انواع کابل های فیبر نوری: 9 تفاوت کابل فیبر نوری سینگل مود و مالتی مود

فهرست مطالب

مقدمهمقایسه فیبر تک حالته و چند حالتهقطر هسته
طول موج و منبع نورپهنای باندرنگ پوشش
بعد مسافت فیبر تک حالته و چند حالتهمقایسه هزینه ی فیبر تک حالته و چند حالتههزینه ی فرستنده و گیرنده ی نوری
هزینه ی سیستمهزینه ی نصبخلاصه مطالب مقاله
پرسش و پاسخ های معمول

مقدمه

با وجود اینکه هر دو نوع کابل های فیبر نوری تک حالته (SMF) و چند حالته (MMF) استفاده ی زیادی در
تجهیزات مختلف دارند، تفاوت بین فیبر تک حالته و چند حالته هنوز هم گاهی باعث ابهاماتی میشود. در این
مقاله ویژگی های ساختاری پایه، مسافت تحت پوشش فیبر، هزینه، رنگ فیبر و غیره را مورد این دو نوع کابل
مورد بررسی قرار داده ایم تا مقایسه ای دقیق بین فیبر نوری تک حالته و چند حالته صورت گرفته باشد.

مقایسه ای بین فیبر تک حالته و چند حالته

تک حالته به معنای آن است که فیبر در لحظه امکان انتشار تنها یک نوع حالت نور را میدهد در حالی که در
چند حالته فیبر در لحظه می تواند چندین حالت نور را انتقال دهد. تفاوت بین فیبر تک حالته و چند حالته بیشتر در قطر هسته، طول موج و منبع نور، پهنای باند، رنگ پوشش، مسافت و هزینه میباشد.

قطر هسته

قطر هسته ی فیبر تک حالته کمتر از قطر هست هی فیبر چند حالته است. معمولا قطر هسته ی فیبر تک حالته 9 میکرومتر است، هرچند قطرهای دیگری هم در این نوع دیده شده است. قطر هسته ی فیبر چند حالته هم معمولا 50 و یا 5.62 میکرومتر است. این قطر تجمع نور این فیبرها را افزایش داده و اتصالات با این فیبرها راحتتر انجام میگیرد. قطر پوشش فیبرهای تک حالته و چند حالته هردو 125 میکرومتر است.

کابل های فیبر نوری

میرایی فیبر نوری چند حالته، به دلیل قطر هسته ی بزرگتر آن، از فیبر نوری تک حالته بالاتر است. هسته ی
فیبر نوری تک حالته بسیار نازک است و به همین دلیل، نوری که از این کابل رد میشود بازتاب زیادی پیدا
نمیکند و در نتیجه میرایی سیگنال کاهش مییابد.

فیبر مالتی مود OM3 قطر 50/125فیبر سیمپلکس سینگل مود قطر 9/125
3.0 دسی بل/کیلومتر میرایی در 850 نانومتر0.36 دسی بل/کیلومترمیرایی در 1310 نانومتر
1.0 دسی بل/کیلومترمیرایی در 1300 نانومتر0.22 دسی بل/کیلومترمیرایی در 1550 نانومتر

طول موج و منبع نور

بدلیل اندازه ی بزرگ هسته ی فیبر نوری چند حالته، برخی منابع نوری کم ارزان قیمت نظیر LED و VCSEL ها (لیزرهای تابش سطحی با کاواک عمودی) که در طول موج های 850 و 1300 نانومتر کار میکنند در این کابل ها استفاده میشوند ولی در فیبر تک حالته از یک لیزر و یا دیودهای لیزری برای انتشار نور در کابل استفاده میشود. در مورد کابل تک حالته طول موج مورد استفاده معمولا 1310 و یا 1550 نانومتر است.

پهنای باند

پهنای باند فیبر چند حالته محدود به حالت نور آن است و حداکثر پهنای باند در فیبرهای OM5 بیست و
هشت هزار مگاهرتز در کیلومتر است. در فیبر تک حالته بدلیل اینکه تنها یک حالت نور در لحظه از کابل رد
میشود از نظر تئوری دارای پهنای باند نامحدود است.

