพ จำนวนในโลกแห่งความเป็นจริง และการตัดสินใจซื้อที่ตามมา

สิ่งที่แยกไฟเบอร์โหมดเดี่ยวและมัลติโหมดออกจากกัน

ไฟเบอร์ทั้งสองประเภทมีเส้นผ่านศูนย์กลางหุ้ม 125 ไมครอนเท่ากัน ดังนั้นจึงดูเกือบจะเหมือนกันเมื่อมองจากภายนอก ความแตกต่างที่มีความหมายคือแกนกลาง ซึ่งเป็นเส้นทางแก้วที่แสงเดินทาง ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวมีแกนประมาณ 8 ถึง 10 ไมครอน โดยทั่วไปคือ 9 ไมครอนสำหรับ G.652D ซึ่งแคบพอที่จะให้แสงส่องได้เพียงเส้นเดียว มัลติไฟเบอร์ไฟเบอร์มีแกนขนาด 50 ไมครอน (OM2 ถึง OM5) หรือ 62.5 ไมครอน (OM1) ซึ่งช่วยให้โหมดหลายร้อยโหมดกระเด้งไปตามแกนในมุมที่ต่างกันเล็กน้อย

โหมดพิเศษเหล่านั้นจะสร้างการกระจายตัวแบบกิริยา เมื่อรังสีแสงจำนวนมากเดินทางในเส้นทางที่แตกต่างกัน บางรังสีก็มาถึงเครื่องรับเร็วกว่ารังสีอื่นๆ และชีพจรก็กว้างขึ้น นอกเหนือจากระยะห่างที่กำหนด พัลส์ที่ขยายกว้างจะทับซ้อนกันมากจนเครื่องรับไม่สามารถแยกแยะ 1 จาก 0 ได้อีกต่อไป นั่นคือเหตุผลว่าทำไมไฟเบอร์มัลติโหมดจึงมีเพดานระยะไกลที่แข็ง และเพดานนั้นถูกกำหนดโดยหลักฟิสิกส์ ไม่ใช่จากคุณภาพของสายเคเบิล

การเลือกแหล่งกำเนิดแสงเป็นไปตามตรรกะเดียวกัน ระบบโหมดเดี่ยวใช้เครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ที่ 1310 นาโนเมตรหรือ 1550 นาโนเมตร ซึ่งส่งลำแสงแคบที่ต่อเนื่องกัน ระบบมัลติโหมดใช้เลเซอร์เปล่งแสงพื้นผิวช่องแนวตั้ง (VCSELs) หรือ LED ที่ 850 นาโนเมตรหรือ 1300 นาโนเมตร ซึ่งมีราคาไม่แพง แต่ให้ลำแสงที่กว้างกว่าและต่อเนื่องกันน้อยกว่า ผลที่ตามมาในทางปฏิบัตินั้นเกิดขึ้นโดยตรง: โหมดเดี่ยวจะเข้าถึงระยะทางหลายสิบกิโลเมตรด้วยอัตราบิตสูง ในขณะที่มัลติโหมดจะวัดได้ในระยะหลายร้อยเมตร

ภาพรวมโหมดเดี่ยวและมัลติโหมด

ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว: สร้างขึ้นเพื่อระยะทางและการเติบโต

ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวเป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับลิงก์ใดๆ ที่ข้ามวิทยาเขต เมือง หรือภูมิภาค การลดทอนจะอยู่ที่ประมาณ 0.4 เดซิเบลต่อกิโลเมตรที่ 1,310 นาโนเมตร และ 0.2-0.3 เดซิเบลต่อกิโลเมตรที่ 1,550 นาโนเมตร ซึ่งหมายความว่าข้อต่อที่ต่ออย่างดีสามารถวิ่งได้ 10, 20 หรือ 40 กิโลเมตรโดยไม่ต้องมีการฟื้นฟู ข้อมูลจำเพาะ ITU-T G.652D ครอบคลุมไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายที่สุดในปัจจุบัน และเป็นไฟเบอร์ที่ใช้ในสายเคเบิลท่อหลวมกลางแจ้ง, การติดตั้ง OPGW และ ADSS ส่วนใหญ่

