فیبر چند حالته OM3: مشخصات، برنامه ها و مقایسه OM3 در مقابل OM4

OM3 یکی از پرکاربردترین انواع فیبر چند حالته در مراکز داده و ساختمان‌های سازمانی است. اگر آن را برای یک پروژه ارزیابی می‌کنید، سؤالاتی که بسیار مهم هستند ساده هستند: واقعاً از چه مسافت‌ها و سرعت‌هایی پشتیبانی می‌کند، چگونه با OM4 و فیبر تک حالت مقایسه می‌شود، و چه زمانی انتخاب - یا نادیده گرفتن - OM3 برای طراحی پیوند خاص شما منطقی است؟

این راهنما مشخصات فنی، برنامه‌های کاربردی{0}در دنیای واقعی، تفاوت‌های کلیدی بین OM3 و OM4 و معیارهای انتخابی را پوشش می‌دهد که تعیین می‌کند آیا OM3 فیبر مناسبی برای شبکه شما است یا خیر.
 

فیبر چند حالته OM3 چیست؟

OM3 یک فیبر چند حالته شاخص بهینه شده-50/125 میکرومتر است که عمدتاً برای پیوندهای نوری با سرعت بالا{{6} در فاصله کوتاه طراحی شده است. نام "OM" مخفف "چند حالت نوری" است و از سیستم طبقه بندی ISO/IEC 11801 می آید. OM3 مطابق با مشخصات فیبر است که در ابتدا در تعریف شده بودTIA-492AAAC، که الزامات عملکردی را برای لیزر 850 نانومتری فیبر 50 میکرومتری با حداقل پهنای باند مودال مؤثر 2000 مگاهرتز·کیلومتر تعیین کرد.

از نظر عملی، OM3 اولین فیبر چند حالته ای بود که به طور خاص با فرستنده های VCSEL ({1}}سطح حفره ای عمودی-لیزر ساطع کننده) در 850 نانومتر - کار می کرد. این بهینه‌سازی چیزی است که به OM3 امکان می‌دهد اترنت 10 گیگابیتی (10GBASE{11}}SR) تا ۳۰۰ متر را پشتیبانی کند، فاصله‌ای که اکثریت قریب به اتفاق پیوندهای-ساختمان و{14}}داده- را پوشش می‌دهد.

OM3 کاملاً عقب-با برنامه های چند حالته قدیمی سازگار است. این پروتکل‌های قدیمی مانند اترنت سریع و اترنت گیگابیتی را از طریق یک کابل پشتیبانی می‌کند، به این معنی که ارتقاء از زیرساخت‌های OM1 یا OM2 به OM3 نیازی به جایگزینی تجهیزات کم‌سرعت- موجود ندارد.

مشخصات فیبر OM3

مشخصات زیر منعکس کننده پارامترهای عملکرد تعریف شده توسط TIA-492AAAC (اکنون در TIA-492AAAF ادغام شده است) و در استانداردهای اترنت IEEE 802.3 ارجاع شده است. اینها اعدادی هستند که تصمیمات طراحی لینک را هدایت می کنند.

یک نکته مهم: درجه فیبر به تنهایی عملکرد پیوند را تعیین نمی کند. مجموع کانال شاملاتصال دهنده ها، اتصالات، پچ کوردها و اپتیک فرستنده گیرنده. یک پیوند OM4 با پایان ضعیف می‌تواند عملکرد بدتری نسبت به کانال OM3{2}}خوب‌تر داشته باشد. همانطور که در راهنمای انتخاب فیبر کورنینگ (AEN075محصول تضعیف و پهنای باند{0}}تعیین کننده اصلی دسترسی سیستم هستند، اما بودجه از دست دادن رابط و طراحی مجموع کانال نیز مستقیماً بر عبور یا خرابی یک پیوند تأثیر می گذارد.

