به چند هسته فیبر نیاز دارم؟ راهنمای شمارش فیبر

تعداد هسته‌های فیبر مورد نیاز شما به سه چیز بستگی دارد: تجهیزات شما از چه اپتیکی استفاده می‌کند، تعداد لینک‌های فعالی که باید پشتیبانی کنید و چقدر فضا برای رشد آینده می‌خواهید. یک پیوند اترنت دوطرفه استاندارد از دو فیبر - برای انتقال، یکی برای دریافت استفاده می‌کند. اما هر لینکی دوبلکس نیست. برخی از فرستنده‌های گیرنده دو طرفه روی یک رشته و رابط‌های نوری موازی مانندماژول های مبتنی بر MPO/MTP-می تواند به هشت، دوازده یا بیشتر فیبر برای هر اتصال نیاز داشته باشد. بنابراین نقطه شروع مناسب همیشه فرستنده و گیرنده و اتصال دهنده است، نه کابل.

این راهنما از طریق یک روش تکرارپذیر برای محاسبه تعداد فیبر مورد نیاز شما - خواه در حال سیم کشی یک دفتر کوچک، ستون فقرات ساختمان، یا اتصال به مرکز داده باشید، توضیح می دهد.

شمارش هسته فیبر به چه معناست؟

تعداد هسته فیبر، تعداد کل فیبرهای نوری مجزا است که در داخل یک ژاکت کابل قرار گرفته اند. یک کابل 2-هسته ای دو فیبر را نگه می دارد. یک کابل 12 هسته ای 12 را نگه می دارد. یک کابل 48 هسته ای چهل و هشت را نگه می دارد. عدد به شما می گوید که کابل چند مسیر نوری مستقل را فراهم می کند.

این با اندازه هسته فیبر یکسان نیست. اندازه هسته - اندازه گیری شده در میکرومتر - به قطر مرکز انتقال نور هر فیبر- اشاره دارد.فیبر تک حالتهدارای یک هسته کوچکتر (حدود 9 میکرومتر)، در حالی کهفیبر چند حالتهاز یک هسته بزرگتر (50 میکرومتر یا 62.5 میکرومتر) استفاده می کند. انتخاب بین حالت تک حالته و چند حالته تصمیمی جدا از انتخاب تعداد فیبر در کابل است.

Simplex، Duplex و Multifiber: چرا مهم است

قبل از اینکه هر چیزی را بشمارید، باید بدانید که چه نوع پیوندی را می سازید:

• لینک های دوبلکساز دو فیبر - یکی برای انتقال (Tx) و یکی برای دریافت (Rx) استفاده کنید. این پیکربندی استاندارد برای اکثر اتصالات اترنت 1G و 10G با استفاده از آن استکانکتورهای LCیاکانکتورهای SC.
• پیوندهای ساده یا دو طرفه (BiDi).با استفاده از یک فیبر، هم ترافیک انتقالی و هم دریافتی را حمل می کندطول موج-تقسیم چندگانه در یک فرستنده گیرنده BiDi. این تعداد رشته ها را به نصف کاهش می دهد، اما به اپتیک سازگار در هر دو انتها نیاز دارد.
• پیوندهای{0}}نوری موازیاز چندین فیبر به طور همزمان استفاده کنید. به عنوان مثال، استاندارد IEEE 802.3ba 40GBASE-SR4 را تعریف می‌کند، که بیش از چهار فیبر ارسال می‌کند و بیش از چهار فیبر را دریافت می‌کند - در مجموع هشت فیبر فعال - از طریق یککانکتور MPO/MTP. استاندارد 100GBASE-SR4 (تعریف شده درIEEE 802.3bm-2015) همچنین از هشت فیبر فعال روی رابط MPO-12 استفاده می کند.

اگر فرض کنید که هر پیوند دقیقاً به دو فیبر نیاز دارد، برای محیط‌های اپتیک{0}موازی کم‌شماری می‌کنید و برای استقرار BiDi بیش‌ازحد شمارش می‌کنید. همیشه ابتدا برگه اطلاعات فرستنده گیرنده را بررسی کنید.

