Wiedza, umiejętności

Jak daleko można poprowadzić kabel światłowodowy? Po latach planowania i uruchamiania łączy światłowodowych -od krótkich tras transmisji danych-centrów sieci do-międzymiastowych sieci szkieletowych- moja szczera odpowiedź jest taka, że ​​nie ma jednej liczby, ale zasięgi są przewidywalne, gdy już wiesz, czego szukać. Przebieg może obejmować dystans od kilkuset metrów w trybie wielomodowym wewnątrz budynku do ponad 10 000 km we wzmocnionym trybie jedno-pod oceanem. Limitem jest typ światłowodu, długość fali, moc transceivera lub wzmacniacza oraz czystość złączy i spawów. Poniżej przedstawiam-najwyższą maksymalną odległość kabla światłowodowego według typu, pokazuję, jak obliczyć zasięg łącza i wyjaśniam, w jaki sposób inżynierowie rozciągają światłowód pomiędzy miastami, kontynentami i oceanami.

Od kilkuset metrów do ponad 10 000 kilometrów

Jeśli potrzebujesz tylko danych liczbowych z nagłówków, tutaj znajdziesz przegląd odległości kabla światłowodowego według typu. Zasięg zmienia się stopniowo, w zależności od włókna i wyposażenia na każdym końcu.

Co decyduje o tym, jak daleko może działać światłowód?

Światło nie przechodzi przez szkło za darmo. Dwa efekty fizyczne ustalają pułap odległości. Pierwszym jestosłabienie- sygnał słabnie w trakcie podróży z powodu absorpcji, rozpraszania i utraty światła na skutek zagięcia, co jest mierzone w decybelach na kilometr (dB/km). Drugie jestdyspersja- impuls świetlny rozprzestrzenia się na odległość, co ostatecznie ogranicza szybkość transmisji danych, a nie pierwotny zasięg.

W przypadku standardowego światłowodu jednomodowego-Zalecenie ITU-T G.652ogranicza tłumienie do 0,4 dB/km przy 1310 nm i 0,35 dB/km przy 1550 nm, a nowoczesne włókno G.652.D zwykle radzi sobie lepiej w terenie. Ponieważ strata zależy-od długości fali, samo przejście z okna 1310 nm do okna 1550 nm może zapewnić zauważalnie większy zasięg na tym samym włóknie.

Oprócz fizyki o rzeczywistej liczbie decydują cztery praktyczne czynniki:

• Rodzaj i klasa włókna- tryb wielomodowy a tryb jedno-oraz konkretny stopień klasy OM lub G-.
• Długość fali- 1310 nm w porównaniu z oknem-niższej straty 1550 nm.
• Moc transceivera lub wzmacniacza- moc startowa i czułość odbiornika definiują budżet optyczny.
• Jakość złącza i spawu- każda sparowana para i złącze spawane powodują straty, które pożerają Twój zasięg.

Jeśli nadal wybierasz pomiędzy rodzajami włókien, nasz przeglądświatłowód jedno-modowy a światłowód wielomodowyszczegółowo omawia-kompromisy.

Maksymalna odległość światłowodu wielomodowego (OM1 do OM5)

Światłowód wielomodowy jest stosowany wewnątrz budynków, centrów danych i sieci LAN. Jego większy rdzeń jest łatwy i tani w podłączeniu, jednak cierpi na dyspersję modową, czyli ściankę ograniczającą maksymalną odległość światłowodu wielomodowego przy większych prędkościach. Poniższe znormalizowane odległości są określone przezStandardy Ethernet IEEE 802.3dla 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-SR).

W przypadku 1 Gigabit Ethernet tryb wielomodowy sięga dalej - do około 550 m na OM3 -, ale schemat jest jasny: im wyższa szybkość transmisji danych, tym krótsze działanie w trybie wielomodowym. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli Twoje łącze ma obecnie mniej niż 300 m i pozostanie krótkie, opłacalnym wyborem będzie tryb wielomodowy. Jeśli czas pracy jest dłuższy lub planujesz uaktualnienie do sieci 25G, 40G, 100G lub wyższej, lepszym rozwiązaniem długoterminowym-jest tryb pojedynczy. Możesz przeglądać stopnie i konstrukcje na naszej stronieświatłowód wielomodowystrona.

