Nếu bạn đã dành thời gian xem xét các thiết kế liên kết quang, bạn đã thấy "sợi 1310nm" trong danh sách sản phẩm, bảng dữ liệu thu phát và tài liệu quy hoạch mạng. Thuật ngữ này xuất hiện liên tục - nhưng nó thực sự đề cập đến điều gì và tại sao nó lại quan trọng đối với bản dựng tiếp theo của bạn?
Trong thực tế, 1310nm không phải là một loại sợi riêng biệt. Nó là mộtbước sóng hoạt động- một trong những cửa sổ truyền dẫn quan trọng nhất trong cáp quang. cácHiệp hội sợi quang (FOA)lưu ý rằng sợi đa mode thường được kết hợp với 850 nm và 1300 nm, trong khisợi đơn chế độđược tối ưu hóa cho 1310 nm và 1550 nm. Tiêu chuẩn quốc tếITU-T G.652mô tả sợi quang đơn mode tiêu chuẩn có bước sóng phân tán bằng 0- ở khoảng 1310 nm và có thể sử dụng được ở cả vùng 1310 nm và 1550 nm.
Sự khác biệt đó rất quan trọng đối với việc mua sắm. Khi bạn nhìn thấy "1310nm" trên mô-đun hoặc trong bảng thông số kỹ thuật, bước sóng chỉ là một biến số. Hiệu suất liên kết thực tế của bạn vẫn phụ thuộc vào loại sợi, tiêu chuẩn quang và mức tổn hao của đường dẫn vật lý.
"Sợi 1310nm" thực sự có ý nghĩa gì?
Giải thích trực tiếp nhất: 1310nm đề cập đến bước sóng ánh sáng mà bộ thu phát sử dụng để gửi tín hiệu qua sợi quang. Bản thân nó không phải là cấp sợi quang, định dạng đầu nối hoặc xếp hạng khoảng cách. Một thiết kế liên kết hoàn chỉnh bao gồm ít nhất ba quyết định riêng biệt:
- Loại sợichế độ - đơn-(chẳng hạn nhưOS1/OS2 trên G.652) hoặc đa chế độ (chẳng hạn nhưOM3/OM4)
- Tiêu chuẩn quang học hoặc thu phát- chẳng hạn như 1000BASE-LX/LH, 10GBASE-LR hoặc mô-đun BiDi
- Khoảng cách liên kết và ngân sách tổn thất- tùy thuộc vào nhà máy cáp, đầu nối, mối nối và bất kỳ bảng vá lỗi nào được lắp đặt trên đường dẫn
Đây là lý do tại sao chỉ riêng "1310nm" không bao giờ nói lên toàn bộ câu chuyện. Hai mô-đun đều được gắn nhãn 1310nm có thể có xếp hạng phạm vi tiếp cận rất khác nhau vì chúng được xây dựng theo các tiêu chuẩn IEEE hoặc MSA khác nhau.
Tại sao 1310nm lại quan trọng trong mạng cáp quang?
Bước sóng 1310nm nằm ở điểm mà sợi quang đơn chế độ-tiêu chuẩn (G.652) cóđộ phân tán màu thấp nhất. Phân tán màu khiến các xung quang trải rộng trên khoảng cách, điều này hạn chế tốc độ và khoảng cách bạn có thể truyền trước khi tín hiệu suy giảm. Ở 1310nm, sự trải rộng này là tối thiểu -, đó là lý do tại sao bước sóng này là lựa chọn mặc định cho các liên kết chế độ ngắn-đến{5}}trung bình đơn{6}}kể từ những năm 1980.
Đồng thời, độ suy giảm sợi ở 1310nm thường vào khoảng 0,35 dB/km trên sợi G.652 tiêu chuẩn, so với khoảng 0,20 dB/km ở 1550nm. Sự khác biệt đó có nghĩa là 1550nm có thể truyền tín hiệu xa hơn trước khi công suất quang giảm xuống dưới ngưỡng máy thu. Nhưng đối với nhiều trường đại học, đường vào tàu điện ngầm và các liên kết doanh nghiệp có phạm vi dưới 10–20 km, độ suy giảm ở 1310nm nằm trong phạm vi ngân sách liên kết thực tế - và quang học có xu hướng có chi phí thấp hơn.