ภายในโหมดเดี่ยว คุณจะได้ยินชื่อสองแบบ OS1 เป็นเวอร์ชันภายในอาคารที่มีบัฟเฟอร์แน่นซึ่งมีขีดจำกัดการเข้าถึงแบบอนุรักษ์นิยมมากกว่า ในขณะที่ OS2 เป็นเวอร์ชันภายนอกอาคารแบบ Loose-tube ที่รองรับการส่งข้อมูลแบบเต็มสเปกตรัมและช่วงที่ยาวขึ้น สำหรับงานแบ็คโบนกลางแจ้ง OS2 ที่ใช้สายเคเบิลบรรจุเจลและกั้นน้ำถือเป็นมาตรฐาน สำหรับไรเซอร์และห้องอุปกรณ์ OS1 ในแจ็กเก็ตบัฟเฟอร์แน่นหน่วงไฟจะใช้งานได้จริงมากกว่า

อาร์กิวเมนต์การอัพเกรดมีความแข็งแกร่งที่นี่ เมื่อลิงค์โหมดเดี่ยวถูกสร้างขึ้นด้วยไฟเบอร์ G.652D การเปลี่ยนแปลงในอนาคตจาก 10G เป็น 100G หรือ 400G โดยปกติแล้วจะต้องเปลี่ยนเลนส์ที่ปลายแต่ละด้านเท่านั้น โดยไม่ต้องดึงสายเคเบิลใหม่ นั่นคือเหตุผลที่ผู้ให้บริการสาธารณูปโภคและโทรคมนาคมยังคงติดตั้งโหมดเดี่ยวสำหรับเส้นทางระยะไกลและระยะกลางใหม่ หากต้องการทำความเข้าใจว่าขีดจำกัดการเข้าถึงมาจากไหน โปรดดูคำแนะนำของเราที่ สายเคเบิลใยแก้วนำแสงวิ่งได้ไกลแค่ไหน .

ITU-G.652D ไฟเบอร์ออปติกโหมดเดียวสำหรับลิงค์ระยะไกล ไฟเบอร์นี้เป็นไปตามมาตรฐาน G.652D ซึ่งรองรับการอัพเกรดในอนาคตจาก 10G เป็น 400G โดยการสลับเลนส์เท่านั้น การลดทอนที่ต่ำที่ 1310 และ 1550 นาโนเมตร ทำให้เหมาะสำหรับเส้นทางสาธารณูปโภคและโทรคมนาคม ดูผลิตภัณฑ์ →

มัลติไฟเบอร์: ปรับให้เหมาะสมสำหรับลิงค์สั้นและรวดเร็ว

มัลติโหมดไฟเบอร์ยังคงเป็นม้าทำงานของศูนย์ข้อมูลและ LAN ขององค์กร และด้วยเหตุผลที่ดี: ราคาถูกกว่าต่อเมตร และเลนส์ก็มีราคาถูกกว่าในอดีต เนื่องจาก VCSEL มีความซับซ้อนในการผลิตน้อยกว่าเลเซอร์โหมดเดี่ยว ภายในตระกูล OM ความแตกต่างนั้นเกี่ยวกับแบนด์วิธและการเข้าถึง

• OM1: แกนขนาด 62.5 ไมครอน ออกแบบมาสำหรับเครื่องส่งสัญญาณ LED รองรับ 1G ถึงประมาณ 300 ม. 10G ใช้งานได้จริงในระยะประมาณ 33 เมตรเท่านั้น
• OM2: แกน 50 ไมครอน แบนด์วิธที่ปรับปรุงแล้ว 10G เป็นประมาณ 82 ม.
• OM3: แกนที่ปรับให้เหมาะสมด้วยเลเซอร์ขนาด 50 ไมครอน, 10G ถึงประมาณ 300 ม., 40G/100G ถึงประมาณ 100 ม.
• OM4: ไฟเบอร์ที่ปรับให้เหมาะสมด้วยเลเซอร์ขนาด 50 ไมครอน, 10G ถึงประมาณ 550 ม., 40G/100G ถึงประมาณ 150 ม.
• OM5: ไฟเบอร์ไวด์แบนด์ขนาด 50 ไมครอน รองรับมัลติเพล็กซ์การแบ่งความยาวคลื่นคลื่นสั้น ออกแบบมาเพื่อขยายการเข้าถึง 100G

