Как сделать переход с одномода на многомод

Обновлено: 03.07.2024

Есть необходимость во временном решении, а именно притулить что-то на многомодовый кабель. Но тратиться на почти не нужный конвертер не хочется. Таким образом вопрос - будет ли работать более чем нужный одномод на многомоде?

В ответ на:
Есть необходимость во временном решении, а именно притулить что-то на многомодовый кабель. Но тратиться на почти не нужный конвертер не хочется. Таким образом вопрос - будет ли работать более чем нужный одномод на многомоде?

Практически на небольших расстояних да.
Но там начинаются пляски со сваркой и форм-факторами патчкордов.

В ответ на:
Есть необходимость во временном решении, а именно притулить что-то на многомодовый кабель. Но тратиться на почти не нужный конвертер не хочется. Таким образом вопрос - будет ли работать более чем нужный одномод на многомоде?

Практически на небольших расстояних да.
Но там начинаются пляски со сваркой и форм-факторами патчкордов.

расстояние сто метров. WDM будет работать?

В ответ на:
Есть необходимость во временном решении, а именно притулить что-то на многомодовый кабель. Но тратиться на почти не нужный конвертер не хочется. Таким образом вопрос - будет ли работать более чем нужный одномод на многомоде?

Практически на небольших расстояних да.
Но там начинаются пляски со сваркой и форм-факторами патчкордов.

расстояние сто метров. WDM будет работать?

Говорят шо будет. Но вопрос коннекторов на патчкордах может возникнуть, поэтому фтыкать с любовью.

ИЛИ НЕ ОЗНАЧАЕТ Single-mode / Multi-mode

Мода — это элементарная составляющая, отдельный луч, из которого состоит свет, проходящий по волокну. С точки зрения теоретической физики, каждая мода — это одно из решений волновых уравнений Максвелла, описывающих распространение света в световоде. Условно каждую моду представляют в виде набора прямых линий, образующих конус. На схемах же, обычно в поперечном сечении, моды изображают в виде отдельных лучей, распространяющихся в волокне под углом к оптической оси. При этом луч, который геометрически совпадает с осью волокна носит название первой или основной моды, а все остальные называют боковыми модами.

В зависимости от диаметра сердцевины ОВ, показателей преломления материалов сердцевины и оболочки в оптическом волокне будет распространяться только одна или несколько мод излучения. На рис. 1 наглядно показано, что в волокно с маленьким диаметром сердцевины можно ввести только одну моду, в то время как больший диаметр позволяет вводить несколько мод.

Рис. 1. Распространение мод излучения.

Диаметры сердцевины и оболочки для MM составляют, соответственно, 50/125 мкм или 62,5/125 мкм, а для SM — 9/125 мкм. В самом простом случае, когда показатели преломления сердцевины и оболочки имеют равномерные по сечению величины, их профиль носит название ступенчатого. Сечения этих типов ОВ в этом случае выглядят так, как показано на рис. 2:

Рис. 2. Профили показателей преломления различных типов ОВ.

Для SM-волокна ступенчатый профиль показателя преломления вполне приемлем, поскольку в нём распространяется только одна мода. А вот в MM-волокнах со ступенчатым показателем условия прохождения сигнала сильно ухудшаются из-за появления дисперсии. Дисперсию, то есть искажение формы импульса света, вызванную разницей маршрутов распространения отдельных мод, называют межмодовой. Такой вид дисперсии служит главным отличием по оптическим свойствам между SM и MM.

В настоящее время частично подавить межмодовую дисперсию стало возможным за счёт изготовления волокон с так называемым градиентным профилем преломления сердцевины. В этом случае оптическая плотность кварцевого стекла, из которого изготовления сердцевина, плавно снижается от центра к границе. Это даёт возможность скорректировать линии распространения боковых мод и уменьшить искажения сигнала. Наглядно разница между сигналами на входе и на выходе волокна для разных вариантов изготовления показана на рис. 3:

Рис. 3. Изменения формы и амплитуды сигнала на выходе линии в волокнах с разными профилями показателя преломления.

Для систем связи, использующих ММ-волокна рекомендуется использовать именно ОВ с градиентным коэффициентом преломления, однако надо понимать, что стоимость изготовления такого типа волокон гораздо выше, чем у волокон со ступенчатым коэффициентом.