نحوه تعیین تعداد فیبر: گام به گام

مرحله 1: نوع گیرنده و کانکتور را شناسایی کنید

اسناد تجهیزات را برای هر پورتی که قصد اتصال آن را دارید بررسی کنید. یک SFP 1G با رابط LC دوبلکس به دو فیبر در هر پیوند نیاز دارد. یک 40G QSFP+ با نوری SR4 به هشت فیبر در هر پیوند از طریق یک کانکتور MPO نیاز دارد. یک BiDi SFP فقط به یک نیاز دارد. قبل از رفتن به مرحله بعدی، هر نوع پیوند را مستند کنید.

مرحله 2: پیوندهای فیبر فعال را بشمارید

همه-اتصالات-نقطه به نقطه در طراحی خود - نه فقط تعداد دستگاه‌ها را فهرست کنید. سوئیچ با 24 پورت به طور خودکار به 48 فیبر نیاز ندارد. برخی از پورت ها ممکن است مسی باشند، برخی ممکن است استفاده نشده باشند و آپلینک ها اغلب دارای اپتیک متفاوتی نسبت به پورت های دسترسی هستند. اتصالات برنامه ریزی شده واقعی و نیازهای فیبر آنها را به صورت جداگانه بشمارید.

به عنوان مثال: ده پیوند LC دوبلکس (20 فیبر) به اضافه دو پیوند بالا 40G SR4 (16 فیبر) برابر است با 36 فیبر فعال - که اگر فقط دوازده دستگاه را بشمارید و در دو ضرب کنید، از دست می‌دهید.

مرحله 3: الیاف یدکی را اضافه کنید

ساخت یک کارخانه کابل با ظرفیت اضافی صفر خطرناک است. الیاف ممکن است در حین نصب یا نگهداری در آینده آسیب ببینند. راانجمن فیبر نوری (FOA)توصیه می‌کند هنگام تعیین کابل، فیبرهای اضافی اضافه کنید تا آسیب‌های نصب و افزوده‌های بعدی در نظر گرفته شود. راهنمای طراحی شبکه FOA به طور خاص اشاره می‌کند که خرید کابل با چند فیبر اضافی، بدون ایجاد دوباره کاری اساسی، باعث آسیب در نقاط اتصال یا پایان می‌شود.

یک هدف عملی رایج این است که استفاده اولیه در 70 تا 80 درصد کل رشته کابل یا کمتر از آن باقی بماند، و 20 تا 30 درصد برای رشد، مسیریابی مجدد یا تعمیر باقی بماند.

مرحله 4: به تعداد کابل های استاندارد گرد کنید

کابل‌های فیبر در تعداد رشته‌های استاندارد - معمولاً 2، 4، 6، 8، 12، 24، 48، 72، 96 و 144 تولید می‌شوند. اتصال MPO/MTP حول رابط های 8 فیبر و 12 فیبر طراحی شده است که مضرب های 12 را به ویژه برای کابل کشی ساخت یافته کاربردی می کند.

هنگامی که تعداد فیبر فعال و قطعات یدکی خود را شناختید، به تعداد استاندارد بعدی که سخت افزار پایانه و پانل های توزیع می توانند پشتیبانی کنند، جمع کنید. انتخاب یک تعداد غیر استاندارد اغلب منجر به تأخیر منابع و عوارض خاتمه می شود.

مرحله 5: عوامل محدودیت های مسیر و مهاجرت آینده

تعداد کابل‌هایی که از نظر فنی کافی باشد، همچنان می‌تواند انتخاب طولانی مدت ضعیفی باشد. در نظر بگیرید که آیا مجرا یا مسیر دوباره باز می شود - اگر کار نصب از قبل برنامه ریزی شده باشد و مسیر دارای فضا باشد، افزایش تعداد استاندارد بعدی اغلب مقرون به صرفه تر از کشیدن کابل دوم در آینده است.

