Русский

Одномодовое и многомодовое волокно: в чём разница?

Updated on июн 7, 2022
45.0k

 

Растущий спрос на увеличинную ширину полосы частот и быстрые сетевые соединения значительно увеличивает рост рынка волокна, особенно одномодовое волокно (SMF) и многомодовое волокно (MMF). Несмотря на то, что эти 2 типа кабелей оптического волокна широко применяются в различных областях, часто бывает сложно выбрать нужное волокно, так как разница между одномодовым и многомодовым волокном не всегда ясна. Сегодня мы решили рассмотреть строение волокна, различия в расстоянии передачи данных, цене и цвете волокна. Все это поможет нам сравнить одномодовое волокно и многомодовое волокно и понять разницу и сходство между ними.

 

Разница между одномодовым и многомодовым волокном

Определение

Исходя из определения моды, многомодовое оптическое волокно (MultiMode MM) — тип оптического волокна с большим диаметром сердцевины, проводящей лучи света благодаря эффекту полного внутреннего отражения (в стандартном многомодовом волокне со ступенчатым профилем). Одномодовое оптическое волокно (SingleMode MM)— волокно, основной диаметр сердцевины которого, приблизительно в семь - десять раз больше длины волны, проходящего по нему света.

Диаметр-сердечника

Диаметр сердечника одномодового волокна намного меньше, чем у многомодового. Диаметр многомодового волокна составляет 50 мкм и 62,5 мкм, такая ширина как раз и позволяет подавать несколько мод в одно волокно, но так же и увеличивает вероятность отражения света от внешней поверхности сердечника, что и вызывает затухание сигнала. . У одномодового кабеля, диаметр сердечника составляет 10 мкм и меньше. В волокне с таким диаметром вероятность дисперсии значительно снижается, что позволяет передавать данные на большие расстояния.

Длина волны & Источник света

Из-за большого размера сердечника многомодового волокна, в нем чаще всего используются недорогие источники света, такие как светодиоды (светоизлучающие диоды) и VCSEL (поверхностно-излучающий лазер свертикальным резонатором), которые работают на длине волны 850 нм и 1310 нм. В то время как в одномодовом оптоволокне часто используются лазеры или лазерные диоды для производства света, впрыскиваемого в кабель. Наиболее часто встречающаяся длина волны одномодового волокна составляет 1310 нм и 1550 нм.

Пропускная способность

Ширина полосы пропускания многомодового волокна ограничена его световым режимом, а максимальная ширина полосы в настоящее время составляет 28000 МГц * км волокна OM5. В то время как полоса пропускания одномодового волокна теоретически неограничена, поэтому такое волокно может пропускать один световой режима за один раз.

Кроме того, существуют также некоторые различия между одномодовым и многомодовым оптоволоконным цветовым кодом. Больше узнать об этом вы можете, прочитав статью: “Как определить цветовой код оптоволоконного кабеля?”

Расстояние передачи данных

Как известно, одномодовое волокно подходит для работы на большие расстояния, а многомодовое оптическое волокно предназначено для работы на коротких дистанциях. Давайте определим количественные различия расстояния между одномодовым и многомодовым волокном.

Расстояние оптического патч-корд
Тип оптического патч-корда Fast Ethernet 100BASE-FX 1Gb Ethernet 1000BASE-SX 1Gb Ethernet 1000BASE-LX 10GBASE SR 40GBASE SR4 100GBASE SR10
Одномодовое Волокно OS2 200m 5000m 5000m 10km / /
Многомодовое Волокно OM1 200m 275m 550m (требуется mode conditioning патч-корд) / / /
OM2 200m 550m / / /
OM3 200m 550m 300m 100m 100m
OM4 200m 550m 400m 150m 150m
OM5 200m 550m 300m 400m 400m

Из таблицы видно, что расстояние между кабелями одномодового волокна намного длиннее, чем у многомодового волокна со скоростью передачи данных от 1G до 10G, но многомодовое волокно типа OM3/OM4/OM5 поддерживает более высокую скорость передачи данных. Чаще всего многомодовое оптоволокно используется для организации ЛВС (локально-вычислительной сети) и СКС (структурированной кабельной сети) небольших размеров в рамках одного здания или прилегающих строений (около 500 метров). Волоконно-оптические линии связи с одномодовыми волокнами используют для подключения удаленных зданий, например для организации системы видеонаблюдения в рамках района, города или даже магистрали (1000м и более).

Стоимость проводки кабелей

Стоимость одномодового и многомодового волокна – одна из самых часто обсуждаемых тем на форумах. Для многих людей выбор зависит стоимости оптического модуля, стоимости системы и стоимости установки.

Стоимость оптического модуля

По сравнению с одномодовыми модулями стоимость многомодовых модулей почти в два-три раза ниже. В таблице ниже приведены примеры одномодовых и многомодовых модулей FS.COM, совместимых с оборудованием Cisco.