Maksymalna odległość światłowodu jednomodowego (LR, ER, ZR)

Światłowód jednomodowy, z jego małym rdzeniem i stabilną ścieżką światła, staje się interesującym pytaniem, jak daleko może dotrzeć światłowód jednomodowy. Tylko transceiver - bez wzmacniacza - zestandaryzowaną optyką zapewnia czyste, powtarzalne odległości.

Skok z 10 km na 80 km nie jest bezpłatny. Optyka o większym-zasięgu wykorzystuje większą moc startową, bardziej czułe odbiorniki i okno 1550 nm, a po około 40 km zaczyna się projektowanie w oparciu o dyspersję chromatyczną. Praktyczny szczegół, który przyciąga uwagę: na krótkim łączu moduł klasy ZR- może faktycznie przeciążyć odbiornik, więc możesz potrzebować wbudowanego tłumika, aby przywrócić odbieraną moc do zasięgu. Informacje na temat strony optycznej łącza można znaleźć w naszej ofercieoptyczne moduły nadawczo-odbiorcze, a dla samego włókna, naszświatłowód jednomodowy-oceny.

Długie-odległości światłowodu ze wzmacniaczami (EDFA i DWDM)

Kiedy łącze przerasta możliwości, jakie transceiver może przesyłać samodzielnie, - trasami przełajowymi-miastowymi, przełajowymi-krajowymi lub trans- transceiverami -, przestajemy polegać na optyce i zaczynamy projektować linię. Wzmacniacze światłowodowe-z domieszką erbu (EDFA) bezpośrednio wzmacniają światło, bez przekształcania go z powrotem na sygnał elektryczny. W typowych projektach naziemnych wzmacniacze są rozmieszczone mniej więcej co 80–120 km, ale odstęp ten jest wynikiem projektu, a nie ustalonym standardem: zależy od strat rozpiętości, tłumienia światłowodu, OSNR, formatu modulacji i korekcji błędów w przód.

Warstwamultipleksowanie z gęstym podziałem długości fali (DWDM)na górze, a pojedyncza para włókien przenosi dziesiątki niezależnych kanałów o długości fali, każdy z własnym-oddzielnym pasem o dużej prędkości, na przestrzeni setek do tysięcy kilometrów. To połączenie światłowodu o niskiej{{2}stracie, wzmocnienia i DWDM umożliwia nowoczesne szkielety przesyłu-długodystansowego i ultra-długodystansowego-.

Odległość kabla światłowodowego podmorskiego

Kable podmorskie to skrajny koniec odległości światłowodowej. Powtarzalne systemy podwodne działają na przestrzeni tysięcy kilometrów, przy czym najdłuższy zasięg znacznie przekracza 10 000 km, wykorzystując zanurzone wzmacniacze optyczne zasilane przez sam kabel. WedługTeleGeografiasystemy te obsługują ponad 99% międzykontynentalnego ruchu danych w globalnej sieci składającej się z ponad miliona kilometrów kabli. Jeśli pracujesz na tym końcu spektrum, naszpodwodny kabel światłowodowyzostał zaprojektowany z myślą o dokładnie takich warunkach.

Odległość kabla światłowodowego i miedzianego

Miedziany Ethernet, taki jak Cat6 lub Cat6A, osiąga szczyt na wysokości 100 m. Dzięki tej pojedynczej liczbie światłowód wygrywa w każdej sytuacji, w której liczy się dystans czasowy: nawet podstawowy tryb wielomodowy zapewnia kilka razy większy zasięg, a tryb pojedynczy- zapewnia tysiące razy większy zasięg. Poza zasięgiem pierwotnym światłowód usuwa łańcuch przełączników pośrednich i wzmacniaczy, których w innym przypadku wymagałaby miedź, co zwykle oznacza prostszą, stabilniejszą i mniej-obsługową sieć.