سناریوهای مهاجرت را نیز در نظر بگیرید. اگر طراحی فعلی شما از لینک‌های دوبلکس 10G استفاده می‌کند اما احتمال ارتقای آن به اپتیک موازی 40G یا 100G وجود دارد، انتخاب یک کابل 12 فیبر یا 24 فیبر در حال حاضر می‌تواند در زمان مناسب از کابل‌کشی مجدد جلوگیری کند. استانداردهای کابل کشی ساخت یافته ازANSI/TIA-568طراحی شده اند تا طول عمر کابل کشی تجاری حداقل ده سال را فراهم کنند، بنابراین برنامه ریزی از قبل بخشی از هدف استاندارد است.

تعداد فیبر سریع-جدول مرجع

تعداد فیبرهای رایج و جایی که آنها مناسب هستند

2 هسته ای و 4 هسته ای

این تعداد کم برای سیم‌های وصله نقطه‌ای-به-نقطه‌ای و اتصالات ساده دستگاه کار می‌کنند. یک 2 هسته ایپچ کورد فیبراستانداردی برای اتصال یک پورت دوبلکس به یک پچ پنل یا دستگاه دیگری است. یک کابل 4 هسته ای یک پیوند دوبلکس با دو رشته یدکی ایجاد می کند یا از دو اتصال سیمپلکس مستقل پشتیبانی می کند.

این شمارش‌ها زمانی معنا پیدا می‌کنند که کابل یک پیوند واحد را ارائه می‌کند و مسیری را با زیرساخت‌های دیگر به اشتراک نمی‌گذارد.

6 هسته ای و 8 هسته ای

یک کابل 6{5}}هسته ای می تواند سه پیوند دوطرفه را اداره کند یا ظرفیت اضافی برای یک یا دو پیوند با فضایی برای افزودن در آینده فراهم کند. یک کابل 8{8}}هسته ای مستقیماً با 8{10}}جایگاه فیبر اپتیک موازی 40GBASE-SR4 و 100GBASE-SR4 هماهنگ می شود، و آن را برای دوره های کوتاهی که یک اتصال پرسرعت بدون استفاده از صندوق عقب 12 هسته ای کامل ارائه می دهند، کاربردی می کند.

در عمل، 8-کابل هسته در محیط‌های MPO استفاده مکرر دارند، جایی که کابل دقیقاً یک پیوند نوری موازی را ارائه می‌کند.

12 هسته ای

12-گروه بندی فیبر یک بلوک اساسی در زیرساخت کابل کشی فیبر است. کابل های شل الیاف را به لوله های 12 تایی گروه بندی می کنند. کابل های نواری از روبان های 12 فیبر استفاده می کنند.اتصالات MPO-12رابط استاندارد برای اپتیک های موازی 40G و 100G هستند. انتخاب 12 هسته ای به این معنی است که کابل شما تقریباً با هر اکوسیستم ارتباطی اصلی، از پچ پانل گرفته تا مجموعه های صندوق عقب، هماهنگ است.

به عنوان مثال، برای یک ستون فقرات کابل‌کشی ساختاریافته کوچک -، اتصال یک اتاق مخابراتی به یک نقطه توزیع طبقه با پنج یا شش پیوند دوبلکس - 12-به شما ظرفیت کار و فضای معنی‌داری برای اضافه‌ها و تغییرات می‌دهد.

24 هسته ای

یک کابل 24{3}}هسته ای ظرفیت یک 12 هسته ای را دوبرابر می کند در حالی که در همان استانداردهای تولید و پایان کار باقی می ماند. این شمارش یک انتخاب متداول برای ساخت ستون فقرات، پیوندهای بین طبقه، و سناریوهایی است که در آن مسیر تنها از یک کشش کابل پشتیبانی می‌کند اما باید در طول عمر خود چندین نوع پیوند را ارائه دهد.

بیست-چهار رشته می‌توانند تا دوازده اتصال دوبلکس، سه پیوند 40G/100G SR4، یا ترکیب‌های مختلفی از پورت‌های نوری دوطرفه و موازی- با ظرفیت اضافی در هر مورد پشتیبانی کنند.