Рассмотрим подробнее различные виды MM и SM волокон и кабелей на их основе.

Многомодовое волокно

Из-за влияния межмодовой дисперсии MM-волокно имеет ограничения по скорости и дальности распространения сигнала по сравнению с SM-волокном. Длину многомодовых линий связи ограничивает также большое по сравнению с одномодовым волокном затухание.

В то же время требования к расходимости излучения источника сигнала, а так же к точности юстировки компонентов оборудования ощутимо снижаются за счёт большого диаметра. Вследствие этого оборудование для многомодового волокна стоит гораздо дешевле, чем для одномодового (хотя само многомодовое волокно несколько дороже).

В настоящее время существует классификация многомодовых кварцевых волокон, подробно описанная в различных стандартах. Например, стандарт ISO/IEC 11801 определяет 4 категории многомодовых волокон. Они обозначаются латинскими буквами OM (Optical Multimode) и цифрой, обозначающей класс волокна:

OM1 – стандартное многомодовое волокно 62,5/125 мкм;
OM2 – стандартное многомодовое волокно 50/125 мкм;
OM3 – многомодовое волокно 50/125 мкм, оптимизированное для работы с лазером;
OM4 – многомодовое волокно 50/125 мкм, оптимизированное для работы с лазером, с улучшенными характеристиками.

Основной параметр, зависящий от дисперсии и определяющий способность волокна поддерживать распространение сигнала на определенные расстояния — коэффициент широкополосности. Для каждого класса в стандарте указываются значения затухания и коэффициента широкополосности. Данные представлены в таблице 1, где параметр OFL (overfilled launch) описывает метод определения ширины полосы пропускания, а именно – с помощью светодиодов.

Коэффициент широкополосности (OFL), МГц*км

Применяется для расширения ранее установленных систем. Использовать в новых системах не рекомендуется.

Применяется для поддержки приложений с производительностью до 1 Гбит/с на расстоянии до 550 м.

Волокно оптимизировано для применения лазерных источников. В режиме RML коэффициент широкополосности на длине волны 850 нм составляет 2000 МГц·км. Волокно применяется в системах с производительностью до 10 Гбит/с на расстоянии до 300 м.

Волокно оптимизировано для применения лазерных источников. В режиме RML коэффициент широкополосности на длине волны 850 нм составляет 4700 МГц·км. Волокно применяется для поддержки приложений с производительностью до 10 Гбит/с на расстоянии до 550 м.

Табл. 1. Сравнение характеристик ММ-волокон разных классов.

В июне 2016 года Ассоциация телекоммуникационной промышленности (TIA) опубликовала стандарт, описывающий новый класс ММ волокна – ОМ5 (TIA-492AAAE). Волокна, изготовленные по такому стандарту, позволят использовать технологию SWDM (Short-wavelength division multiplexing – уплотнение по коротким длинам волн) с четырьмя различными длинами волн. Что, в свою очередь, даст возможность повысить скорость передачи информации в 4 раза при сохранении и даже небольшом увеличении максимальной длины линии. В настоящий момент волокна OM5 в нашей стране практически не применяются, поскольку все их достоинства реализуются только в случае использования активного оборудования (трансиверов), работающего с технологией SWDM. О коммерческой целесообразности применения таких волокон говорить пока рано.

Подписывайтесь на канал ВОЛС.Эксперт

Показываем, как правильно выполнять монтаж оптических муфт и кроссов, разбираем частые ошибки, даем полезные советы специалистам.

Одномодовое волокно

В одномодовом волокне отсутствует межмодовая дисперсия, то есть искажение сигнала во времени из-за разницы в скорости распространения мод. Поэтому одномодовое волокно характеризуется очень большой величиной ширины полосы пропускания (сотни ТГц*км). Стандартное SM-волокно имеет, как упоминалось ранее, ступенчатый профиль показателя преломления.

Величина затухания в SM волокне в несколько раз меньше, чем в MM, что позволяет передавать информацию на очень большие расстояния (500 и более км) на высокой скорости без ретрансляции (повторения) сигнала, при этом характеристики передачи определяются главным образом параметрами активного оборудования.

