Kennis

Glasvezel vormt de basis van moderne communicatienetwerken, maar is niet één enkel product. De twee belangrijkste soorten optische vezels zijnsingle-mode glasvezel(SMF) enmultimode glasvezel(MMF). Het begrijpen van het verschil tussen deze twee typen glasvezelkabels - en weten wanneer je ze allemaal moet gebruiken - is essentieel voor iedereen die een netwerkimplementatie plant, de bestaande infrastructuur upgradet of glasvezel specificeert voor een datacenter, campus of telecomproject.

In deze handleiding wordt uitgelegd hoe glasvezel wordt geclassificeerd, worden de belangrijkste subtypen en standaarden binnen elke categorie opgesplitst en worden praktische richtlijnen gegeven voor het kiezen van de juiste glasvezel voor uw netwerk.

Hoe optische vezels worden geclassificeerd

Eén reden waarom vezeltypen verwarrend kunnen lijken, is dat er verschillende geldige manieren zijn om optische vezels te classificeren. De meest voorkomende methoden zijn:

• Door lichtvoortplanting (modus):single-mode glasvezel versus multimode glasvezel - het meest praktische uitgangspunt voor de meeste kopers.
• Volgens brekingsindexprofiel:step-index fiber vs graded-index fiber - beschrijft hoe de brekingsindex van de kern is gestructureerd.
• Op materiaal:glasvezel vskunststof optische vezel- definieert waar de vezel van is gemaakt.
• Volgens normen:OM-klassen (OM1–OM5) voor multimode; G.652, G.657 en andereITU-T G.65x-aanbevelingenvoor enkele-modus.

Voor technici, netwerkplanners en inkoopteams is de nuttigste aanpak om te beginnen met de beslissing in één-modus versus multimodus, en vervolgens te beperken op basis van standaard- en implementatiescenario. De andere classificatiemethoden - brekingsindexprofiel, materiaal - bieden nuttige achtergrondinformatie, maar zijn zelden bepalend voor de primaire aankoopbeslissing bij reguliere netwerkprojecten.

Single-modus versus multimode glasvezel: belangrijkste verschillen

Single-glasvezelheeft een kleine kern (meestal ongeveer 8–10 µm) waardoor slechts één lichtmodus zich kan voortplanten. Hierdoor wordt modale spreiding geëlimineerd en kunnen signalen lange afstanden afleggen met minimale verslechtering - waardoor het de standaardkeuze wordt voor telecombackbones, metronetwerken, toegangsnetwerken en lange- verbindingen.

Multimode glasvezelheeft een grotere kern (50 µm of 62,5 µm) die vele lichtmodi tegelijkertijd ondersteunt. Het wordt op grote schaal ingezet voor links- met een kleiner bereik in bedrijfsgebouwen, campusbackbones endatacentra, waarbij de verbindingsafstanden doorgaans minder dan een paar honderd meter bedragen.

Een veel voorkomende misvatting is dat alleen de kabelprijs bepaalt welke glasvezel goedkoper is. In de praktijk zijn de totale systeemkosten sterk afhankelijk van zendontvangers, connectoren en installatiearbeid. Voor bedrijfs- en datacenteromgevingen met een kort- bereik levert multimode glasvezel vaak lagere totale systeemkosten op, omdat compatibele VCSEL-gebaseerde transceivers en connectoren goedkoper zijn dan single- optica. Naarmate de verbindingsafstand groter wordt, wordt single-mode echter noodzakelijk, ongeacht de kosten, omdat multimode glasvezel de signaalkwaliteit over grotere afstanden niet kan handhaven.

Multimode glasvezeltypen: OM1, OM2, OM3, OM4 en OM5

Multimode glasvezel is verder onderverdeeld in kwaliteiten die worden gedefinieerd door deTIAen ISO/IEC-normen. Deze kwaliteiten - OM1 tot en met OM5 - verschillen voornamelijk in modale bandbreedte, die bepaalt hoe ver ze gegevens kunnen verzenden bij een bepaalde snelheid.