48 هسته ای، 72 هسته ای، 96 هسته ای و فراتر از آن

تعداد بالاتر مسیرهای مشترک، ساخت-به-ساختن ستون فقرات، ردیف مرکز داده-به-ترانکینگ ردیف، و توزیع دانشگاه را ارائه می‌کند. در این موارد، کابل به جای اتصال به یک دستگاه خاص، به یک دارایی زیرساخت مشترک تبدیل می شود. برنامه ریزی در این مقیاس معمولاً شامل هماهنگی بابسته های اتصالی،-پچ پانل های با چگالی بالا وسیستم های کابل صندوق عقب MPOبرای استقرار مرحله ای طراحی شده است.

زمانی که هزینه‌های کار نصب و ساخت مسیر بر هزینه‌های مواد افزایشی الیاف اضافی بیشتر باشد، این کابل‌های{0} بیشتر از نظر اقتصادی منطقی هستند.

نمونه های کار شده

مثال 1: طبقه شرکت کوچک با 10 پیوند دوبلکس

یک شرکت باید یک اتاق مخابراتی را به ده نقطه دسترسی{0}}منطقه اداری متصل کند که همگی از فرستنده‌های گیرنده SFP 1G با رابط‌های LC دوبلکس استفاده می‌کنند.

• فیبرهای فعال: 10 پیوند × 2 فیبر=20 فیبر
• هدف یدکی (تقریباً 20٪): 4-5 الیاف اضافی
• نیاز کل: تقریباً 24-25 فیبر
• کابل پیشنهادی: 24 هسته ای

انتخاب یک کابل 24 هسته ای تمام لینک های فعال را با یک بافر کوچک برای افزودن های بعدی پوشش می دهد. انتخاب دقیقاً 20 فیبر حاشیه صفر باقی می‌گذارد و به عنوان تعداد کابل استاندارد در دسترس نیست.

مثال 2: ردیف مرکز داده-به-ردیف با مخلوط 10G و 40G

یک اتصال ردیف مرکز داده به هشت پیوند LC دوبلکس 10G و دو پیوند SR4 40G نیاز دارد.

• پیوندهای 10G: 8 × 2 فیبر=16 فیبر
• پیوندهای 40G SR4: فیبرهای 2 × 8=16
• مجموع فعال: 32 فیبر
• هدف یدکی: 8-10 الیاف
• کابل پیشنهادی: 48 هسته ای

یک کابل 48{1}}هسته ای فضایی را برای پیوندهای موجود به اضافه ظرفیت برای ارتقاء آینده فراهم می کند - مانند افزودن اتصالات 40G بیشتر یا انتقال به 100G SR4 بدون کابل کشی مجدد مسیر.

مثال 3: ایجاد ستون فقرات با مهاجرت برنامه ریزی شده به 100G

ستون فقرات دانشگاه در حال حاضر پیوندهای دوبلکس 10G را بین ساختمان ها اجرا می کند، اما پیش بینی می کند طی سه تا پنج سال آینده به سمت اپتیک موازی 100G حرکت کند.

• فیبرهای فعال فعلی: 6 پیوند دوطرفه × 2=12 فیبر
• پیوندهای آینده 100G SR4 (تخمینی): 4 × 8=32 فیبر
• نیاز ترکیبی با قطعات یدکی: تقریباً 40-44 الیاف
• کابل پیشنهادی: 48 هسته ای (یا 72 هسته ای اگر مسیر دوباره باز نشود)

در سناریوهای ستون فقرات که{0}کشیدن مجدد کابل گران یا مخرب است، بزرگ کردن اندازه در نصب اولیه معمولاً تصمیم اقتصادی بهتری است.

اشتباهات رایجی که باید از آنها اجتناب کنید

شمارش دستگاه ها به جای پیوندهاسوئیچ 48 پورت همیشه به 96 فیبر نیاز ندارد. بسیاری از پورت ها ممکن است مسی باشند، برخی ممکن است پر نشده باشند، و آپلینک ها اغلب از اپتیک های متفاوتی استفاده می کنند. لینک های فیبر واقعی را بشمارید، نه برچسب های پورت.

با فرض اینکه هر پیوند به دو فیبر نیاز دارد.گیرنده های BiDi در هر لینک از یک فیبر استفاده می کنند. ماژول‌های نوری موازی از هشت، دوازده یا بیشتر استفاده می‌کنند. تعداد فیبر در هر پیوند بسته به نوع فرستنده گیرنده متفاوت است.

