Στη διαδικασία της ταχείας ανάπτυξης του δικτύου, η οπτική ίνα χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της επικοινωνίας οπτικών ινών λόγω των πλεονεκτημάτων της όπως η γρήγορη ταχύτητα μετάδοσης και η μεγάλη χωρητικότητα μετάδοσης. Σύμφωνα με τους διαφορετικούς τρόπους οπτικής μετάδοσης, οι οπτικές ίνες χωρίζονται σε ίνες μονής λειτουργίας και ίνες πολλαπλής λειτουργίας. Λόγω των σημαντικών διαφορών στα γεωμετρικά χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά μετάδοσης αυτών των δύο τύπων ινών, έχουν επίσης σημαντικές διαφορές σε πρακτικές εφαρμογές. Στη συνέχεια, αυτό το άρθρο θα παρέχει μια λεπτομερή εισαγωγή στις διαφορές και τη χρήση της ίνας μονής λειτουργίας και ίνας πολλαπλών λειτουργιών, καθοδηγώντας σας στη σωστή επιλογή και χρήση της ίνας μίας λειτουργίας.

1, Βασικές δομικές διαφορές μεταξύ ίνας μονής λειτουργίας και πολυτροπικής ίνας

Η οπτική ίνα αποτελείται γενικά από ένα εξωτερικό περίβλημα, επένδυση, πυρήνα ινών και δομή πηγής φωτός. Όπως φαίνεται στο παρακάτω κείμενο, η ίνα μονής λειτουργίας και η ίνα πολλαπλών λειτουργιών έχουν τις ακόλουθες διαφορές ως προς το εξωτερικό περίβλημα, τη διάμετρο του πυρήνα και την πηγή φωτός:

Διαφορά χρώματος του εξωτερικού περιβλήματος

Το χρώμα του εξωτερικού περιβλήματος της οπτικής ίνας μπορεί γρήγορα να διακρίνει μεταξύ ινών μονής λειτουργίας και πολλαπλών ινών. Σύμφωνα με τον τυπικό ορισμό TIA-598C, το χρώμα του εξωτερικού περιβλήματος της ίνας μονής λειτουργίας OS1/OS2 είναι κίτρινο, ενώ το χρώμα του εξωτερικού περιβλήματος της πολυτροπικής ίνας είναι πορτοκαλί ή πράσινο του νερού. Μεταξύ αυτών, η πολύτροπη ίνα OM1/OM2 χρησιμοποιεί πορτοκαλί εξωτερικό περίβλημα, η πολύτροπη ίνα OM3/OM4 χρησιμοποιεί την πράσινη εξωτερική θήκη του νερού και η πολύτροπη ίνα OM5 χρησιμοποιεί πράσινο εξωτερικό περίβλημα.

Εικόνα 1: Σύγκριση των χρωμάτων του εξωτερικού περιβλήματος μεταξύ ίνας απλής λειτουργίας και ίνας πολλαπλών λειτουργιών

Διαφορά στη διάμετρο των πυρήνων ινών

Υπάρχει σημαντική διαφορά στη διάμετρο του πυρήνα μεταξύ της ίνας μονής λειτουργίας και της πολύτροπης ίνας.

Η διάμετρος του πυρήνα της ίνας μονής λειτουργίας (SMF) είναι γενικά 9 μ m. Λόγω του στενού πυρήνα του, μπορεί να μεταδώσει μόνο έναν τρόπο φωτός στα μήκη κύματος 1310nm, 1550nm και WDM. Ως αποτέλεσμα, η ίνα μονής λειτουργίας έχει μικρή διασπορά και μεγάλο εύρος ζώνης, ενώ η ίνα πολλαπλών λειτουργιών (MMF) έχει διάμετρο πυρήνα 50/62,5 μm και πλάτος πυρήνα. Μπορεί να μεταδώσει πολλαπλούς τρόπους φωτός σε ένα δεδομένο μήκος κύματος λειτουργίας (μήκος κύματος 850nm ή 1310nm). Ωστόσο, λόγω των εκατοντάδων τρόπων που μεταδίδονται σε πολυτροπικές ίνες, οι σταθερές μετάδοσης και οι ρυθμοί ομάδας κάθε τρόπου λειτουργίας είναι διαφορετικοί, με αποτέλεσμα στενό εύρος ζώνης, υψηλή διασπορά και μεγάλη απώλεια σε ίνα πολλαπλών λειτουργιών.

