знание

Колко далеч може да бъде прокаран оптичен кабел? След години на планиране и пускане в експлоатация на оптични връзки - от къси данни-кръпката на центъра се движи до между-градските опорни мрежи - моят честен отговор е, че няма едно число, но обхватите са предсказуеми, след като знаете какво да търсите. Едно бягане може да бъде всичко от няколкостотин метра многомодов вътре в сграда до повече от 10 000 км усилен единичен-режим под океана. Това, което определя ограничението, е типът на влакното, дължината на вълната, мощността на трансивъра или усилвателя и колко чисти са вашите конектори и снаждания. По-долу правя разбивка на максималното{10}}световно разстояние на оптичен кабел по тип, показвам как да изчисля обхвата на връзка и обяснявам как инженерите разширяват влакното през градове, континенти и океани.

От няколкостотин метра до над 10 000 километра

Ако имате нужда само от заглавните цифри, ето разстоянието на оптичния кабел по тип с един поглед. Обхватът скача на ясни стъпки в зависимост от влакното и оборудването на всеки край.

Какво определя колко далеч могат да се простират влакната?

Светлината не преминава през стъкло безплатно. Два физически ефекта определят тавана на разстояние. Първият езатихване- сигналът отслабва, докато се движи, причинено от поглъщане на светлина, разсейване и загуба при огъване и се измерва в децибели на километър (dB/km). Второто едисперсия- светлинният импулс се разпространява на разстояние, което в крайна сметка ограничава скоростта на данните, а не необработения обхват.

За стандартно едномодово-влакно,Препоръка на ITU-T G.652ограничава затихването при 0,4 dB/km при 1310 nm и 0,35 dB/km при 1550 nm, а модерното влакно G.652.D обикновено се справя по-добре на полето. Тъй като загубата-зависи от дължината на вълната, простото преминаване от прозореца 1310 nm към прозореца 1550 nm може да ви осигури значително по-голям обхват на същото влакно.

В допълнение към физиката, четири практически фактора определят действителното ви число:

• Тип и клас влакна- многомодов спрямо единичен-режим и конкретната степен на OM или G-клас.
• Дължина на вълната- 1310 nm спрямо прозореца с по-ниска-загуба от 1550 nm.
• Мощност на трансивър или усилвател- мощността на изстрелване и чувствителността на приемника определят оптичния бюджет.
• Качество на конектора и снаждането- всяка чифтосана двойка и фузионно снаждане добавя загуба, която изяжда обсега ви.

Ако все още избирате между видове влакна, нашият преглед наедин{0}}режим срещу многомодово влакноразбива компромисите-по-подробно.

Максимално разстояние на многомодово влакно (OM1 до OM5)

Многомодовото влакно се използва в сгради, центрове за данни и LAN мрежи. Неговото по-голямо ядро ​​е лесно и евтино за свързване, но страда от модална дисперсия, която е стената, която ограничава максималното разстояние на многомодовото влакно при по-високи скорости. Стандартизираните разстояния по-долу се определят отIEEE 802.3 Ethernet стандартиза 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-SR).

При 1 Gigabit Ethernet многомодовият достъп достига още - до приблизително 550 m на OM3 -, но моделът е ясен: колкото по-висока е скоростта на предаване на данни, толкова по-кратки са многомодовите. Като основно правило, ако връзката ви е под около 300 м днес и ще остане кратка, многомодовият е икономически-ефективният избор. Ако цикълът е по-дълъг или очаквате да надстроите до 25G, 40G, 100G или повече, единичният-режим е по-добрият дългосрочен-залог. Можете да прегледате степени и конструкции на нашиямногомодово влакностраница.

Максимално разстояние за едно-модово влакно (LR, ER, ZR)

Едно-модовото влакно, със своята малка сърцевина и стабилен път на светлината, е мястото, където става интересен въпросът колко далеч може да достигне едномодовото влакно. С нищо друго освен трансивър - без усилвател - стандартизираната оптика ви дава чисти, повтарящи се разстояния.

Скокът от 10 км на 80 км не е безплатен. Оптиката с по-дълъг{3}}обсег използва по-висока мощност на изстрелване, по-чувствителни приемници и прозорец от 1550 nm, а след приблизително 40 km започвате да проектирате около хроматична дисперсия. Практичен детайл, който привлича хората: при къса връзка модул от клас ZR- може действително да претовари приемника, така че може да се нуждаете от вграден атенюатор, за да върнете получената мощност обратно в обхват. За оптичната страна на връзката вижте нашата гама отоптични приемо-предавателни модули, а за самото влакно нашедномодово влакно-оценки.

Разстояние-влакно за дълги разстояния с усилватели (EDFA и DWDM)

След като връзката надхвърли това, което трансивърът може да прокара по собствените си - помислете за между-градски,-селски или-транс{3}}океански маршрути - спираме да разчитаме на оптиката и започваме да проектираме линията. Ербий-усилвателите с влакна (EDFA) усилват светлината директно, без да я преобразуват обратно в електрически сигнал. В типичните наземни проекти местата на усилвателя се намират приблизително на всеки 80 до 120 km, но това разстояние е резултат от дизайна, а не фиксиран стандарт: зависи от загубата на обхват, затихването на влакното, OSNR, формата на модулация и корекцията на грешки напред.

