850nm vs 1310nm vs 1550nm: Kako odabrati pravu optičku talasnu dužinu

Odabir prave talasne dužine svodi se na tri pitanja: Koliko daleko vaš signal treba da putuje? Koje vlakno je već u zemlji? I da li vam treba prostor za skaliranje sa DWDM kasnije?

Za većinu korporativnih implementacija, 850nm je najniža-opcija s najnižim cijenama za kratke višemodne veze, 1310nm je standardni izbor jednog-moda za mnoge kampusne i metro veze, a 1550nm postaje relevantniji kada udaljenosti rastu, budžeti linkova se smanjuju ili se planira DWDM. Shvatite ovo pogrešno i ili preplaćujete za doseg koji vam nije potreban ili rješavanje problema s linkom koji neće ostati aktivan.

 

 

Zašto ove tri talasne dužine?

Silicijum staklena vlakna ne prenose sve talasne dužine podjednako. Opsezi od 850 nm, 1310 nm i 1550 nm nalaze se u prozorima prijenosa s malim{4}}gubicima gdje slabljenje signala pada na praktične nivoe. Svaki se pojavio u različitoj fazi optičke tehnologije: 850nm je prvi došao sa isplativim VCSEL-ovima, 1310nm je uslijedio kada je u ovom trenutku otkrivena skoro{9}}nulta hromatska disperzija u standardnom jedno-modskom vlaknu, a 1550nm je postao dominantan u dugotrajnim mrežama{10}onda signali bez električne konverzije.

 

 

Koja je prava razlika?

Osnovni kompromis je trošak u odnosu na doseg.

850nmuparuje se sa multimodnim vlaknima i VCSEL laserima. Prigušenje je oko 2,5 dB/km - visoko u poređenju sa talasnim dužinama jednog-moda, ali je irelevantno kada su vaše veze ispod 400 metara. VCSEL se proizvode u velikom obimu, što 850nm module čini najjeftinijom opcijom sa velikom maržom. Ograničenje udaljenosti dolazi od modalne disperzije: multimodno vlakno podržava višestruke svjetlosne puteve koji dolaze do prijemnika u malo različito vrijeme. Sa 10 Gbps preko OM4 vlakna, dobijate otprilike 400 metara; pri većim brzinama ta se udaljenost smanjuje.

 

1310nmradi preko jednog-modnog vlakna sa jezgrom od 9 µm. Prigušenje pada na približno 0,35 dB/km po ITU-T G.652, a hromatska disperzija skoro nestaje na ovoj talasnoj dužini. Ova kombinacija čini 1310nm dobro-prikladnim za širok spektar jedno-mod aplikacija, od sub{10}}interkonekcija zgrada ispod kilometra do 40 km pristupnih veza metroa.

 

1550nmpostiže najniže slabljenje vlakana od otprilike 0,20 dB/km. Tih 0,15 dB/km prednosti u odnosu na 1310nm spojeve u odnosu na udaljenost - na 100 km, štedite 15 dB budžeta veze. Što je još važnije, 1550nm podržava optičko pojačanje kroz EDFA i nalazi se u centru C-opsega koji se koristi zaDWDM sistemi. Za dugotrajne -pojačane ili DWDM{2}} veze, 1550nm je obično praktičan izbor.

 

Kompromis na 1550nm je hromatska disperzija - otprilike 17 ps/nm·km u standardnom vlaknu. Na 100 Gbps preko 80+ km, obično vam je potrebna kompenzacija, bilo putem vlakana sa kompenzacijom disperzije- ili digitalne obrade signala u koherentnim primopredajnicima. Moderna400G QSFP-DD koherentni priključciupravljati disperzijom digitalno.

 

 

Usklađivanje talasnih dužina sa tipovima modula

Jedan stalni izvor zabune u odabiru modula je način na koji se talasne dužine preslikavaju na SR/LR/ER/DWDM oznake na narudžbenicama.

