Mikä on ero yksimuotoisten ja monimuotoisten kuituoptisten kaapelien välillä??

Kuituoptiset kaapelit ovat kriittisiä komponentteja nykyaikaisissa viestintäverkoissa, mahdollistaa nopean tiedonsiirron pitkiä matkoja. Koska yritykset ja yksityishenkilöt luottavat yhä enemmän nopeasti, luotettavat nettiyhteydet, valokuituteknologia on noussut tiedonsiirron kultastandardiksi. Kaksi päätyyppiä valokuitukaapeleita hallitsee markkinoita: yksimuotoinen ja monitila valokuitukaapelit.

Näiden kahden kuituoptiikan välisten erojen ymmärtäminen on välttämätöntä tietoon perustuvien päätösten tekemiseksi verkkoinfrastruktuurista, sillä jokaisella on vahvuutensa ja heikkoutensa sovelluksesta riippuen. Tämä artikkeli VERI Cable perehtyy tärkeimmät erot yksimuotoisten ja monimuotoisten kuituoptisten kaapelien välillä, tekijöitä, kuten suunnittelua, suorituskykyä, maksaa, ja käyttöskenaariot.

1. Mikä on kuituoptinen tekniikka?

Ennen yksimuoto- ja monimuotokuitujen vertailua, on tärkeää ymmärtää valokuitutekniikan perusteet.

Kuituoptiset kaapelit lähettävät dataa käyttämällä valosignaaleja sähkövirtojen sijaan. Ne koostuvat ohuista lasi- tai muovisäikeistä (ydin), sitä ympäröi verhous, joka heijastaa valoa ytimeen. Tämä prosessi, soitti täydellinen sisäinen heijastus, mahdollistaa valosignaalien kulkevan pitkiä matkoja ilman voimakkuuden menetystä. Kuituoptiset kaapelit tunnetaan kyvystään tarjota suurempia kaistanleveyksiä, vähentynyt häiriö, ja laajemmat lähetysalueet kuin perinteiset kuparikaapelit.

2. Yksimuotoinen valokuitukaapeli

2.1 Suunnittelu ja rakenne

Yksimuotoinen kuitu (SMF) on nimetty kyvystään kuljettaa valosignaaleja yhtä reittiä pitkin, tai tila, kerrallaan. Tämä saavutetaan käyttämällä ydintä, jonka halkaisija on erittäin pieni - tyypillisesti noin 8 to 10 mikronia. Ytimen ympärillä oleva verhous on yleensä 125 mikronia, joka on vakiona useimmille kuituoptisille kaapeleille.

Pieni ytimen koko rajoittaa valon heijastusten määrää, vähentämällä vaimennusta (signaalin menetys) ja signaalien salliminen kulkea pidemmälle ilman huononemista. Yksimuotokuiduissa, valo siirtyy ytimen läpi suoraa linjaa pitkin, tuloksena on vähemmän signaalin vääristymiä ja parempi tiedonsiirtolaatu pitkillä etäisyyksillä.

2.2 Suorituskyky

Yksimuotokuidut on suunniteltu pitkän matkan viestintä. Koska ne minimoivat signaalihäviön ja vääristymisen, ne voivat lähettää tietoja jopa etäisyyksille 100 kilometriä tai enemmän ilman signaalinvahvistimia (vahvistimet). Nämä kuidut toimivat tyypillisesti 1310 nm ja 1550 nm aallonpituusalueita.

Keskeisiä etuja ovat mm:

• Suuri kaistanleveys: Yksimuotokuitu tukee käytännössä rajatonta kaistanleveyttä, mikä tekee siitä ihanteellisen vaativiin sovelluksiin, kuten Internetin runkoverkkoon ja televiestintään.
• Minimaalinen signaalihäviö: Vähemmän heijastuksia ytimen sisällä, signaalihäviö vähenee merkittävästi.
• Pitkä matka: Yksimuotokuidut ovat paras valinta pitkän matkan verkkoihin, yhdistävät kaupunkeja ja alueita.

kuitenkin, yksimuotokuituoptiikka vaatii tyypillisesti kehittyneempiä valonlähteitä, kuten laserit, ja niiden asennus voi olla monimuotokuituihin verrattuna kalliimpaa.

