ความแตกต่างของเส้นใยหลายโหมดและโหมดเดี่ยว

เมื่อต่อสายเคเบิลเครือข่ายโดยใช้ไฟเบอร์ความแตกต่างระหว่างไฟเบอร์โหมดเดียวและมัลติโหมดคืออะไร ฉันควรใช้อันใดอันหนึ่งเมื่อใด มีความเข้ากันได้และ / หรือความกังวลเรื่องความเร็วด้วยหรือไม่

ความแตกต่างที่สำคัญ: เส้นใยโหมดเดียวมีลักษณะการสูญเสียพลังงานที่ต่ำกว่ามัลติโหมดซึ่งหมายความว่าแสงสามารถเดินทางในระยะทางที่ไกลกว่าผ่านได้มากกว่าเส้นใยมัลติโหมด ไม่น่าแปลกใจเลยว่าเลนส์ที่ต้องใช้ในการขับเคลื่อนเส้นใยโหมดเดียวนั้นมีราคาแพงกว่าโดยเฉพาะเมื่อพิจารณาถึงสถานการณ์ที่แตกต่างกัน

เวลาที่จะใช้แต่ละ: ทั้งโหมดเดี่ยวและไฟเบอร์มัลติโหมดที่ทันสมัยสามารถรองรับความเร็ว 10G สิ่งที่สำคัญที่สุดที่ต้องพิจารณาคือข้อกำหนดของระยะทาง ภายในศูนย์ข้อมูลเป็นเรื่องปกติที่จะใช้มัลติโหมดซึ่งสามารถให้คุณได้ 300-400 เมตร หากคุณวิ่งยาวมากหรือกำลังเชื่อมต่อกันในระยะไกลโหมดเดียวจะช่วยให้คุณได้ 10km, 40km, 80km และยิ่งไกล - คุณเพียงแค่ต้องใช้ออปติกที่เหมาะสมกับระยะทางที่ต้องการและราคาก็สูงขึ้นตามลำดับ

ปัญหาความเข้ากันได้: ไม่เข้ากัน คุณไม่สามารถผสมมัลติโหมดและโหมดโหมดเดี่ยวระหว่างสองจุดปลายได้ เลนส์เข้ากันไม่ได้เช่นกัน

โดยทั่วไปมีเรื่องมากมายเกี่ยวกับไฟเบอร์ แต่ฉันหวังว่านี่จะตอบคำถามของคุณได้ทันที

Multi-mode fiber (MMF) ใช้แกนที่ใหญ่กว่ามากและมักจะใช้ความยาวคลื่นแสงที่ยาวกว่า ด้วยเหตุนี้เลนส์ที่ใช้ใน MMF จึงมีความสามารถสูงกว่าในการรวบรวมแสงจากเลเซอร์ ในแง่การปฏิบัติซึ่งหมายความว่าเลนส์มีราคาถูกกว่า

ไฟเบอร์โหมดเดียว (SMF) มีความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับเลนส์ที่ใช้ แกนกลางมีขนาดเล็กลงและความยาวคลื่นเลเซอร์จะแคบลง ซึ่งหมายความว่า SMF มีความสามารถสำหรับแบนด์วิดท์ที่สูงขึ้นและระยะทางในการส่งข้อมูลที่นานขึ้น

ด้วย 10GB ที่อยู่ใกล้ ๆ สำหรับลูกค้าของฉันฉันได้เริ่มแนะนำให้พวกเขาใช้ SMF ทุกที่สำหรับการเชื่อมต่อ เมื่อติดตั้งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมของ SMF จะเล็กน้อยเมื่อเทียบกับ MMF นั่นหมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องฉีกโรงงาน MMF ของคุณเพื่ออัพเกรดความเร็วในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

[MMF] ความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น (850nm), ลำแสงที่กว้างกว่ามากเมื่อเทียบกับ [SMF] ความยาวคลื่นสั้น (1310nm-15 ??nm), ลำแสงแคบ

ความแตกต่างที่สำคัญที่ไม่มีใครแตะต้องคือ"การกระจายแบบโมดัล"ซึ่งเป็นคำแฟนซีเพื่ออธิบายว่าแสงเคลื่อนที่ผ่านเส้นใยได้อย่างไร หน้านี้มีรายละเอียดมากขึ้น ภาพแรกสรุปมันขึ้นมา ... MM กระเด้งออกไปจากขอบของเส้นใยทำให้เกิดการกระจายของแสงที่ปลายสุดเนื่องจากโฟตอนที่ลงไปตรงกลางเดินทางไกลน้อยกว่าที่เด้งมาก การเต้นของชีพจร 1ns ที่เข้าสู่ปลายด้านหนึ่งจะไม่ออกจากการเต้นของชีพจร 1ns ที่ปลายอีกด้าน ผลที่ได้จะลดลงอย่างมากใน SMF เนื่องจากเส้นใยมีขนาดเล็กกว่ามากและการฉีดที่แม่นยำ ("ยิง") ของเลเซอร์ที่อยู่ตรงกลางของไฟเบอร์ การแพร่กระจายยิ่งแย่ลงเมื่อระยะทางเพิ่มขึ้น