نادیده گرفتن تفاوت بین پچ کورد و ستون فقرات.یک سیم پچ معمولاً یک اتصال واحد را انجام می دهد - 2 فیبر طبیعی است. یک ستون فقرات اتصالات زیادی را در یک مسیر مشترک انجام می دهد و باید با ظرفیت اضافی ساخته شده باشد.

خرید حداقل های دقیقاگر مسیر از قبل باز باشد و کار از قبل برنامه ریزی شده باشد، هزینه افزایشی چند فیبر بیشتر در کابل در مقایسه با هزینه کشیدن یک کابل جدید در آینده ناچیز است. راراهنمای طراحی FOAبه طور خاص توصیه می کند کابل با الیاف اضافی بخرید تا از کار مجدد ناشی از آسیب در نقاط اتصال یا پایان جلوگیری شود.

انتخاب تعداد غیر استاندارد-.تعداد رشته های عجیب و غریب (مانند 10 یا 18) می تواند مشکلاتی را در زمینه منبع یابی، سخت افزار پایان و سازگاری کانکتور ایجاد کند. تعداد استاندارد مانند 12، 24، و 48 مطابق با پنل، آداپتور وزیرساخت صندوق عقب MPO.

یک فرمول ساده برای تخمین تعداد فیبر

برای اکثر برنامه های کاربردی سازمانی و مرکز داده، این محاسبه یک تخمین اولیه را ارائه می دهد:

تعداد کابل های توصیه شده= (مجموع فیبرهای فعال در همه پیوندها) ÷ 0.7، به تعداد کابل استاندارد بعدی گرد شده است (12، 24، 48، 72، 96، 144).

مقسوم‌کننده 0.7 تقریباً 30 درصد ظرفیت اضافی ایجاد می‌کند. برای محیط‌هایی که کشیدن مجدد کابل آسان و ارزان است، می‌توانید از 0.8 (20٪ زاپاس) استفاده کنید. برای زیرساخت‌های حیاتی یا مسیرهایی که بازگشایی نمی‌شوند، از 0.6 (40 درصد اضافی) استفاده کنید.

این یک برآورد برنامه ریزی است، نه جایگزینی برای طراحی دقیق. همیشه الزامات فرستنده گیرنده را بررسی کنید و با تامین کننده کابل کشی خود در مورد تعداد استاندارد موجود هماهنگ کنید.

چگونه استانداردها و صنعت عمل می کنند، تعداد فیبرها را شکل می دهند

تصمیمات شمارش فیبر به صورت مجزا انجام نمی شود. آنها بر اساس استانداردهای کابل کشی ساخت یافته و اکوسیستم های فروشنده که اکثر تاسیسات به آنها متکی هستند شکل می گیرند.

رااستاندارد ANSI/TIA-568.3-E(منتشر شده در سپتامبر 2022) الزامات اجزای کابل‌کشی فیبر نوری را برای ساختمان‌های تجاری، از جمله روش‌های قطبیت (نوع A، B، C، U1، و U2) برای اتصال‌دهنده‌های آرایه تعریف می‌کند. حداقل تعداد فیبر ستون فقرات آن برای هر دو حالت چند حالته و تک حالت دو فیبر در هر پورت است. این استانداردها حول اتصال دوطرفه و آرایه ای طراحی شده اند که بر روی ردپای 12 فیبر MPO ساخته شده اند.

در سمت تجهیزات،دیتاشیت QSFP-100G سیسکومحدوده اپتیک های موجود برای 100G را به تنهایی نشان می دهد: برخی از LC دوبلکس (100GBASE-LR4)، برخی از MPO-12 با 8 فیبر فعال (100GBASE-SR4) و برخی از حالت تک-موازی با 12 فیبر GBASE (10-PSM) استفاده می کنند. هر یک از اینها نیاز به تعداد فیبر متفاوتی را از همان سرعت اسمی 100G ایجاد می کند.

به همین دلیل است که مرحله 1 - شناسایی فرستنده گیرنده - باید قبل از شمارش فیبر باشد.