محدودیت های فاصله فیبر OM3 بر اساس برنامه

حداکثر فاصله پشتیبانی شده برای OM3 بر اساس استاندارد اترنت و طرح سیگنالینگ متفاوت است. جدول زیر برنامه های کلیدی IEEE 802.3 مربوط به مرکز داده و استقرار سازمانی را بر اساس داده های بدست آمده خلاصه می کند.کنسرسیوم فناوری فیبر نوری TIAواتحاد اترنت.

الگو واضح است: با افزایش نرخ داده، فاصله پشتیبانی شده OM3 کاهش می یابد. برای پیوندهای 10G زیر 300 متر، OM3 همان نتیجه عملکردی OM4 را ارائه می دهد. اما هنگامی که به 40G و بالاتر رفتید، این شکاف اهمیت بیشتری پیدا می کند - به خصوص اگر پیوندهای شما به علامت ۱۰۰ متر نزدیک شوند یا از آن فراتر روند.
 

جایی که فیبر OM3 معمولا استفاده می شود

اتصالات مرکز داده

OM3 یک انتخاب استاندارد برای پیوندهای کوتاه درون-داده-مرکز: بالای{3}}از-قفسه به انتهای-سوئیچ ردیف، سرور-برای{8}}تغییر اتصالات، و پیوندهای شبکه منطقه ذخیره سازی (SAN). بیشتر این دوها به خوبی زیر 100 متر باقی می مانند، به این معنی که OM3 به راحتی از برنامه های چند حالته 10G، 40G و حتی 100G در فواصل معمولی ردیف و راهرو پشتیبانی می کند. برای اپتیک‌های موازی 40G و 100G با چگالی بالا، OM3 معمولاً باپچ کوردهای MPO/MTPبا استفاده از فرستنده گیرنده SR4

ستون فقرات ساختمان سازمانی

در داخل ساختمان های اداری، OM3 به عنوان فیبر ستون فقرات اتصال اتاق های مخابراتی، IDF ها و کمدهای سرور عمل می کند. برای ساختمان‌هایی که طولانی‌ترین ستون فقرات در آن‌ها کمتر از 300 متر است، OM3 از اترنت 10G پشتیبانی می‌کند بدون اینکه نیاز به هزینه بالاتر OM4 یا اپتیک‌های گران‌تر مرتبط با حالت تک‌حالت داشته باشد. این موردی است که در آن OM3 مقرون به صرفه‌تر است-: پهنای باند کافی برای نیازهای فعلی 10G و سازگار باکانکتورهای استاندارد LC دوبلکسو فرستنده و گیرنده SR به طور گسترده در دسترس است.

پیوندهای پردیس تحت محدودیت های فاصله چند حالته

برای پیوندهای کوتاه بین-ساختمانی در محوطه دانشگاه - مثلاً، بین ساختمان‌های مجاور متصل از طریق مجرای زیرزمینی - اگر طول کل مسیر در محدوده فاصله برنامه باقی بماند، OM3 می‌تواند کار کند. با این حال، بسیاری از طرح‌های پردیس از محدودیت‌های فاصله چند حالته فراتر می‌روند، هنگامی که مسیریابی کابل واقعی را در نظر بگیرید (نه فقط مسافت خط{5}). اگر انتظار می رود که پیوند پردیس در 10G به 300 متر یا در 40G/100G از 100 متر نزدیک شود یا بیشتر شود،فیبر تک حالتهانتخاب بلندمدت-ایمن تر است.

OM3 در مقابل OM4: تفاوت های کلیدی در فاصله و پهنای باند

OM3 و OM4 دارای ابعاد هسته و روکش 50/125 میکرومتری، قرارداد رنگ ژاکت آبی یکسان، و سازگاری فیزیکی کامل - با اتصالات مشابه و کار با همان فرستنده و گیرنده مبتنی بر VCSEL- هستند. تفاوت در عملکرد پهنای باند است.
 