โปรดอ่านทุกสิ่งที่คุณอยากรู้เกี่ยวกับระบบเครือข่ายออปติคอล - แต่กลัวที่จะถาม

:)

นี่คือบางสิ่งที่ยังไม่ครอบคลุม

• การใช้โหมดเดียวเท่านั้นให้คุณใช้ไฟเบอร์หนึ่งประเภทสำหรับทุกสิ่ง (ลดการมองเห็นของเลนส์, ประเภทสายเคเบิลให้เหลือน้อยลง)
• ไม่มีความเป็นไปได้ของความล้าสมัย (เช่น OM3 ดูเหมือนว่าจะเป็นปัจจุบันประมาณ 3 ปี)
• เสนอตัวเลือกคู่เดียวสำหรับ 40 และ 100 กรัม
• เสนอตัวเลือกเส้นใยเดี่ยวที่ 1 & 10g
• แม้ว่าเลนส์มีราคาแพงกว่าพวกเขา <2x ในขณะที่ให้การเข้าถึงได้นานขึ้น (อย่าลืมซื้อเลนส์ OEM ไม่ต้องต่อสายใหม่)

แน่นอนว่าทางไกลนั้นมีระบบ DWDM ที่ส่ง 16Tb ผ่านโหมดเดี่ยวเดี่ยวไฟเบอร์ (ในทางปฏิบัติเพราะเรามักจะเป็นแบบสองทิศทางนั่นคือคู่ 16Tb) และตามเวลาที่คุณต้องการการเชื่อมโยงมากกว่า " วิทยาเขต "ระบบ DWDM ระยะไกล (สำหรับความยาวใยแก้วนำแสง CWM <40kM อาจทำให้ความรู้สึกทางการเงินกับแอมป์ออพติคอลและการจัดการการกระจายมีหลายระบบเคเบิลใต้น้ำหลายเทราบิต

เส้นใย Singlemode มีแกนกลางที่เล็กกว่า (9 ไมครอน) ส่งผลให้เกิดการกระเจิงของแสงในระยะทางน้อยกว่าเส้นใยมัลติโหมด (50, 62.5) ไมครอน

ความเปราะบางและค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นในการผลิตเส้นใยโหมดเดียวทำให้มีราคาแพงกว่าในการใช้งานซึ่งเป็นสาเหตุที่มักใช้มัลติโหมดเมื่อคุณไม่ต้องการระยะทางของโหมดเดียว

มัลติโหมดมีความยาวสูงสุด ~ 550 เมตรซึ่งโหมดเดียวมีศักยภาพสูงถึง 10,000 เมตร (40,000 เมตรพร้อม ER)

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง SMF และ MMF? ระยะทางและค่าใช้จ่าย

Single Mode Fibre มีศักยภาพในระยะทางที่มากกว่าและสามารถรองรับการวิ่งระหว่าง 2 เมตรถึง 10,000 เมตร อย่างไรก็ตามเลนส์เป็นสองเท่าของ MMF optics

สิ่งหนึ่งที่ต้องพิจารณาด้วย Multimode fiber คือระดับของ Fiber ที่มีอยู่ ฉันได้พูดกับลูกค้าหลายคนที่วางไฟเบอร์ OM1 ในช่วงกลางยุค 90 และตอนนี้ต้องการให้ 10GbE วิ่งไปบนเส้นใยเดียวกันและรู้สึกผิดหวังอย่างมากที่ได้เรียนรู้ว่าเส้นใยนี้จะรองรับเพียง 10GbE ถึง 26m

Gigabit SX-LC Mini-GBICมอบโซลูชั่น Gigabit แบบดูเพล็กซ์เต็มรูปแบบสูงถึง 550 เมตรผ่านมัลติไฟเบอร์

• 2-220 ม. (เส้นผ่านศูนย์กลางแกน 62.5 /m / แบนด์วิดธ์ 160 MHz * km)
• 2-275 เมตร (เส้นผ่านศูนย์กลางแกน 62.5 /m / แบนด์วิดธ์ 200 MHz * km)
• 2-500 ม. (เส้นผ่าศูนย์กลางแกน 50 µm / แบนด์วิดธ์ 400 MHz * km)
• 2-550 m (เส้นผ่านศูนย์กลางหลัก 50 /m / แบนด์วิดธ์ 500 MHz * km)