OM1 en OM2: oudere multimode glasvezel

OM1-vezel gebruikt een kern van 62,5 µm en is oorspronkelijk ontworpen voor op LED-gebaseerde lichtbronnen. OM2 gebruikt een kern van 50 µm en was aanvankelijk ook ontworpen voor LED-transmissie. Beide kwaliteiten hebben volgens moderne normen een beperkte bandbreedte en worden geclassificeerd als oudere vezeltypes. De TIA beveelt dat aannieuwe installaties gebruiken OM3, OM4 of OM5in plaats van OM1 of OM2.

Als je OM1 of OM2 in een bestaand gebouw tegenkomt, kan het zijn dat deze nog steeds 1 Gigabit Ethernet-verkeer over korte afstanden vervoert. Maar bij elk nieuw bekabelingsproject beperkt het specificeren van OM1 of OM2 toekomstige upgrade-opties en moet dit in het algemeen worden vermeden.

OM3: Laser-geoptimaliseerde multimode voor 10G en hoger

OM3 was de eerste multimode vezelkwaliteit die speciaal werd ontworpen voor VCSEL-laserbronnen bij 850 nm. Het heeft een effectieve modale bandbreedte (EMB) van 2000 MHz · km bij 850 nm, en ondersteunt 10 Gigabit Ethernet tot 300 meter. OM3 blijft een haalbare optie voor bedrijfsnetwerken waar 10G-verbindingen domineren en de afstanden gematigd zijn.

OM4: hogere bandbreedte voor datacenter- en campusverbindingen

OM4 biedt een EMB van 4700 MHz · km bij 850 nm -, meer dan het dubbele van die van OM3. Hierdoor kan het 10 Gigabit Ethernet tot 400 meter en 100 Gigabit Ethernet (100GBASE-SR4) tot 100 meter ondersteunen. Voor veel vernieuwingsprojecten voor datacenters en nieuwe backbone-implementaties op de campus vindt OM4 de juiste balans tussen prestaties, bereik en kosten.

OM5: Breedband Multimode voor transmissie met meerdere-golflengten

OM5, ook bekend als wideband multimode fiber (WBMMF), is gespecificeerd op zowel 850 nm als 953 nm. Het is ontworpen ter ondersteuning van korte-golflengteverdelingsmultiplexing (SWDM), waarbij meerdere golflengten (doorgaans 850, 880, 910 en 940 nm) via één enkel vezelpaar worden verzonden. Dit maakt OM5 relevant wanneer uw routekaart op SWDM-gebaseerde transceivers voor 40G-, 100G- of 400G-transmissie omvat.

OM5 is echter niet automatisch vereist voor elk modern multimode netwerk. Als uw implementatie gebruikmaakt van standaard 850 nm-transceivers zonder SWDM, biedt OM4 dezelfde prestaties tegen lagere kabelkosten. Evalueer OM5 wanneer multi-golflengtestrategieën deel uitmaken van uw daadwerkelijke upgradeplan - en niet standaard.

OM3 versus OM4 versus OM5: snelle beslissingsgids

Vezeltypen met enkele-modus: G.652 versus G.657

Single{0}}glasvezelstandaarden worden gedefinieerd door deITU-T(Internationale Telecommunicatie-unie – Sector voor standaardisatie van telecommunicatie). Hoewel er verschillende G.65x-aanbevelingen zijn, zijn er twee het belangrijkst voor de meeste implementatiebeslissingen: G.652 en G.657.

G.652: de standaard single- glasvezel

ITU-T G.652 is de meest geïnstalleerde single- glasvezel ter wereld. Het werd voor het eerst gestandaardiseerd in 1984 en specificeert een vezel met een dispersiegolflengte van nul- nabij 1310 nm, geoptimaliseerd voor gebruik in de 1310 nm-band en ook bruikbaar in de 1550 nm-band. De meest actuele subcategorie, G.652.D, elimineert de waterpiek voor werking op volledig-spectrum en biedt betere prestaties op het gebied van polarisatiemodusdispersie (PMD) -, waardoor deze geschikt is voor CWDM- en DWDM-systemen.

G.652 blijft de standaardkeuze voor algemene- doeleindensingle-mode glasvezelin backbone-, metro- en transportnetwerken waar de vereisten voor de buigradius- standaard zijn (minimale buigradius van 30 mm).