EMB بالاتر OM4 - بیش از دو برابر OM3 - مستقیماً به فواصل طولانی‌تر پشتیبانی شده در 40G و 100G ترجمه می‌شود. در 10G، تفاوت 300 متر در مقابل 400 متر است، که برای دویدن ستون فقرات طولانی‌تر اهمیت دارد، اما برای اتصالات درون ردیفی یا درون ردیفی معمولی مهم نیست.

سوال عملی این است که آیا پیوندهای خاص شما واقعاً به این دسترسی اضافی نیاز دارند یا خیر. اگر هر لینک در پروژه شما زیر 100 متر باقی بماند و شما 10G یا 40G را اجرا کنید، هر دو OM3 و OM4 کار خواهند کرد. هزینه اضافی OM4 مارجین خرید را می‌آورد، اما نتیجه عبور یا شکست آن پیوندها را تغییر نمی‌دهد. زمانی که پیوندها به مرز بالای محدوده OM3 نزدیک می‌شوند، یا زمانی که انتظار دارید در آینده نزدیک به 100G روی همان فیبر بروید، OM4 انتخاب قوی‌تری می‌شود.

OM3 در مقابل OM2: چرا ارتقا مهم است

OM2 همچنین یک فیبر 50/125 میکرومتری است، اما لیزر{3}}بهینه نشده است. پهنای باند راه اندازی بیش از حد آن در 850 نانومتر، 500 مگاهرتز·کیلومتر - چهار برابر کمتر از 2000 مگاهرتز·کیلومتر EMB OM3 است. از نظر دسترسی اترنت 10G، 10GBASE{14}}SR تنها از 82 متر روی OM2 در مقایسه با 300 متر روی OM3 پشتیبانی می‌کند. این یک تفاوت حاشیه ای نیست - به طور موثر OM2 را به پیوندهای بسیار کوتاه برای 10G محدود می کند و آن را برای برنامه های چند حالته 40G/100G در هر فاصله مفیدی نامناسب می کند.

اگر ستون فقرات ساختمان قدیمی‌تری را از OM1 یا OM2 ارتقا می‌دهید، انتقال به OM3 جهش قابل‌توجهی در دسترسی 10G ایجاد می‌کند. برای مقایسه دقیق‌تر نسل‌های فیبر چند حالته، به راهنمای ما مراجعه کنیدمحدودیت فاصله فیبر چند حالته OM1 تا OM5.

OM3 در مقابل فیبر تک حالته: چه زمانی باید سوئیچ کرد

فیبر تک حالته (OS1/OS2) بر اساس یک اصل اساسی متفاوت عمل می کند - تنها از یک حالت انتشار پشتیبانی می کند، که پراکندگی مودال را حذف می کند و دسترسی بسیار طولانی تری را امکان پذیر می کند. یک گیرنده استاندارد 10GBASE{5}}LR 10 کیلومتر را در حالت تک حالته پشتیبانی می کند، در مقایسه با 300 متر در OM3. برای 40G و 100G، گزینه های تک حالت بسته به استاندارد به 10 کیلومتر یا بیشتر می رسند.

مبادله هزینه است. فرستنده‌های تک‌مد (LR, ER) از لیزرهای DFB در 1310 نانومتر یا 1550 نانومتر استفاده می‌کنند که گران‌تر از VCSEL‌های 850 نانومتری مورد استفاده در چند حالت هستند. کانکتورهای تک حالته نیز به تلرانس های تراز دقیق تری نیاز دارند که می تواند هزینه نصب را افزایش دهد. برای پیوندهای کوتاه در داخل یک ساختمان یا مرکز داده، تفاوت هزینه بین اپتیک چند حالته و تک حالته اغلب از صرفه جویی در هزینه فیبر بیشتر است.

هنگامی که پیوندهای شما از محدودیت فاصله چند حالته فراتر می روند، زمانی که به دسترسی به مقیاس دانشگاهی یا مترو{0}}نیاز دارید، یا زمانی که در حال طراحی زیرساخت هایی هستید که انتظار می رود سرعت هایی فراتر از آنچه که چند حالته می تواند در مسافت مورد نیاز ارائه دهد، پشتیبانی می کند، به حالت تک حالته بروید. برای تفکیک جزئیات، به مقاله ما در مورد مراجعه کنیدفیبر تک حالته OS1 در مقابل OS2.

