850nm έναντι 1310nm έναντι 1550nm: Πώς να επιλέξετε το σωστό οπτικό μήκος κύματος

Η επιλογή του σωστού μήκους κύματος καταλήγει σε τρεις ερωτήσεις: Πόσο μακριά χρειάζεται το σήμα σας για να ταξιδέψει; Ποια ίνα υπάρχει ήδη στο έδαφος; Και χρειάζεστε χώρο για να κλιμακωθείτε αργότερα με το DWDM;

Για τις περισσότερες εταιρικές αναπτύξεις, τα 850nm είναι η επιλογή χαμηλότερου-κόστους για σύντομες συνδέσεις πολλαπλών λειτουργιών, τα 1310nm είναι η τυπική επιλογή μονής-λειτουργίας για πολλές συνδέσεις πανεπιστημιούπολης και μετρό και τα 1550nm γίνονται πιο συναφή όταν αυξάνονται οι αποστάσεις, οι προϋπολογισμοί των συνδέσμων γίνονται αυστηρότεροι ή προγραμματίζεται DWDM. Λάθος, και είτε πληρώνετε υπερβολικά για την προσέγγιση χρηστών που δεν χρειάζεστε είτε αντιμετωπίζετε προβλήματα με έναν σύνδεσμο που δεν θα παραμείνει ανοιχτός.

 

 

Γιατί αυτά τα τρία μήκη κύματος;

Οι ίνες γυαλιού πυριτίου δεν μεταδίδουν όλα τα μήκη κύματος εξίσου. Οι ζώνες 850nm, 1310nm και 1550nm βρίσκονται σε παράθυρα μετάδοσης χαμηλών-απωλειών όπου η εξασθένηση του σήματος πέφτει σε πρακτικά επίπεδα. Το καθένα εμφανίστηκε σε διαφορετικό στάδιο οπτικής τεχνολογίας: τα 850 nm ήρθαν πρώτα με-οικονομικά αποδοτικά VCSEL, τα 1310 nm ακολούθησαν όταν ανακαλύφθηκε σχεδόν-μηδενική χρωματική διασπορά σε αυτό το σημείο σε τυπική ίνα απλής{10}}λειτουργίας και τα 1550nm έγιναν κυρίαρχα από τη στιγμή που τα opplit δίκτυα από το amplit{100} σήματα ενίσχυσης χωρίς ηλεκτρική μετατροπή.

 

 

Ποια είναι η πραγματική διαφορά;

Η θεμελιώδης ανταλλαγή είναι το κόστος έναντι της εμβέλειας.

850 nmζεύγη με πολυτροπικές ίνες και λέιζερ VCSEL. Η εξασθένηση έχει ύψος περίπου 2,5 dB/km - σε σύγκριση με μήκη κύματος μονής-λειτουργίας, αλλά δεν έχει σημασία όταν οι σύνδεσμοί σας παραμένουν κάτω από 400 μέτρα. Τα VCSEL κατασκευάζονται σε μεγάλο όγκο, καθιστώντας τις μονάδες 850nm τη φθηνότερη επιλογή με μεγάλη διαφορά. Ο περιορισμός της απόστασης προέρχεται από την τροπική διασπορά: η πολυτροπική ίνα υποστηρίζει πολλαπλές διαδρομές φωτός που φτάνουν στον δέκτη σε ελαφρώς διαφορετικούς χρόνους. Στα 10 Gbps σε ίνα OM4, έχετε περίπου 400 μέτρα. σε υψηλότερες ταχύτητες, η απόσταση αυτή συρρικνώνεται.

 

1310 nmλειτουργεί σε ίνα μονής-λειτουργίας με πυρήνα 9 μm. Η εξασθένηση πέφτει σε περίπου 0,35 dB/km ανά ITU-T G.652 και η χρωματική διασπορά σχεδόν εξαφανίζεται σε αυτό το μήκος κύματος. Αυτός ο συνδυασμός καθιστά τα 1310 nm- κατάλληλα-για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών μονής-λειτουργίας, από διασυνδέσεις κτιρίων υπό{10}}χιλιόμετρο έως συνδέσεις πρόσβασης μετρό μήκους 40 χλμ.