2.3 Sovellukset

Yksimuotokuitu on suositeltava valinta:

• Tietoliikenne: Pitkän matkan puhelinlinjat ja Internet-palvelut perustuvat yksimuotokuituihin, koska ne pystyvät välittämään tietoja pitkiä matkoja ilman jatkuvaa signaalin vahvistusta.
• Kaapelitelevisio (joitakin): Käytetään suurikapasiteettisissa verkoissa televisio- ja Internet-palvelujen toimittamiseen suurille alueille.
• Palvelinkeskukset: Käytetään yhä enemmän suurissa datakeskuksissa, joissa suuri kaistanleveys ja pitkät lähetysetäisyydet ovat välttämättömiä.

3. Monimuotoinen valokuitukaapeli

3.1 Suunnittelu ja rakenne

Monimuotokuitu (Rahamarkkinarahasto) saa nimensä, koska se voi kuljettaa valosignaaleja useita polkuja pitkin, tai tilat, samanaikaisesti. Monimuotokuidun ydin on huomattavasti suurempi kuin yksimuotokuidun, tyypillisesti noin 50 to 62.5 mikronia halkaisijaltaan. Suurempi ydin mahdollistaa useita valosignaaleja (tai tilat) leviämään kerralla.

Tämä muotoilu, samalla kun useampi data kulkee kaapelin läpi samanaikaisesti, tuo enemmän signaalin heijastuksia ja modaalista hajoamista (valopulssien leviäminen), mikä johtaa suurempaan signaalihäviöön pitkillä etäisyyksillä. kuitenkin, lyhyille matkoille, monimuotokuitu toimii tehokkaasti ja on kustannustehokas.

3.2 Suorituskyky

Monimuotokuidut on optimoitu lyhyen matkan viestintä, tyypillisesti vähemmän kuin 2 kilometriä, ja niitä käytetään usein ympäristöissä, kuten lähiverkot (Lähiverkot) ja datakeskukset missä tarvitaan nopeaa tiedonsiirtoa lyhyemmillä etäisyyksillä.

Keskeisiä ominaisuuksia ovat mm:

• Kohtalainen kaistanleveys: Vaikka monimuotokuidut tarjoavat vähemmän kaistanleveyttä kuin yksimuotokuidut, ne tukevat edelleen nopeaa siirtoa lyhyillä matkoilla.
• Korkeampi signaalin menetys: Johtuen useista valon muodoista, jotka kulkevat ytimen läpi, on suurempi hajonta ja signaalihäviö, rajoittaa etäisyyttä, jonka monimuotokuitu voi lähettää dataa ilman vahvistusta.
• Aallonpituudet: Monimuotokuidut toimivat tyypillisesti 850 nm ja 1300 nm aallonpituudet.

Yksi monimuotokuidun eduista on, että se voi käyttää halvempia valonlähteitä, kuten LEDit, mikä tekee alkukustannuksista alhaisemmat kuin yksimuotokuidun. kuitenkin, signaalin laatu heikkenee nopeammin etäisyyden myötä, mikä tekee siitä vähemmän sopivan pitkän matkan siirtoon.

3.3 Sovellukset

Monimuotokuitua käytetään yleisesti:

• Yritysverkot: Ihanteellinen käytettäväksi toimistorakennuksissa ja kampuksilla, joissa rakennusten tai kerrosten väliset liitokset eivät vaadi pitkiä etäisyyksiä.
• Palvelinkeskukset: Käytetään usein lyhyen matkan tiedonsiirtoon datakeskuksissa, yhdistäviä palvelimia, varastointi, ja verkkolaitteet.
• Lähiverkot: Käytetään tietokoneiden ja laitteiden yhdistämiseen paikallisella alueella, kuten yritys tai korkeakoulu.

4. Yksimuotoisten ja monimuotoisten kuituoptisten kaapelien vertailu

Ominaisuus	Yksimuotoinen kuitu	Multimode kuitu
Ytimen koko	8-10 mikronia	50-62.5 mikronia
Aallonpituus	1310 nm, 1550 nm	850 nm, 1300 nm
Etäisyys	Jopa 100 km tai enemmän	Jopa 2 km
Kaistanleveys	Käytännössä rajoittamaton	Korkea, mutta rajoitettu yksimuotoiseen verrattuna
Maksaa	Korkeampi kalliiden valonlähteiden ja laitteiden vuoksi	Pienemmät asennuskustannukset
Sovellukset	Pitkän matkan tietoliikenne, joitakin, datakeskukset	Lähiverkot, datakeskukset, kampusverkostot
Valon lähde	Laser	LED tai VCSEL
Vaimennus	Matala (vähemmän signaalihäviötä)	Korkeampi (enemmän signaalihäviötä)