رنگ پوشش

طبق استاندارد 598C-TIA، برای استفاده در تجهیزات غیر نظامی، کابل فیبر تک حالته با پوشش زرد رنگ عرضه میشود و فیبر چند حالته هم پوششی نارنجی یا سبز آبی(فیروزه ای) دارد. برای اطلاعات بیشتر در این مورد به مقاله ی “کدهای رنگ کابلهای فیبر نوری” مراجعه نمایید.

بعد مسافت فیبر تک حالته و چند حالته

فیبرهای تک حالته برای مسافتهای طولانی مناسبند در حالیکه فیبرهای چند حالته برای مسافتهای کوتاه
طراحی شده اند. حال زمان آن فرا رسیده تا فیبر چند حالته با تک حالته از نظر مسافت تحت پوشش مقایسه شود که در جدول زیر قابل مشاهده می باشد:

مسافت کابل فیبر نورینوع کابل فیبر نوری
100 گیگابایت
SR10
40 گیگابایت
SR4
25 گیگابایت
SR-S
10 گیگابایت
SE-SR
اترنت یک گیگابایت
1000BA SE-LX
اترنت یک گیگابایت
1000BASE-SX
اترنت سریع
100BA SE-F
///10km5,000m5,000m200mOS2فیبر سینگل مود
////275m200mOM1
////550m200mOM2
100m100m70m300m550m (پچ کابل با مود شرایطی مورد نیاز است)550m200mOM3فیبر مالتی مود
150m150m100m400m550m200mOM4
400m400m100m300m550m200mOM5

از جدول میبینیم که مسافت قابل پوشش فیبر تک حالته در سرعت های 1G و 10G بسیار بیش از فیبر چند
حالته است. البته فیبرهای چند حالته ی OM5/OM4/OM3 نرخ داده ی بالاتری را پوشش میدهند. بدلیل اینکه فیبر نوری چند حالته هسته ی بزرگتری دارد و از بیش از یک حالت نور پشتیبانی میکند مسافت قابل
پوشش محدود به پراکنش مودالی خواهد بود که در فیبر چند حالته شاخص شکستی امری معمول است اما
در کابل فیبر نوری تک حالته شاهد این پراکنش نیستیم و این تفاوت اساسی بین دو نوع کابل است. بعلاوه فیبر تک حالته ی OS2 میتواند در سرعت 40G و 100G مسافت های بیشتری را هم پشتیبانی کند که در جدول نیامده است.

مقایسه ی هزینه ی فیبر تک حالته و چند حالته

بحث در مورد هزینه ی فیبر تک حالته و چند حالته در بازار ها و سایت های اینترنتی بحثی داغ است و بسیاری نظر خود را در این باب بیان کرده اند. نظر این افراد بیشتر مبتنی بر قیمت فرستنده و گیرنده ی نوری، هزینه ی کلی سیستم و هزینه ی نصب میباشد.

هزینه ی فرستنده و گیرنده ی نوری

قیمت فرستنده و گیرنده های چند حالته نسبت به تک حالته دو تا سه برابر پایین تر است. جدول زیر به عنوان نمونه هزینه ی فرستنده و گیرنده ی تک حالته و چند حالته ی سیسکو را باهم مقایسه کرده است:

