Руководство по оптоволокну OM1, OM2, OM3, OM4 и OM5|ДИМИФИБЕР

Выбор правильного типа многомодового волокна влияет не только на цену кабеля. OM1, OM2, OM3, OM4 и OM5 различаются диаметром сердцевины, эффективной модальной полосой пропускания, совместимостью с источниками света, максимальным поддерживаемым расстоянием и возможностью долгосрочного-обновления. Неправильный выбор может ограничить охват канала, вызвать преждевременную переподключение кабеля или снизить производительность.

Для большинства новых установок на предприятиях и в центрах обработки данных решение сводится к OM3, OM4 или OM5. OM1 и OM2 все еще присутствуют в старых сетях, но оба классифицируются как устаревшие.ИСО/МЭК 11801и ТИА-568, иКонсорциум волоконно-оптических технологий TIA (FOTC)рекомендует в новых установках использовать OM3, OM4 или OM5.

В этом руководстве сравниваются все пять типов многомодовых волокон и объясняется, какой из них подходит для разных скоростей сети, расстояний соединения и планов модернизации.

Что такое многомодовое волокно?

Многомодовое волокно (MMF) — это оптическое волокно, предназначенное для передачи нескольких световых путей -, называемых модами -, через относительно большую сердцевину. Это стандартный выбор для соединений на короткие-расстояния внутри центров обработки данных, корпоративных зданий, аппаратных и магистральных сетей кампусов, где протяженность редко превышает несколько сотен метров.

По сравнению содномодовое-волокно, многомодовое волокно поддерживает более короткие максимальные расстояния. Однако многомодовые соединения часто обходятся дешевле на уровне системы, поскольку более широкий стеклянный сердечник снижает допуски на выравнивание разъема, а также потому, что источники света VCSEL (лазер с вертикальной-поверхностью резонатора-излучающего лазера) потребляют меньше энергии и стоят дешевле, чем лазеры, используемые в одномодовой оптике. TIA FOTC отмечает, что для многих скоростей Ethernet с коротким-диапазоном многомодовый канал - оптоволокно плюс оптика - может быть более экономичным,-эффективным, чем эквивалентный одномодовый канал.

Пять стандартизированных типов многомодового волокна: OM1, OM2, OM3, OM4 и OM5. Префикс «ОМ» означаетоптический многомодовый.

Быстрое сравнение: OM1 против OM2 против OM3 против OM4 против OM5

Технический документ Cisco OM4 и OM5идентифицирует OM3, OM4 и OM5 как классы многомодовых волокон 50 мкм и указывает, что OM5 соответствует требованиям эффективной модальной полосы пропускания как на длинах волн 850 нм, так и на 953 нм.

Волокно OM1: устаревшее многомодовое 62,5 мкм

OM1 использует сердечник толщиной 62,5 мкм -, больший, чем любой другой тип OM -, и имеет оранжевую оболочку. Это было доминирующее оптоволокно для локальных сетей в 1990-х и начале 2000-х годов, когда Ethernet 100 Мбит/с и 1 Гбит/с были самыми быстрыми скоростями, необходимыми большинству зданий.

Сегодня OM1 не рекомендуется использовать для новых кабелей. Его более низкая модальная полоса пропускания и ядро ​​62,5 мкм серьезно ограничивают дальность действия на скорости 10G и выше. Если OM1 уже установлен, он по-прежнему может передавать устаревший трафик 100M или 1G, но любое повышение скорости должно начинаться с аудита канала: измерьте фактическую длину кабеля, проверьтевносимая потерябюджет и подтвердите спецификацию трансивера, прежде чем предположить, что существующая установка может быть повторно использована.

Волокно OM2: старое многомодовое 50/125 мкм

OM2 перешел на ядро ​​толщиной 50 мкм, что улучшило пропускную способность по сравнению с OM1, но оно по-прежнему считается устаревшим классом волокна. Как и OM1, он обычно имеет оранжевую оболочку и предназначен в первую очередь для передатчиков на основе светодиодов-.

Многие существующие каналы 1G работают на OM2 без проблем. Однако в OM2 отсутствует оптимизированный для лазерного-профиля ядра, который есть в OM3, OM4 и OM5, поэтому возможности обновления на уровне 10G и выше ограничены. Для новых кабелей OM2, как правило, не является правильным выбором, если только этого не требуют особые требования совместимости с существующим светодиодным оборудованием.

