850nm กับ 1310nm กับ 1550nm: วิธีเลือกความยาวคลื่นแสงที่เหมาะสม

การเลือกความยาวคลื่นที่เหมาะสมจะมีคำถามสามข้อ: สัญญาณของคุณจำเป็นต้องเดินทางไกลแค่ไหน? มีไฟเบอร์อะไรอยู่ในดินอยู่แล้ว? และคุณต้องการพื้นที่เพื่อขยายขนาดด้วย DWDM ในภายหลังหรือไม่

สำหรับการปรับใช้ระดับองค์กรส่วนใหญ่ 850 นาโนเมตรคือ-ตัวเลือกต้นทุนต่ำสุดสำหรับลิงก์มัลติโหมดแบบสั้น 1310 นาโนเมตรเป็นตัวเลือกโหมดเดี่ยวมาตรฐาน-สำหรับลิงก์ในวิทยาเขตและรถไฟใต้ดินหลายแห่ง และ 1550 นาโนเมตรจะมีความเกี่ยวข้องมากขึ้นเมื่อระยะทางเพิ่มขึ้น งบประมาณลิงก์เข้มงวดขึ้น หรือมีการวางแผน DWDM เมื่อทำสิ่งนี้ผิด และคุณอาจจ่ายเงินมากเกินไปสำหรับการเข้าถึงที่ไม่ต้องการ หรือแก้ไขปัญหาลิงก์ที่ไม่สามารถใช้งานได้

 

 

เหตุใดจึงมีความยาวคลื่นทั้งสามนี้

ใยแก้วซิลิกาไม่ได้ส่งผ่านความยาวคลื่นทั้งหมดเท่ากัน ย่านความถี่ 850 นาโนเมตร 1310 นาโนเมตร และ 1550 นาโนเมตรอยู่ในหน้าต่างการส่งข้อมูลที่มีการสูญเสียต่ำ- ซึ่งการลดทอนสัญญาณจะลดลงจนถึงระดับที่ใช้งานได้จริง แต่ละเทคโนโลยีเกิดขึ้นที่ขั้นตอนที่แตกต่างกันของเทคโนโลยีออพติคอล: 850 นาโนเมตรมาก่อนด้วย VCSEL ที่คุ้มค่า- ตามมาด้วย 1310 นาโนเมตรตามมาเมื่อพบการกระจายตัวของสีที่ใกล้-เป็นศูนย์ ณ จุดนี้ในไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-มาตรฐาน และ 1550 นาโนเมตรกลายเป็นความโดดเด่นในเครือข่ายระยะไกล- เมื่อเครื่องขยายสัญญาณแบบออปติคัลเติบโตเต็มที่เพื่อเพิ่มสัญญาณโดยไม่ต้องแปลงทางไฟฟ้า

 

 

ความแตกต่างที่แท้จริงคืออะไร?

ข้อดีข้อเสียพื้นฐานคือต้นทุนเทียบกับการเข้าถึง

850 นาโนเมตรจับคู่กับมัลติไฟเบอร์และเลเซอร์ VCSEL การลดทอนจะอยู่ที่ประมาณ 2.5 dB/km - สูงเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นโหมดเดียว- แต่ไม่เกี่ยวข้องเมื่อลิงก์ของคุณอยู่ใต้ 400 เมตร VCSEL ผลิตขึ้นในปริมาณมาก ทำให้โมดูล 850 นาโนเมตรเป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุดด้วยส่วนต่างที่กว้าง ข้อจำกัดของระยะทางมาจากการกระจายแบบโมดอล: มัลติโหมดไฟเบอร์รองรับเส้นทางแสงหลายเส้นทางที่มาถึงเครื่องรับในเวลาที่ต่างกันเล็กน้อย ที่ 10 Gbps บนไฟเบอร์ OM4 คุณจะได้ระยะทางประมาณ 400 เมตร ที่ความเร็วสูง ระยะห่างนั้นจะลดลง

 

1310 นาโนเมตรทำงานบนไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-ที่มีแกนขนาด 9 µm การลดทอนลดลงเหลือประมาณ 0.35 dB/km ต่อ ITU-T G.652 และการกระจายตัวของสีเกือบจะหายไปที่ความยาวคลื่นนี้ การผสมผสานนี้ทำให้ 1310nm ดี-เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันโหมดเดี่ยวที่หลากหลาย- ตั้งแต่การเชื่อมต่อภายในอาคารที่ต่ำกว่า{{10}กิโลเมตรไปจนถึงลิงก์การเข้าถึงรถไฟใต้ดิน 40 กม.