รูปแบบมีความชัดเจน: ทุกก้าวขึ้นบันได OM จะซื้อแบนด์วิธมากขึ้น แต่การเข้าถึงด้วยความเร็วสูงจะอยู่ในช่วง 100-500 เมตร ทำให้มัลติโหมดเหมาะสำหรับการเชื่อมต่อแบบแร็คทูแร็ค เครือข่ายพื้นที่จัดเก็บข้อมูล และการสร้างแบ็คโบนที่มีระยะทางสั้นและคาดเดาได้ นอกจากนี้ยังทำให้เป็นตัวเลือกที่ประหยัดมากขึ้นเมื่อเครือข่ายทั้งหมดอยู่ในอาคารเดียว

วิธีเลือก: ระยะทาง งบประมาณ และการป้องกันอนาคต

เริ่มต้นด้วยความยาวลิงก์ที่แย่ที่สุดในแผนเครือข่ายของคุณ ไม่ใช่ความยาวโดยเฉลี่ย หากลิงก์ถาวรใด ๆ เกิน 300 เมตร โหมดเดี่ยวจะเป็นการโทรที่ปลอดภัยกว่า หากทุกลิงก์อยู่ภายในอาคารหรือศูนย์ข้อมูล ไม่เกิน 150 เมตร และไม่น่าจะมีการเคลื่อนย้าย มัลติโหมด OM3 หรือ OM4 จะให้ต้นทุนรวมต่ำที่สุด

การเปรียบเทียบงบประมาณไม่ใช่แค่ราคาสายเคเบิลเท่านั้น ตัวรับส่งสัญญาณมัลติโหมด 10G ยังคงมีราคาน้อยกว่าตัวรับส่งสัญญาณโหมดเดี่ยว 10G ที่ความเร็วเท่ากัน แม้ว่าช่องว่างจะแคบลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาก็ตาม ที่ 400G และสูงกว่านั้น ออปติกโหมดเดี่ยวจะมีอิทธิพลเหนือกว่าเนื่องจากการเข้าถึงมัลติโหมดที่อัตราเหล่านั้นจะลดลงเหลือหลายสิบเมตร หากขอบเขตการวางแผนของคุณคือห้าถึงสิบปี โหมดเดี่ยวจะช่วยปกป้องการลงทุนในโรงงานเคเบิล ในขณะเดียวกันก็ให้อิสระแก่คุณในการเปลี่ยนความเร็วในภายหลัง

โครงสร้างสายเคเบิลมีความสำคัญพอๆ กับคลาสไฟเบอร์ การวิ่งกลางแจ้งต้องใช้ท่อหลวมและมีการออกแบบกั้นน้ำ เช่น GYTS หรือ GYTA ที่ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของความชื้นและอุณหภูมิ การวิ่งในร่มต้องใช้เสื้อแจ็คเก็ตกันไฟที่มีบัฟเฟอร์แน่น ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของอาคารและยอมให้โค้งงอได้ เมื่อเครือข่ายครอบคลุมทั้งสองสภาพแวดล้อม คำตอบทั่วไปคือแบ็คโบนกลางแจ้งโหมดเดียวที่สิ้นสุดเป็นผมเปียในร่มโหมดเดียว โดยมีจุดเปลี่ยนที่ทางเข้าอาคาร วิธีการแบบผสมผสานนี้ช่วยให้ส่วนกลางแจ้งที่เปลี่ยนยากมีอนาคตที่ดี

GYTS สายเคเบิลหลวมแบบควั่นกลางแจ้งพร้อมตัวกั้นน้ำ ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง สายเคเบิลนี้มีปลอกหุ้มด้วยเหล็กกล้า-โพลีเอทิลีน จาระบีที่กั้นน้ำ และโครงสร้างท่อหลวมที่ตีเกลียว ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของความชื้นและอุณหภูมิ จึงมั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในระยะยาว ดูผลิตภัณฑ์ →

หากต้องการทราบรายละเอียดเพิ่มเติมว่าประสิทธิภาพของสายเคเบิล ระยะทาง และสภาพแวดล้อมโต้ตอบกันอย่างไร โปรดดูของเรา คู่มือการเลือกที่สมบูรณ์ เดินผ่านการแลกเปลี่ยน

