Kuitukaapelityypit: Singlemode ja multimode

Kuitukaapeli siirtää dataa valona sähköpulssien sijaan, minkä vuoksi se yltää paljon pidemmälle kuin kupari ja on immuuni sähköisille häiriöille. Kaksi pääryhmää ovat singlemode ja multimode. Singlemode-kuidun ydin on 9 µm ja vaippa 125 µm (kirjoitetaan 9/125), se käyttää 1310 nm ja 1550 nm valoa, ja sitä on OS1- ja OS2-luokkina. Multimode-kuidun ydin on 50 µm tai 62,5 µm ja vaippa 125 µm, se käyttää 850 nm (ja 1300 nm) valoa, ja sitä on OM1–OM5-luokkina. Singlemode yltää kilometreihin; multimode yltää satoihin metreihin. Valinta niiden välillä on pääosin kiinni etäisyydestä, nopeudesta ja päiden elektroniikan hinnasta.

Singlemode vs multimode: ytimen ero

Singlemode-kuidun ydin on niin pieni, että valo kulkee käytännössä yhtä reittiä. Tämä poistaa modaalisen dispersion, pulssin levenemisen, kun eri valoreitit saapuvat hieman eri aikoina, joten signaali pysyy puhtaana pitkillä etäisyyksillä. Singlemodea käytetään rakennusten välisissä linkeissä, kampusrunkoverkoissa ja operaattoriverkoissa.

Multimode-kuidun ydin on suurempi, ja se sallii monien valoreittien kulkea samanaikaisesti. Se on halvempaa valaista, koska lähetin-vastaanottimet käyttävät edullisempia valonlähteitä, mutta pulssi levenee aikaisemmin, joten kantama on lyhyempi. Multimodea käytetään rakennusten sisällä: kerroksesta toiseen, räkistä räkkiin ja datakeskuksessa.

Multimode-luokat ja niiden vaipan värit

Multimode luokitellaan kaistanleveyden ja laserlähteiden kanssa toimivuuden mukaan. Luokka on painettu vaippaan, ja vaipan väri on nopea visuaalinen vihje.

• OM1: 62,5 µm ydin, oranssi vaippa. Vanhemmat asennukset.
• OM2: 50 µm ydin, oranssi vaippa.
• OM3: 50 µm laseroptimoitu, aqua vaippa.
• OM4: 50 µm, aqua vaippa (joskus violetti).
• OM5: 50 µm laajakaista (850–953 nm), limenvihreä vaippa.

Singlemode on keltainen. Jos katsot tuntematonta kaapelia, väri kertoo perheen ja usein luokan. Täydellinen vertailu multimode-luokista on sivulla OM1, OM2, OM3, OM4 ja OM5 multimode-kuitujen vertailu.

Kantama yleisillä nopeuksilla

Kuitulinkin kantama riippuu luokasta, aallonpituudesta ja lähetin-vastaanottimesta. Alla olevat luvut ovat yleisten Ethernet-tyyppien standardikantamuuksia.

Rakennuksen sisäiseen vetoon OM3 tai OM4 kattaa yleensä etäisyyden 10G:llä ja sitä nopeammilla. Rakennusten väliseen linkkiin singlemode on tavallinen valinta, koska se kattaa etäisyyden ilman toistimia eikä siihen vaikuta maapotentiaalierot tai salamaniskut rakennusten välillä.

Liittimet ja hionta

Kuituliittimet valitaan portin ja kytkentäpaneelin mukaan. LC:ssä on 1,25 mm ferrule, ja se on tavallinen liitin SFP-moduuleissa. SC:ssä on 2,5 mm ferrule ja työnnä-veto-runko. ST:ssä on 2,5 mm ferrule ja kiertolukko-bajonetti, ja se on vanhempi. MPO/MTP pitää 12 tai 24 kuitua yhdessä ferrulessa 40G:n ja 100G:n rinnakkaisoptiikkaa varten.

Hionnalla on väliä. UPC-liittimissä on sininen runko ja tasainen päätypinta. APC-liittimissä on vihreä runko ja 8 asteen kulmaan viistetty päätypinta. Älä koskaan liitä APC-liitintä UPC-liittimeen: pinnat eivät kohtaa, ja linkki epäonnistuu tai liittimet vaurioituvat. Lisätietoja liitintyypeistä ja hionnasta on sivulla kuituliitintyypit: LC, SC, ST ja MPO, UPC vs APC.