 

1550 นาโนเมตรบรรลุการลดทอนของเส้นใยต่ำสุดที่ประมาณ 0.20 เดซิเบล/กม. ความได้เปรียบ 0.15 dB/km เหนือสารประกอบ 1310nm ในระยะทาง - ตลอด 100 กม. ช่วยให้คุณประหยัดงบประมาณในการเชื่อมต่อได้ 15 dB ที่สำคัญกว่านั้น 1550nm รองรับการขยายสัญญาณด้วยแสงผ่าน EDFA และอยู่ที่ศูนย์กลางของแถบ C- ที่ใช้สำหรับระบบ DWDM. สำหรับลิงก์ที่เน้น-การขยายระยะไกลหรือ DWDM- โดยทั่วไปแล้ว 1550nm เป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริง

 

ข้อดีข้อเสียที่ 1550 นาโนเมตรคือการกระจายตัวของสี - ประมาณ 17 ps/nm·km ในไฟเบอร์มาตรฐาน ที่ความเร็ว 100 Gbps ในระยะทาง 80+ กม. โดยทั่วไปคุณจะต้องได้รับการชดเชย ไม่ว่าจะผ่านการจ่ายไฟเบอร์แบบกระจาย-เพื่อชดเชยหรือการประมวลผลสัญญาณดิจิทัลในเครื่องรับส่งสัญญาณที่เชื่อมโยงกัน ทันสมัย400G QSFP-DD แบบเสียบได้ที่สอดคล้องกันจัดการการกระจายตัวแบบดิจิทัล

 

 

การจับคู่ความยาวคลื่นกับประเภทของโมดูล

สาเหตุหนึ่งของความสับสนที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ในการเลือกโมดูลคือการที่ความยาวคลื่นจับคู่กับการกำหนด SR/LR/ER/DWDM ในใบสั่งซื้อ

• SR (ระยะเอื้อมสั้น)โมดูลทำงานที่ 850 นาโนเมตรบนมัลติไฟเบอร์ ชั้นวางเหล่านี้ครอบคลุม-ถึง-ชั้นวางและสร้าง-การเชื่อมโยงภายในซึ่งมีระยะทางไม่เกินสองสามร้อยเมตร ในออปติกอีเทอร์เน็ตกระแสหลัก โดยทั่วไปแล้ว SR หมายถึงมัลติโหมด 850 นาโนเมตร
• LR (ระยะไกล)โดยทั่วไปโมดูลจะใช้ 1310nm บนไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-เพื่อระยะการเข้าถึง 10 กม. LR4 รุ่น 100G และ 400G บางรุ่นใช้ความยาวคลื่น CWDM ประมาณ 1310 นาโนเมตรแบบมัลติเพล็กซ์ภายในโมดูล
• ER (การเข้าถึงแบบขยาย)โมดูลทำงานที่ 1,550 นาโนเมตรเป็นระยะทาง 40 กม. กำลังส่งที่สูงขึ้นและการลดทอนของไฟเบอร์ที่ต่ำกว่าที่ความยาวคลื่นนี้ทำให้สามารถขยายระยะทางได้
• โมดูล DWDMใช้ความยาวคลื่นที่แม่นยำในแถบ C- (1530–1565nm) โดยมีระยะห่างของช่องสัญญาณแคบถึง 0.8 นาโนเมตร สิ่งเหล่านี้จำเป็นต้องมีการเรียงลำดับความยาวคลื่น-โดยเฉพาะและโดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องด้วยอุปกรณ์ mux/demuxเพื่อรวมและแยกช่อง

 

 

ข้อผิดพลาดในการเลือกทั่วไป

ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความยาวคลื่นสามประการ-เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า:

• การผสมผสานโหมดมัลติโหมดและโหมดเดี่ยว-ตัวรับส่งสัญญาณขนาด 850 นาโนเมตรที่เชื่อมต่อกับไฟเบอร์โหมดเดี่ยว- (แกนขนาด 9 µm) จะสูญเสียการเชื่อมต่อมากเกินไปและจะไม่ก่อให้เกิดการเชื่อมต่อที่ใช้งานได้ ประเภทของไฟเบอร์จะเป็นตัวกำหนดความยาวคลื่นและตระกูลโมดูลที่คุณควรใช้เป็นส่วนใหญ่ - แทบไม่มีวิธีแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าหากขาดการเดินสายใหม่-
• ข้อผิดพลาดในการจับคู่ความยาวคลื่น BiDiโมดูลแบบสองทิศทางใช้ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันสองแบบบนเส้นใยไฟเบอร์เส้นเดียว สิ่งเหล่านี้จะต้องปรับใช้เป็นคู่ที่ตรงกัน: หากปลายด้านหนึ่งส่ง 1270 นาโนเมตรและรับ 1330 นาโนเมตร ปลายอีกด้านหนึ่งจะต้องส่ง 1330 นาโนเมตรและรับ 1270 นาโนเมตร การติดตั้งโมดูลสองตัวที่มีความยาวคลื่น TX เท่ากันที่ปลายทั้งสองข้าง หมายความว่าทั้งสองฝ่ายส่งสัญญาณด้วยความยาวคลื่นเดียวกันโดยไม่มีตัวรับสัญญาณใดปรับให้ได้ยิน
• การระบุการเข้าถึงมากเกินไปโมดูลระยะไกล-มีกำลังส่งที่สูงกว่า ซึ่งสามารถโอเวอร์โหลดตัวรับบนลิงก์สั้นได้ หากระยะทางจริงของคุณคือ 500 เมตร อย่าติดตั้งเลนส์ ER ที่พิกัด 40 กม. - คุณอาจต้องใช้ตัวลดทอนเพื่อหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวของตัวรับ เพิ่มต้นทุน และจุดความล้มเหลวอื่นที่อาจเกิดขึ้น จับคู่โมดูลกับข้อกำหนดระยะทางที่แท้จริงของคุณ