Оптоволокно OM3: многомодовое,-оптимизированное для лазера 10G

OM3 представляет собой значительный шаг вперед: это первый тип многомодового волокна, разработанный и оптимизированный для лазерных источников VCSEL с длиной волны 850 нм. Он использует ядро ​​толщиной 50 мкм и обычно идентифицируется по морской оболочке.

Для корпоративных каналов 10G OM3 остается практичным и экономичным-вариантом. TIA FOTC указывает рабочий диапазон 10GBASE-SR через OM3 от 2 до 300 м, а OM4 и OM5 расширяют этот диапазон планирования до 400 м. OM3 также может поддерживать многомодовые приложения 40G и 100G с коротким радиусом действия, такие как 40GBASE-SR4 и 100GBASE-SR4, но поддерживаемое расстояние снижается по сравнению с 10G - обычно примерно до 100 м.

На практике OM3 хорошо работает на трассах 10G длиной до 300 м в офисных локальных сетях, кампусных зданиях и небольших аппаратных, где запланированные расстояния соединения удобно укладываются в его пределы. Если ваша самая длинная пробежка составляет 150 м и вы используете 10G сДуплексные разъемы LCOM3 может значительно сэкономить средства по сравнению с OM4 без ущерба для надежности.

Оптоволокно OM4: основной выбор для современных центров обработки данных

OM4 — это улучшенное-оптимизированное для лазера многомодовое волокно диаметром 50/125 мкм с эффективной модовой полосой пропускания 4 700 МГц·км при длине волны 850 нм -, которая более чем в два раза превышает ширину OM3. Куртка обычно цвета бирюзового цвета, хотя некоторые производители используют фиолетовый цвет, чтобы визуально отличить OM4 от OM3.

Для многих новых проектов предприятий и центров обработки данных OM4 является практическим стандартом. Он обеспечивает больший радиус действия, чем OM3, для всех основных приложений Ethernet 850 нм и позволяет избежать дополнительных затрат на OM5, если в сети специально не требуется SWDM или многоволновая оптика. Например,Техническое описание модуля Cisco 10GBASE-SR SFP+указана максимальная дальность действия 300 м для OM3 2000 МГц·км и 400 м для OM4 4700 МГц·км.

Рассмотрим центр обработки данных, развертывающий 100GBASE-SR4 поверхМагистральные кабели MPO/MTP. При использовании OM4 дальность планирования увеличивается до 150 м -, чего достаточно для большинства топологий структурированной кабельной системы внутри здания. OM3 ограничит расстояние в 100 м для того же приложения, что может быть небольшим, если принять во внимание патч-панели, перекрестные-соединения и переходы в конце-рядов.

Оптоволокно OM5: широкополосное многомодовое решение для приложений SWDM

OM5 -, также называемое широкополосным многомодовым волокном (WBMMF) -, имеет ту же сердцевину диаметром 50 мкм, что и OM3 и OM4, но добавляет характеристику полосы пропускания на второй длине волны: 953 нм.Fluke Networks объясняетчто OM5 по сути представляет собой волокно класса OM4- с дополнительными спецификациями эффективной модовой полосы пропускания в диапазоне от 846 до 953 нм, что позволяет использовать приемопередатчики с коротковолновым мультиплексированием с разделением по длине волны (SWDM) на базе VCSEL.

Именно здесь OM5 часто понимают неправильно. OM5 не является автоматически лучшим, чем OM4, для каждого многомодового канала. Cisco прямо заявляет, что OM5 обеспечивает значительное улучшение производительности, главным образом, для многоволновых трансиверов, работающих в диапазоне волн от 850 до 940 нм. Для многих многомодовых трансиверов, работающих только на длине волны 850 нм, -, включая 10GBASE-SR, 25GBASE-SR, 40GBASE-SR4 и 100GBASE-SR4 - OM4 обеспечивает тот же практический охват при меньших затратах.

OM5 имеет финансовый смысл, если ваш план оптических модулей специально включает SWDM4 или другие много-волновые технологии. Например, стандарт 400GBASE-SR4.2 использует две длины волны и использует широкополосные характеристики OM5: OM5 поддерживает для этого приложения расстояние до 150 м, а OM4 — 100 м. Если в вашей сети не планируется использовать многоволновую-оптику, OM5 может не оправдать переплату заОптоволоконные кабели OM4.