С другой стороны, одномодовое волокно требует большой точности при вводе излучения и при стыковке оптических волокон друг с другом, что является причиной удорожания используемых волоконно-оптических компонентов (активное оборудование, соединительные изделия) и усложняет процесс монтажа и обслуживания линий.

Первые SM-волокна появились в начале 80-х годов и стали активно использоваться в протяженных линиях связи. В то же время для передачи на короткие расстояния, например, в локальных сетях, продолжалось использование ММ-волокна. Со временем, в связи с уменьшением стоимости как самого волокна, так и компонентов для него, одномодовое волокно стало завоевывать все большую популярность и в непротяженных сетях. Таким образом, сегодня кварцевое SM- волокно является самым распространенным типом оптического волокна.

По мере совершенствования технологий производства создавались и менялись и стандарты, описывающие требования к оптическим волокнам. В отличие от MM-волокон, которые в настоящее время описываются стандартом ISO/IEC 11801, для SM волокон наиболее распространёнными и повсеместно используемыми стали стандарты ITU-T G.652-657.

Перечислим основные свойства волокон, соответствующих этим стандартам.

Одномодовое волокно с несмещенной дисперсией, G.652 (SSMF – Standard Singlemode Fiber)

Одномодовое волокно с нулевой смещенной дисперсией, G.653 (ZDSF – Zero Dispersion-Shifted Fiber)

Изменяя профиль показателя преломления, можно сдвинуть точку нулевой дисперсии в третье окно прозрачности (1550 нм), что позволяет увеличить дальность передачи сигнала при работе в этом диапазоне. Используются только за рубежом и только в линиях, работающих без использования спектрального уплотнения.

Одномодовое волокно со смещенной длиной волны отсечки, G.654

Волокна с минимизацией потерь на длине волны l=1550 нм являются модификацией волокон SSF с уменьшенными потерями (менее 0,18 дБ/км) в третьем окне прозрачности. Низкое затухание достигается за счет применения кварца сверхвысокой степени очистки для сердцевины, что позволяет снизить затухание, обусловленное поглощением примесями, а также формирования больших значений длины волны отсечки для уменьшения чувствительности к потерям, обусловленным изгибами волокна. Такое оптоволокно может использоваться для передачи цифровой информации на большие расстояния, например, в наземных системах дальней связи и магистральных подводных кабелях с оптическими усилителями. Из-за трудности производства эти волокна очень дороги.

Одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией, G.655 (NZDSF – Non-Zero Dispersion Shifted Fiber)

Предназначено для передачи на длинах волн вблизи 1550 нм и оптимизировано для систем DWDM. Абсолютное значение коэффициента хроматической дисперсии в этом волокне больше некоего ненулевого значения в диапазоне длин волн от 1530 нм до 1565 нм. Ненулевая дисперсия препятствует возникновению нелинейных эффектов, которые особенно вредны для DWDM систем.

Одномодовое волокно c ненулевой смещенной дисперсией для широкополосной передачи, G.656

Подобно волокну G.655, имеет ненулевое значение коэффициента хроматической дисперсии, но уже в диапазоне длин волн 1460-1625 нм, поэтому хорошо подходит как для систем DWDM, так и для CWDM.

Одномодовое волокно, не чувствительное к потерям на макроизгибе, G.657 (Bend-Insensitive)

Помимо оптических свойств, важную роль играют и механические характеристики оптоволокна, в частности, его чувствительность к изгибам. Особенно это важно при прокладке внутри помещения, где волокно часто нужно изгибать. Стандарт G.657 выделяет несколько подклассов одномодового волокна, отличающихся минимальным радиусом изгиба и соответствующей величиной потерь.

Описанные стандарты оптических волокон не всегда взаимоисключают друг друга. К примеру, распространенное оптоволокно компании Corning марки SMF-28® Ultra соответствует стандартам G.652.D и G.657.A1. В то же время бывают случаи, когда оптические волокна разных типов не совместимы друг с другом.

Применение кабелей на основе SM и MM волокна

В настоящее время сложилась практика выбора оптического кабеля в зависимости от сферы применения.