4.1 Kaistanleveys

Yksi tärkeimmistä eroista yksimuotoisten ja monimuotokuitujen välillä on niiden tukema kaistanleveys. Yksimuotoiset kuidut tarjous käytännössä rajaton kaistanleveys koska ne lähettävät valoa yhden moodin kautta. Sitä vastoin, monimuotokuituja tukevat suurta kaistanleveyttä lyhyillä etäisyyksillä, mutta kärsivät modaalisesta hajaantumisesta, mikä rajoittaa kaistanleveyttä pitemmillä etäisyyksillä.

4.2 Etäisyys

Yksimuotokuidut on suunniteltu pitkän matkan viestintään, jolla on mahdollisuus siirtää tietoja 100 km tai enemmän ilman merkittävää signaalin heikkenemistä. Monimuotoiset kuidut, toisaalta, rajoittuvat noin 2 kilometriä suuremman ytimen ja modaalisen hajoamisen vuoksi.

4.3 Maksaa

Kustannukset ovat merkittävä tekijä valittaessa yksimuotoisten ja monimuotokuitujen välillä. Yksimuotokuidut vaativat kalliimpia valonlähteitä (laserit) ja lähetin-vastaanottimet, mikä lisää asennus- ja laitekustannuksia. Monimuotoiset kuidut, sitä vastoin, ovat halvempia asentaa, koska ne käyttävät halvempia valonlähteitä, kuten LEDejä tai pystysuoraa pintaa emittoivia lasereita (VCSEL:t). kuitenkin, alhaisemmat alkukustannukset sisältävät kompromisseja suorituskyvyssä, varsinkin pitkillä matkoilla.

4.4 Vaimennus ja dispersio

Vaimennus viittaa signaalin häviämiseen etäisyyden yli. Yksimuotokuiduissa, vaimennus on minimaalista yhden valopolun vuoksi, mikä mahdollistaa signaalin kulkevan pitkiä matkoja ilman huononemista. Sitä vastoin, monimuotokuidut kärsivät suuremmasta vaimennuksesta useiden valopolkujen vuoksi (tilat) häiritä toisiaan.

Dispersio, erityisesti modaalinen dispersio, on toinen keskeinen tekijä. Yksimuotokuidut kokevat hyvin vähän dispersiota, koska valosignaalin kulkemiseen on vain yksi reitti. Monimuotokuiduissa, modaalinen hajonta voi aiheuttaa valopulssien leviämisen, kun ne kulkevat kaapelin läpi, mikä johtaa signaalin vääristymiseen pitkillä etäisyyksillä.

5. Kumpi kannattaa valita: Yksi- tai monimuotokuitukaapeli?

The valinta yksimuotoisten ja monimuotoisten kuituoptisten kaapelien välillä riippuu useista tekijöistä, mukaan lukien suunniteltu sovellus, tarvittava lähetysetäisyys, ja budjetti.

• Pitkän matkan sovelluksiin: Jos verkon on siirrettävä tietoja pitkiä matkoja, esimerkiksi kaupunkien välillä tai suurissa tietoliikenneverkoissa, yksimuotokuitu on selvä valinta. Se tarjoaa paremman suorituskyvyn pitkillä matkoilla, mutta korkeammalla ennakkokustannuksilla.
• Lyhyille matkoille, nopeat sovellukset: Jos verkkosi vaatii nopeaa tiedonsiirtoa, mutta toimii rajoitetulla maantieteellisellä alueella, kuten kampuksella tai datakeskuksella, monimuotokuitu tarjoaa kustannustehokkaan ratkaisun. Halvemmat asennuskustannukset tekevät siitä houkuttelevan vaihtoehdon lähiverkoille, vaikka sen etäisyysominaisuudet ovat rajalliset verrattuna yksimuotokuituihin.
• Harkitse tulevaa skaalautuvuutta: Jos tulevat kaistanleveysvaatimukset todennäköisesti kasvavat, ja verkkosi voi laajentua pitkiä matkoja, investoimalla yksimuotokuitu voi tarjota pitkän aikavälin etuja, vaikka alkuinvestointi on suurempi.

Sekä yksimuotoisilla että monimuotoisilla valokuitukaapeleilla on etunsa ja haittansa, ja käyttöpäätös riippuu verkkosi erityistarpeista.