Gigabit LX-LC Mini-GBICให้บริการโซลูชั่นกิกะบิตแบบดูเพล็กซ์สูงถึง 10 กม. ผ่านเส้นใยโหมดเดี่ยวหรือสูงถึง 550 เมตรสำหรับมัลติโหมด

• 2-550 ม. (มัลติเส้นผ่าศูนย์กลาง 62.5 µm แกนหลัก / แบนด์วิดธ์ 500 MHz * กม.)
• 2-550 ม. (มัลติคอร์ 50 µm เส้นผ่าศูนย์กลางหลัก / 400 MHz * km แบนด์วิดท์)
• 2-550 m (มัลติเส้นผ่าศูนย์กลาง 50 corem core เส้นผ่านศูนย์กลาง / แบนด์วิดธ์ 500 MHz * km)
• 2-10,000 เมตร (เส้นใยโหมดเดียว)

ช่วงสั้น ๆ 10-GbE SFP +รองรับมาตรฐาน 10-Gb SR ที่ให้การเชื่อมต่อ 10-Gb สูงถึง 300 เมตรผ่านมัลติไฟเบอร์

• 2-26 เมตร (เส้นผ่าศูนย์กลางแกน 62.5 ไมครอน / แบนด์วิดธ์ 160 MHz * km)
• 2-33 เมตร (เส้นผ่านศูนย์กลางแกน 62.5 /m / แบนด์วิดธ์ 200 MHz * km)
• 2-66 เมตร (เส้นผ่าศูนย์กลางแกน 50 µm / แบนด์วิดธ์ 400 MHz * km)
• 2-82 เมตร (เส้นผ่าศูนย์กลางแกน 50 µm / แบนด์วิดธ์ 500 MHz * km)
• 2-300 เมตร (เส้นผ่าศูนย์กลางแกน 50 µm / แบนด์วิดธ์ 2000 MHz * km)

ช่วงยาว 10-GbE SFP +รองรับมาตรฐาน 10-Gb LR ให้การเชื่อมต่อ 10-Gb สูงถึง 10 กม. ผ่านเส้นใยโหมดเดี่ยว

เส้นใยโหมดเดียวมักจะมีราคาน้อยกว่าเส้นใยแบบมัลติ เมื่อสร้างเครือข่ายไฟเบอร์ 1Gb ที่ฉันต้องการสามารถไปถึง 10Gb หรือเร็วกว่าในที่สุดฉันพบว่าการประหยัดค่าใช้จ่ายของไฟเบอร์ (ประมาณครึ่งราคา) สำหรับโหมด. vs เดียว มัลติ OM3 หรือ OM4 มากกว่าครอบคลุม (35% หรือมากกว่านั้นเมื่อมีการช็อปปิ้งอย่างเพียงพอ) เพิ่มขึ้นสำหรับ SFP (ใหม่เอี่ยม) ในเวลานั้น - และไม่ได้จำกัดความยาวของลิงก์เนื่องจาก OM3 หรือ OM4 ทำ ไม่ จำกัด เพียง 10Gb ฉันยังได้รับงบประมาณการสูญเสียจำนวนมากเนื่องจากชุด LX โหมดเดียวถูกออกแบบมาให้มีขนาด 10 กม. ม. (แต่ทำงานได้ดีที่ 5 ม.)

ภูมิปัญญาดั้งเดิมไม่ได้ตามความเป็นจริงนั้น หากคุณยินดีที่จะดูอดีต SFP แบบใยแก้วนำแสงที่ใช้แล้ว (ฉันเป็น แต่ฉันไม่ได้ใช้ในช่วงเหตุผลทางเศรษฐกิจ) ราคาของโหมดเดี่ยว 1Gbe ลดลงผ่านพื้น