Одномодовое волокно используется:

в морских и трансокеанских кабельных линиях связи;
в наземных магистральных линиях дальней связи;
в региональных линиях, линиях связи между городскими узлами, в выделенных оптических каналах большой протяженности, в магистралях к оборудованию операторов мобильной связи;
в системах кабельного телевидения;
в системах GPON с доведением волокна до конечного пользователя;
в СКС, когда магистрали достигают длины 550 м и более (например, между зданиями);
в СКС, обслуживающих ЦОД, независимо от расстояния.

Многомодовое волокно в основном используется:

в СКС, в магистралях, проходящих внутри здания (как правило, протяженностью до 300 м) и в магистралях между зданиями, если расстояние не превышает 550 м;
в горизонтальных сегментах СКС и в системах FTTD (fiber-to-the-desk), где устанавливаются пользовательские рабочие станции с многомодовыми оптическими сетевыми картами;
в ЦОД, в дополнение к одномодовому волокну;
во всех случаях, где расстояние позволяет применять многомодовые кабели. Основной критерий выбора – кабели обходятся дороже, но экономия на активном оборудовании покроет эти затраты.

Для демонстрации коммерческой целесообразности применения SM и MM волокон в различных случаях сравним стоимость активного оборудования. Будем сравнивать конкретные модели оборудования, необходимого для работы на различных скоростях передачи информации. См. табл. 2.

При развертывании оптоволоконной сети? необходимо принять множество решений. Одним из первых является вопрос о том, следует ли использовать одномодовое или многомодовое волокно, что может привести к путанице, поскольку каждое из них имеет уникальные преимущества и недостатки.

Знание различий может помочь увеличить производительность оптоволоконной сети и избежать проблем в будущем.

Внешние различия одномода и многомода

Чтобы выбрать между одномодовым и многомодовым волокном для вашего проекта, давайте подробнее рассмотрим варианты.

Строительство

Одномодовые и многомодовые волокна различаются внешне. Одномодовый кабель имеет меньший размер ядра с диаметром около 10 мкм. Сердцевина многомодового волокна имеет диаметр 62,5 мкм или 50 мкм, разница, которую невозможно увидеть невооруженным глазом.

Диаметр кабеля многомода и одномода

С защитной оболочкой как одномодовые, так и многомодовые волокна имеют диаметр 125 мкм.

Функциональность

В одномодовом или многомодовом кабеле светопроводящая способность разная.

Что это означает и как это влияет на функциональность?

Когда свет распространяется по одномодовому волокну, его узкий размер сердцевины ограничивает отражение, что позволяет сигналу передаваться на большие расстояния без искажений.

По сравнению с одномодовым волокном, многомодовое имеет превосходную светосилу. Поскольку через сердцевину волокна может проходить больше данных, многомодовый режим работает с более широким спектром электрооптических устройств.

Сделайте свой выбор: одномодовое или многомодовое волокно

Изучив различия между одномодовыми и многомодовыми волокнами, будет легче решить, какое из них лучше всего подходит для вашего проекта. Принятие во внимание следующих соображений поможет.

Расстояние

Одномодовое волокно не ограничено расстоянием — это означает, что оно может передавать сигнал на многие километры. Напротив, многомодовое волокно лучше использовать на расстоянии меньше километра.

Вот почему это важно, когда вы выбираете между одномодовым и многомодовым волокном.

Расстояние, на котором может использоваться многомодовое волокно, зависит от бюджета оптической мощности сети и пропускной способности волокна. Первый из двух параметров, бюджет мощности или пропускная способность, при достижении своего предела определяет максимальный радиус действия сети.

Приложения с низкой пропускной способностью и низкой скоростью передачи данных (например, аналоговое видео) обычно ограничены их бюджетом оптической мощности.

На другом конце спектра находятся приложения с высокой пропускной способностью и высокой скоростью передачи данных. Модальная дисперсия — это явление, которое ограничивает эти типы сетей.

Модальная дисперсия

Как упоминалось ранее, многомодовое волокно бывает двух размеров сердцевины: 62,5 мкм или 50 мкм. Меньшая сердцевина волокна обеспечивает меньшую дисперсию, поэтому волокно 50 мкм обеспечивает больший радиус действия сети, чем волокно 62,5 мкм.