G.657: Bend-ongevoelige single--modus glasvezel

ITU-T G.657 is gemaakt om de buiguitdagingen aan te pakken die zich voordoen in toegangsnetwerken, binnenbekabeling en omgevingen- met beperkte ruimte, zoals datacenters. G.657-vezels tolereren kleinere buigradii met aanzienlijk minder signaalverlies vergeleken met G.652.

Er zijn twee hoofdcategorieën binnen G.657:

• Categorie A (G.657.A1, G.657.A2):Volledig compatibel met G.652.D, wat betekent dat ze overal kunnen worden ingezet waar G.652.D is gespecificeerd, terwijl ze ook verbeterde buigprestaties bieden. G.657.A1 ondersteunt een minimale buigradius van 10 mm; G.657.A2 ondersteunt 7,5 mm.
• Categorie B (G.657.B2, G.657.B3):Geoptimaliseerd voor zeer krappe bochten bij korte- toegangen en binnenomgevingen, waarbij B3 een minimale buigradius van 5 mm ondersteunt. Categorie B-vezels voldoen mogelijk niet volledig aan de G.652.D-specificaties voor chromatische dispersie, maar ze zijn systeem-compatibel voor gebruik van toegangsnetwerken.

Bij toegangsimplementaties waarbij glasvezel door nauwe stijgbuizen, kleine behuizingen of rond scherpe hoeken moet lopen, verminderen G.657-vezels het risico op overmatig buigverlies. In datacenteromgevingen met een hoge-dichtheidpatchsnoerroutering biedt G.657.A--compatibele glasvezel een aanzienlijk voordeel ten opzichte van standaard G.652.

G.652 versus G.657: wanneer moet u ze kiezen?

Stap-Index versus beoordeeld-Indexvezel

Een andere manier om optische vezels te classificeren is op basis van het brekingsindexprofiel. In eenstap-indexvezel, de brekingsindex is uniform over de kern en daalt scherp bij de kern-bekledingsgrens. In eenbeoordeelde-indexvezel neemt de brekingsindex geleidelijk af vanaf het midden van de kern tot aan de bekleding.

Dit onderscheid is van belang omdat het brekingsindexprofiel rechtstreeks van invloed is op de modale spreiding. Bij stap-index multimode glasvezel reizen verschillende vormen van licht met verschillende snelheden door een uniforme kern, waardoor signalen op verschillende tijdstippen arriveren en de bandbreedte wordt beperkt. Bij multimode glasvezel met graded{3}}index zorgt de variërende brekingsindex ervoor dat lichtstralen verder van het kerncentrum sneller reizen, waardoor hun langere pad gedeeltelijk wordt gecompenseerd. Dit egalisatie-effect vermindert de modale spreiding aanzienlijk en maakt een hogere bandbreedte over langere afstanden mogelijk.

Vrijwel alle moderne multimode glasvezel die wordt gebruikt in datacommunicatie - OM2, OM3, OM4 en OM5 - heeft een index-. Step-index multimode glasvezel wordt voornamelijk geassocieerd met oudere ontwerpen en speciale toepassingen zoals optische kunststofvezels (POF). Single{9}}mode-glasvezel gebruikt daarentegen standaard een stap-indexprofiel, maar omdat slechts één modus zich voortplant, is modale spreiding niet van toepassing.

Glasvezel versus kunststof optische vezel

De meeste optische vezels die worden gebruikt in telecommunicatie- en datanetwerken zijn gemaakt van silicaglas. Glasvezel biedt een lage demping, hoge bandbreedte en geschiktheid voor transmissie over lange- afstanden. Alle hierboven besproken OM- en G.65x-normen zijn van toepassing op glasvezel.

Kunststof optische vezel(POF) maakt gebruik van een polymeerkern, doorgaans met een indexontwerp met grote stappen. Het is gemakkelijker af te sluiten en flexibeler dan glasvezel, maar heeft een veel hogere demping en een lagere bandbreedte. POF wordt gebruikt in korte-linktoepassingen zoals autonetwerken, audio-/videoverbindingen in huis en industriële detectie - en niet in reguliere communicatienetwerken met hoge- hoge capaciteit.