• SR (kratki doseg)moduli rade na 850nm preko multimodnog vlakna. Ovi pokrivaju stalak-do-reka i izgradnju{4}}internih veza gdje udaljenosti ostaju ispod nekoliko stotina metara. U mainstream Ethernet optici, SR obično znači 850nm multimode.
• LR (dugi doseg)moduli obično koriste 1310nm preko single-modnog vlakna za doseg od 10 km. Neke 100G i 400G LR4 varijante koriste CWDM talasne dužine oko 1310nm multipleksirane unutar modula.
• Hitna pomoć (Prošireni doseg)moduli rade na 1550nm na 40 km dosega. Veća snaga prenosa i niže slabljenje vlakana na ovoj talasnoj dužini omogućavaju produženu udaljenost.
• DWDM modulikoristite precizne talasne dužine u C-opsegu (1530–1565 nm) sa razmakom kanala od 0,8 nm. One zahtijevaju{5}}specifičan redoslijed talasne dužine i obično uključujumux/demux opremaza kombinovanje i razdvajanje kanala.

 

 

Uobičajene greške pri odabiru

Tri problema{0}}vezana za talasne dužine pojavljuju se stalno:

• Miješanje višestrukog i jednostrukog{0}}načina.850nm primopredajnik spojen na jedno-modno vlakno (jezgro od 9 µm) pati od prevelikog gubitka veze i neće formirati radnu vezu. Tip vlakna u velikoj mjeri određuje talasnu dužinu i familiju modula koju trebate koristiti - rijetko postoji praktično rješenje bez ponovnog-kabliranja.
• BiDi greške uparivanja talasnih dužina.Dvosmjerni moduli koriste dvije različite valne dužine preko jednog vlakna. Oni moraju biti raspoređeni kao upareni parovi: ako jedan kraj emituje 1270nm i prima 1330nm, drugi kraj mora odašiljati 1330nm i primati 1270nm. Instaliranje dva modula sa istom TX talasnom dužinom na oba kraja znači da obe strane emituju na istoj talasnoj dužini bez prijemnika koji je podešen da ga čuje.
• Prekomjerno specificiranje dosega.Moduli dugog{0}}dohvata imaju veću snagu odašiljanja koja može preopteretiti prijemnik na kratkim vezama. Ako je vaša stvarna udaljenost 500 metara, nemojte instalirati ER optiku predviđenu za 40 km - možda će vam trebati prigušivači da biste izbjegli zasićenje prijemnika, povećanje troškova i još jednu potencijalnu tačku kvara. Uskladite modul sa vašim stvarnim zahtjevima udaljenosti.

 

 

Odabir talasne dužine prema udaljenosti

Udaljenost	Talasna dužina	Tip vlakna	Tipičan slučaj upotrebe
Ispod 100m	850nm	OM3/OM4 multimod	Intra{0}}rack, TOR veze
100–400m	850nm	OM4 multimode	Unutar{0}}zgrada, hale data centra
500m–2km	1310nm	OS2 single-način rada	Kampus, interkonekt zgrade
2–10 km	1310nm	OS2 single-način rada	Pristup metrou, poslovni WAN
10–40 km	1310nm ili 1550nm	OS2 single-način rada	Metro jezgro (1550nm dodaje marginu)
40–80 km	1550nm	OS2 single-način rada	Metro DCI, regionalna kičma
80km+	1550nm	OS2 single-način rada	Duge udaljenosti (pojačavanje ili koherentni DSP)

Tačno imenovanje modula (DR, FR, LR4, ER4, ZR, itd.) zavisi od stepena brzine i standardne porodice. Pri višim brzinama podataka, moduli mogu koristiti različite oznake nego na 10G.

