Perbedaan Serat Multi-Mode dan Single-Mode

Ketika kabel jaringan menggunakan serat, apa perbedaan antara serat mode tunggal dan multi-mode? Kapan saya harus menggunakan satu atau yang lain? Apakah ada kompatibilitas dan / atau masalah kecepatan dengan keduanya?

Perbedaan utama: Serat singlemode memiliki karakteristik kehilangan daya yang lebih rendah daripada serat multimode, yang berarti cahaya dapat menempuh jarak yang lebih jauh daripada serat multimode. Tidak mengherankan, optik yang diperlukan untuk menggerakkan serat singlemode jauh lebih mahal, terutama mengingat berbagai keadaan.

Kapan harus menggunakan masing-masing: Baik singlemode dan serat multimode modern dapat menangani kecepatan 10G. Yang paling penting untuk dipertimbangkan adalah persyaratan jarak. Di dalam pusat data, biasanya menggunakan multimode yang dapat membuat Anda 300-400 meter. Jika Anda memiliki perjalanan yang sangat panjang atau menghubungkan jarak yang lebih jauh, mode tunggal dapat membuat Anda 10km, 40km, 80km, dan bahkan lebih jauh - Anda hanya perlu menggunakan optik yang sesuai untuk jarak yang diperlukan, dan sekali lagi, harga naik sesuai.

Masalah kompatibilitas: Mereka tidak kompatibel. Anda tidak dapat mencampur serat multimode dan singlemode di antara dua titik akhir. Optiknya juga tidak kompatibel.

Ada banyak lagi yang bisa dikatakan tentang serat, secara umum, tapi saya harap ini menjawab pertanyaan langsung Anda.

Serat multi-mode (MMF) menggunakan inti yang jauh lebih besar dan biasanya menggunakan panjang gelombang cahaya yang lebih panjang. Karena itu, optik yang digunakan dalam MMF memiliki kemampuan lebih tinggi untuk mengumpulkan cahaya dari laser. Secara praktis, ini berarti optik lebih murah.

Serat mode tunggal (SMF) memiliki toleransi yang lebih ketat untuk optik yang digunakan. Inti lebih kecil dan panjang gelombang laser lebih sempit. Ini berarti bahwa SMF memiliki kemampuan untuk bandwidth yang lebih tinggi dan jarak transmisi yang lebih jauh.

Dengan 10GB hanya di sekitar sudut untuk banyak pelanggan saya, saya sudah mulai merekomendasikan mereka menggunakan SMF di mana-mana untuk koneksi. Ketika dipasang sebagai bagian dari proyek, biaya tambahan SMF dapat diabaikan dibandingkan dengan MMF. Itu juga berarti Anda tidak perlu merobek pabrik serat MMF Anda untuk meningkatkan kecepatan dalam beberapa tahun.

[MMF] panjang gelombang lebih panjang (850nm), sinar lebih lebar vs. [SMF] panjang gelombang pendek (1310nm-15 ?? nm), balok sempit.

Perbedaan utama yang belum pernah disentuh orang adalah "dispersi modal" , yang merupakan istilah umum untuk menggambarkan bagaimana cahaya bergerak melalui serat. Halaman ini jauh lebih detail. Gambar pertama meringkasnya ... MM memantul dari tepi serat yang menghasilkan dispersi cahaya di ujung jauh karena foton yang turun di tengah perjalanan jauh lebih sedikit daripada yang memantul banyak; pulsa 1ns memasuki salah satu ujung tidak keluar sebagai pulsa 1ns bersih di ujung lainnya. Efeknya sangat berkurang di SMF karena serat berdiameter jauh lebih kecil, dan injeksi tepat ("peluncuran") laser di tengah serat. Dispersi bertambah buruk dengan meningkatnya jarak.

Harap baca Semua yang Selalu Ingin Anda Ketahui tentang Jaringan Optik - Tetapi Takut Bertanya

:)

Berikut beberapa hal yang belum dibahas.