اختلاف قیمتقیمت تومانتوضیحات فرستنده / گیرندهفرستنده / گیرندهسرعت
250,000فرستنده / گیرنده
GLC-LH-SMD 1000BASE-LX/LH SFP 1310nm 10km DOM
SFP سینگل مود1G
25,000225,000فرستنده / گیرنده
GLC-SX-MMD 1000BASE-SX SFP 850nm 550m DOM
SFP مالتی مود1G
675,000فرستنده / گیرنده
SFP-10G-LR 10GBASE-LR SFP+ 1310nm 10km DOM
+SFP سینگل مود10G
175,000500,000فرستنده / گیرنده
SFP-10G-SR 10GBASE-SR SFP+ 850nm 300m DOM
+SFP مالتی مود10G
1,475,000SFP-25G-LR-S 1310nm 10kmSFP28 سینگل مود25G
500,000975,000SFP-25G-SR-S 850nm 100mSFP28 مالتی مود25G
7,725,000فرستنده / گیرنده
QSFP-40G-LR4 40GBASE-LR4 and OTU3 QSFP+ 1310nm 10km LC DOM
+QSFP سینگل مود40G
6,750,000975,000فرستنده / گیرنده
QSFP-40G-SR4 40GBASE-SR4 QSFP+ 850nm 150m MTP/MPO DOM
+QSFP مالتی مود40G
12,475,000فرستنده / گیرنده
QSFP28 Cisco QSFP-100G-LR4-S 100GBASE-LR4 1310nm 10km
QSFP28 سینگل مود100G
10,000,0002,475,000فرستنده / گیرنده
QSFP28 Cisco QSFP-100G-SR4-S 100GBASE-SR4 850nm 100m
QSFP28 مالتی مود100G

از جدول میبینیم هرچه سرعت بالاتر رود تفاوت قیمت هم بین دو نوع فرستنده/گیرنده بیشتر خواهد شد.

هزینه ی سیستم

برای استفاده از کابل های فیبر نوری تک حالته که معمولا در مسافت های طولانی تر استفاده میشوند نیاز به
فرستنده/گیرنده هایی است که با نور لیزر کار کرده و با طول موج های طولانی تر و نقطه تمرکز کوچکتر و طیف نوری عموماً محدودتر کار میکنند. این ویژگی ها به همراه نیاز به هم راستایی دقیق تر و تلرانس کانکتور محدودتر بدلیل هسته ی کوچک فیبرهای نوری تک حالته، باعث میشود هزینه ی فرستنده/گیرنده و اتصال
کابل ها بهم در این فیبرها به شکل قابل مالحظه ای بالا رود.

ساخت فرستنده/گیرنده های مبتنی بر VCSEL که برای استفاده در فیبرهای چند حالته بهینه شده اند چون به
شکل عمده و آرایه ای به تولید آنها میپردازد و از هزینه ی ساخت فرستنده/گیرنده های تک حالته ی مشابه
پایینتر است. بواسطه ی استفاده از خطوط تولید و آرایه های متعدد تولید فرستنده/گیرنده های چند حالته،
هزینه ی تولید نسبت به فرستنده/گیرنده های تک حالته که از تکنولوژی (فناوری) تک کاناله یا چند کاناله ی اتصال ساده یا دوگانه بهره میبرند، پایین تر است. سیستم چند حالته کمترین هزینه ی سیستمی را داشته و با اتصالات کابل ها به شکل موازی – نوری میتوان آنرا برای سرعت 100G هم ارتقاء داد.

هزینه ی نصب

فیبر نوری تک حالته معمولا هزینه ی کمتری از فیبر چند حالته دارد. وقتی یک شبکه ی فیبر نوری 1G ایجاد
میکنید و می خواهید امکان ارتقاء به 10G و یا بالاتر را در آینده داشته باشید، هزینه ی کابل ها برای فیبرهای تک حالته حدود نصف خواهد شد در حالیکه فیبرهای چند حالته ی OM3 و OM4 برای استفاده در ماژول های SFP حدود 35 درصد افزایش هزینه خواهند داشت. فیبر های تک حالته گران ترند اما در مقابل هزینه ی تکنسین برای تعویض فیبر های چند حالته بسیار بالاتر از تعویض فیبر های تک حالته است، به ویژه اگر از سیستم Om4—Om3—OM2—OM1 استفاده گردد. اگر بخواهید از کانالSFP دست دوم نوری استفاده
کنید قیمت شبکه ی 1G تک حالته بسیار پایین خواهد آمد. اگر پول کافی دارید و نیاز به شبکه ی 10G در
مسافت کوتاه دارید بازهم بهتر است از سیستم چند حالته استفاده کنید. البته به قیمت های بازار هم توجه کنید زیرا معمولا قیمت تجهیزات تک حالته بسرعت کاهش مییابد.

