Многомодовые волокна для поддержки гигабитных приложений на большие расстояния

Вопрос № 386
18.07.2011

Подскажите, есть у вас кабель, который поддерживает гигабитные приложения на 1 км на волокне 50/125? И действительно ли существует класс многомодовых волокон OM4? Чем он принципиально отличается от OM3?

За последнее время в волоконной оптике появились улучшенные виды кабеля. Сначала довольно продолжительное время в стандартизационных комитетах велось обсуждение новых потребностей, связанных с передачей высокоскоростных приложений на увеличенные расстояния. Затем лаборатории проводили испытание опытных образцов улучшенного кабеля, и лишь после этого были окончательно приняты нормативные требования и стандарты, описывающие два новых класса волокон: многомодовые волокна OM4 и одномодовые OS2. В нашем разделе консультаций в ответе на вопрос 159 классы многомодовых волокон OM1-OM3 описаны довольно подробно, однако с тех пор, как был написан тот ответ (2004 г.) некоторые вещи изменились, и эти изменения стоят того, чтобы их подробно описать.

Коэффициенты широкополосности, приведенные в таблице в ответе 159 для классов OM1-OM3, остались прежними, однако фактическая доступность волоконной продукции с годами стала другой – кабели 62.5/125 мкм постепенно сдают свои позиции и выходят из употребления. Поэтому прежнюю таблицу необходимо скорректировать.

Класс волокнаДоступность на рынкеПримечание Коэффициент широкополосности,
режим OFL, МГц·км
850 нм1300 нм
OM1 В основном 62.5/125 мкм Ранее в этом классе присутствовали волокна и 62.5/125, и 50/125 мкм, однако сейчас практически все продаваемые кабели 50/125 мкм относятся к классу не ниже OM2. Класс OM1 не рекомендуется использовать в новых системах. 200 500
OM2В основном 50/125 мкмХотя изначально по стандарту в этот класс попадали и кабели 50/125, и 62.5/125 мкм, сейчас практически все предлагаемые на рынке кабели OM2 относятся к типу 50/125 мкм. Производители постепенно сворачивают производство многомода 62.5/125 мкм, и уже сейчас его основная сфера применения – доработка и расширение ранее установленных систем 62.5/125 мкм. В новых системах ставят либо многомод от OM2 и выше (чаще даже от OM3), либо одномодовое волокно. 500 500
OM3Только
50/125 мкм
Для лазерных источников в режиме подключения RML с ограничением мод коэффициент широкополосности на длине волны 850 нм составляет 2000 МГц·км 1500 500
OM4Только
50/125 мкм
Для лазерных источников в режиме подключения RML с ограничением мод коэффициент широкополосности на длине волны 850 нм достигает 4700 МГц·км 3500 500

Примечание: обозначения RFL и OFL и соответствующие режимы подключения описаны в ответе на вопрос 243.

Таких высоких значений коэффициентов широкополосности удалось добиться не сразу. Это потребовало от производителей световодов усовершенствовать технологические процессы, чтобы продукция имела более высокие характеристики, в том числе за счет уменьшения посторонних включений, дефектов строения и отклонений в структуре кварцевого стекла. Какое-то время, пока технологические достижения не были подтверждены многократными проверками, а требования к классу OM4 не закрепились официально, некоторые производители предлагали продукцию "класса OM3+", которого на самом деле в природе не существует. Похожая история в свое время была с "классом OM2+" или "OM2 Plus". Специалистам следует быть внимательными и всегда отличать официальные обозначения стандартов от названий, которые маркетологи присваивают продукции для увеличения продаж, порой в ущерб технической и инженерной истине... На момент написания этого ответа в мире не существовало и классов OM5, OM6 и тому подобных изысков :). Описание требований к световодам класса OM4 содержится в недавно опубликованном приложении к стандарту ISO/IEC 11801:2002 – Amendment 2.

Что касается расстояний, на которые многомодовые кабели способны поддерживать работу гигабитных приложений, то здесь есть четкая тенденция: чем выше скорости передачи, тем меньше расстояние гарантированной работоспособности приложений. Собственно, это вытекает из определения и размерности коэффициента широкополосности. Производители кабелей указывают в спецификации на свою продукцию "дальнобойность" кабеля именно в зависимости от скорости передачи. Так, из приведенной ниже таблицы характеристик многомодовых кабелей XGLO, предлагаемых компанией Siemon, следует, что на длине волны 850 нм кабель OM3 способен поддержать 1-гигабитные приложения на расстояние максимум 900 м, в то время как кабель OM4 – на 1040 м. А вот на длине волны 1300 нм предельные гарантированные расстояния для 1-гигабита совпадают и составляют 600 м для обоих типов волокон.

Multimode_OM3_OM4.jpg

Для сравнения приведем таблицу для различных приложений, работу которых гарантирует в своих системах XGLO компания Siemon. Для удобства те приложения, расстояние для которых различно, выделены цветом.

ПриложениеМаксимальное расстояние для волокна OM3, мМаксимальное расстояние для волокна OM4, м
10GBASE-SX (850 нм)300550
10GBASE-LX4 (1300 нм)300300
1000BASE-SX (850 нм)9001000
1000BASE-LX (1300 нм)600600
Fibre Channel 266 (1300 нм)15001500
ATM 622 (1300 нм)500500
ATM 155 (1300 нм)20002000
ATM 52 (1300 нм)30003000
FDDI (Original-1300 нм)20002000
100BASE-FX (1300 нм)20002000

Как видите, принципиальная разница наблюдается только в 10-гигабитном приложении 10GBASE-SX, а также есть разница в 100 м для 1-гигабитного приложения 1000BASE-SX. Оба типа приложений работают на длине волны 850 нм – именно в этой области совершенствуются сейчас технологии передачи сигналов. Некоторое расхождение – в одной таблице 1040 м, в другой 1000 ровно –свидетельствует о том, что работы в этой области продолжаются. Что-то подобное происходило и в ту пору, когда нужно было довести расстояние поддержки 10-гигабитных приложений в многомоде до 300 м. И еще раньше то же самое происходило с 1-гигабитными приложениями и их расстояниями.

Остается добавить лишь одно, но очень важное соображение: если ваше расстояние действительно составляет 1 км, мы бы настоятельно рекомендовали вам предпочесть одномодовую среду передачи. На текущие 1-гигабитные потребности вам, конечно, и многомода достаточно, но надо рассчитывать и на перспективу, поэтому лучше ставить среду передачи, обладающую запасом относительно сегодняшних нужд. В вашем случае этому пожеланию отвечает именно одномодовое волокно.

Автор ответа:
Екатерина Оганесян
Директор учебного центра ICS, автор и преподаватель курсов по структурированным кабельным системам учебного центра "Специалист" при МГТУ им. Баумана, кандидат наук, доцент РХТУ им. Д.И. Менделеева

Поделиться:

Навигация по номерам вопросов:

Пожалуйста, оцените представленный материал:

(Голосов: 12, Рейтинг: 4.67)