• Hanya menggunakan mode tunggal memungkinkan Anda menggunakan satu jenis serat untuk semuanya (lebih sedikit optik, jenis kabel untuk cadangan)
• Tidak ada kemungkinan keusangan (mis., OM3 tampak seperti baru sekarang ~ 3 tahun)
• Menawarkan opsi pasangan tunggal untuk 40 & 100g
• Menawarkan opsi serat tunggal pada 1 & 10g
• Meskipun optik lebih mahal mereka <2x sambil menawarkan jangkauan yang jauh lebih lama (ingat untuk membeli optik OEM, bukan rebadged)

Tentu saja di sisi jangka panjang ada sistem DWDM sekarang mengirim 16Tb melalui satu, mode tunggal, serat (dalam praktiknya kita selalu dua arah itu pasangan 16Tb), dan pada saat itu Anda memerlukan banyak tautan di luar " kampus "sistem DWDM jarak (untuk <40kM panjang serat CWDM mungkin) masuk akal secara finansial, dengan ampli optik dan manajemen dispersi ada banyak sistem kabel bawah laut multi-terabit yang berjalan murni yang diregenerasi secara optik murni untuk lebih dari 10.000km.

Serat singlemode memiliki inti yang lebih kecil (9 mikron), sehingga jarak difraksi cahaya lebih sedikit dibandingkan serat multimode (50, 62,5) mikron.

Kerapuhan dan peningkatan biaya untuk memproduksi serat singlemode membuatnya lebih mahal untuk digunakan, itulah sebabnya multimode biasanya digunakan ketika Anda tidak memerlukan jarak singlemode.

Multimode umumnya memiliki jangkauan hingga ~ 550 meter, sedangkan singlemode berpotensi mencapai 10.000 meter (40.000 meter dengan ER)

Perbedaan utama antara SMF dan MMF? jarak dan biaya

Single Mode Fiber memiliki potensi jarak yang lebih besar, dan dapat mendukung kecepatan lari antara 2 meter dan 10.000 meter. Namun, optiknya dua kali lipat dari biaya optik MMF.

Satu hal yang perlu dipertimbangkan dengan serat Multimode adalah tingkat serat yang ada. Saya telah berbicara dengan banyak pelanggan yang menempatkan serat OM1 di Mid-90, dan sekarang ingin 10GbE menggunakan serat yang sama, dan sangat frustrasi mengetahui bahwa serat ini hanya akan mendukung 10GbE hingga 26m.

Gigabit SX-LC Mini-GBIC menyediakan solusi Gigabit dupleks penuh hingga 550 meter melalui serat multimode.

• 2-220 m (62,5 μm diameter inti / 160 MHz * km bandwidth)
• 2-275 m (62,5 µm diameter inti / 200 MHz * km bandwidth)
• 2-500 m (diameter inti 50 µm / 400 MHz * km bandwidth)
• 2-550 m (diameter inti 50 µm / bandwidth 500 MHz * km)

Gigabit LX-LC Mini-GBIC menyediakan solusi Gigabit dupleks penuh hingga 10 km di atas serat singlemode, atau hingga 550 meter di atas serat multimode.

• 2-550 m (multimode 62,5 µm diameter inti / bandwidth 500 MHz * km)
• 2-550 m (multimode 50 µm diameter inti / 400 MHz * km bandwidth)
• 2-550 m (multimode 50 µm diameter inti / bandwidth 500 MHz * km)
• 2-10.000 m (serat singlemode)

10-GbE SFP + Short Range mendukung standar 10-Gb SR, memberikan konektivitas 10-Gb hingga 300 meter melalui serat multimode.

• 2-26 meter (62,5 μm diameter inti / 160 MHz * km bandwidth)
• 2-33 meter (diameter inti 62,5 µm / bandwidth 200 MHz * km)
• 2-66 meter (diameter inti 50 μm / bandwidth 400 MHz * km)
• 2-82 meter (diameter inti 50 μm / bandwidth 500 MHz * km)
• 2-300 meter (diameter inti 50 µm / bandwidth 2000 MHz * km)

10-GbE SFP + Long Range mendukung standar 10-Gb LR, memberikan konektivitas 10-Gb hingga 10 km melalui serat singlemode.