Σχήμα 2: Σύγκριση διαμέτρων πυρήνα μεταξύ ινών μονής και πολλαπλής λειτουργίας

Σημείωση: Η τυπική διάμετρος επένδυσης για τις περισσότερες οπτικές ίνες είναι 125 μ m και η τυπική διάμετρος εξωτερικού προστατευτικού στρώματος είναι 245 μ m, χωρίς να γίνεται διάκριση μεταξύ μονής και πολλαπλής λειτουργίας.

Διαφορές στην πηγή φωτός

Οι ίνες απλής λειτουργίας και οι πολύτροπες ίνες χρησιμοποιούν διαφορετικές πηγές φωτός. Οι ίνες απλής λειτουργίας χρησιμοποιούν γενικά πηγές φωτός λέιζερ, ενώ οι πολύτροπες ίνες χρησιμοποιούν γενικά πηγές φωτός LED.

Σχήμα 3: Σύγκριση των πηγών φωτός που χρησιμοποιούνται σε ίνα απλής λειτουργίας και ίνα πολλαπλών λειτουργιών

2、 Η διαφορά στην απόσταση μετάδοσης μεταξύ ίνας μονής λειτουργίας και ίνας πολλαπλών λειτουργιών

Όπως είναι γνωστό, οι μονότροπες οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται συνήθως για μετάδοση σε μεγάλες αποστάσεις, ενώ οι πολυτροπικές οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται γενικά για μετάδοση σε μικρές αποστάσεις. Ωστόσο, διαφορετικοί τύποι εφαρμογών οπτικών ινών μονής λειτουργίας και πολλαπλών λειτουργιών έχουν διαφορετικές αποστάσεις μετάδοσης στο Ethernet σε διαφορετικές ταχύτητες, όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα:

Πίνακας 1: Σύγκριση της απόστασης μετάδοσης μεταξύ ίνας απλής λειτουργίας και ίνας πολλαπλών λειτουργιών

Από τον πίνακα, μπορεί να φανεί ότι σε ταχύτητες 1G και 10G, η ίνα μονής λειτουργίας έχει πολύ μεγαλύτερη απόσταση μετάδοσης από την πολύτροπη ίνα. Γιατί λοιπόν όλα τα κέντρα δεδομένων δεν χρησιμοποιούν οπτική ίνα μίας λειτουργίας; Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η κατασκευή κέντρων δεδομένων επικεντρώνεται κυρίως στη μετάδοση σε μικρές αποστάσεις. Σε εφαρμογές μετάδοσης μικρής απόστασης, η απόδοση της πολυτροπικής ίνας είναι ίδια με εκείνη της ίνας μονής λειτουργίας, αλλά το κόστος είναι χαμηλότερο. Επιπλέον, η πολύτροπη ίνα OM3/OM4 μπορεί να υποστηρίξει υψηλότερες ταχύτητες. Στη σημερινή εποχή των δικτύων υψηλής ταχύτητας, η ζήτηση για πολύτροπες ίνες δεν πρέπει επίσης να υποτιμηθεί.

3, Η διαφορά κόστους μεταξύ ίνας μονής λειτουργίας και ίνα πολλαπλών λειτουργιών

Το κόστος της ίνας μονής λειτουργίας είναι υψηλότερο από αυτό της πολύτροπης ίνας, κυρίως λόγω των διαφορών στο υλικό εξοπλισμού, τις πηγές φωτός και το κόστος υλικών.

Ομοίως, το κόστος κατασκευής των πολυτροπικών συστημάτων οπτικών ινών είναι χαμηλότερο από αυτό των συστημάτων οπτικών ινών μονής λειτουργίας. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τη λύση HX Fiber, το κόστος ενός συστήματος μετάδοσης πολλαπλών λειτουργιών (με συνδυασμό οπτικών μονάδων πολλαπλών λειτουργιών και βραχυκυκλωτικών ινών) κυμαίνεται από 3300 γιουάν έως 5300 γιουάν, ενώ το κόστος ενός συστήματος μετάδοσης μίας λειτουργίας (με συνδυασμό μονοτρόπων οπτικών μονάδων) συνήθως υπερβαίνει τις τιμές των 0 μονάδων οπτικών μονάδων και των 6 μονάδων jumperuan. 1000 γιουάν μεταξύ των δύο.

