(OM1-OM5)Had dan Spesifikasi Jarak Gentian Berbilang Mod

Dalam reka bentuk rangkaian pusat data, pemilihan kabel gentian optik dikawal oleh dua kekangan utama: keperluan kadar penghantaran dan jangkauan saluran. Walaupun gentian mod-tunggal (SMF) menawarkan jangkauan luas yang sesuai untuk aplikasi kampus dan WAN,gentian pelbagai mod(MMF) kekal sebagai medium utama untuk -capaian pendek intra-sambungan pusat data disebabkan kos transceiver berasaskan VCSEL-yang lebih rendah.

Walau bagaimanapun,gentian pelbagai modtertakluk kepada had jarak yang ketat hasil daripada fizik optik. Apabila standard Ethernet berkembang daripada 10GBASE-SR kepada 40GBASE-SR4 dan 100GBASE-SR4, panjang saluran yang dibenarkan berkurangan dengan ketara. Memahamihad jarak gentian pelbagai modbagi setiap kategori mod optik (OM) adalah penting untuk memastikan pematuhan lapisan fizikal dan integriti isyarat.

Artikel ini menganalisis spesifikasi teknikal, keupayaan lebar jalur danjarak maksimum untuk gentian berbilang modklasifikasi antara OM1 hingga OM5.

Kekangan Fizikal pada Penghantaran Pelbagai Mod

Had jarak dalam sistem optik berbilang mod terutamanya disebabkan oleh dua faktor: Penyerakan Kromatik dan Pengecilan (kehilangan kuasa optik).

Penyerakan Modal dan Gangguan Intersimbol

Tidak seperti gentian mod-tunggal, yang menyebarkan mod cahaya tunggal,gentian pelbagai modmenampilkan diameter teras yang lebih besar (50µm atau 62.5µm) yang menyokong beratus-ratus mod perambatan.

Apabila nadi cahaya dilancarkan ke dalam gentian, mod yang berbeza mengembara panjang laluan yang berbeza. Mod tertib-tinggi (mengembara berhampiran pelapisan) mengambil laluan yang lebih panjang daripada mod tertib-rendah (mengembara berhampiran paksi). Fenomena ini, yang dikenali sebagai Kelewatan Mod Berbeza (DMD), menyebabkan nadi optik merebak dari semasa ke semasa.

Apabila kadar penghantaran meningkat, selang antara bit berkurangan. Penyebaran nadi yang berlebihan mengakibatkan Intersymbol Interference (ISI), di mana bit bersebelahan bertindih, menyebabkan isyarat tidak boleh dibaca oleh penerima. Ini memerlukan panjang kabel yang lebih pendek untuk mengekalkan Kadar Ralat Bit (BER) yang boleh diterima.

Single Mode vs Multimode Fiber@dimifiber

Lebar Jalur-Produk Jarak

Prestasi pengkabelan berbilang mod dikira oleh Lebar Jalur Modal Berkesan (EMB), diukur dalam MHz·km.

Pelancaran Terlebih Terisi (OFL):Digunakan untuk mengukur lebar jalur dengan sumber LED (OM1/OM2).

Dioptimumkan Laser (EMB):Digunakan untuk mengukur lebar jalur dengan sumber VCSEL (OM3/OM4/OM5).

Nilai EMB yang lebih tinggi menunjukkan keupayaan untuk menghantar data pada jarak yang lebih jauh sebelum penyebaran mod merendahkan isyarat.

Spesifikasi Teknikal mengikut Jenis Gentian

Persatuan Industri Telekomunikasi (TIA) dan ISO/IEC mentakrifkan lima gred gentian berbilang mod. Setiap generasi ditakrifkan oleh diameter terasnya, pengoptimuman sumber cahaya, dan kapasiti lebar jalur.

OM1 dan OM2 (Standard Warisan)

Gentian OM1 dan OM2 direka untuk aplikasi Fast Ethernet dan Gigabit Ethernet menggunakan sumber cahaya LED.

OM1 (62.5/125 µm):

Warna Jaket:Jingga.

Lebar jalur:200 MHz·km (pada 850nm).

Had Jarak:Mampu 275 meter pada 1 Gbps. Pada 10 Gbps,had jarak gentian pelbagai modmenurun kepada 33 meter, menjadikannya tidak sesuai untuk topologi moden.

OM2 (50/125 µm):

Warna Jaket:Jingga.

Lebar jalur:500 MHz·km (pada 850nm).

Had Jarak:Mampu 550 meter pada 1 Gbps tetapi terhad kepada 82 meter pada 10 Gbps.

Nota: OM1 dan OM2 secara meluas dianggap usang untuk pemasangan baharu yang memerlukan kadar melebihi 1 Gbps.