Serat singlemode seringkali lebih murah dari serat multimode. Ketika membangun jaringan serat 1Gb yang saya ingin dapat mencapai 10Gb atau lebih cepat pada akhirnya, saya menemukan bahwa penghematan pada biaya serat (sekitar setengah harga) untuk singlemode .vs. OM3 atau OM4 multimode lebih dari menutupi (35% atau lebih dengan belanja yang memadai) peningkatan biaya untuk SFP (baru) pada waktu itu - dan tidak membatasi panjang tautan saya seperti yang dilakukan OM3 atau OM4. Juga tidak terbatas pada 10Gb. Saya juga mendapatkan anggaran kerugian besar, karena satu set LX singlemode dirancang untuk 10Km (tetapi juga berfungsi dengan baik pada 5m.)

Kearifan konvensional belum menyusul kenyataan itu. Jika Anda ingin melihat SFP bekas fiberchannel bekas (dulu, tapi saya tidak menggunakannya dalam fase justifikasi ekonomi), harga singlemode 1Gbe turun melalui lantai.

Preferensi saya adalah HANYA menggunakan singlemode (dan, di dalam gedung, tembaga 5e) pada saat ini. Saya akan melakukan serat singlemode 25m dalam waktu dekat, karena ini adalah koneksi antar-gedung, dan saya telah menghilangkan tembaga antara membangun koneksi dan memiliki masalah yang jauh lebih sedikit dengan badai petir sebagai akibat langsung dari itu. Di bawah kendala yang berbeda, saya mungkin akan mempertimbangkan menggunakan OM3 / 4 multimode untuk jangka pendek, mudah diganti berjalan di dalam gedung atau di dalam ruang server; di bawah kendala yang sebenarnya saya harus beroperasi dalam (anggaran rendah) 10Gbe masih beberapa waktu di masa depan - tetapi saya bisa pergi ke sana dengan kabel yang saya miliki, ketika saya mampu. Menurut pendapat saya, serat multimode apa pun harus dianggap sebagai pembelian jangka pendek dengan perkembangan kecepatan data. Tanyakan saja kepada siapa saja dengan 62,5 multimode plant (100Mbit, 2Km, IIRC) di tempat - singlemode yang bisa diinstal pada saat yang sama masih berfungsi pada kecepatan data saat ini. OM1 sudah usang. OM2 sudah usang. OM3 sangat dekat usang.

Jika Anda memiliki anggaran untuk dan membutuhkan koneksi pendek 10Gb, serat tampaknya lebih disukai daripada tembaga 10Gb, dan ekonomi pada cek terakhir masih didukung multimode. Tetap awasi ekonomi tersebut, karena sejarah menunjukkan bahwa harga premium untuk singlemode akan turun.

Serat multimode memiliki inti yang lebih besar, ini membuat toleransi lebih mudah untuk penghentian dan membuat perangkat keras transciever lebih murah tetapi memungkinkan beberapa mode propagasi menghasilkan penghalusan waktu dari sinyal yang diterima. Ada trik untuk mengurangi noda waktu ini yang menghasilkan proliferasi serat multimode dengan kadar yang berbeda.

Jadi kearifan tradisional adalah Anda akan menggunakan multimode di dalam buliding atau kampus dan singlemode untuk tautan jarak yang lebih jauh antara beberapa situs.

Namun kearifan tradisional itu menjadi semakin dipertanyakan. Standar multimode yang lebih baru semakin menuntut tentang jenis dan panjang kabel sehingga sangat sulit untuk membuktikan di masa depan sebuah pabrik kabel multimode. Hal ini dapat terjadi walaupun kecepatannya tetap sama, misalnya 10 gigabit awal sering LX4 yang relatif toleran sedangkan 10 gigabit multimode modern biasanya SR jauh lebih toleran.

Sementara itu, mode single fiber yang sudah ada berjalan, setidaknya pada jarak kampus tetap kompatibel dengan standar baru yang datang.