 

1550 nmεπιτυγχάνει τη χαμηλότερη εξασθένηση ινών σε περίπου 0,20 dB/km. Αυτό το πλεονέκτημα 0,15 dB/km έναντι των ενώσεων 1310 nm σε απόσταση - σε 100 km, εξοικονομείτε 15 dB προϋπολογισμού σύνδεσης. Το πιο σημαντικό είναι ότι τα 1550 nm υποστηρίζουν οπτική ενίσχυση μέσω EDFA και βρίσκονται στο κέντρο της ζώνης C- που χρησιμοποιείται γιαΣυστήματα DWDM. Για συνδέσμους μακράς-ενισχυμένους ή προσανατολισμένους σε DWDM-, τα 1550nm είναι συνήθως η πρακτική επιλογή.

 

Η αντιστάθμιση στα 1550 nm είναι χρωματική διασπορά - περίπου 17 ps/nm·km σε τυπική ίνα. Στα 100 Gbps πάνω από 80+ km, συνήθως χρειάζεστε αντιστάθμιση, είτε μέσω ίνας αντιστάθμισης διασποράς- είτε μέσω επεξεργασίας ψηφιακού σήματος σε συνεκτικούς πομποδέκτες. Σύγχρονος400G QSFP-Συνεκτικά βύσματα DDχειριστεί τη διασπορά ψηφιακά.

 

 

Αντιστοίχιση μηκών κύματος με τύπους μονάδων

Μια επαναλαμβανόμενη πηγή σύγχυσης στην επιλογή της μονάδας είναι ο τρόπος με τον οποίο τα μήκη κύματος αντιστοιχίζονται στους χαρακτηρισμούς SR/LR/ER/DWDM στις παραγγελίες αγοράς.

• SR (Short Reach)Οι μονάδες λειτουργούν στα 850 nm μέσω ίνας πολλαπλών λειτουργιών. Αυτά καλύπτουν ράφι-προς-ράφι και δημιουργία-εσωτερικών συνδέσμων όπου οι αποστάσεις παραμένουν κάτω από μερικές εκατοντάδες μέτρα. Στα mainstream οπτικά Ethernet, το SR συνήθως σημαίνει πολύτροπο 850nm.
• LR (Μεγάλη απόσταση)Οι μονάδες χρησιμοποιούν συνήθως 1310nm πάνω από ίνα μονής-λειτουργίας για εμβέλεια 10 km. Ορισμένες παραλλαγές 100G και 400G LR4 χρησιμοποιούν μήκη κύματος CWDM γύρω στα 1310nm πολυπλεγμένα μέσα στη μονάδα.
• ER (Εκτεταμένη προσέγγιση χρηστών)Οι μονάδες λειτουργούν στα 1550nm για εμβέλεια 40 km. Η υψηλότερη ισχύς μετάδοσης και η χαμηλότερη εξασθένηση της ίνας σε αυτό το μήκος κύματος επιτρέπουν την εκτεταμένη απόσταση.
• Μονάδες DWDMχρησιμοποιήστε ακριβή μήκη κύματος στη ζώνη C- (1530–1565 nm) με απόσταση καναλιών τόσο στενή όσο 0,8 nm. Αυτά απαιτούν συγκεκριμένη σειρά μήκους κύματος-και συνήθως περιλαμβάνουνεξοπλισμός mux/demuxνα συνδυάζει και να διαχωρίζει κανάλια.

 

 

Συνήθη λάθη επιλογής

Τρία προβλήματα που σχετίζονται με το μήκος κύματος-εμφανίζονται επανειλημμένα:

• Μίξη πολλαπλής λειτουργίας και μονής-λειτουργίας.Ένας πομποδέκτης 850 nm που είναι συνδεδεμένος σε ίνα μονής-λειτουργίας (πυρήνας 9 μm) υφίσταται υπερβολική απώλεια σύζευξης και δεν θα σχηματίσει έναν λειτουργικό σύνδεσμο. Ο τύπος ίνας καθορίζει σε μεγάλο βαθμό το μήκος κύματος και την οικογένεια των μονάδων που πρέπει να χρησιμοποιήσετε - σπάνια υπάρχει μια πρακτική λύση εκτός από την επαν-καλωδίωση.
• Σφάλματα ζεύξης μήκους κύματος BiDi.Οι αμφίδρομες μονάδες χρησιμοποιούν δύο διαφορετικά μήκη κύματος σε ένα μόνο σκέλος ίνας. Αυτά πρέπει να αναπτυχθούν ως ταιριαστά ζεύγη: εάν το ένα άκρο εκπέμπει 1270nm και λαμβάνει 1330nm, το άλλο άκρο πρέπει να εκπέμπει 1330nm και να λαμβάνει 1270nm. Η εγκατάσταση δύο μονάδων με το ίδιο μήκος κύματος TX και στα δύο άκρα σημαίνει ότι και οι δύο πλευρές εκπέμπουν στο ίδιο μήκος κύματος χωρίς κανένα δέκτη συντονισμένο για να το ακούσει.
• Υπερκαθορισμός προσέγγισης χρηστών.Οι μονάδες μεγάλης-προσέγγισης έχουν υψηλότερη ισχύ μετάδοσης που μπορεί να υπερφορτώσει τον δέκτη σε σύντομους συνδέσμους. Εάν η πραγματική σας απόσταση είναι 500 μέτρα, μην εγκαταστήσετε οπτικά ER με ονομαστική απόσταση 40 χλμ. - μπορεί να χρειαστείτε εξασθενητές για να αποφύγετε τον κορεσμό του δέκτη, την προσθήκη κόστους και ένα άλλο πιθανό σημείο αστοχίας. Αντιστοιχίστε τη μονάδα στις πραγματικές απαιτήσεις απόστασης.