OM3 (Laser-Dioptimumkan 50 µm)

OM3 menandakan peralihan kepada pengoptimuman-Permukaan Rongga-Memancarkan Laser (VCSEL) Menegak. Ia ialah standard-peringkat kemasukan untuk 10 Gigabit Ethernet.

Warna Jaket:Aqua.

Jalur Lebar Modal Berkesan (EMB):2000 MHz·km.

Permohonan:OM3 menyokong 10GBASE-SR sehingga300 meter. Untuk-optik selari berkelajuan tinggi (40GBASE-SR4 dan 100GBASE-SR4),panjang maksimum gentian berbilang modadalah terhad kepada100 meter.

OM4 (Tinggi-Laser Lebar-Dioptimumkan 50 µm)

OM4 menyediakan spesifikasi lebar jalur yang lebih tinggi daripada OM3, mengurangkan kelewatan mod pembezaan. Ini membolehkan jangkauan lanjutan dan margin kehilangan sisipan yang lebih tinggi.

Warna Jaket:Aqua atau Violet (Erika Violet).

Jalur Lebar Modal Berkesan (EMB):4700 MHz·km.

Permohonan:OM4 memanjangkan jangkauan 10GBASE-SR ke550 meter. Secara kritikal untuk tulang belakang pusat data, ia menyokong aplikasi 40G/100G sehingga150 meter.

OM5 (Serat Berbilang Mod Jalur Lebar)

OM5 ditentukan oleh TIA-492AAAE dan direka bentuk untuk menyokong Pemultipleksan Bahagian Gelombang Pendek (SWDM).

Warna Jaket:Hijau Limau.

Ciri teknikal:Tidak seperti OM3/OM4, yang dioptimumkan terutamanya untuk 850nm, OM5 ditentukan untuk pelbagai panjang gelombang antara 850nm dan 953nm.

Spesifikasi Jarak:Untuk transceiver IEEE 802.3 standard (menggunakan satu panjang gelombang pada 850nm), OM5 menawarkan yang samajarak maksimum untuk gentian berbilang modsebagai OM4. Kelebihannya direalisasikan hanya apabila menggunakan transceiver SWDM4 untuk menghantar berbilang isyarat melalui pasangan gentian tunggal.

OM1 to OM5: What is the Difference?@dimifiber

Jadual Rujukan Had Jarak

Jadual berikut meringkaskanpanjang maksimum kabel gentian optikdisokong oleh standard IEEE 802.3Ethernetaplikasi.

Kategori Serat	100 Mbps (Ethernet Pantas)	1 Gbps (1000BASE-SX)	10 Gbps (10GBASE-SR)	40 Gbps (40GBASE-SR4)	100 Gbps (100GBASE-SR4)
OM1	2000 m	275 m	33 m	Tidak Disokong	Tidak Disokong
OM2	2000 m	550 m	82 m	Tidak Disokong	Tidak Disokong
OM3	2000 m	550 m	300 m	100 m	70 m
OM4	2000 m	550 m	550 m	150 m	100 m
OM5	2000 m	550 m	550 m	150 m	100 m

Pertimbangan Kejuruteraan untuk Jarak Maksimum

Mencapai teorijarak maksimum gentian berbilang modmemerlukan pematuhan ketat untuk memautkan belanjawan kerugian. Kabel fizikal hanyalah satu komponen saluran; kehilangan sisipan daripada titik saling sambung memberi kesan ketara kepada capaian yang boleh dicapai.

Belanjawan Kehilangan Sisipan Saluran

Apabila kadar data meningkat, belanjawan kehilangan optik yang dibenarkan berkurangan.

10GBASE-SR (OM3):Anggaran. 2.6 dB belanjawan.

40GBASE-SR4 (OM3):Anggaran. 1.9 dB belanjawan.

Jika pautan pengkabelan berstruktur termasuk berbilang panel tampalan, kaset atau sambung-silang, jumlahkehilangan sisipanmungkin melebihi ambang sensitiviti transceiver sebelum panjang kabel maksimum dicapai. Jurutera mesti mengira jumlah kerugian menggunakan formula:

Kehilangan Pautan=(Panjang Kabel × dB/km) + (Pasangan Penyambung × Kehilangan/pasangan)

Menggunakan penyambung Ultra-Low Loss (ULL) MTP/MPO (biasanya<0.35 dB) is often required to support maximum distance runs in 40G/100G architectures.

Varians Transceiver (Standard lwn. Jangkauan Lanjutan)

Jarak yang disenaraikan dalam jadual di atas merujuk kepada spesifikasi IEEE standard. Walau bagaimanapun, transceiver "Extended Reach" (eSR4/CSR4) wujud dalam pasaran.

Standard 100G-SR4 pada OM4:100 meter.

100G-eSR4 proprietari pada OM4:Sehingga 300 meter.

Optik bukan{0}}piawai ini menggunakan kuasa penghantaran yang lebih tinggi atau penerima yang lebih sensitif untuk mengatasihad jarak gentian pelbagai mod. Keserasian mesti disahkan dengan pengeluar suis.

Kriteria Pemilihan Kabel

Apabila mereka bentuk infrastruktur lapisan fizikal, ambang berikut berfungsi sebagai panduan pemilihan standard:

Mencapai < 100 Meter:OM3 menyediakan lebar jalur yang mencukupi untuk 10G, 40G dan 100G. Ia merupakan penyelesaian-kos paling cekap untuk-rak intra dan-Atas-Rak (ToR) ke Hujung-sambungan-Baris (EoR).

Capai 100 - 150 Meter:OM4 adalah wajib untuk menyokong kadar penghantaran 40G/100G. OM3 tidak mencukupi untuk jarak ini di bawah protokol SR4 standard.

Jangkauan > 150 Meter:Untuk pautan melebihi 150 meter, Gentian Mod -Tunggal (OS2) ialah standard teknikal yang disyorkan. manakalagentian pelbagai modsecara fizikal mampu menghantar 1G atau 10G pada jarak yang lebih jauh, ia tidak boleh menyokong penghijrahan kepada 40G/100G melebihi had 150-meter. Menggunakan Gentian Mod Tunggal memastikan keserasian masa hadapan dengan seni bina PSM4 atau DR4.

OS1, OS2, & OM1, OM2, OM3, OM4, And OM5 Fiber Optic Cables

Kesimpulan

Thehad jarak gentian pelbagai modialah fungsi Jalur Lebar Modal Berkesan kabel dan kadar penghantaran peralatan aktif. Walaupun gentian OM1 dan OM2 warisan sudah lapuk untuk-rangkaian berkelajuan tinggi, OM3 dan OM4 kekal sebagai standard industri untuk aplikasi pusat data-pendek.

Bagi perancang rangkaian, titik persempadanan kritikal ialah 150 meter. Di bawah ambang ini, OM4 menawarkan keseimbangan optimum prestasi dan kos transceiver. Melepasi ambang ini, Gentian Mod-Tunggal (OS2) diperlukan untuk memastikan integriti isyarat dan sokongan protokol untuk piawaian Ethernet semasa dan akan datang.

Soalan Lazim
Adakah gentian OM5 lebih baik daripada OM4 untuk rangkaian 10G/40G/100G standard?

Bukan untuk had jarak standard. Untuk optik selari tradisional (SR4) yang menggunakan panjang gelombang tunggal (850nm), OM5 menawarkan had jarak yang sama seperti OM4 (cth, 100m untuk 100GBASE-SR4). OM5 hanya unggul apabila menggunakan transceiver SWDM (Short Wave Division Multiplexing), di mana ia membenarkan berbilang panjang gelombang bergerak pada gentian yang sama. Jika anda tidak menggunakan optik SWDM, OM5 tidak memberikan manfaat jangkauan tambahan berbanding OM4.

Mengapakah had jarak untuk 40G dan 100G lebih pendek daripada 10G?

Kerana Penyebaran Modal. Apabila kadar data meningkat (tempoh nadi berkurangan), penerima optik menjadi lebih sensitif kepada "calitan isyarat" (dispersi) yang disebabkan oleh cahaya yang mengambil laluan berbeza melalui teras gentian. Sebilangan kecil penyebaran isyarat yang boleh diterima pada 10Gbps menjadi kegagalan kritikal pada 100Gbps, memaksa jarak fizikal maksimum dikurangkan untuk mengekalkan integriti isyarat.

Pada jarak manakah saya harus bertukar daripada Multimode kepada Single-Mod Fiber?

"Peraturan 150 Meter" ialah amalan terbaik industri.

Di bawah 150 meter: Multimode (OM4) biasanya lebih kos-berkesan kerana optik yang lebih murah.

Lebih 150 meter: Mod-Tunggal (OS2) disyorkan.

Adakah gentian OM4 ke belakang serasi dengan OM3?

Ya, serasi ke belakang sepenuhnya.Gentian OM4 pada asasnya ialah versi "spek lebih tinggi" OM3. Anda boleh memasang kabel OM4 hari ini dan menggunakannya dengan transceiver 10G OM3 yang lebih lama. Pautan akan berfungsi seperti biasa.

Artikel yang Disyorkan