การตั้งค่าของฉันคือการใช้โหมดเดียวเท่านั้น (และภายในอาคารทองแดง 5e) ณ เวลานี้ ฉันจะทำไฟเบอร์ singlemode 25m ในไม่ช้าเพราะมันเป็นการเชื่อมต่อระหว่างอาคารและฉันได้กำจัดทองแดงระหว่างการสร้างการเชื่อมต่อและมีปัญหาน้อยมากกับพายุฝนฟ้าคะนองเนื่องจากเป็นผลโดยตรงจากสิ่งนั้น ภายใต้ข้อ จำกัด ที่แตกต่างกันฉันอาจจะพิจารณาใช้มัลติ OM3 / 4 สำหรับสั้นวิ่งแทนได้ง่ายภายในอาคารหรือภายในห้องเซิร์ฟเวอร์ ภายใต้ข้อ จำกัด จริงฉันต้องทำงานใน (งบประมาณต่ำ) 10Gbe ยังคงมีเวลาในอนาคต - แต่ฉันสามารถไปที่นั่นในสายที่ฉันมีเมื่อฉันสามารถที่จะ ในความคิดของฉันมัลติไฟเบอร์ใด ๆ ควรได้รับการพิจารณาเป็นการซื้อระยะสั้นโดยมีอัตราความก้าวหน้าของข้อมูล แค่ถามใครก็ตามที่มีโรงงานมัลติโหมด 62.5 (100Mbit, 2Km, IIRC) - โหมดเดียวที่สามารถติดตั้งได้ในเวลาเดียวกันยังคงทำงานในอัตราข้อมูลของวันนี้ OM1 ล้าสมัยแล้ว OM2 ล้าสมัยแล้ว OM3 ใกล้จะล้าสมัยแล้ว

หากคุณมีงบประมาณและความต้องการการเชื่อมต่อสั้น ๆ 10Gb ไฟเบอร์จะมีความเหมาะสมกว่าทองแดง 10Gb และเศรษฐศาสตร์ในการตรวจสอบล่าสุดยังคงรองรับมัลติโหมด จับตาดูเศรษฐศาสตร์เหล่านั้นแม้ว่าตามประวัติศาสตร์แนะนำว่าราคาพรีเมี่ยมสำหรับโหมดเดียวจะลดลง

มัลติไฟเบอร์มีแกนที่ใหญ่กว่าทำให้ความคลาดเคลื่อนง่ายขึ้นในการเลิกจ้างและทำให้ฮาร์ดแวร์ transciever ราคาถูกลง แต่มันช่วยให้การแพร่กระจายหลายโหมดทำให้เกิดสัญญาณเวลาที่ได้รับ มีเทคนิคในการลดการละเลงครั้งนี้ส่งผลให้มีการแบ่งประเภทของมัลติไฟเบอร์หลายระดับ

ดังนั้นภูมิปัญญาดั้งเดิมคือคุณจะต้องใช้มัลติโหมดภายในอาคารหรือมหาวิทยาลัยและโหมดเดียวสำหรับการเชื่อมโยงระยะไกลระหว่างเว็บไซต์หลายแห่ง

อย่างไรก็ตามภูมิปัญญาดั้งเดิมได้กลายเป็นที่สงสัยมากขึ้น มาตรฐานมัลติโหมดที่ใหม่กว่าได้กลายเป็นที่ต้องการมากขึ้นเกี่ยวกับประเภทและความยาวของสายเคเบิลทำให้ยากที่จะพิสูจน์ได้ในอนาคตสำหรับโรงงานเคเบิลมัลติ สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้แม้ในขณะที่ความเร็วยังคงเหมือนเดิมตัวอย่างเช่น 10 กิกะบิตก่อนหน้านี้มักเป็น LX4 ซึ่งค่อนข้างทนทานในขณะที่โมเดิร์นมัลติโหมด 10 กิกะบิตมักจะเป็น SR ที่ทนน้อยกว่า

ในขณะที่เส้นใยโหมดเดี่ยวที่มีอยู่ทำงานอย่างน้อยที่สุดก็ในระยะทางมหาวิทยาลัยยังคงเข้ากันได้กับมาตรฐานใหม่ที่เข้ามา

ดังนั้นคำแนะนำของฉันก็คือถ้าเป็นการติดตั้งระยะสั้นที่จะถูกคัดออกด้วยเหตุผลที่ไม่เกี่ยวข้องก่อนที่จะทำการอัพเกรดความเร็วใด ๆ จำเป็นต้องพิจารณาทั้งโหมดเดี่ยวและมัลติโหมดและเลือกตัวเลือกที่ประหยัดกว่า หากเป็นการติดตั้งระยะยาวที่จะต้องมีการอัพเกรดความเร็วเมื่อเวลาผ่านไปโหมดเดียว

คุณสามารถอ้างอิงข้อมูลจำเพาะสายเคเบิลสำหรับแต่ละโมดูล อันนี้มาจากข้อกำหนดของ Cisco SFP + 10G และการรองรับสายเคเบิล http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/modules/ps5455/data_sheet_c78-455693.html