 

 

Επιλογή μήκους κύματος κατά απόσταση

Απόσταση	Μήκος κύματος	Τύπος ινών	Τυπική περίπτωση χρήσης
Κάτω από 100μ	850 nm	OM3/OM4 multimode	Ενδο-ράφι, συνδέσεις TOR
100–400m	850 nm	OM4 multimode	Ενδο-κτήριο, αίθουσες κέντρων δεδομένων
500μ–2χλμ	1310 nm	OS2 μονή-λειτουργία	Πανεπιστημιούπολη, κτήριο διασύνδεσης
2–10 χλμ	1310 nm	OS2 μονή-λειτουργία	Πρόσβαση στο μετρό, επιχειρησιακό WAN
10–40 χλμ	1310nm ή 1550nm	OS2 μονή-λειτουργία	Μετρό πυρήνας (1550nm προσθέτει περιθώριο)
40–80 χλμ	1550 nm	OS2 μονή-λειτουργία	Μετρό DCI, περιφερειακή ραχοκοκαλιά
80 χλμ +	1550 nm	OS2 μονή-λειτουργία	Long-haul (ενίσχυση ή συνεκτικό DSP)

Η ακριβής ονομασία της μονάδας (DR, FR, LR4, ER4, ZR, κ.λπ.) εξαρτάται από τον βαθμό ταχύτητας και την τυπική οικογένεια. Σε υψηλότερους ρυθμούς δεδομένων, οι μονάδες ενδέχεται να χρησιμοποιούν διαφορετικούς χαρακτηρισμούς από ό,τι στα 10G.

 

 

Πότε να επιλέξετε κάθε μήκος κύματος

Επιλέξτε 850nm όταν:

• Όλες οι συνδέσεις παραμένουν κάτω από 400 μέτρα
• Η πολύτροπη ίνα (OM3/OM4) έχει ήδη εγκατασταθεί
• Το κόστος ανά λιμάνι έχει μεγαλύτερη σημασία από τη μελλοντική ευελιξία
• Δημιουργείτε κορυφαίες συνδέσεις-των-rack μέσα σε μια αίθουσα του κέντρου δεδομένων
•  

Επιλέξτε 1310nm όταν:

• Οι σύνδεσμοι βρίσκονται στην εμβέλεια υπο-χιλιόμετρο έως 40 χλμ
• Η οπτική ίνα μίας-λειτουργίας είναι διαθέσιμη
• Θέλετε απλότητα ανάπτυξης χωρίς αντιστάθμιση διασποράς
• Ο προϋπολογισμός έχει σημασία, αλλά χρειάζεστε περισσότερη απήχηση απ' ό,τι παρέχει η πολυλειτουργική λειτουργία
•  

Επιλέξτε 1550nm όταν:

• Οι σύνδεσμοι ξεπερνούν τα 40 km
• Χρειάζεστε οπτική ενίσχυση (συμβατότητα EDFA)
• Σχεδιάζεται επέκταση χωρητικότητας DWDM
• Κατασκευάζετε υποδομή DCI του μετρό ή ραχοκοκαλιά-μεγάλων αποστάσεων
•  

Για οργανισμούς που σχεδιάζουν την ανάπτυξη της ικανότητας μέσωΠολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος CWDM, τόσο τα 1310nm όσο και τα 1550nm βρίσκονται μέσα σε χρησιμοποιήσιμα παράθυρα CWDM. Η ανάπτυξη υποδομής μονής-λειτουργίας από την αρχή κρατά την πόρτα ανοιχτή για την επέκταση του WDM.