Kuidun valinta rakennukseen, kampukselle ja rakennusten väliin

Yhden rakennuksen sisällä multimode on yleensä käytännöllinen valinta. OM3 tai OM4 tukee 10G:tä 300 m tai 400 m asti ja 40G/100G:tä lyhyemmillä vedoilla, ja lähetin-vastaanottimet maksavat vähemmän kuin singlemode-vastineet. Käytä aqua OM3:ea tai OM4:ää uusiin rakennuksen sisäisiin asennuksiin; OM1 ja OM2 ovat vanhempia ja rajoittavat 10G:n 33 metriin tai 82 metriin.

Kampuksella, jossa linkit kulkevat rakennusten välillä, singlemode on standardi. OS2 on pidempien ulkovetojen luokka. Singlemode-lähetin-vastaanottimet yltävät 10 km 10GBASE-LR:llä ja 40 km 10GBASE-ER:llä, joten kampusrengas tai linkki kaukaiseen rakennukseen katetaan ilman välilaitteita.

Rakennusten välissä itse kaapelin on oltava ulkokäyttöön hyväksytty. Sisäkaapelia ei ole hyväksytty UV-altistukseen tai suoraan maahan asennukseen. Ulkokaapeli tarvitsee UV-kestävän vaipan, ja suoraan maahan asennettava kaapeli on geelitäytetty tai täytetty veden pitämiseksi poissa. Jos veto tulee rakennukseen, kaapelin on vaihduttava sisäkäyttöön hyväksyttyyn tyyppiin sisäänmenokohdassa.

Linkin päissä lähetin-vastaanottimen on vastattava kuitua ja nopeutta. SFP on 1 Gbps, SFP+ on 10 Gbps, SFP28 on 25 Gbps, QSFP+ on 40 Gbps ja QSFP28 on 100 Gbps. Lyhyisiin linkkeihin räkin sisällä DAC-kaapeli (direct attach copper) yhdistää kaksi SFP-porttia ilman erillisiä optiikoita; passiiviset SFP+ DAC -kaapelit yltävät 7 m asti. AOC (active optical cable) on kiinteä kuitukaapeli, johon on sisäänrakennettu lähetin-vastaanottimet, pidempiin vetoihin. Lisätietoja moduuleista ja kaapeleista on sivulla SFP- ja SFP+-moduulit, DAC- ja AOC-kaapelit.

Mikä menee pieleen

Yleisimmät virheet kuidun kanssa ovat luokan ja hionnan yhteensopimattomuus, likaiset liittimet ja kaapelin taivuttaminen liian tiukalle.

• APC liitettynä UPC:hen. Viistetty pinta ja tasainen pinta eivät kohtaa. Linkki epäonnistuu tai liittimet vaurioituvat. Tarkista liittimen rungon väri: sininen on UPC, vihreä on APC.
• Väärä luokka etäisyydelle. OM1 10GBASE-SR:llä yltää 33 m, OM2 yltää 82 m. 100 metrille OM1:llä suunniteltu veto ei toimi. Tarkista vaippaan painettu luokka ennen lähetin-vastaanottimien tilaamista.
• Likaiset päätypinnat. Pölyhiukkanen kuidun päätypinnalla estää tai sirottaa valoa. Puhdista ja tarkasta jokainen liitin ennen liittämistä.
• Tiukat taivutukset. Kuidulla on pienin sallittu taivutussäde. Jyrkkä taivutus aiheuttaa häviötä tai murtuman. Noudata kaapelin valmistajan taivutussädettä.
• Yhteensopimaton lähetin-vastaanotin ja kuitu. Singlemode-lähetin-vastaanotin tarvitsee singlemode-kuidun; multimode-lähetin-vastaanotin tarvitsee multimode-kuidun. Ne eivät ole keskenään vaihdettavissa.
• Sisäkaapeli ulkona. Sisäkaapeli ei ole UV-kestävä eikä täytetty suoraan maahan asennukseen. Se heikkenee tai imee vettä.
• Väärä liitin porttiin. LC, SC ja ST eivät sovi toisiinsa. MPO/MTP on rinnakkaisoptiikkaan eikä korvaa LC:tä.

Kuitu ei kuljeta sähköä, joten se on immuuni sähköisille häiriöille sekä maapotentiaalieroille ja salamaniskuille rakennusten välillä. Tämä on suuri osa syytä siihen, miksi sitä käytetään rakennusten välisissä linkeissä kuparin sijaan.

Huomautus testauksesta

Jatkuvuustesteri näyttää, että valo kulkee, mutta se ei todista, että linkki täyttää standardin. Sertifiointitesterit mittaavat linkin kuitutyypin rajoja vasten, mukaan lukien lisäyshäviö ja paluuhäviö. TDR tai OTDR näyttää etäisyyden vikaan. Uudessa asennuksessa testaa ja dokumentoi jokainen linkki; merkitse jokaisen kaapelin molemmat päät.