Расстояние по многомодовому оптоволокну в зависимости от скорости Ethernet

В таблице ниже приведены диапазоны многомодовых приложений IEEE 802.3 на основе данных, опубликованных TIA FOTC. Фактическая дальность действия при любой установке зависит от стандарта трансивера, количества разъемов, потерь на сращивании, качества кабеля и общего бюджета потерь в канале. Всегда проверяйте паспорт оптического модуля и рассчитывайтебюджет потерьперед окончательным дизайном.

Схема проста: OM4 обычно обеспечивает больший радиус действия, чем OM3, для всех приложений 850 нм, тогда как OM5 увеличивает расстояние только тогда, когда трансивер использует несколько длин волн (как в 400GBASE-SR4.2). Более подробную информацию о дистанционном планировании для всех пяти классов OM см. в нашей статье.Руководство по ограничениям расстояний по многомодовому оптоволокну.

Совместимость разъема и трансивера

Выбор многомодового волокна не ограничивается кабелем.тип разъема, стандарт оптического модуля и количество волокон взаимодействуют с классом волокна, чтобы определить, будет ли соединение работать надежно.

Дуплексные приложения, такие как 10GBASE-SR и 25GBASE-SR, используют два волокна и обычно заканчиваютсяДуплексные разъемы LC. Параллельные приложения, такие как 40GBASE-SR4 и 100GBASE-SR4, используют восемь волокон и полагаются наРазъемы MPO/MTP. Некоторые более высокоскоростные приложения, такие как 400GBASE-SR4.2,-также могут использовать разъемы MPO-12 с восемью активными волокнами.

При указании оптоволокна всегда подтверждайте: стандарт Ethernet, который будет передаваться по каналу, тип приемопередатчика (SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP28, QSFP-DD), требуемый интерфейс разъема, количество волокон и общий бюджет потерь в канале, включая каждую пару сопряженных разъемов и соединение на пути. Канал 100G SR4, канал 100G SR1 и канал 100G SWDM4 могут выглядеть одинаково на бумаге, но требуют разного количества волокон, разных разъемов и разных минимальных классов волокон.

Как выбрать правильный тип многомодового волокна

Выбор правильного класса волокна включает в себя сопоставление пяти переменных: целевую скорость передачи данных, максимальное расстояние соединения, стандарт трансивера, количество волокон и предполагаемый путь обновления. Вот практическая основа принятия решений.

Оставьте OM1 или OM2 только для устаревшего обслуживания.

Если в вашем здании уже установлен OM1 или OM2, вы можете продолжать использовать его для существующих каналов 100M или 1G. Но для любого нового кабеля -, даже коротких участков -, эти типы волокон практически не предлагают потенциала для повышения-скоростной модернизации. Прежде чем повторно использовать устаревшее оптоволокно на более высоких скоростях, определите, является ли существующая установка OM1 (62,5 мкм) или OM2 (50 мкм), затем проверьте длину канала и проверьте потери канала на соответствие опубликованному бюджету трансивера.

Выбирайте OM3 для бюджетных-удобных каналов связи 10G на расстоянии до 300 м.

OM3 — разумный выбор, если ваша самая длинная трасса 10G не превышает 300 м, а ваш ближайший-план развития не предполагает использование 25G, 40G или 100G по одному и тому же кабелю. Он обычно используется в корпоративных локальных сетях, распределительных сетях кампусов и небольших аппаратных, где длина канала умеренная, а целевой скоростью является 10G.

Выбирайте OM4 для большинства новых многорежимных развертываний

Для новых проектов предприятий и центров обработки данных, где подходит многомодовое оптоволокно, OM4 является практическим стандартом для большинства команд. Он расширяет радиус действия 10GBASE-SR до 400 м, поддерживает 100GBASE-SR4 до 150 м и обеспечивает запас для приложений короткого-достижения 25G и 200G- — и все это без дополнительных затрат, как OM5. Если вы строитеструктурированные кабельные магистралидля центра обработки данных или планирования магистральной сети кампуса, которая будет передавать 10G сегодня и 100G через несколько лет, OM4 хорошо сочетает затраты и-готовность к будущему.

Выбирайте OM5, если SWDM или многоволновая оптика входят в ваши планы

OM5 стоит переплаты, если ваш план оптического модуля специально включает SWDM4, 400GBASE-SR4.2 или другие много-волновые технологии, работающие в диапазоне 850–953 нм. Если ваша сеть использует - и будет продолжать использовать - стандартную оптику SR 850 нм,кабель OM5может не дать измеримого преимущества перед OM4 для того же канала.