BẰNGTruyền thông ViaLitegiải thích, laser 1550nm khó chế tạo hơn laser 1310nm nên các liên kết ngắn hơn thường sử dụng 1310nm vì nó mang lại hiệu suất tốt với chi phí thấp hơn. Các liên kết dài hơn nơi tổn thất trở nên nghiêm trọng hơn có xu hướng chuyển sang 1550nm.
1310nm so với 1550nm so với 850nm: So sánh thực tế
Hầu hết, câu hỏi thực sự đằng sau "sợi 1310nm là gì" thực ra là:Tôi nên sử dụng bước sóng nào cho liên kết của mình?
1310nm so với 1550nm
Cả 1310nm và 1550nm đều hoạt động trên sợi quang-chế độ đơn và nhà máy sợi G.652D tiêu chuẩn hỗ trợ cả hai bước sóng mà không yêu cầu loại cáp khác. Sự lựa chọn phụ thuộc vào khoảng cách liên kết, chi phí và kiến trúc hệ thống:
- 1310nmcung cấp sự phân tán màu sắc tối thiểu và chi phí thu phát thấp hơn. Nó hoạt động tốt với các liên kết có phạm vi lên tới khoảng 10–40 km tùy thuộc vào tiêu chuẩn mô-đun và không yêu cầu khuếch đại quang học.
- 1550nmcung cấp độ suy giảm sợi quang thấp nhất (~0,20 dB/km), khả năng tương thích với bộ khuếch đại sợi pha tạp erbium-(EDFA) và hỗ trợ cho hệ thống DWDM. Đây là lựa chọn tiêu chuẩn cho các tuyến đường trục-đường dài và tàu ngầm.
Đối với đường trục trong khuôn viên trường kết nối các tòa nhà cách nhau 2–10 km, quang học 1310nm (chẳng hạn như 1000BASE-LX/LH hoặc 10GBASE-LR) thường là tùy chọn hiệu quả nhất về mặt chi phí. Đối với một vòng metro kéo dài 40–80 km, quang học 1550nm có hoặc không có khuếch đại trở nên cần thiết.
1310nm so với 850nm
Sự so sánh này về cơ bản là vềchế độ-đơn và đa chế độbối cảnh. Bước sóng 850nm được thiết kế cho các liên kết sợi quang đa mode tầm ngắn-sử dụng tia laser VCSEL - phổ biến bên trong các trung tâm dữ liệu và trong-các kết nối tòa nhà. FOA lưu ý rằng sợi quang đa mode hoạt động ở 850nm và 1300nm, trong khi sợi quang đơn mode được tối ưu hóa cho 1310nm và 1550nm.
Nếu bạn đang làm việc trong một phòng dữ liệu duy nhất hoặc kết nối các bộ chuyển mạch trong một khoảng cách ngắn (dưới 300–550 m), đa chế độ 850nm thường là con đường tiết kiệm nhất. Khi phạm vi tiếp cận của bạn vượt xa mức đó hoặc nếu bạn cần phạm vi tiếp cận dài hơn của sợi quang chế độ đơn-và mức suy hao thấp hơn thì 1310nm sẽ trở thành lựa chọn đương nhiên.