 

 

การเลือกความยาวคลื่นตามระยะทาง

ระยะทาง	ความยาวคลื่น	ประเภทไฟเบอร์	กรณีการใช้งานทั่วไป
ต่ำกว่า 100ม	850 นาโนเมตร	มัลติโหมด OM3/OM4	การเชื่อมต่อภายใน-แร็ค TOR
100–400m	850 นาโนเมตร	OM4 มัลติโหมด	ภายในอาคาร- ห้องโถงศูนย์ข้อมูล
500ม.–2กม	1310 นาโนเมตร	OS2 โหมดเดี่ยว-	วิทยาเขตอาคารเชื่อมต่อระหว่างกัน
2–10 กม	1310 นาโนเมตร	OS2 โหมดเดี่ยว-	การเข้าถึงรถไฟใต้ดิน WAN ขององค์กร
10–40 กม	1310 นาโนเมตรหรือ 1550 นาโนเมตร	OS2 โหมดเดี่ยว-	แกนเมโทร (1550nm เพิ่มระยะขอบ)
40–80 กม	1550 นาโนเมตร	OS2 โหมดเดี่ยว-	Metro DCI แกนนำระดับภูมิภาค
80 กม.+	1550 นาโนเมตร	OS2 โหมดเดี่ยว-	ระยะไกล- (การขยายเสียงหรือ DSP ที่สอดคล้องกัน)

การตั้งชื่อโมดูลที่แน่นอน (DR, FR, LR4, ER4, ZR ฯลฯ) ขึ้นอยู่กับเกรดความเร็วและตระกูลมาตรฐาน ที่อัตราข้อมูลที่สูงกว่า โมดูลอาจใช้การกำหนดที่แตกต่างจากที่ 10G

 

 

เมื่อใดควรเลือกแต่ละความยาวคลื่น

เลือก 850nm เมื่อ:

• ลิงก์ทั้งหมดอยู่ไม่เกิน 400 เมตร
• ติดตั้งมัลติไฟเบอร์ (OM3/OM4) แล้ว
• ต้นทุนต่อพอร์ตมีความสำคัญมากกว่าความยืดหยุ่นในอนาคต
• คุณกำลังสร้างการเชื่อมต่อระดับบนสุด-ของ-ภายในห้องโถงศูนย์ข้อมูล
•  

เลือก 1310nm เมื่อ:

• ลิงก์จะอยู่ในช่วงย่อย-ถึง 40 กม
• ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-ใช้งานได้
• คุณต้องการความเรียบง่ายในการปรับใช้โดยไม่มีการชดเชยการกระจาย
• งบประมาณมีความสำคัญ แต่คุณต้องการการเข้าถึงมากกว่าที่มัลติโหมดมอบให้
•  

เลือก 1550nm เมื่อ:

• ลิงค์เกิน 40 กม
• คุณต้องใช้เครื่องขยายสัญญาณแบบออปติคัล (เข้ากันได้กับ EDFA)
• มีการวางแผนขยายกำลังการผลิต DWDM
• คุณกำลังสร้างรถไฟใต้ดิน DCI หรือโครงสร้างพื้นฐานแกนหลัก-ระยะไกล
•  

สำหรับองค์กรที่วางแผนขยายขีดความสามารถผ่านมัลติเพล็กซ์การแบ่งความยาวคลื่น CWDMทั้ง 1310nm และ 1550nm นั่งอยู่ภายในหน้าต่าง CWDM ที่ใช้งานได้ การปรับใช้โครงสร้างพื้นฐานโหมดเดี่ยว-ตั้งแต่เริ่มต้นช่วยให้สามารถขยาย WDM ได้

 

 