Выбирайте одномодовое-волокно, если расстояние или долгосрочная-масштабируемость имеют большее значение

Если расстояние соединения превышает пределы многомодового режима - примерно 400 м при 10G и намного меньше при 100G - или если вы строите долгосрочную-магистральную сеть кампуса, кольцо метро или высокоскоростное-межсоединение,одномодовое-волокно (OS1 или OS2)обычно это лучшая инвестиция в инфраструктуру. Одномодовая оптика стоит дороже на порт, но само волокно поддерживает практически неограниченную пропускную способность на расстояниях, недоступных для многомодовых. Для получения помощи по сравнению оптики см. наше руководство поОднорежимный-SFP против многомодового SFP.

Сценарий применения: модернизация корпоративной локальной сети 1G до 10G

Предположим, что в вашем офисном здании в настоящее время используется кабель 1000BASE-SX поверх кабеля OM2, и вам необходимо перейти на 10GBASE-SR. Ваша самая длинная горизонтальная пробежка — 180 м.

Сначала проверьте существующее оптоволокно: OM2 не оптимизирован для лазера-для VCSEL 10G, а длина 10GBASE-SR через OM2 ограничена всего 82 м в соответствии со стандартом IEEE 802.3. Поскольку ваша самая длинная трасса составляет 180 м, существующая установка OM2 не может обеспечить модернизацию. Вам нужно будет протянуть новое волокно.

OM3 поддерживает 10GBASE-SR на расстоянии до 300 м, что позволяет с комфортным запасом покрывать дистанцию ​​180 м. OM4 расширяет радиус действия до 400 м и обеспечит еще больший запас по высоте, если вы ожидаете, что в будущем вам понадобятся 25G или 40G на том же кабеле. В этом сценарии OM3 экономит деньги, если конечной точкой является 10G; OM4 — более безопасный выбор, если сеть может масштабироваться дальше. Проверьте своймонтаж оптоволоконного кабеляПеред заказом необходимо подтвердить пути прокладки, количество разъемов и точки соединения.

Распространенные ошибки при выборе многомодового волокна

Предполагая, что OM5 всегда лучше, чем OM4

OM5 новее, но его преимущество характерно для многоволновой оптики. Для приложений с одной-длиной волны 850 нм -, которые до сих пор составляют большинство развернутых многомодовых трансиверов -, OM4 обеспечивает тот же охват при меньших затратах.

Выбор волокна только по цвету оболочки

Оболочки Aqua присутствуют на кабелях OM3 и OM4 многих производителей. Зеленый лайм идентифицирует OM5. Оранжевый цвет охватывает как OM1, так и OM2. Цвет является полезным визуальным сигналом, но он не заменяет проверку напечатанной маркировки кабеля, протокола испытаний производителя и фактической спецификации класса OM.

Игнорирование количества волокон и типа разъема

Канал 100GBASE-SR4 использует восемь волокон и разъем MPO-12. Канал 100GBASE-SR1 использует два волокна и дуплексный разъем LC. Канал SWDM4 100G также использует два волокна, но требует OM5. Выбор сорта волокна без подтверждения количества волокон иконфигурация разъемаможет привести к дорогостоящей переделке.

Забыв о потере разъема

Каждая сопряженная пара разъемов, кассетный адаптер и соединение в канале добавляют вносимые потери. Канал с несколькими патч-панелями может не соответствовать бюджету потерь, даже если класс волокна номинально правильный. Всегда рассчитывайте общие потери в канале -, включая каждую точку подключения -, и сравнивайте их с указанным бюджетом мощности трансивера. Дополнительную информацию по этой теме см.Вносимые потери в оптоволоконных сетях.

Смешивание разных сортов OM в одном канале

Соединение сегментов OM3 и OM4 в одном канале физически возможно - оба имеют жилы диаметром 50 мкм -, но весь канал должен быть рассчитан на волокно самого низкого-класса на пути. Смешанный канал OM3/OM4 фактически становится каналом OM3 для дистанционного планирования. Смешение волокна диаметром 62,5 мкм (OM1) с волокном диаметром 50 мкм (OM2/OM3/OM4/OM5) приводит к несоответствию сердцевины, что приводит к значительным дополнительным потерям и не рекомендуется.

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между волокном OM3 и OM4?

OM4 имеет более высокую эффективную модальную полосу пропускания (4700 МГц·км против 2000 МГц·км на длине волны 850 нм) и поддерживает большую дальность действия для большинства многомодовых приложений Ethernet. Например, 10GBASE-SR достигает до 300 м на OM3 и до 400 м на OM4. Оба используют ядро ​​50 мкм и работают с одними и теми же трансиверами на базе VCSEL-.оптоволоконные патч-корды.