Скорость Модуль Описание Цена Разница в цене
1G SFP SM Модуль Cisco GLC-LH-SMD Совместимый 1000BASE-LX/LH SFP 1310 нм 10 км DOM 1,380.00 ₽ (включая НДС) 138.00 ₽
SFP MM Модуль Cisco GLC-SX-MMD Совместимый 1000BASE-SX SFP 850nm 550m DOM 1,242.00 ₽ (включая НДС)
10G SFP+ SM Модуль Cisco SFP-10G-LR Совместимый 10GBASE-LR SFP+ 1310nm 10km DOM 3,726.00 ₽ (включая НДС) 966.00 ₽
SFP+ Модуль Cisco SFP-10G-SR Совместимый 1000BASE-SR SFP+ 850nm 550m DOM 2,760.00 ₽ (включая НДС)
40G QSFP+ SM Модуль Cisco QSFP-40G-LR4 Совместимый 40GBASE-LR4 и OTU3 QSFP+ 1310nm LC 10km DOM 42,642.00 ₽ (включая НДС) 37620.00 ₽
QSFP+ MM Модуль Cisco 40GBASE-SR4 Совместимый QSFP-40G-SR4 QSFP+ 850nm 150m MTP/MPO DOM 5,382.00 ₽ (включая НДС)
100G QSFP28 SM QSFP28 Cisco QSFP-100G-LR4-S 100GBASE-LR4 1310nm 10km Совместимый Модуль 68,862.00 ₽ (включая НДС) 55200.00 руб
QSFP28 MM Модуль QSFP28 Cisco QSFP-100G-SR4-S Совместимый 100GBASE-SR4 850nm 100m DOM 13,662.00 ₽ (включая НДС)

Из таблицы видно, что разница в ценах сильно возрастает с увеличением скорости передачи данных.

Стоимость системы

Одномодовое волокно, как правило, ориентировано на работу на большие расстояния, что требует использования модулей с лазерами, которые работают на более длинных волнах с более узкой спектральной шириной. Эти характеристики трансивера в сочетании с необходимостью более точного выравнивания и более прочных разъемов для меньших диаметров сердечника приводят к значительно более высокой стомости модулей и общим более высоким затратам на одноканальные волоконно-оптические соединения.

Способы изготовления модулей в на базе VCSEL, которые оптимизированы для использования с многомодовыми волокнами, легче встраиваются в массивные устройства и являются более дешевыми по сравнению с эквивалентными одномодовыми трансиверами. Несмотря на использование нескольких волоконно-оптических линий и массивов с несколькими трансиверами, существует значительная экономия по сравнению с одномодовыми технологиями, использующими одно- или многоканальную работу по симплекс-дуплексному подключению.

Стоимость установки

Одномодовое волокно часто стоит меньше, чем многомодовое волокно. При построении волоконно-оптической сети 1G, которую вы хотите модернизировать до 10G или быстрее, в конечном итоге экономия на стоимости волокна для одномодового режима позволяет сэкономить половину цены. В то время как многомодовые волокна OM3 или OM4 увеличивают стомость на 35% для SFP модулей. Одномодовое волокно более дорогое, но затраты на замену многомодового волокна значительно выше, особенно если они следуют в порядке: OM1-OM2-OM3-OM4. Для разницы между OM3 и OM4, пожалуйста, прочтите: OM3 патч-корд vs OM4 патч-корд: какой выбрать?

На сегодняшний день цена на использования одномодового режима снижается. Но если вам необходимо 10G соединение, до сих пор возможно использовать многомодовый режим работы.

Области применения

Сценарии применения одномодового и многомодового волокна различны. И клиенты могут сделать наиболее подходящий выбор в соответствии с своими потребностями и различными характеристиками одномодового и многомодового волокна.

Одномодовое волокно используется:

  • при необходимости укладки кабеля на расстояния более 500м (прежде всего для магистральных соединений между удаленными крупными узлами);

  • в региональных линиях, линиях связи между городскими узлами, в выделенных оптических каналах на большие расстояния, в магистралях к оборудованию операторов мобильной связи;

  • в системах GPON с доведением волокна до конечного пользователя;

  • в подводных кабельных линиях связи;

  • в ЦОД, кампусах и университетов.

Многомодовое волокно используется:

  • для передачи данных в пределах одного здания между кроссовыми и серверными комнатами на разных этажах или в разных корпусах;

  • в магистралях между зданиями, если расстояние не превышает 550м;

  • в горизонтальных сегментах СКС и в системах FTTD (fiber-to-the-desk), где устанавливаются пользовательские рабочие станции с многомодовыми оптическими сетевыми картами;

  • при экономии затрат и менее требованиях к количеству поворотов/спусков и адиусу;

  • в ЦОД, в дополнение к одномодовому волокну и офисе.

Вывод

Одномодовое волокно подходит для приложений передачи данных на длинные расстояния и широко используется в сетях операторов связи, MAN и PON. Многомодовое волокно имеет более короткий охват и широко используется на предприятиях, в центрах обработки данных и локальных сетях. Независимо от того, какой из них вы выбираете, исходя из общей стоимости волокна, выбор того, который наилучшим образом соответствует потребностям вашей сети, является важной задачей для каждого сетевого дизайнера.

9

Вас также может заинтересовать