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานของไฟเบอร์

ไฟเบอร์ที่มีอยู่มักจะกำหนดตัวเลือกความยาวคลื่นมากกว่าข้อกำหนดด้านระยะทาง

อาคารมัลติโหมดหากอาคารของคุณมีมัลติโหมด OM1 หรือ OM2 จากการติดตั้งแบบเก่า คุณจะถูกจำกัดไว้ที่ 850 นาโนเมตร โดยมีระยะห่างที่ลดลงเมื่อเทียบกับ OM3/OM4 เมื่อการรันเหล่านี้จำเป็นต้องมีการขยายเวลา คุณจะต้องเลือก: ดึงโหมดเดี่ยวใหม่- หรือทำงานภายในข้อจำกัด

ความยืดหยุ่นของโหมดเดี่ยว-เมื่อติดตั้งแล้ว ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-จะรองรับทั้ง 1310nm และ 1550nm - และการอัพเกรดความเร็วในอนาคต (40G, 100G, 400G) โดยการสลับเฉพาะโมดูลตัวรับส่งสัญญาณ. ความแตกต่างของต้นทุนสายเคเบิลไฟเบอร์นั้นเล็กน้อย ตัวรับส่งสัญญาณสามารถถอดเปลี่ยนได้ เส้นใยเป็นแบบถาวร สำหรับการติดตั้ง Greenfield จำนวนมาก โหมด-เดียวเป็นตัวเลือกระยะยาวที่ปลอดภัยกว่า- เนื่องจากจะทำให้มีพื้นที่มากขึ้นสำหรับการเข้าถึงและอัปเกรดความเร็วในอนาคต

 

 

เชื่อมโยงข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับงบประมาณ

ระยะทางที่กำหนดบนแผ่นข้อมูลตัวรับส่งสัญญาณจะเป็นไปตามเงื่อนไขที่เหมาะสม เช่น ขั้วต่อที่สะอาด ภายใน-ไฟเบอร์ข้อมูลจำเพาะ จุดประกบขั้นต่ำ การติดตั้งจริงควรคำนึงถึงการลดทอนของไฟเบอร์ (0.35 dB/km ที่ 1310 นาโนเมตร, 0.20 dB/กม. ที่ 1550 นาโนเมตร) การสูญเสียขั้วต่อ (0.3–0.5 dB ต่อคู่ที่เชื่อมต่อ) จุดต่อ และระยะขอบด้านความปลอดภัย 2–3 dB สำหรับอายุและความแปรปรวนของสภาพแวดล้อม

ความสะอาดของตัวเชื่อมต่อมีความสำคัญมากกว่าที่คนส่วนใหญ่ตระหนัก อนุภาคฝุ่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงไม่กี่ไมครอนอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดเป็นระยะๆ ซึ่งยากต่อการวินิจฉัย ตรวจสอบขั้วต่อทุกครั้งก่อนที่จะใส่ขั้วต่อที่ปนเปื้อน - ไว้ สาเหตุทั่วไปของความล้มเหลวในการเชื่อมต่อแบบออปติคัลซึ่งในตอนแรกดูเหมือนจะเป็นปัญหาของโมดูล

 

 

การอ้างอิงมาตรฐาน

ความยาวคลื่นทั้งสามความยาวคลื่นอยู่ภายใต้มาตรฐานสากลเพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถในการทำงานร่วมกันระหว่างผู้ให้บริการ-:

• อีอีอี 802.3กำหนดอินเทอร์เฟซออปติคัลอีเธอร์เน็ต: 10GBASE-SR (850nm), 10GBASE-LR (1310nm), 10GBASE-ER (1550nm)
• ITU-T G.652ระบุคุณลักษณะไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-สำหรับการคำนวณงบประมาณลิงก์ 1310nm และ 1550nm
• ITU-T G.694.1สร้างมาตรฐานให้กับตารางช่องสัญญาณ DWDM ที่ใช้ในระบบแบนด์ C 1550nm C-

เมื่อระบุโมดูลรับส่งสัญญาณแสงให้ตรวจสอบเสมอว่าปลายทั้งสองของลิงค์ใช้ความยาวคลื่นที่ตรงกัน เครื่องส่งขนาด 1310 นาโนเมตรที่จับคู่กับตัวรับขนาด 850 นาโนเมตรจะไม่สร้าง-ลิงก์การทำงานที่เป็นไปตามข้อกำหนด - ความไวของตัวรับจะไม่ขยายข้ามช่องว่างความยาวคลื่นนั้น ข้อยกเว้นโดยเจตนาเพียงอย่างเดียวคือโมดูล BiDi ซึ่งจะต้องใช้งานเป็นคู่ความยาวคลื่น TX/RX ที่ตรงกัน

 

 

คำถามที่พบบ่อย