4, Κοινές Ερωτήσεις & Απαντήσεις σχετικά με ίνες μονής λειτουργίας και πολυτροπικές ίνες

① Μπορούν να αναμειχθούν ίνες μονής και πολλαπλών ινών για χρήση;

Λόγω των διαφορετικών τρόπων μετάδοσης της ίνας μονής λειτουργίας και της ίνας πολλαπλών λειτουργιών, οι δύο ίνες δεν μπορούν να συνδεθούν απευθείας μεταξύ τους, διαφορετικά είναι εύκολο να προκληθεί απώλεια σύνδεσης και τρεμούλιασμα γραμμής. Μπορούμε όμως να χρησιμοποιήσουμε συσκευές μετατροπής, όπως βραχυκυκλωτήρες μετατροπής απλής λειτουργίας σε πολλαπλές λειτουργίες (δηλ. βραχυκυκλωτήρες προσαρμογής λειτουργίας) για να συνδέσουμε συνδέσμους μονής λειτουργίας και πολλαπλών λειτουργιών.

② Μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολυλειτουργικές οπτικές μονάδες σε ίνες μονής λειτουργίας;

Οι οπτικές μονάδες πολλαπλών λειτουργιών δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οπτικές ίνες μονής λειτουργίας, γεγονός που όχι μόνο οδηγεί σε σημαντικές απώλειες, αλλά μπορεί επίσης να εμποδίσει την επικοινωνία. Λόγω της μικρής διαμέτρου των οπτικών ινών μονής λειτουργίας και της μεγάλης γωνίας απόκλισης των οπτικών μονάδων πολλαπλών λειτουργιών, όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μετάδοσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η εξασθένηση του σήματος. Είναι πιθανό το σήμα να έχει ήδη χαλάσει πριν φτάσει στην απόσταση μετάδοσης.

③ Μπορούν οι οπτικές μονάδες μονής λειτουργίας να χρησιμοποιηθούν σε πολυτροπικές ίνες;

Οι οπτικές μονάδες απλής λειτουργίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολυτροπικές ίνες, αλλά οι πομποδέκτες ινών πρέπει να χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή τύπων ινών. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας πομποδέκτες οπτικών ινών, η οπτική μονάδα μονής λειτουργίας 1000BASE-LX μπορεί να λειτουργήσει σε πολυτροπικές ίνες, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Οι πομποδέκτες οπτικών ινών μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την επίλυση του προβλήματος σύνδεσης μεταξύ οπτικών μονάδων απλής λειτουργίας και πολλαπλών λειτουργιών.

④ Πώς να επιλέξετε μεταξύ ίνας μονής λειτουργίας και ίνα πολλαπλών λειτουργιών;

Όταν επιλέγουμε ίνα μονής λειτουργίας και πολυτροπική ίνα, θα πρέπει να λάβουμε υπόψη την πραγματική απόσταση μετάδοσης και το κόστος του δικτύου. Εάν η απόσταση μετάδοσης δεν υπερβαίνει τα 550 μέτρα, αρκεί η πολυλειτουργική οπτική ίνα. Εάν η απόσταση μετάδοσης φτάνει πολλές χιλιάδες μέτρα ή περισσότερο, η οπτική ίνα μονής λειτουργίας είναι η ιδανική επιλογή.

Επίλογος

Όπως μπορεί να φανεί από την παραπάνω σύγκριση, τα πεδία εφαρμογής της ίνας μονής και πολλαπλής ίνας είναι διαφορετικά. Μεταξύ αυτών, οι οπτικές ίνες μονής λειτουργίας χρησιμοποιούνται κυρίως σε δίκτυα μητροπολιτικών περιοχών και PON, ενώ οι οπτικές ίνες πολλαπλών λειτουργιών χρησιμοποιούνται κυρίως σε εταιρικά δίκτυα και κέντρα δεδομένων. Η επιλογή πρέπει να βασίζεται στις πραγματικές ανάγκες καλωδίωσης.