ข้อควรพิจารณาในการซื้อเชิงปฏิบัติ

ก่อนทำการสั่งซื้อ ให้จับคู่ตัวรับส่งสัญญาณและสายแพทช์ทุกตัวกับคลาสไฟเบอร์ที่คุณระบุ ตัวรับส่งสัญญาณ 10G SR บน OM4 ทำงานได้ไกลประมาณ 400 เมตร แต่ตัวรับส่งสัญญาณเดียวกันบน OM3 ถูกจำกัดไว้ที่ 300 เมตร ระบบโหมดเดี่ยวที่สร้างขึ้นสำหรับ G.652D ทำงานร่วมกับออปติก LR และ ER ไม่ว่าสายเคเบิลจะถูกกำหนดให้เป็น OS1 หรือ OS2 ก็ตาม ตราบใดที่คุณภาพการขัดเงาของตัวเชื่อมต่อและการประกบถูกต้อง

ขอข้อมูลการทดสอบการลดทอนสำหรับดรัมทุกตัว ซัพพลายเออร์ที่มีชื่อเสียงจะให้ข้อมูลตัวเลขการลดทอนต่อกิโลเมตรและการติดตาม OTDR ตามคำขอ ตรวจสอบว่าสายเคเบิลเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับภูมิภาคและการใช้งานของคุณ และยืนยันว่าวัสดุปลอกหุ้มเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมการติดตั้ง: PE สำหรับการฝังหรือท่อกลางแจ้ง, LSZH สำหรับตัวยกในอาคาร และปลอกหุ้มเฉพาะสำหรับพื้นที่ทางอากาศหรือสัตว์ฟันแทะได้ง่าย

สำหรับสายเคเบิลที่มีโครงสร้างภายในอาคาร สายเคเบิลกระจายแบบบัฟเฟอร์แน่นจะสิ้นสุดและเดินสายผ่านไรเซอร์ได้ง่ายกว่าแบบท่อหลวม โครงการศูนย์ข้อมูลจำนวนมากรวมโซน OM4 หรือ OM5 แบบมัลติโหมดเข้ากับแบ็คโบนโหมดเดี่ยว ซึ่งเป็นการออกแบบที่ถูกต้องตามกฎหมาย ตราบใดที่การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นที่แผงแพทช์และไฟเบอร์ทั้งสองประเภทจะไม่ต่อกันโดยตรง

สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกแบบบัฟเฟอร์แน่นในร่มสำหรับการกำหนดเส้นทางไรเซอร์ สายเคเบิลที่มีบัฟเฟอร์แน่นนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางสม่ำเสมอ ลอกออกได้ดี หน่วงการติดไฟ และรักษาอุณหภูมิให้คงที่ ช่วยให้การสิ้นสุดในสายเคเบิลที่มีโครงสร้างภายในอาคารง่ายขึ้น และเป็นไปตามมาตรฐาน YD/T901-2009 และ IEC60794-1 ดูผลิตภัณฑ์ →

ไม่มีไฟเบอร์ชนิดใดที่จะชนะในทุกสถานการณ์ มัลติโหมดเป็นคำตอบที่ประหยัดที่สุดสำหรับลิงก์ระยะสั้นและเสถียรภายในอาคารและศูนย์ข้อมูล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่องบประมาณด้านออปติกมีจำกัดและทราบความยาวของลิงก์ โหมดเดี่ยวเป็นคำตอบที่ปลอดภัยกว่าสำหรับทุกสิ่งที่ข้ามวิทยาเขต ถนน หรือเมือง และสำหรับเครือข่ายใดๆ ที่คุณคาดว่าจะอัปเกรดเกิน 100G แมปความยาวลิงก์ที่แย่ที่สุดก่อน กำหนดเป้าหมายแบนด์วิดท์ในอีกห้าปีข้างหน้า จากนั้นเลือกคลาสไฟเบอร์ที่ครอบคลุมทั้งสองอย่าง ลำดับนั้นจะช่วยคุณประหยัดจากสายเคเบิลที่มีราคาแพงในระหว่างโปรเจ็กต์