Hoe u de juiste glasvezel voor uw netwerk kiest

In plaats van vezelselectie als een oefening uit het leerboek te behandelen, moet u deze benaderen als een praktische beslissing op basis van uw specifieke inzet. Dit zijn de belangrijkste factoren, toegepast op veelvoorkomende scenario's:

1. Bepaal uw afstandsvereisten

Als uw verbindingen groter zijn dan een paar honderd meter, is single{0}}glasvezel doorgaans de enige haalbare optie. Voor verbindingen onder de 300–400 meter - gebruikelijk binnen gebouwen, tussen gebouwen op een campus of binnen eendatacentrum- multimode glasvezel kan de vereiste prestaties leveren tegen lagere totale kosten.

2. Evalueer de totale systeemkosten, niet alleen de kabelprijs

Multimode glasvezelkabel kan in sommige markten per meter iets duurder zijn dan single-mode, maar multimodezendontvangersen connectoren zijn doorgaans veel goedkoper. Voor links- met een kort bereik in datacenters en bedrijfsomgevingen wegen de besparingen op de transceiver vaak op tegen het eventuele verschil in kabelkosten. Naarmate de vereisten voor bereik toenemen, verschuift de economie naar single-modus.

3. Beoordeel de fysieke installatieomgeving

In toegangsnetwerken, stijgleidinginstallaties en kabelbeheerscenario's met hoge{0}}dichtheid zijn krappe bochten onvermijdelijk. Als u onder deze omstandigheden single{2}}glasvezel implementeert, specificeert uG.657 buig-ongevoelige vezelvermindert het risico op overmatige demping in bochten. Voor binnen enkabel voor binnentoepassingen waarbij de routering beperkt is, is dit vooral belangrijk.

4. Plan voor snelheid en upgradepad

Als u een nieuwe multimode-infrastructuur bouwt, vermijd dan het opgeven van OM1 of OM2. Voor 10G–100G-vereisten is OM4 de meest gebruikelijke keuze. Als de routekaart van uw organisatie SWDM-gebaseerde transceivers omvat, evalueer dan OM5. Voor single-mode biedt G.657.A-compatibele glasvezel achterwaartse compatibiliteit met G.652.D en biedt tegelijkertijd een betere buigtolerantie - waardoor het een verstandige standaard is voor nieuwe single- installaties met singlemode.

5. Denk aan kabelconstructie en milieu

Het type optische vezel in een kabel staat los van de constructie van de kabel. Dezelfde single{1}}mode of multimode glasvezel kan worden ingebouwdondergrondse kabels, antenne kabels, strakke-buffer binnenkabels, oflosse-buiskabels voor buitenafhankelijk van waar het zal worden geïnstalleerd. Zorg ervoor dat u zowel het vezeltype als de juiste kabelconstructie voor uw omgeving specificeert.

Veelgemaakte fouten bij het selecteren van optische vezels

Verschillende terugkerende fouten leiden tot suboptimale vezelkeuzes:

• Specificatie van OM1 of OM2 voor nieuwe installaties.Deze oudere kwaliteiten beperken de bandbreedte en toekomstige upgrademogelijkheden. De TIA beveelt OM3, OM4 of OM5 aan voor alle nieuwe multimode-implementaties.
• Alleen kabelkosten vergelijken.Het negeren van de transceiver-, connector- en installatiekosten geeft een onvolledig beeld. De totale verbindingskosten - en niet alleen de kabelkosten - zouden de beslissing moeten bepalen.
• Verwarrend vezeltype met kabelconstructie.De mantel, het pantser en het pantser van een glasvezelkabelstructureel ontwerpworden gekozen op basis van de installatieomgeving. De vezel binnenin wordt gekozen op basis van transmissievereisten. Het zijn twee afzonderlijke besluiten.
• Standaard ingesteld op OM5 zonder een SWDM-roadmap.OM5 voegt waarde toe wanneer transmissie op meerdere- golflengten is gepland. Zonder SWDM-transceivers biedt OM4 dezelfde enkele-golflengteprestaties tegen lagere kosten.
• Gebruik van standaard G.652 in omgevingen met nauwe- bochten.Waar de routering door kleine behuizingen of krappe hoeken gaat, voorkomt de buig-ongevoelige G.657-vezel onnodig signaalverlies.

Typische toepassingen per vezeltype