ฉันใช้สาย MMF บน 1000Base LX / LH SFP สำเร็จแล้วคุณต้องใช้สายแพทช์ปรับสภาพโหมด นี่เป็นการแก้ไขชั่วคราวที่น่าเกลียดเมื่อเราได้ SFP ที่ถูกต้องทุกอย่างกลับมาเป็นปกติ

สายแพทช์ปรับโหมด

จากมุมมองทางกายภาพการกระจายตัวเป็นหนึ่งในเหตุผลหลักสำหรับความเร็วที่ลดลงสำหรับมัลติไฟเบอร์

ในระยะทางไกลการกระจายทำให้เลนส์ออพติคอลมีความกว้างมากขึ้นเบลอมากขึ้นเสียงดังไม่ชัดเจนแยกแยะได้ และการกระจายตัวสูงขึ้นสำหรับเส้นใยมัลติโหมดเมื่อเทียบกับเส้นใยโหมดเดี่ยว มีชนิดที่แตกต่างกันของการกระจาย เส้นใยโหมดเดี่ยวยังมีการกระจายตัว แต่ต่ำกว่ามาก

มัลติไฟเบอร์เป็นเส้นใยที่มีแกนกลาง“ ใหญ่” (50-60µ) ซึ่งหมายความว่าแสงสามารถทำตามวิธีทวีคูณ (เช่นโหมด) เพื่อผ่านเส้นใย การเปรียบเทียบของฉันคือคุณอยู่ในมหาวิหารและคุณพูดกับบุคคลที่อยู่ตรงข้ามกับมหาวิหาร จะมีก้องมากมายและยากที่จะได้ยินเขา

เส้นใยโหมดเดี่ยวมีแกนที่เล็กกว่าจริงๆ (9µ) ดังนั้นแสงสามารถติดตามได้เพียง 1 แทร็ก (โหมด ie) ทีนี้ลองนึกภาพคุณพูดกับคนคนเดียวกัน แต่แทนที่จะเป็นวิหารคุณพูดผ่านท่อเล็ก ๆ เสียงที่เราชัดเจนและคมชัด (มันไม่ชัดเจน แต่ลอง!)

ทีนี้ลองใส่ท่อที่ปลายโบสถ์: คุณแทบจะไม่ได้ยินอะไรเลย: การผสมมัลติโหมดและโหมดเดี่ยวไม่ใช่ความคิดที่ดีแม้ว่ามันจะสามารถทำงานได้ในสภาพที่เฉพาะเจาะจง (ระยะทางที่สั้นมาก)

เนื่องจากแกนที่เล็กกว่าไฟเบอร์โหมดเดี่ยวและตัวรับส่งสัญญาณจึงมีความซับซ้อนเล็กน้อยในการสร้าง แต่ราคาเอสเอ็มมีแนวโน้มที่จะเข้าใกล้ราคา MM มากขึ้น

เกี่ยวกับการแสดงนี้ซับซ้อนกว่าคำตอบก่อนหน้านี้ระบุ:

• ในด้านหนึ่งด้วยโหมดเดียวการมีสัญญาณที่คมชัดทำให้การสื่อสารนั้นง่ายขึ้นเล็กน้อย นี่คือเหตุผลที่คนส่วนใหญ่บอกว่า SM ให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่าสำหรับความยาวเส้นใยที่ระบุ
• ในทางกลับกันขณะนี้มีผลิตภัณฑ์ที่อนุญาตให้แยกแต่ละโหมดของโหมดมัลติไฟเบอร์แยกกัน (เรียกว่าการแปลงแสงแบบหลายระนาบ) มันเหมือนกับว่าคุณแบ่งมหาวิหารเป็นสิบ ๆ ท่อเล็ก ๆ

ดังนั้นทุกวันนี้บันทึกการแสดงที่มีการแสดงบนเส้นใยมัลติ ...

ไฟเบอร์โหมดเดียว SMF โดยทั่วไปจะใช้สำหรับการเดินสายเคเบิลที่วัดเป็นไมล์หรือกิโลเมตร เลนส์เลเซอร์ที่ใช้มีราคาค่อนข้างแพง โดยทั่วไปแล้ว SMF จะใช้โดยผู้ให้บริการและในวิทยาเขตที่มีขนาดใหญ่มากโรงงานอุตสาหกรรม

Multimode Fibre เป็น MMF ใช้สำหรับการเดินสายเคเบิลที่มีหน่วยวัดเป็นร้อยฟุตหรือเมตร เลนส์ LED ที่ใช้มีราคาไม่แพงนัก โดยทั่วไปแล้ว MMF จะใช้ในอาคารหลายชั้นและในวิทยาเขตขนาดเล็กเช่นโรงเรียนมัธยม