Bảng so sánh bước sóng nhanh
| tham số | 850nm | 1310nm | 1550nm |
|---|---|---|---|
| Loại sợi điển hình | Đa chế độ (OM3/OM4/OM5) | Chế độ đơn{0}}(G.652); một số trường hợp MMF | Chế độ-đơn (G.652/G.655) |
| Sự suy giảm điển hình | ~2,5–3,0 dB/km (MMF) | ~0,35 dB/km (SMF) | ~0,20 dB/km (SMF) |
| Phân tán màu sắc | Không phải giới hạn chính (phân tán phương thức chiếm ưu thế) | Gần bằng 0 trên sợi G.652 | ~17 ps/(nm·km) trên sợi G.652 |
| Phạm vi tiếp cận điển hình | 100–550 m (tùy thuộc vào loại sợi) | Lên tới 10–40 km (tùy theo tiêu chuẩn quang học) | Lên tới 40–80+ km; liên kết khuếch đại đi xa hơn nhiều |
| Loại laze | VCSEL | Laser FP hoặc DFB | Laser DFB hoặc EML (thường có bộ làm mát) |
| Chi phí quang học tương đối | Thấp nhất | Vừa phải | Cao hơn |
| khuếch đại EDFA | Không áp dụng | Không áp dụng | Được hỗ trợ |
| Các trường hợp sử dụng phổ biến | Phạm vi tiếp cận ngắn trong phạm vi-tòa nhà, trung tâm dữ liệu | Khuôn viên, doanh nghiệp, truy cập tàu điện ngầm, liên kết 1G–25G | Đường dài{0}}, đường trục metro, DWDM, tàu ngầm |
Lưu ý: Khoảng cách thực tế phụ thuộc vào tiêu chuẩn thu phát cụ thể và mức độ mất liên kết được cài đặt. Bảng này là tài liệu tham khảo về lập kế hoạch, không phải là bảng thay thế cho việc tính toán ngân sách liên kết.
Có thể sử dụng 1310nm trên cả sợi quang đơn mode và sợi quang đa mode không?
Theo mặc định, khi mọi người nói "sợi 1310nm", họ đang nói về các ứng dụng{1}chế độ đơn. Đó là giả định an toàn nhất khi xem xét quang học, cổng chuyển đổi hoặcdây vá sợi quang.
Tuy nhiên, có một ngoại lệ quan trọng. cácBảng dữ liệu Cisco 1000BASE-LX/LH SFPxác nhận rằng mô-đun 1310nm này hoạt động trên sợi quang đơn chế độ lên đến 10 km và cả trên sợi quang đa chế độ lên tới 550 m - miễn là bạn sử dụng dây vá điều hòa chế độ- khi kết nối với cáp đa chế độ cũ. Nếu không có dây vá đó, các điều kiện khởi chạy trên sợi quang đa mode có thể gây ra độ trễ chế độ vi sai, làm giảm hiệu suất liên kết.
Đây là một ví dụ điển hình về lý do tại sao chỉ riêng bước sóng không xác định được khả năng tương thích của sợi. Tiêu chuẩn quang, cấp cáp quang và các đầu nối vật lý đều đóng một vai trò quan trọng. Nếu bạn đang có kế hoạch liên kết trênSợi đa mode OM3 hoặc OM4, hãy đảm bảo rằng bộ thu phát bạn chọn được xếp hạng cụ thể cho loại sợi và khoảng cách đó.
Các ứng dụng phổ biến của 1310nm trong Mạng cáp quang
Bạn sẽ gặp phải 1310nm trên nhiều-việc triển khai trong thế giới thực:
Xương sống của trường và doanh nghiệp.
Xây dựng-để-xây dựng liên kết trong môi trường khuôn viên trường - thường cách 1–10 km - là trường hợp sử dụng cổ điển cho quang học chế độ đơn-1310nm. Các tiêu chuẩn như 1000BASE-LX/LH (1G) và 10GBASE-LR (10G) sử dụng 1310nm trêncáp vá LC chế độ đơn-cho những khoảng cách này.
Truy cập và tổng hợp Metro.
Các nhà cung cấp dịch vụ thường xuyên sử dụng bộ thu phát 1310nm trong các vòng truy cập và các lớp tổng hợp, trong đó các khoảng liên kết nằm trong phạm vi 10–20 km mà 1310nm xử lý hiệu quả.
Liên kết hai chiều (BiDi).