 

 

Θέματα υποδομής ινών

Η υπάρχουσα ίνα συχνά καθορίζει την επιλογή μήκους κύματος περισσότερο από τις απαιτήσεις απόστασης.

Πολυτροπικά κτίρια.Εάν τα κτίριά σας διαθέτουν πολύτροπο OM1 ή OM2 από παλαιότερη εγκατάσταση, περιορίζεστε στα 850 nm με μειωμένη απόσταση σε σύγκριση με το OM3/OM4. Όταν αυτές οι εκτελέσεις χρειάζονται επέκταση, θα έχετε μια επιλογή: να ενεργοποιήσετε τη νέα λειτουργία μονής-ή να εργαστείτε εντός των περιορισμών.

Ευελιξία μονής-λειτουργίας.Μόλις εγκατασταθεί, η οπτική ίνα μονής-λειτουργίας υποστηρίζει 1310nm και 1550nm - και μελλοντικές αναβαθμίσεις ταχύτητας (40G, 100G, 400G) με εναλλαγή μόνο τωνμονάδες πομποδέκτη. Η διαφορά κόστους του καλωδίου οπτικών ινών είναι οριακή. οι πομποδέκτες μπορούν να αντικατασταθούν. η ίνα είναι μόνιμη. Για πολλές εγκαταστάσεις Greenfield, η μονή-λειτουργία είναι η ασφαλέστερη μακροπρόθεσμη- επιλογή επειδή αφήνει περισσότερο χώρο για μελλοντικές αναβαθμίσεις προσέγγισης και ταχύτητας.

 

 

Σύνδεση Βασικών Προϋπολογισμών

Η ονομαστική απόσταση σε ένα φύλλο δεδομένων πομποδέκτη προϋποθέτει ιδανικές συνθήκες: καθαρές συνδέσεις, εντός-προδιαγραφικής ίνας, ελάχιστα σημεία σύνδεσης. Οι πραγματικές εγκαταστάσεις θα πρέπει να ευθύνονται για την εξασθένηση των ινών (0,35 dB/km στα 1310nm, 0,20 dB/km στα 1550nm), την απώλεια συνδετήρων (0,3–0,5 dB ανά ζευγαρωμένο ζεύγος), τα σημεία σύνδεσης και ένα περιθώριο ασφαλείας 2–3 dB για τη γήρανση και τις περιβαλλοντικές διακυμάνσεις.

Η καθαριότητα των συνδέσμων έχει μεγαλύτερη σημασία από ό,τι αντιλαμβάνονται οι περισσότεροι. Ένα σωματίδιο σκόνης με διάμετρο μόλις λίγων μικρών μπορεί να προκαλέσει διαλείποντα σφάλματα που είναι δύσκολο να διαγνωστούν. Πάντα να ελέγχετε τις υποδοχές πριν την εισαγωγή - Οι μολυσμένες υποδοχές είναι μια κοινή αιτία αστοχιών οπτικών συνδέσμων που αρχικά φαίνεται να είναι προβλήματα της μονάδας.

 

 

Αναφορά προτύπων

Και τα τρία μήκη κύματος διέπονται από διεθνή πρότυπα που διασφαλίζουν τη διαλειτουργικότητα μεταξύ-προμηθευτών:

• IEEE 802.3ορίζει τις οπτικές διεπαφές Ethernet: 10GBASE-SR (850nm), 10GBASE-LR (1310nm), 10GBASE-ER (1550nm)
• ITU-T G.652καθορίζει χαρακτηριστικά ίνας μονής-λειτουργίας για υπολογισμούς προϋπολογισμού συνδέσμων 1310nm και 1550nm
• ITU-T G.694.1τυποποιεί το πλέγμα καναλιών DWDM που χρησιμοποιείται σε συστήματα ζώνης C- 1550nm

Κατά τον καθορισμόμονάδες οπτικού πομποδέκτη, βεβαιωθείτε πάντα ότι και τα δύο άκρα του συνδέσμου χρησιμοποιούν ταιριαστά μήκη κύματος. Ένας πομπός 1310 nm σε σύζευξη με δέκτη 850 nm δεν θα σχηματίσει-σύνδεσμο εργασίας συμβατό με τα πρότυπα - η ευαισθησία του δέκτη δεν εκτείνεται σε αυτό το χάσμα μήκους κύματος. Η μόνη σκόπιμη εξαίρεση είναι οι μονάδες BiDi, οι οποίες πρέπει να αναπτυχθούν ως ταιριαστά ζεύγη μήκους κύματος TX/RX.

 

 

Συχνές Ερωτήσεις