 

 

Kada odabrati svaku talasnu dužinu

Odaberite 850nm kada:

• Sve veze ostaju ispod 400 metara
• Višemodno vlakno (OM3/OM4) je već instalirano
• Cijena po luci važnija je od buduće fleksibilnosti
• Gradite vrhunske-od-rekove veze unutar hale data centra
•  

Odaberite 1310nm kada:

• Veze se nalaze u rasponu ispod{0}}kilometar do 40 km
• Jednomodno vlakno je dostupno
• Želite jednostavnost implementacije bez kompenzacije disperzije
• Budžet je bitan, ali vam je potreban veći doseg nego što nudi multimod
•  

Odaberite 1550nm kada:

• Linkovi prelaze 40 km
• Trebate optičko pojačanje (EDFA kompatibilnost)
• Planirano je proširenje DWDM kapaciteta
• Gradite metro DCI ili{0}}magnetnu infrastrukturu za velike udaljenosti
•  

Za organizacije koje planiraju rast kapaciteta krozCWDM multipleksiranje s podjelom talasnih dužina, i 1310nm i 1550nm nalaze se unutar upotrebljivih CWDM prozora. Implementacija single-infrastrukture od samog početka drži otvorena vrata za proširenje WDM-a.

 

 

Razmatranja o infrastrukturi vlakana

Postojeća vlakna često određuju izbor talasne dužine više nego zahtjevi za udaljenost.

Multimode zgrade.Ako vaše zgrade imaju OM1 ili OM2 multimod iz starije instalacije, ograničeni ste na 850nm sa smanjenom udaljenosti u odnosu na OM3/OM4. Kada ova izvođenja treba proširenje, suočit ćete se s izborom: povući novi single-način ili raditi unutar ograničenja.

Fleksibilnost jednog{0}}moda.Jednom instalirano, jedno-modno vlakno podržava i 1310nm i 1550nm - i buduće nadogradnje brzine (40G, 100G, 400G) zamjenom samoprimopredajni moduli. Razlika u troškovima optičkog kabla je marginalna; primopredajnici su zamenljivi; vlakno je trajno. Za mnoge grinfild instalacije, jedno-način rada je sigurniji dugoročni-izbor jer ostavlja više prostora za buduće nadogradnje dosega i brzine.

 

 

Link Osnove budžeta

Nazivna udaljenost na tablici sa podacima o primopredajniku pretpostavlja idealne uslove: čisti konektori, unutar-specifičnih vlakana, minimalne tačke spajanja. Prave instalacije trebale bi uzeti u obzir slabljenje vlakana (0,35 dB/km na 1310 nm, 0,20 dB/km na 1550 nm), gubitak konektora (0,3–0,5 dB po spojenom paru), tačke spajanja i sigurnosnu marginu od 2–3 dB za starenje i varijacije u okolini.

Čistoća konektora je važnija nego što većina ljudi shvata. Čestica prašine promjera samo nekoliko mikrona može uzrokovati povremene greške koje je teško dijagnosticirati. Uvijek pregledajte konektore prije umetanja - kontaminirani konektori su česti uzrok kvarova optičke veze koji se u početku čine problemima modula.

 

 

Standards Reference

Sve tri talasne dužine su regulisane međunarodnim standardima koji osiguravaju među{0}}interoperabilnost između dobavljača:

• IEEE 802.3definiše Ethernet optičke interfejse: 10GBASE-SR (850nm), 10GBASE-LR (1310nm), 10GBASE-ER (1550nm)
• ITU{0}}T G.652specificira karakteristike jednog-modnog vlakna za proračune budžeta veze 1310nm i 1550nm
• ITU{0}}T G.694.1standardizira DWDM kanalnu mrežu koja se koristi u 1550nm C-opseznim sistemima

Prilikom navođenjaoptički primopredajni moduli, uvijek provjerite da oba kraja veze koriste podudarne valne dužine. Odašiljač od 1310 nm uparen sa prijemnikom od 850 nm neće formirati radnu vezu-usklađenu sa standardima - osjetljivost prijemnika se ne proteže preko tog jaza talasne dužine. Jedini namjerni izuzetak su BiDi moduli, koji moraju biti raspoređeni kao upareni parovi talasnih dužina TX/RX.

 

 

Često postavljana pitanja