Trong các thiết kế bộ thu phát BiDi, 1310nm thường được ghép nối với 1490nm hoặc 1550nm để truyền lưu lượng ngược dòng và xuôi dòng trên một sợi quang. Điều này phổ biến trong FTTH và trong các trường hợp số lượng sợi bị hạn chế. Bạn sẽ thấy điều này trong các dòng sản phẩm như 1000BASE-BX.
Mô-đun tốc độ-cao hơn.
1310nm tiếp tục xuất hiện trong các dòng mô-đun quang 25G (SFP28-LR) và thậm chí 100G/400G được thiết kế cho phạm vi tiếp cận trung bình-chế độ đơn ngắn-. Nó vẫn là sự lựa chọn bước sóng tiêu chuẩn trên nhiều thế hệ tiêu chuẩn Ethernet.
ITU-T G.652 liên kết rõ ràng sợi quang chế độ đơn-tiêu chuẩn với nhiều hệ thống quang học, bao gồm các ứng dụng mạng cục bộ, mạng truy cập và mạng đô thị -, tất cả đều thường sử dụng đường truyền 1310nm.
Làm cách nào để chọn thiết lập 1310nm phù hợp?
Nếu bạn đang đánh giá việc triển khai 1310nm thì đây là đường dẫn quyết định đơn giản:
Bước 1: Xác minh loại sợi đã cài đặt của bạn
Kiểm tra xem nhà máy cáp của bạn là-chế độ đơn hay đa chế độ. Nếu bạn có sợi quang đơn mode tiêu chuẩn (G.652, thường có vỏ màu vàng), 1310nm là lựa chọn tự nhiên và được hỗ trợ tốt. Nếu bạn cósợi đa mode, đừng cho rằng mọi mô-đun 1310nm sẽ hoạt động. - hãy xác minh tiêu chuẩn chính xác và kiểm tra xem có cần dây vá điều hòa chế độ- hay không.
Bước 2: Tính toán ngân sách liên kết của bạn
Đo hoặc ước tính tổng tổn thất trong đường dẫn sợi quang của bạn: độ suy giảm sợi quang (khoảng cách × dB/km), tổn thất đầu nối (thường là 0,3–0,5 dB trên mỗi cặp giao phối đối vớiĐầu nối LChoặcĐầu nối SC) và mọi tổn hao trong mối nối. So sánh tổng số với ngân sách liên kết được chỉ định của bộ thu phát (công suất máy phát trừ đi độ nhạy của máy thu). Nếu tổn thất của bạn nằm trong ngân sách ở 1310nm, thì bạn có một liên kết khả thi.
Bước 3: Ghép bộ thu phát với phần cứng và tiêu chuẩn của bạn
Mô-đun có nhãn "1310nm" vẫn cần phải khớp với loại cổng của bộ chuyển mạch hoặc bộ định tuyến, tiêu chuẩn Ethernet bắt buộc (ví dụ: 1000BASE-LX, 10GBASE-LR, 25GBASE-LR),định dạng kết nốivà mục tiêu khoảng cách thực tế của bạn. Danh mục SFP của Cisco liệt kê nhiều mô-đun 1310nm với xếp hạng khoảng cách và hỗ trợ phương tiện khác nhau - chúng không thể thay thế cho nhau.
Bước 4: Xem xét đường dẫn nâng cấp của bạn
Nếu mạng của bạn có thể phát triển từ liên kết khuôn viên 1G lên tập hợp 10G hoặc 25G sau này, hãy lập kế hoạch cho nhà máy sợi phù hợp. Sợi quang đơn mode G.652D-tiêu chuẩn hỗ trợ cả 1310nm và 1550nm trên phạm vi bước sóng rộng, giúp bạn linh hoạt nâng cấp công suất trong tương lai mà không cần thay cáp. Đối với các môi trường đã xem xétKiến trúc cáp 100G, việc xác nhận khả năng tương thích-chế độ đơn hiện sẽ tránh được việc đi cáp lại tốn kém sau này.