Слойплътно мултиплексиране по дължина на вълната (DWDM)отгоре и една единствена двойка влакна пренася десетки независими канали с дължина на вълната, всеки със собствена високо{0}}скоростна лента, през стотици до хиляди километри. Тази комбинация от влакна с ниски -загуби, усилване и DWDM е това, което прави възможни съвременните магистрали за дълги-разстояния и ултра-дълги-разстояния.

Разстояние на подводния оптичен кабел

Подводните кабели са най-крайният край на оптичното разстояние. Повтарящите се подводни системи работят на хиляди километри, като най-дългата обхваща над 10 000 км, използвайки потопени оптични повторители, които се захранват през самия кабел. СпоредТелегеография, тези системи пренасят повече от 99% от междуконтиненталния трафик на данни в глобална мрежа от над милион километра кабел. Ако работите в този край на спектъра, нашиятподводен оптичен кабеле проектиран точно за тези условия.

Разстояние между влакна и медни кабели

Меден Ethernet като Cat6 или Cat6A достига максимум на 100 m. Това единствено число е причината, поради която оптичните влакна печелят при всяко времево разстояние, което има значение: дори основният многомодов режим отива няколко пъти по-далеч, а единичният-режим отива хиляди пъти по-далеч. Отвъд необработения обхват, влакното премахва веригата от междинни комутатори и ретранслатори, от които медта иначе би се нуждаела, което обикновено означава по-проста, по-стабилна и по-малко-изискваща поддръжка мрежа.

Как да изчислим разстоянието на оптичната връзка (бюджет за оптична мощност)

На практика вие не предполагате разстоянието -, за което разполагате с бюджет за оптична мощност. Връзката работи, когато наличният оптичен бюджет е по-голям или равен на общата загуба по пътя:

Наличен оптичен бюджет По-голям или равен на загуба на влакно + загуба на конектор + загуба на снаждане + граница на безопасност

Ето един прост работещ пример за 8-километрова връзка към кампус с един-режим, използваща 10GBASE-LR оптика:

• Оптичен бюджет (LR оптика): около 6 dB използваем бюджет.
• Загуба на влакна: 8 km × 0,35 dB/km ≈ 2,8 dB.
• Конектори: 2 свързани двойки × 0,5 dB=1.0 dB.
• Снаждания: 2 × 0,1 dB=0.2 dB.
• Препоръчителна граница: около 1,0 dB.
• Общо необходимо: около 5,0 dB, което е в рамките на бюджета от 6 dB, така че връзката преминава с височина.

Ако общата сума някога надхвърли бюджета ви, имате ясни опции: надстройте до оптика с по-висока-мощност, превключете към дължина на вълната с по-ниски-загуби, изчистете пасивните загуби или добавете усилвател.

Как да удължите разстоянието на оптичния кабел

За да прокарате съществуваща връзка по-нататък, ето стъпките в приблизително реда, в който бих ги изпробвал:

• Почистете и проверете крайните повърхности.Мръсните конектори са най-честата загуба, която може да се избегне; само почистването може да възстанови 1 до 3 dB, което може да означава няколко допълнителни километра.
• Преминете към трансивър с-по-дълъг обхват,например LR към ER към ZR, за повече мощност на изстрелване и чувствителност на приемника.
• Изместете дължината на вълнатаот 1310 nm до прозореца с по-ниска-загуба 1550 nm на стандартно влакно.
• Намалете пасивните загубичрез използване на по-малко съединители, по-добри снаждания и правилен радиус на огъване.
• Добавете EDFA или преминете към DWDMза разстояния отвъд това, което всяка една оптика може да достигне.
• Използвайте различен клас влакна,като ултра-ниски-загуби G.654.E, за много дълги участъци.

• 

Често срещани грешки на полето, които съкращават бягането ви

Преди да пусна каквато и да е връзка, проверявам за нещата, които тихо източват бюджета за разстояние:

• Лошо снаждане и големи загуби на снаждане- няколко лоши снаждания за синтез могат да струват повече от километър влакно.
• Замърсени или надраскани краища- обикновено невидими за окото, но видими при проверка.
• Плътни завои под минималния радиус на огъване- особено скъпо при 1550 nm.
• Грешен-клас фибри- работи с 10G през OM1 или OM2, когато връзката наистина се нуждае от OM3, OM4 или единичен-режим.
• Пропускане на проверката- всяка връзка трябва да бъде доказана с OTDR проследяване и тест за загуба-вмъкване, преди да бъде активирана.

Тази последна точка е най-важна. Проверка стестване на оптичен кабелизползването на OTDR и електромер е единственият начин да потвърдите реалния си запас от разстояние, вместо да се доверявате на спецификационния лист.

Ключови изводи

Разстоянието на оптичното влакно всъщност не е ограничено от стъклото - то е ограничено от дизайна на вашата система и вашия оптичен бюджет. Многомодовият обхваща сградата, единичният-режим покрива кампуса и града, усиленият DWDM покрива страната, а повтарящите се подводни системи покриват планетата. Изберете оптичното влакно и оптиката, които отговарят на работата, направете бюджета за захранване и проверете връзката, преди да я пуснете в експлоатация, и влакното ще достигне навсякъде, където вашата мрежа трябва да отиде.