خلاصه مطالب

از مقایسه ی بین دو نوع فیبر نوری تک حالته و چند حالته متوجه شدیم که فیبر تک حالته برای مسافت های طولانی تر مناسبتر است و در شبکه های حامل، MAN ها و PON ها استفاده ی فراوانی دارد.

سیستم های فیبر نوری چند حالته برد کمتری داشته و بیشتر در شرکت ها، مراکز داده، و شبکه های LAN کاربرد دارند.

فارغ از اینکه چه نوع کابلی را بر اساس قیمت کلی فیبر انتخاب کنید فیبری را انتخاب کنید که نیازهای شبکه تان را رفع کنند زیرا این امر برای هر طراح شبکه ای اهمیتی وافر دارد.

پاسخ به پرسش های معمول در رابطه با کابل فیبر نوری تک حالته و چند حالته

پرسش: فیبر نوری تک حالته بهتر است یا چند حالته؟

پاسخ: همانطور که بالاتر هم گفتیم، فیبر تک حالته و چند حالته هرکدام مزایای خاص خود را در رابطه با قیمت و کاربرد دارند. به هیچ وجه نمیتوان گفت یکی از این دو نوع برای هر کاربردی بهتر است و باید با توجه به نیاز و کاربرد مورد نظر یکی از این دو را برگزید.

پرسش: آیا امکان ترکیب فیبر تک حالته و چند حالته باهم در یک پروژه وجود دارد؟

پاسخ: پاسخ به این سوال “نه” است. فیبر نوری تک حالته و چند حالته اندازه ی هسته ی متفاوتی دارند و تعداد حالت های نوری که انتقال میدهند هم متفاوت است. اگر دو فیبر را باهم ترکیب کنید یا مستقیماً آنها را به هم وصل کنید افت نوری بسیار بزرگی به سیستم وارد خواهد شد و لینک از کار میافتد. مراقب باشید انواع مختلف کابل را به شکل تصادفی باهم ترکیب نکنید.

پرسش: آیا میتوانم از فرستنده/گیرندهی چند حالته همراه با کابل فیبر نوری تک حالته استفاده کنم؟

پاسخ: جواب به طور کلی “نه” میباشد. اگر فرستنده/گیرنده ی چند حالته به فیبر تک حالته متصل گردد افت نور بزرگی اتفاق خواهد افتاد. اما برعکس این موضوع امکانپذیر است. برای مثال SFP تک حالته ی 1000BASE-LX را میتوان با استفاده از کابل فیبر نوری حالت شرطی با کابل چند حالته استفاده کرد. گاهی مبدل های رسانه ی فیبری را هم میتوان برای حل مشکل بین فرستنده/گیرنده ی چند حالته و فرستنده/گیرنده ی تک حالته بکار گرفت.

پرسش: کابل فیبر نوری تک حالته را انتخاب کنم یا چند حالته را؟

پاسخ: وقتی بین کابل های فیبر نوری تک حالته یا چند حالته میخواهید کابلی را انتخاب کنید نخستین فاکتور مسافتیست که قرار است پوشش دهید. برای مثال، در یک مرکز داده، کابل های چند حالته برای مسافت های بین 300 تا 400 متر هم کفایت میکنند. اما در کاربردهایی که نیاز به فواصل چند هزار متری دارند بهترین انتخاب فیبر تک حالته است. و در کاربردهایی که امکان استفاده از هر دو نوع کابل هست فاکتورهای دیگری نظیر هزینه ی جاری و هزینه ی ارتقاء در آینده را باید لحاظ کرد.

انتشار و استفاده از این مقاله تنها با ذکر منبع مجاز می باشد.

هرگونه استفاده تجاری از مطالب پیگرد قانونی دارد.
این مطلب را دوست دارم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سبد خرید
هیچ محصولی در سبد خرید موجود نیست!
ادامه خرید
0
مقایسه