Những lỗi thường gặp khi làm việc với quang học 1310nm
Xử lý 1310nm như một loại sợi.Đây là cửa sổ bước sóng, không phải thông số kỹ thuật của cáp. Loại sợi quang (chế độ-đơn so với đa chế độ, G.652 so với G.655), chất đánh bóng đầu nối (PC, UPC hoặc APC) và tiêu chuẩn thu phát đều có vấn đề độc lập.
Giả sử tất cả các bộ thu phát 1310nm đều hoạt động giống hệt nhau.Cả 1000BASE-LX SFP được xếp hạng cho 10 km và 10GBASE-LR SFP+ được xếp hạng cho 10 km đều là 1310nm - nhưng chúng cung cấp tốc độ dữ liệu khác nhau, có mức tiêu thụ điện năng khác nhau và không thể hoán đổi cho nhau trong cùng một cổng.
Bỏ qua các yêu cầu về đầu nối và dây vá.Liên kết-chế độ đơn 1310nm yêu cầu chế độ-đơndây váVàbộ điều hợpkhớp với loại đầu nối của bộ thu phát - thường là song công LC cho hầu hết các mô-đun SFP và SFP+. Dây vá không khớp (chẳng hạn như sử dụng bộ nhảy nhiều chế độ trên một-cổng chế độ duy nhất) sẽ gây ra tổn thất cao hoặc lỗi liên kết.
Bỏ qua sự khác biệt giữa "có thể về mặt kỹ thuật" và "được khuyến nghị".Mô-đun 1310nm có thể hoạt động trên sợi quang đa mode trong khoảng cách ngắn, nhưng điều đó không có nghĩa đó là lựa chọn thiết kế phù hợp. Luôn tuân theo các thông số kỹ thuật về khoảng cách và phương tiện được hỗ trợ của nhà sản xuất bộ thu phát.
Câu hỏi thường gặp
1310nm có luôn được sử dụng với sợi quang-chế độ đơn không?
Trong phần lớn các trường hợp, có. Bước sóng 1310nm là cửa sổ vận hành tiêu chuẩn cho sợi quang đơn chế độ trên mỗi ITU-T G.652. Tuy nhiên, một số thiết bị quang học - nhất định như Cisco 1000BASE-LX/LH - cũng có thể hoạt động trên sợi quang đa chế độ ở khoảng cách giảm (tối đa 550 m) bằng dây vá điều hòa chế độ.
Sự khác biệt giữa 1300nm và 1310nm trong sợi quang là gì?
Các thuật ngữ thường được sử dụng một cách lỏng lẻo. "Cửa sổ 1300nm" là tham chiếu rộng hơn đến vùng bước sóng khoảng 1260–1360 nm. Trong thực tế, hầu hết các bộ thu phát chế độ đơn-trong cửa sổ này đều hoạt động ở bước sóng danh định là 1310nm. Hiệp hội sợi quang sử dụng "1300nm" làm nhãn cửa sổ chung cho các ứng dụng đa chế độ, trong khi "1310nm" là bước sóng danh nghĩa cụ thể cho các tiêu chuẩn{10}chế độ đơn.
1310nm có tốt hơn 1550nm cho tất cả các liên kết không?
Không. Đối với các liên kết ngắn-đến{2}}trung bình (dưới khoảng 10–20 km), 1310nm thường tiết kiệm chi phí hơn-và mang lại độ phân tán rất thấp. Đối với các liên kết dài hơn trong đó độ suy giảm sợi quang trở thành hệ số giới hạn, 1550nm là lựa chọn tốt hơn do mức suy hao thấp hơn (~0,20 dB/km so với ~0,35 dB/km). Đối với khoảng cách rất xa, 1550nm cũng hỗ trợ khuếch đại quang EDFA, điều mà 1310nm không có.
Quang 1310nm có thể chạy trên cáp quang đa mode không?