Но вот что интересно. Поскольку оптическую энергию легче ввести в волокно 62,5 мкм, в сети может быть лучше использовать многомодовое волокно с большей сердцевиной, несмотря на его большую модовую дисперсию.

Расходы

Стоимость волоконно-оптической сети зависит от конструкции — опытный сетевой архитектор обладает знаниями, которые помогут определить ваши требования к оптическим сетям. Благодаря их профессиональным советам вы сможете лучше учитывать затраты при принятии решений.

Например, одномодовое волокно стоит меньше, чем многомодовое. Но одномодовые приемопередатчики и компоненты дороже и сложнее в установке, чем многомодовые.

При рассмотрении вопроса о выборе одномодового или многомодового волокна важно учитывать функциональные возможности системы, а также стоимость отдельных сетевых компонентов. В некоторых случаях лучшая функциональность может перевешивать стоимость.

Будущие обновления

Люди не могут видеть будущее, а гадалки не сильны в ИТ-предсказаниях, но это не значит, что вы не можете его предвидеть. Будет ли расширение в отдаленные районы? Возможно ли увеличение потребности в увеличении потока данных?

Задаваясь подобными вопросами, вы можете решить, какое волокно лучше всего подходит для вашего проекта в долгосрочной перспективе — одномодовое или многомодовое.

Различные волокна для различных применений

Вот несколько заключительных моментов, которые следует учитывать при выборе между одномодовым и многомодовым волокном.

Многомод хорошо подходит для:

локальные сети
Офисы
Предприятия

Одиночный режим хорошо подходит для:

Подводное применение
Подключение удаленных офисов
Кампусы колледжей и университетов

И последнее предостережение: одномодовые и многомодовые волокна несовместимы — вы должны выбрать одно или другое, чтобы соединить две точки.

Встала задача соединения 2х офисов ВОЛС.
Офисы находится внутри одного здания, на расстоянии 100-150 метров.
Прокладка ВОЛС по наружной стене здания.
В первом офисе серверная (1с-server, mail-server, file-server, AD )
Во втором офисе (куда надо проятнуть) будут сидеть примерно 80 человек. 5ро из них пользуются в терминале с 1С. Остальные работают с файловым сервером (хранятся проекты, и рабочие документы - word, excel)
На файловом сервере установлена также база Консультант+

Что лучше тянуть и почему? одномод или многомод.

Одним "спецом" был дан ответ

1. Если длина магистральной линии не превышает 90 метров, симметричные кабели соответствующей категории обеспечивают работу всех действующих приложений. С другой стороны, большинство многомодовых кабелей непригодны для работы Gigabit Ethernet при длине линии более 220 метров. Только нельзя забывать про пропускную способность, а она на порядок больше у одномода;

2. Так как технологии не стоят на месте и еще 3 года назад никто не мог подумать, что Интернет-провайдеры будут протягивать ВОЛС на скорости от 1 гбит/с до 10гбит/с, то есть вероятность, что через год или два нам уже не будет хватать 1гбит/с между офисами (канал 1гбит/с на число сотрудников) и если мы будем переходить в дальнейшем на 10гбит/с, потому что с развитием технологий будет дешеветь миниджибики на 10гбит/с и к этому времени мы, возможно, переподключимся к другому Интернет-провайдеру, который будет предоставлять высокоскоростной интернет и IP-телефонию, то многомод уже нам это не позволит. Думаю к этому времени уже трудно будет найти многомода; Сейчас в Красноярске поставщики ***** практически не держат материалы и оборудование для многомода (если только остатки незавалялись) и все под заказ.

3. Скажу одно, что все Интернет-провайдеры протягивают одномодовую оптику, хотя могли так же протянуть многомода между домами, расстояния не большие и все бы работало;

4.Да я согласен, что не много многомод дешевле. Хотя был клиент сказал что у него многомод и нужны ему миниджибики для многомода я ему привез 6 шт. по цене 6789 руб каждая(D-Link), но потом выяснилось что у него одномод я пришлось заново привозить 6 шт. по цене 2670 руб за штуку(D-Link), клиент ТЭЦ-2;

Читайте также: