Sợi OS2 và OM1-OM5: Tốc độ, Khoảng cách và Công dụng

OS2 là cáp quang đơn mode, được thiết kế để truyền-khoảng cách xa. OM1, OM2, OM3, OM4 và OM5 là các loại cáp quang đa mode, được thiết kế cho các liên kết ngắn hơn, tốc độ cao- bên trong các tòa nhà, khuôn viên trường và trung tâm dữ liệu.

Trong thực tế, OS2 là lựa chọn tốt nhất cho các liên kết chế độ đơn đường dài và bất kỳ đường dẫn nào phải mở rộng quá vài trăm mét, trong khi OM3 và OM4 thường được ưu tiên cho các kết nối đa chế độ doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu tầm ngắn. OM5 nhắm đến các ứng dụng băng rộng cụ thể, còn OM1 và OM2 hiện chủ yếu được sử dụng để bảo trì cũ.

Hướng dẫn này so sánh sáu loại sợi theo kích thước lõi, bước sóng, băng thông phương thức và khoảng cách được hỗ trợ ở 1G, 10G, 40G và 100G, sau đó hướng dẫn cách chọn, trộn và xác định chúng trong mạng thực.

Hệ điều hành Singlemode và OM Multimode

Sợi hệ điều hành (Chế độ đơn quang) có lõi nhỏ 9/125 µm và mang một đường ánh sáng chính ở bước sóng 1310 nm hoặc 1550 nm. Lõi hẹp gần như loại bỏ sự phân tán phương thức, đó là lý do tại sao cáp quang singlemode thống trị các đường trục viễn thông, mạng lưới đô thị và kết nối trung tâm dữ liệu.

Sợi OM (Đa quang học) có lõi lớn hơn - 62.5/125 µm đối với OM1, 50/125 µm đối với OM2 đến OM5 - và mang nhiều đường ánh sáng đồng thời ở bước sóng 850 nm hoặc 1300 nm. Lõi rộng hơn cho phép các bộ thu phát LED hoặc VCSEL rẻ hơn, giúp sợi quang đa mode trở nên hấp dẫn đối với các liên kết ngắn bên trong tòa nhà hoặc hội trường trung tâm dữ liệu.

Một quy tắc thực tế được hầu hết các kỹ sư hệ thống cáp sử dụng:

• Sử dụngDây vá đơn mode OS2khi khoảng cách, quang học chế độ đơn trong tương lai hoặc việc xây dựng-để-tòa nhà trở thành vấn đề quan trọng.
• Sử dụng OM3 hoặc OM4 cho hầu hết các liên kết-tầm ngắn hiện đại 10G, 25G, 40G và 100G bên trong trung tâm dữ liệu.
• Chỉ sử dụng OM5 khi thiết kế bộ thu phát đặc biệt có lợi từ quang học băng rộng hoặc SWDM.
• Giữ OM1 và OM2 để duy trì cơ sở hạ tầng cũ hiện có thay vì để triển khai-tốc độ cao mới.

• 

Bảng so sánh OS2 và OM1, OM2, OM3, OM4, OM5

Bảng dưới đây tóm tắt những khác biệt cốt lõi. Khoảng cách giả sử các bộ thu phát dựa trên tiêu chuẩn-chẳng hạn như 1000BASE-SX/LX, 10GBASE-SR/LR, 40GBASE-SR4 và 100GBASE-SR4 như được xác định trong IEEE 802.3; phạm vi tiếp cận thực tế phụ thuộc vào quang học, mất liên kết và các đầu nối được sử dụng.

Khoảng cách OS2, OM3, OM4 và OM5 theo tốc độ

Đây là câu hỏi mà hầu hết các kỹ sư thực sự muốn được giải đáp: mỗi sợi quang thực sự sẽ truyền được tốc độ Ethernet nhất định bao xa? Những con số dưới đây theo sauTiêu chuẩn Ethernet IEEE 802.3vàTIA-492phân loại sợi đa mode.

Hai mẫu nổi bật. Đầu tiên, OM4 giúp bạn có phạm vi tiếp cận lớn hơn 30–50% so với OM3 ở mức 10G và 100G, đồng thời khoảng trống đó thường xứng đáng với mức chênh lệch giá nhỏ đối với bất kỳ loại cáp nào mà bạn không thể dễ dàng thay thế sau này. Thứ hai, OS2 là cáp quang duy nhất trong danh sách này xử lý các liên kết quy mô km- mà không cần tái tạo tích cực, đó là lý do tại sao nó chiếm ưu thế trong các mạng trục của trường và kết nối trung tâm dữ liệu.

Sợi OS2 là gì?

OS2 là sợi quang đơn mode cực đại-nước{2}}thấp (ITU-T G.652.D) được tối ưu hóa để truyền khoảng cách-dài và hiệu suất-cao trên toàn bộ phạm vi 1260–1625 nm. Vì lõi 9 µm về cơ bản hỗ trợ một chế độ truyền nên độ phân tán phương thức bị loại bỏ và độ phân tán màu sắc trở thành hệ số giới hạn - và có thể được bù bằng điện tử hoặc bằng sợi quang dịch chuyển{12}}phân tán.

OS2 là lời kêu gọi phù hợp cho mạng viễn thông, liên kết nhà cung cấp dịch vụ, mạng lưới tàu điện ngầm, đường trục dài và kết nối trung tâm dữ liệu. Nếu thiết kế của bạn cần băng qua đường, bãi đỗ xe, ranh giới khu nhà hoặc đi qua khuôn viên nhiều tòa nhà, OS2 hầu như luôn là lựa chọn cơ sở hạ tầng an toàn hơn. Sợi singlemode mới cũng chiếm một phần nhỏ trong chi phí nhân công và ống dẫn, do đó,-việc xác định quá mức hiếm khi gây tổn hại.

Tuy nhiên, OS2 không phải lúc nào cũng là lựa chọn rẻ nhất cho các liên kết ngắn. Đối với một máy chủ 30 m-để-chuyển đổi bước nhảy bên trong một hàng giá đỡ, quang học đa chế độ dựa trên VCSEL- trên OM3 hoặc OM4 thường rẻ hơn so với bộ thu phát chế độ đơn 1310 nm và sự khác biệt sẽ tăng lên nhanh chóng trên hàng trăm cổng.

Sợi OM1, OM2, OM3, OM4 và OM5 là gì?

Tất cả năm loại OM đều là đa chế độ, nhưng chúng khác nhau về kích thước lõi, băng thông chế độ và quang học mà chúng được thiết kế để hoạt động. Khoảng cách giữa OM1/OM2 (kỷ nguyên LED{3}}) và OM3/OM4/OM5 (được tối ưu hóa-laser) là điều quan trọng nhất cần hiểu.

OM1 (62,5/125 µm)

OM1 là sợi quang đa mode 62,5 µm ban đầu chạy hầu hết các mạng LAN doanh nghiệp những năm 1990 và đầu{8}}những năm 2000. Nó vẫn hỗ trợ 1 Gigabit Ethernet trên 275 m trên 1000BASE{11}}SX, nhưng ở 10G, nó chỉ đạt 33 m - quá ngắn đối với hầu hết các đường dẫn mạng thực. Nếu bạn tìm thấy OM1 trong một tòa nhà văn phòng cũ, việc lập ngân sách cho OM4 mới thường an toàn hơn là đẩy 10G trở lên so với nhà máy hiện có. Bạn vẫn có thể tìm nguồnDây vá OM{0}}/125để thay thế cổng cũ.

OM2 (50/125 µm)

OM2 giảm lõi xuống còn 50 µm và tăng gần gấp đôi băng thông phương thức so với OM1, nhưng nó đi trước tối ưu hóa laser. Nó xử lý 10GBASE-SR đến 82 m, đủ cho nhiều liên kết trong-rack và trong-hàng, nhưng đây không phải là loại cáp quang phù hợp để cài đặt trong bản dựng mới.Dây vá OM2vẫn hữu ích khi bạn cần tương tác rõ ràng với đường trục OM2 đã cài đặt.

OM3 (Laser-được tối ưu hóa 50/125 µm)

OM3 là sợi quang đa mode đầu tiên được thiết kế cho bộ thu phát VCSEL 850 nm, với băng thông phương thức 2000 MHz·km. Nó đạt tới 300 m ở 10G, 100 m ở 40GBASE-SR4 và 70 m ở 100GBASE-SR4. Đối với việc vá các hàng{14}}thiết bị và hàng trung tâm dữ liệu ngắn trong đó 10G là mục tiêu dài hạn,Dây vá OM3thường là lựa chọn-hiệu quả nhất về mặt chi phí.

OM4 (Laser{1}}được tối ưu hóa 50/125 µm)

OM4 giữ nguyên hình dạng 50/125 và khả năng tương thích đầu nối như OM3 nhưng tăng hơn gấp đôi băng thông phương thức lên 4700 MHz·km. Kết quả thực tế là 400 m ở 10G, 150 m ở 40G-SR4 và 100 m ở 100G-SR4. Đối với các bản dựng{16}phạm vi tiếp cận ngắn mới, chênh lệch chi phí giữa OM3 vàDây vá OM4nhỏ so với công sức kéo cáp nên OM4 đã trở thành mặc định cho hầu hết hệ thống cáp trung tâm dữ liệu hiện đại.

OM5 (Đa chế độ băng rộng)

OM5 được thiết kế để ghép kênh phân chia bước sóng ngắn (SWDM), mang bốn bước sóng từ 850 nm đến khoảng 953 nm trên một cặp đa mode. Với bộ thu phát SWDM, OM5 đạt xa hơn OM4 - 150 m ở 100GBASE-SWDM4, chẳng hạn như - và tăng gấp bốn lần công suất trên cùng một số lượng sợi quang. Không có hệ thống quang học SWDM, OM5 hoạt động về cơ bản giống như OM4. Không trả phí OM5 trừ khi thiết kế mạng của bạn thực sự sử dụng bộ thu phát băng rộng.

Cách chọn giữa cáp quang Singlemode và Multimode

Quy trình năm bước đơn giản giúp phát hiện hầu hết các lỗi lựa chọn.

Bước 1 - Xác nhận khoảng cách liên kết

Khoảng cách là bộ lọc đầu tiên. Nếu một liên kết chạy giữa hai tòa nhà, xuyên qua khuôn viên trường hoặc dọc theo tuyến viễn thông, OS2 hầu như luôn là cách gọi an toàn hơn -, đẩy đa chế độ đến gần giới hạn khoảng cách của nó sẽ tiêu tốn ngân sách mất liên kết và không còn khoảng trống cho các nâng cấp trong tương lai. Bên trong một phòng trung tâm dữ liệu hoặc phòng thiết bị, OM3 hoặc OM4 thường là đủ.

Bước 2 - Xác nhận tốc độ yêu cầu và thời hạn nâng cấp

Nếu liên kết hôm nay là 1G nhưng lần làm mới tiếp theo là 25G hoặc 100G, hãy thiết kế cho tốc độ tiếp theo chứ không phải tốc độ hiện tại. OM1 và OM2 giảm ở mức 10G+ trên khoảng cách thực tế; OM3 bao phủ 10G một cách thoải mái nhưng siết chặt ở mức 40G/100G; OM4 mua khoảng không có ý nghĩa; OS2 bao gồm mọi tốc độ Ethernet được xác định cho đến nay.

Bước 3 - Kiểm tra nhà máy cáp hiện có

Trước khi sử dụng lại cáp quang đã lắp đặt, hãy xác minh:

• Loại sợi và kích thước lõi (OS2, OM1, OM2, OM3, OM4 hoặc OM5).
• Loại trình kết nối - LC, SC, ST hoặcMPO/MTP cho quang học song song.
• Phân cực (A, B hoặc C) cho các liên kết song song và đột phá.
• Suy hao chèn và tổng quỹ liên kết, được xác thực bằng OTDR hoặc trình kiểm tra tổn thất chèn-.
• Điều kiện-mặt cuối - kiểm tra mọi cổng được kết nối bằng phạm vi sợi quang trước khi bật quang học-tốc độ cao.

Trao đổi bộ thu phát mà không kiểm tra nhà máy là nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến lỗi "liên kết sẽ không xuất hiện" trong các mạng kế thừa hỗn hợp.

Bước 4 - Nối bộ thu phát và đầu nối với cáp

Cáp, đầu nối và quang học là một hệ thống. Mô-đun 10GBASE-LR cần có cáp quang singlemode; mô-đun SR 10GBASE-cần OM3 trở lên. Mô-đun SR4 40GBASE-SR4 hoặc 100GBASE{11}}SR4 cần liên kết MPO song song 8 sợi. Trước khi đặt hàng sợi, hãy xác nhậnloại máy thu phát, bước sóng, giao diện đầu nối, cấu trúc liên kết song công-so với{1}}song song và tổng ngân sách liên kết.

Bước 5 - Lập kế hoạch cho lần nâng cấp tiếp theo

Cáp rẻ nhất hiện nay thường không phải là cáp rẻ nhất trong suốt vòng đời của mạng vì việc kéo lại cáp quang rất tốn kém. Đối với các cuộc chạy nhiều chế độ mới, OM4 thường là đặt cược dài hạn-an toàn hơn OM3; đối với bất kỳ con đường nào mà một ngày nào đó có thể cần phát triển vượt quá vài trăm mét, OS2 là lựa chọn cấu trúc phù hợp ngay từ ngày đầu tiên.

Chất xơ được đề xuất theo ứng dụng

Mạng LAN doanh nghiệp

Đối với các đường chạy ngang ngắn bên trong tòa nhà, OM3 hoặc OM4 là lựa chọn thông thường. Đối với các đường nối và các liên kết xây dựng-trong khuôn viên trường, OS2 phải được đưa vào thiết kế ngay cả khi ngày nay đa chế độ được chấp nhận.

Trung tâm dữ liệu

OM4 là mặc định thực tế cho phạm vi tiếp cận ngắn 10G, 25G, 40G và 100G trong hàng. OM5 chỉ đáng được chỉ định ở đâu SWDM hoặc quang học băng rộng 850–953 nm khác là một phần của kế hoạch mạng. Đối với kết nối trung tâm dữ liệu giữa các hội trường hoặc địa điểm, OS2 là xương sống phù hợp.

Xương sống của trường

OS2 thắng về khoảng cách và khả năng mở rộng trong tương lai. Nhiều chế độ vẫn có thể hoạt động đối với các ống nâng ngắn hơn-trong tòa nhà, nhưng OS2 mang lại nhiều khoảng trống hơn cho cả phạm vi tiếp cận và tăng trưởng công suất.

Viễn thông và đường dài

Chỉ chế độ đơn. Đa chế độ không được thiết kế để truyền đường dài-ở bất kỳ tốc độ nào.

Bảo trì mạng kế thừa

Bạn vẫn có thể gặp OM1 hoặc OM2 trong các tòa nhà cũ. Trước tiên, hãy xác định sợi hiện có - bằng hình ảnh nhanh về màu vỏ và kích thước lõi ở đầu cắt thường là đủ - và chỉ sau đó mới lên kế hoạch nâng cấp bộ thu phát.

Bạn có thể kết hợp OS2, OM3, OM4 và OM5 không?

Các câu hỏi về khả năng tương thích thúc đẩy nhiều hoạt động triển khai hơn bất kỳ lựa chọn thông số kỹ thuật đơn lẻ nào.

Singlemode và multimode không bao giờ trộn lẫn.Lõi OS2 9 µm và lõi OM 50 µm có cấu hình chế độ hoàn toàn khác nhau. Việc kết nối chúng - thậm chí trong thời gian ngắn thông qua bộ chuyển đổi - sẽ gây ra mất mát chèn lớn và liên kết không ổn định. Luôn kết hợp bộ thu phát với loại sợi.

OM3 và OM4 tương thích về mặt vật lývì cả hai đều sử dụng lõi được tối ưu hóa-laser 50/125 µm. Bạn có thể kết nối chúng thông qua cùng một đầu nối LC hoặc MPO, nhưng liên kết sẽ hoạt động ở mức thấp hơn trong hai xếp hạng. Đối với các lần chạy dài 40G hoặc 100G, hãy giữ toàn bộ kênh trên OM4 hoặc OM5.

OM5 tương thích ngược với OM4cho các máy thu phát 850 nm tiêu chuẩn. Lợi thế băng rộng của OM5 chỉ xuất hiện khi SWDM hoặc quang học đa chế độ đa bước sóng khác được sử dụng từ đầu đến cuối.

Nên tránh trộn OM1/OM2 với OM3/OM4trên các liên kết tốc độ cao. Lõi 62,5 µm đến 50 µm không khớp và sự khác biệt về khởi động đèn LED-so với-VCSEL tạo ra tổn thất khó lường.

Mã màu sợi quang và cách xác định cáp hiện có

Màu áo khoác sauTIA-598-Dquy ước ở hầu hết các thị trường:

• OS2 singlemode - màu vàng.
• OM1 và OM{1}} màu cam.
• OM3 và OM{1}} aqua (OM4 đôi khi xuất hiện dưới dạng tím erika từ một số nhà sản xuất).
• OM5 - màu xanh chanh.

Riêng màu sắc không phải là bằng chứng về loại sợi - một số OM4 đời đầu đã được vận chuyển trong nước giống hệt OM3 và việc đổi màu xảy ra khi sửa chữa. Khi nghi ngờ, hãy đọc bản in trên áo khoác, kiểm tra hồ sơ nhà cung cấp hoặc đo liên kết bằng OTDR.

Những sai lầm thường gặp khi chọn cáp quang

Năm lỗi gây ra hầu hết các vấn đề tại hiện trường:

1. Giả sử OM5 tự động tốt hơn OM4.Không có hệ thống quang học SWDM, OM5 hoạt động giống như OM4 với chi phí cao hơn đáng kể.
2. Chỉ chọn tốc độ mà bỏ qua khoảng cách.100GBASE-SR4 đạt 70 m trên OM3 nhưng chỉ đạt 100 m trên OM4 - đường bạn có thể xây dựng ở 70 m có thể không thành công ở 90 m.
3. Trộn các danh mục cáp quang trên cùng một kênh tốc độ cao.Giữ toàn bộ liên kết trên một loại sợi, đặc biệt là trên 10G.
4. Đặt hàng cáp trước khi xác nhận quang học và ngân sách liên kết.Sợi hiếm khi bị hỏng; tổ hợp đầu nối-sợi-của bộ thu phát là.
5. Quên đánh giá áo khoác.Các yêu cầu về Plenum (CMP), ống đứng (CMR), LSZH, trong nhà-ngoài trời hoặc bọc thép được quyết định bởi môi trường lắp đặt chứ không phải loại sợi.

Khuyến nghị cuối cùng

• Chọn OS2 cho các liên kết đường dài-, đường trục trong khuôn viên trường, các tuyến viễn thông, kết nối trung tâm dữ liệu và bất kỳ đường dẫn nào cần khoảng trống hàng thập kỷ.
• Chọn OM4 làm mặc định cho các cài đặt đa chế độ dành cho doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu phạm vi tiếp cận ngắn mới.
• Chỉ chọn OM3 khi liên kết thực sự ngắn và 10G là mục tiêu-dài hạn.
• Chọn OM5 khi SWDM hoặc đa chế độ băng rộng rõ ràng là một phần của thiết kế.
• Chỉ sử dụng OM1 và OM2 để bảo trì cũ.

Cáp quang phù hợp không phải là cáp mới nhất hoặc đắt nhất. Cáp có kích thước lõi, băng thông phương thức, đầu nối, định mức vỏ và khoảng cách được hỗ trợ phù hợp với bộ thu phát và ngân sách liên kết mà bạn thực sự cần - hôm nay và ở hai lần nâng cấp tiếp theo.