Một số tiêu chuẩn cụ thể cho phép nó. Tiêu chuẩn IEEE 802.3z 1000BASE-LX cho phép hoạt động trên sợi đa chế độ ở khoảng cách ngắn hơn, thường yêu cầu dây nối điều hòa chế độ-để tránh độ trễ chế độ vi sai. Tuy nhiên, đây là ngoại lệ cụ thể - không phải là quy tắc chung. Luôn kiểm tra bảng dữ liệu của bộ thu phát.
Mô-đun 1310nm có thể đạt được bao xa?
Nó phụ thuộc hoàn toàn vào tiêu chuẩn thu phát. SFP 1000BASE-LX/LH được định mức cho phạm vi lên tới 10 km trên sợi quang-chế độ đơn. 10GBASE-LR SFP+ cũng được định mức cho phạm vi ~10 km ở 1310nm. Một số mô-đun 1310nm được thiết kế để mở rộng phạm vi tiếp cận có thể đi xa hơn. Khoảng cách tối đa được đặt theo mức năng lượng của mô-đun và tổng mức suy hao liên kết chứ không chỉ theo bước sóng.
Có thể sử dụng 1310nm và 1550nm trên cùng một sợi quang-chế độ đơn không?
Đúng. Sợi quang đơn mode G.652D-hỗ trợ truyền dẫn ở cả hai bước sóng. Trên thực tế, bộ thu phát BiDi (hai chiều) sử dụng chính xác phương pháp này - gửi 1310nm theo một hướng và 1490nm hoặc 1550nm theo hướng còn lại qua một sợi quang.Cấu hình sợi đơn giảnthường dựa vào việc ghép đôi bước sóng này.
Làm cách nào để biết liệu tôi cần quang học LX, LR, ER hay BiDi?
Các chỉ định này phản ánh các tiêu chuẩn khác nhau do IEEE hoặc nhà cung cấp- xác định với các xếp hạng khoảng cách khác nhau. LX (bước sóng dài) thường bao phủ 1G ở khoảng cách lên tới 10 km. LR (tầm xa) bao phủ 10G ở khoảng cách lên tới 10 km. ER (phạm vi tiếp cận mở rộng) bao phủ 10G ở khoảng cách lên tới 40 km, thường ở 1550nm. Quang học BiDi sử dụng các bước sóng ghép đôi trên một sợi quang. Ghép ký hiệu với tốc độ dữ liệu, khoảng cách và số lượng sợi quang theo yêu cầu của bạn.
Những đầu nối nào thường được sử dụng với quang học chế độ đơn 1310nm?
Hầu hết các bộ thu phát SFP và SFP+ 1310nm hiện đại đều sử dụngĐầu nối song công LC. Thiết bị cũ hơn có thể sử dụngĐầu nối SC. Đối với các ứng dụng có mật độ-cao hơn (40G/100G),Đầu nối MPO/MTPđang ngày càng phổ biến. Luôn xác minh thông số kỹ thuật giao diện của bộ thu phát trước khi đặt mua dây vá.
Bài học cuối cùng
1310nm là một trong những bước sóng được triển khai rộng rãi nhất trong mạng cáp quang - và vì lý do chính đáng. Nó cung cấp độ phân tán màu sắc thấp trên sợi quang chế độ đơn-tiêu chuẩn, một hệ sinh thái lớn gồm các tiêu chuẩn bộ thu phát đã được chứng minh và cấu hình chi phí thuận lợi cho các liên kết ngắn-đến-trung bình chiếm phần lớn mạng truy cập trường học, doanh nghiệp và thành phố lớn.
Nhưng quyết định mua đúng đắn không bao giờ chỉ xuất phát từ bước sóng. Nó xuất phát từ sự phù hợploại sợi + khoảng cách liên kết + tiêu chuẩn thu phát + định dạng đầu nối + đường dẫn nâng cấp. Nếu bạn đang đánh giá việc triển khai thực tế, hãy bắt đầu bằng cách xác nhận nhà máy cáp đã lắp đặt, tính toán mức tổn thất và sau đó chọn bộ thu phát cụ thể phù hợp với yêu cầu về phần cứng và khoảng cách của bạn.