OM5 лучше, чем OM4?

Не обязательно. OM5 предназначен для широкополосных приложений с несколькими-длинами волн, таких как SWDM4. Для стандартных трансиверов 850 нм -, включая 10GBASE-SR, 40GBASE-SR4 и 100GBASE-SR4 - OM4 обеспечивает такое же практическое расстояние при меньших затратах. OM5 добавляет измеримую ценность только тогда, когда оптические модули работают на нескольких длинах волн в диапазоне 850–953 нм.

Какого цвета волокно OM5?

Волокно OM5 имеет оболочку салатового цвета. TIA указала лимонно-зеленый цвет в качестве официального цвета оболочки для OM5, чтобы визуально отличить его от голубых кабелей OM3/OM4.

Могу ли я использовать трансиверы OM4 с оптоволокном OM3?

Сам трансивер не заменяет - модуль 10GBASE-SR SFP+, работающий как с оптоволокном OM3, так и с OM4. Однако максимальное поддерживаемое расстояние зависит от класса волокна. Использование OM3 вместо OM4 означает, что соединение необходимо планировать на более коротких расстояниях OM3. Всегда проверяйте техническое описание модуля и рассчитывайте полный бюджет потерь в канале.

Можно ли использовать волокна OM3 и OM4 в одном канале?

Это физически возможно, поскольку оба используют ядро ​​толщиной 50 мкм, но весь канал следует планировать с учетом ограничения расстояния OM3. В высокоскоростных-каналах связи (40G и выше) смешивание классов обычно не рекомендуется, поскольку это уменьшает и без того-недостаточное расстояние и усложняет поиск и устранение неисправностей.

Достаточно ли OM4 для 400G?

Это зависит от оптического стандарта 400G.. 400GBASE-SR4.2 поддерживает OM4 до 100 м и OM5 до 150 м. Другие многомодовые варианты 400G могут иметь другие требования к оптоволокну. Прежде чем приступить к проектированию, всегда проверяйте конкретный стандарт трансивера и его опубликованное расстояние для вашего волокна.

Что такое многомодовое волокно,-оптимизированное для лазера?

Многомодовое волокно,-оптимизированное для лазера, относится к классам волокон OM3, OM4 и OM5 -, профили показателя преломления сердцевины которых специально разработаны для минимизации задержки дифференциальной моды (DMD) при возбуждении лазерами VCSEL с длиной волны 850 нм. Эта оптимизация значительно увеличивает полезную полосу пропускания по сравнению с устаревшими волокнами OM1 и OM2, которые были разработаны для светодиодных источников.

Какой вариант установки — многомодовое или одномодовое-волокно?

Используйте многомодовое оптоволокно для коротких-достигаемых и чувствительных к затратам-каналов связи предприятий и центров обработки данных, где расстояния остаются в пределах, указанных в таблице расстояний выше. Использоватьодномодовое-волокнодля больших расстояний, магистральных сетей университетского городка, линий метро или любой инфраструктуры, где долгосрочная-масштабируемость полосы пропускания является первоочередной задачей. Подробное сравнение читайте в нашей статьеСтекло против пластикового оптического волокнаи наш путеводитель посвободная трубка против жесткого кабеля с буфером.

Заключение

Для новых многомодовых оптоволоконных сетей стоит учитывать только марки OM3, OM4 и OM5. OM1 и OM2 остаются актуальными только для поддержки существующих устаревших сетей.

Выбирайте OM3, если вам нужно экономичное, -эффективное,-оптимизированное для лазера оптоволокно для каналов 10G, работающее на расстоянии до 300 м. Выбирайте OM4 -, наиболее широко распространенный на сегодняшний день класс в новых сборках -, если вам нужен больший запас по высоте и широкая совместимость с оптикой короткого-ближайшего радиуса действия 10G, 25G, 40G и 100G. Выбирайте OM5 только в том случае, если план вашего трансивера специально включает SWDM или другие многоволновые приложения, которые выигрывают от широкополосной характеристики на длине волны 953 нм.

Перед покупкой подтвердите требуемую скорость передачи данных, максимальное расстояние соединения,тип разъема, количество волокон, стандарт оптического модуля и путь будущего обновления. Хорошо спланированная-установка по производству оптоволокна должна надежно служить в течение десятилетия или более, - время, потраченное на подбор сорта волокна для конкретного применения, окупается в течение всего срока службы кабеля.