آیا می توانید فیبر OM3 و OM4 را در یک پیوند با هم مخلوط کنید؟

بله - OM3 و OM4 از نظر فیزیکی سازگار هستند زیرا هسته و هندسه روکش 50/125 میکرومتری یکسانی دارند. می‌توانید پچ‌کوردهای OM3 را به کابل تنه OM4 (یا برعکس) بدون عدم تطابق در اندازه هسته یا نوع رابط متصل کنید.

با این حال، یک پیوند مختلط در سطح ضعیف ترین بخش عمل می کند. اگر کابل ترانک شما OM4 است اما پچ‌کوردهای شما OM3 هستند، پهنای باند مؤثر پیوند توسط بخش‌های OM3 محدود می‌شود. قابلیت فاصله اضافی که با کابل تنه OM4 پرداخت کرده‌اید توسط پچ‌کوردهای OM3 در کانال کاهش یا حذف می‌شود.

زمانی که پیوند به حد مجاز فاصله برنامه نزدیک باشد، این موضوع بیشترین اهمیت را دارد. برای پیوندهای کوتاه با بودجه، بعید است که اختلاط باعث شکست شود. اما اگر به دستیابی اضافی OM4 - متکی هستید، برای مثال، نیاز به 130 متر در 40GBASE-SR4 - مخلوط کردن در بخش‌های OM3 این حاشیه را حذف می‌کند و می‌تواند پیوند را از انطباق خارج کند.

قانون عملی: اگر از OM4 برای مزیت فاصله آن استفاده می کنید، از OM4 در کل کانال استفاده کنید، از جملهپچ کوردها.
 

چه زمانی فیبر چند حالته OM3 را انتخاب کنید

زمانی که الزامات پروژه با نقاط قوت آن هماهنگ باشد، OM3 انتخاب مناسبی است. به طور مشخص:

• لینک های 10G زیر 300 متر- OM3 از فاصله کامل 10GBASE{3}}SR با فرستنده گیرنده SR استاندارد پشتیبانی می‌کند. این بخش بیشتر اتصالات 10G در-ساختمان و درون-داده-مرکز را پوشش می‌دهد.
• لینک های 40G/100G زیر 100 متر- برای اپتیک موازی (SR4) در فواصل کوتاه مرکز داده، OM3 الزامات IEEE 802.3 را بدون نیاز به پهنای باند بالاتر OM4 برآورده می‌کند.
• پروژه‌های حساس به بودجه{0}}که دسترسی اضافی OM4 غیرضروری است- اگر طولانی‌ترین پیوند شما 80 متر است و از 10G استفاده می‌کنید، حق بیمه هزینه کابل OM4 نتیجه را تغییر نمی‌دهد.
• ارتقاء از OM1/OM2 به پشتیبانی از 10G- OM3 یک گام بزرگ در دسترسی 10G نسبت به فیبر چند حالته قدیمی ارائه می‌کند.

چه زمانی از OM3 صرف نظر کنید

• پیوندهایی که به محدودیت های فاصله OM3 نزدیک می شوند یا از آنها فراتر می روند- اگر طرح شما دارای ستون فقرات نزدیک به 300 متر در 10G یا نزدیک به 100 متر در 40G/100G باشد، OM4 به شما حاشیه می دهد که OM3 ندارد.
• مهاجرت برنامه ریزی شده به 100G یا 400G از طریق چند حالته- استانداردهای چند حالته سرعت بالاتر به میزان قابل توجهی دسترسی OM3 را کاهش می‌دهد (70 متر برای 100GBASE-SR4). اگر تصحیح در آینده برای 100G+ یک نیاز واقعی است، OM4 یا OM5 پایه بهتری است.
• پیوندهای دانشگاهی یا بین{0}}ساختمانی بیش از فواصل چند حالته- یک حالت انتخاب صحیح برای هر پیوندی است که از جدول فاصله چند حالته برای سرعت هدف بیشتر است.