Jadi saran saya adalah, jika itu adalah instalasi jangka pendek yang akan dicabut karena alasan yang tidak terkait sebelum setiap peningkatan kecepatan diperlukan maka pertimbangkan singlemode dan multimode dan pilih opsi yang lebih ekonomis. Jika ini adalah instalasi jangka panjang yang akan membutuhkan peningkatan kecepatan dari waktu ke waktu maka gunakan singlemode.

Anda dapat referensi spesifikasi kabel untuk setiap modul. Yang ini dari spec Cisco SFP + 10G dan kabel pendukungnya. http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/modules/ps5455/data_sheet_c78-455693.html

Saya telah berhasil menggunakan kabel MMF pada 1000Base LX / LH SFP, Anda memerlukan kabel mode pengkondisian patch. Ini adalah perbaikan temp yang jelek, setelah kami mendapatkan SFP yang benar semuanya kembali normal.

Mode pengkondisian kabel patch

Dari sudut pandang fisik dispersi adalah salah satu alasan utama untuk kecepatan yang lebih rendah untuk serat multimode.

Pada jarak yang lebih jauh dispersi membuat pulsa optik lebih luas, lebih kabur, berisik, tidak jelas, dapat dibedakan. Dan dispersi lebih tinggi untuk serat multimode dibandingkan dengan serat mode tunggal. Ada berbagai jenis dispersi . Serat mode tunggal juga memiliki dispersi tetapi jauh lebih rendah.

Serat multimode adalah serat dengan inti "besar" (50-60μ), ini berarti bahwa cahaya dapat mengikuti berbagai cara (yaitu mode) untuk melewati serat. Analogi saya adalah bahwa Anda berada di katedral, dan Anda berbicara dengan seseorang di seberang katedral. Akan ada banyak gema dan akan sangat sulit untuk mendengarnya.

Serat Mode Tunggal memiliki inti yang sangat kecil (9μ). Jadi lampu hanya dapat mengikuti 1 trek (yaitu mode). Sekarang bayangkan Anda berbicara dengan orang yang sama tetapi alih-alih dengan katedral, Anda berbicara melalui pipa kecil, suara kami menjadi jelas dan tajam (tidak jelas tetapi cobalah!).

Sekarang coba letakkan pipa di ujung katedral: Anda hampir tidak akan mendengar apa pun: memadukan multimode dan mode tunggal bukanlah ide yang baik, bahkan jika itu dapat bekerja pada kondisi tertentu (jarak yang sangat kecil).

Karena inti yang lebih kecil, serat mode tunggal dan transceiver sedikit rumit untuk dibuat. Namun harga SM cenderung mendekati harga MM.

Mengenai penampilan, ini lebih kompleks dari jawaban sebelumnya yang dinyatakan:

• Di satu sisi, dengan mode tunggal, memiliki sinyal yang tajam dan jelas membuat komunikasi lebih mudah dilakukan. Inilah sebabnya mengapa kebanyakan orang mengatakan bahwa SM menawarkan kinerja yang lebih baik untuk panjang serat yang ditentukan.
• Di sisi lain, sekarang ada produk yang memungkinkan untuk mengisolasi setiap mode serat multi-mode secara individual (disebut Multi-Plane Light Conversion). Ini seperti Anda membagi katedral dalam selusin pipa kecil.

Jadi saat ini, catatan pertunjukan datarate dilakukan pada serat multimode ...

Single Mode Fiber, SMF, biasanya digunakan untuk lintasan kabel yang diukur dalam mil, atau kilometer. Optik berbasis laser relatif mahal. SMF biasanya digunakan oleh operator dan di kampus yang sangat besar, pabrik-pabrik industri.

Multimode Fiber, MMF, digunakan untuk menjalankan kabel diukur dalam ratusan kaki atau meter. Optik berbasis LED relatif terjangkau. MMF biasanya digunakan di gedung bertingkat dan di kampus yang lebih kecil seperti sekolah menengah.