Jak obliczyć odległość łącza światłowodowego (budżet mocy optycznej)

W praktyce nie zgadniesz, na jaką odległość - uruchamiasz budżet mocy optycznej. Łącze działa, gdy dostępny budżet optyczny jest większy lub równy całkowitym stratom na ścieżce:

Dostępny budżet optyczny Większy lub równy stratom we włóknie + stratom na złączu + stratom na spawie + marginesowi bezpieczeństwa

Oto prosty, działający przykład jednomodowego łącza kampusowego o długości 8 km, wykorzystującego optykę 10GBASE-LR:

• Budżet optyczny (optyka LR): około 6 dB budżetu użytecznego.
• Strata włókien: 8 km × 0,35 dB/km ≈ 2,8 dB.
• Złącza: 2 pary × 0,5 dB=1.0 dB.
• Spawy: 2 × 0,1 dB=0.2 dB.
• Zalecany margines: około 1,0 dB.
• Wymagane ogółem: około 5,0 dB, co mieści się w budżecie 6 dB, więc łącze przechodzi z zapasem.

Jeśli suma kiedykolwiek przekroczy Twój budżet, masz jasne możliwości: uaktualnić optykę do-większej mocy, przejść na długość fali o niższych-stratach, usunąć straty pasywne lub dodać wzmacniacz.

Jak zwiększyć odległość kabla światłowodowego

Aby dalej przesuwać istniejący link, oto kroki w mniej więcej kolejności, w jakiej bym je wypróbował:

• Oczyścić i sprawdzić powierzchnie czołowe.Brudne złącza są najczęstszą stratą, której można uniknąć; Samo czyszczenie może odzyskać od 1 do 3 dB, co może oznaczać kilka dodatkowych kilometrów.
• Przejdź na transceiver-o większym zasięgu,na przykład LR do ER do ZR, aby uzyskać większą moc startową i czułość odbiornika.
• Zmień długość faliod 1310 nm do okna o niższej-stracie 1550 nm na standardowym włóknie.
• Zmniejsz straty pasywnepoprzez użycie mniejszej liczby złączy, lepszych połączeń i prawidłowego promienia zgięcia.
• Dodaj EDFA lub przejdź na DWDMdla rozpiętości przekraczających zasięg jakiejkolwiek pojedynczej optyki.
• Użyj innego gatunku włókna,takie jak ultra-niskie-straty G.654.E, dla bardzo dużych rozpiętości.

• 

Typowe błędy w terenie, które skracają Twój bieg

Przed uruchomieniem jakiegokolwiek łącza sprawdzam, co spokojnie drenuje budżet dystansowy:

• Słabe spawy i duże straty spawów- kilka wadliwych spawów może kosztować więcej niż kilometr światłowodu.
• Brudne lub porysowane powierzchnie końcowe- zwykle niewidoczne dla oka, ale widoczne w lunecie inspekcyjnej.
• Ciasne zakręty poniżej minimalnego promienia zgięcia- szczególnie kosztowne przy 1550 nm.
• Włókno-złej jakości- obsługujący 10G przez OM1 lub OM2, gdy łącze naprawdę potrzebuje trybu OM3, OM4 lub pojedynczego-.
• Pomijanie weryfikacji- każde łącze powinno zostać sprawdzone za pomocą śledzenia OTDR i testu-straty wstawiania, zanim zostanie uruchomione.

Ten ostatni punkt ma największe znaczenie. Weryfikacja za pomocątestowanie kabli światłowodowychużycie OTDR i miernika mocy to jedyny sposób, aby potwierdzić rzeczywisty margines odległości, zamiast ufać karcie specyfikacji.

Kluczowe dania na wynos

Odległość światłowodu tak naprawdę nie jest ograniczona przez szkło, - jest ograniczona przez projekt systemu i budżet optyczny. Tryb wielomodowy obejmuje budynek,-tryb jednomodowy obejmuje kampus i miasto, wzmocniony DWDM obejmuje cały kraj, a powtarzalne systemy podwodne obejmują całą planetę. Wybierz światłowód i optykę pasujące do przebiegu, określ budżet mocy i zweryfikuj łącze przed jego uruchomieniem, a światłowód dotrze wszędzie tam, gdzie wymaga tego Twoja sieć.