اشتباهات رایج هنگام انتخاب فیبر OM3

تمرکز بر درجه فیبر در حالی که کانال را نادیده می گیرد

انتخاب OM3 (یا OM4) یک پیوند کارآمد را تضمین نمی کند. اپتیک فرستنده گیرنده، کیفیت کانکتور،از دست دادن درجبودجه و مجموع فاصله پیوند همگی در عبور کانال نقش دارند. نصب OM3 با کیفیت بالا با کانکتورهای تمیز و بودجه بندی مناسب از دست دادن هر بار از پیوند OM4 که بدون دقت مستقر شده است بهتر عمل می کند.

با فرض اینکه OM4 همیشه ارزش برتر را دارد

OM4 از نظر عینی عملکرد بالاتر- دارد، اما عملکرد فقط در جایی اهمیت دارد که نتیجه را تغییر دهد. اگر همه پیوندهای شما 50 تا 80 متر هستند و 10G را اجرا می کنند، OM3 و OM4 نتیجه یکسانی دارند. صرف هزینه بیشتر برای درجه کابل در هنگام سرمایه گذاری در کیفیت اتصال یا آزمایش، تخصیص نادرست بودجه پروژه است.

استفاده از "آینده-اثبات" بدون تعریف تغییرات

"آینده-اثبات" یک مشخصات فنی نیست. نسخه مفید این سوال این است: انتظار دارید با چه سرعتی، در چه فاصله ای و در چه بازه زمانی بدوید؟ اگر پاسخ 100G بیش از 100+ متر در عرض سه سال باشد، آنگاه OM4 موجه است. اگر پاسخ 10G برای آینده قابل پیش بینی بیش از 60 متر است، OM3 کافی است و پول بهتر در جای دیگری از پروژه خرج می شود.

مخلوط کردن پچ کوردهای OM3 در ستون OM4 بدون بررسی بودجه

این در مراکز داده براون‌فیلد که در آن‌ها پچ‌کوردهای قدیمی‌تر استفاده می‌شوند، رایج است. اگر لینک کوتاه باشد و بودجه ضرر داشته باشد، اغلب کار می کند. اما اگر پیوند حول محور دسترسی گسترده OM4 طراحی شده باشد، سیم پچ OM3 می‌تواند کانال را به اندازه‌ای تنزل دهد که گواهینامه ناموفق باشد. برای جلوگیری از اختلاط تصادفی، پچ کوردها را بر اساس درجه برچسب بزنید و جدا کنید.

سوالات متداول

آیا فیبر OM3 هنوز برای 10G خوب است؟

بله. OM3 بر اساس استاندارد IEEE 802.3ae از 10GBASE{3}}SR تا 300 متر پشتیبانی می کند. برای اکثریت قریب به اتفاق لینک های 10G در داخل ساختمان ها و مراکز داده، این فاصله بیش از حد کافی است. OM3 همچنان مقرون به صرفه‌ترین انتخاب چند حالته برای 10G است.

حداکثر فاصله فیبر OM3 چقدر است؟

این بستگی به سرعت برنامه دارد. در 10G (10GBASE-SR)، حداکثر 300 متر است. در 40G (40GBASE-SR4)، 100 متر است. در 100G (100GBASE-SR4)، به 70 متر کاهش می یابد. در 1G (1000BASE-SX)، OM3 تا 1000 متر را پشتیبانی می‌کند. همیشه فاصله را با استاندارد خاص IEEE 802.3 که تجهیزات شما استفاده می کند تأیید کنید.

آیا می توان از فیبر OM3 و OM4 با هم استفاده کرد؟

آنها از نظر فیزیکی سازگار هستند زیرا هر دو از یک هسته 50/125 میکرومتری استفاده می کنند. با این حال، پیوند در سطح OM3 کار خواهد کرد. اگر به دسترسی گسترده OM4 نیاز دارید، از OM4 برای کل کانال از جمله پچ کوردها استفاده کنید.

آیا OM3 برای اترنت 40G یا 100G کافی است؟

OM3 از 40GBASE-SR4 تا 100 متر و 100GBASE-SR4 تا 70 متر پشتیبانی می‌کند. برای پیوندهای کوتاه مرکز داده در این فواصل، OM3 کار می کند. برای دویدن طولانی تر، OM4 مسافت پشتیبانی شده را به ترتیب به 150 متر و 100 متر افزایش می دهد.

تفاوت بین پهنای باند OM3 و OM4 چیست؟

OM3 دارای حداقل پهنای باند مودال موثر (EMB) 2000 مگاهرتز · کیلومتر در 850 نانومتر است. حداقل EMB OM4 4700 مگاهرتز·کیلومتر - بیش از دو برابر است. این پهنای باند بالاتر همان چیزی است که فواصل پشتیبانی شده طولانی‌تر OM4 در 10G، 40G و 100G را امکان‌پذیر می‌سازد.

چه کانکتورها و گیرنده هایی با OM3 کار می کنند؟

OM3 با کانکتورهای استاندارد LC دوبلکس برای 10G (10GBASE-SR) و کانکتورهای MPO/MTP برای 40G (40GBASE-SR4) و 100G (100GBASE-SR10, 100GBASE{43}) کار می‌کند. فرستنده های گیرنده از فناوری 850 نانومتری VCSEL استفاده می کنند. برای راهنمایی در مورد انتخاب کانکتور، به ما مراجعه کنیدراهنمای انتخاب MTP در مقابل MPO.

خلاصه انتخاب سریع

برای انتخاب فیبر مناسب برای پروژه خود، الزامات پیوند را با آنچه که هر نوع فیبر در واقع ارائه می دهد مطابقت دهید:

• OM3 را انتخاب کنیدزمانی که لینک های 10G شما زیر 300 متر و لینک های 40G/100G شما زیر 100 متر باقی می مانند. مقرون به صرفه ترین گزینه چند حالته برای این فواصل است.
• OM4 را انتخاب کنیدزمانی که به دسترسی چند حالته طولانی تری به - نیاز دارید، به ویژه برای پیوندهای 40G/100G نزدیک به 150 متر، یا زمانی که مهاجرت 100G از طریق فیبر مشابه در طول عمر کارخانه کابل برنامه ریزی شده است.
• تک حالت را انتخاب کنیدهنگامی که پیوندهای شما از محدودیت های فاصله چند حالته فراتر می روند، زمانی که به دسترسی به محوطه دانشگاه یا مترو نیاز دارید، یا زمانی که نقشه راه سرعت شما به 400G و فراتر می رسد.

قبل از متعهد شدن به هر درجه فیبر، چهار چیز را تأیید کنید: استاندارد کاربردی که تجهیزات شما استفاده می‌کند (10GBASE-SR، 40GBASE-SR4، و غیره)، طول کابل مسیریابی شده (نه مستقیم-فاصله خط)، رابط و بودجه تلفات برای کانال، و افق ارتقا برای آن پیوند. آن چهار متغیر - نه برچسب فیبر - تعیین می‌کنند که آیا پیوند کار می‌کند یا خیر.

مراجع و مطالعه بیشتر

• کنسرسیوم فناوری فیبر نوری TIA - استانداردهای اترنت فیبر نوری چند حالته IEEE 802.3
• Ethernet Alliance - 10GbE استاندارد شده تا 400 متر در فیبر OM4
• انتخاب و مشخصات فیبر نوری چند حالته Corning - (AEN075)
• Electrical Contractor Magazine - مشخصات فیبر چند حالته جدید تأیید شد (TIA-492AAAC)
• فیبر نوری - چند حالته Wikipedia