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综合布线:光纤多模or单模?It's a question…

时间:2016-11-17来源:综合布线作者:wayos点击: 次 【字体:

随着时代的发展,铜缆逐渐退出市场,光纤成为主导,大家在综合布线时遇到光纤的场景也越来越多,但是光纤分为单模光纤和多模光纤,多数人会遇到光纤选用的问题,到底它们有什么区别?该怎么选择呢?下面就带大家了解一下。

一、光纤的分类

光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模。多模光纤的纤芯直径为50或62.5μm,包层外径125μm,表示为50/125μm或62.5/125μm。单模光纤的纤芯直径为8.3μm,包层外径125μm,表示为8.3/125μm。 


光纤的工作波长有短波850nm、长波1310nm和1550nm。光纤损耗一般是随波长增加而减小,850nm的损耗一般为2.5dB/km,1.31μm的损耗一般为0.35dB/km,1.55μm的损耗一般为0.20dB/km,这是光纤的最低损耗,波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ(水峰)的吸收作用,900~1300nm和1340nm~1520nm范围内都有损耗高峰,这两个范围未能充分利用。

二、多模光缆

多模光纤(Multi Mode Fiber) - 芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。如下表,为多模光缆的带宽的比较: 


提到万兆多模光缆,需要作些说明,光纤系统在传输光信号时,离不开光收发器和光纤。因传统多模光纤只能支持万兆传输几十米,为配合万兆应用而采用的新型光收发器,ISO/IEC 11801制定了新的多模光纤标准等级,即OM3类别,并在2002年9月正式颁布。OM3光纤对LED和激光两种带宽模式都进行了优化,同时需经严格的DMD测试认证。采用新标准的光纤布线系统能够在多模方式下至少支持万兆传输至300米,而在单模方式下能够达到10公里以上(1550nm更可支持40公里传输)。

美国康普公司的多模光缆分为:

(1)、多模OptiSPEEDreg;

(2)、解决方案(62.5/125μm)和万兆多模LazrSPEEDreg; 

(3)、解决方案(激光优化万兆50/125μm)。

LazrSPEED分成三个系列,即LazrSPEED 150、300、550系列,且LazrSPEED万兆多模光缆均通过UL DMD认证。具体传输指标请看下表:


通过上表,对比标准可知,康普公司的光缆远远超出标准中定义的指标。 

因此,如果要选择多模光缆,应从以下几点进行考虑: 

A.从未来的发展趋势来讲,水平布线网络速率需要1 Gb/s带宽到桌面,大楼主干网需要升级到10 Gb/s 速率带宽,园区骨干网需要 升级到10 Gb/s或100Gb/s的速率带宽。目前网络应用正在以每年50%左右的速度增长,预计未来5年千兆到桌面,将变得和目前百兆到桌面一样普遍,因此在目前系统规划上要具有一定前瞻性,水平部分应考虑6类布线,主干部分应考虑万兆多模光缆,特别是现在6类铜缆加万兆多模光缆和超5类铜缆加千兆多模光缆的造价上大约只有不到10~20%左右的差别,从长期应用的角度,如造价允许应考虑采用6类铜缆加万兆光缆。 

B.从投资角度考虑,在至少10年内不会用到10G的地方,选用OptiSPEED(普通多模62.5/125);由于OM3光缆使用低价的 VCSEL 和850nm 光源设备,使万兆传输造价大大降低。如果距离不超过150米,选用LazrSPEED 150(OM2 50/125 支持万兆150米);LazrSPEED 300是300米万兆传输最好的选择;LazrSPEED 550是550米万兆传输最好的选择;如超过550米的万兆传输要求,需要选择TeraSPEED,即单模光缆系统。

三、单模光缆

单模光纤(Single Mode Fiber):中心纤芯很细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。 

后来发现在1310nm波长处,单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看,1310nm正好是光纤的一个低损耗窗口。这样,1310nm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口,也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1310nm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-T在G652建议中确定的,因此这种光纤又称G652光纤。 

上面提到由于OHˉ(水峰)的吸收作用,900~1300nm和1340nm~1520nm范围内都有损耗高峰,该现象称为水峰。目前美国康普公司提供的TeraSPEEDTM零水峰单模光缆,正解决了此问题,TeraSPEED 系统通过消除了1400nm 水峰的影响因素, 从而为用户提供了更广泛的传输带宽, 用户可以自由使用从1260nm 到1620nm 的所有波段, 因此传输通道从以前的240增加到400,性能比传统单模光纤多50%的可用带宽,为将来升级为100G带宽的CWDM 粗波分复用技术打下了坚实的基础,TeraSPEED 解决方案为园区/城市级理想的主干光纤系统。 

同时,由于G.652.D 是单模光纤的最新的指标,是所有G.652级别中指标最严格的并且完全向下兼容的。如果,仅指明G.652意味着 G.652.A 的性能规范,这一点应特别注意。TeraSPEED 光纤超过所有的指标均满足 G.652.A, .B, .C和.D 的性能规范,如下表: 


而我们对于单模光缆的选型建议如下: 

A.从传输距离的角度,如果希望今后支持万兆传输,而距离较远应考虑采用单模光缆。 

B.从造价的角度,零水峰光缆提供比单模光纤多50%带宽,而造价上又相差不多,事实上美国康普公司目前已经不提供普通单模光纤,只提供零水峰光纤这样的更高性能的产品给用户。

四、结论:单模还是多模?

综合以上的分析,我们认为,用户应从应用的角度、传输距离的角度、前瞻性的角度、造价的角度,综合以上因素,以最低的价格投资最好的性能!

单模的一般都是两芯的,一芯收一芯发;也有单纤双向的是用一芯,在同一芯上通过WDM技术实现双向传输(单模光纤波分复用器 WDM)。

多模的都是两芯的,没有单芯的,因为多模光缆没办法做WDM。

单纤双向的收发器价格较高,一对的价格顶得上双纤双向两对的价格了。

价格:多模的便宜,单模的贵

距离:多模的小于2KM,单模的能传100KM左右

波长:多模850/1310NM,单模1310/1550NM

多模收发器接收多个传输模式,传输距离比较近。

单模收发器只接收单一的模式。传输距离比较远。

至于那一个用量大,很难说,虽然多模都在淘汰中,但是因为价格较低很多在监控啊近距离传输方面还有很多在用 。

使用参考表:


备注:多模光纤收发器和单模光纤收发器有什么区别?

多模收发器和多模光纤对应, 单模和单模对应, 不能混用。 

目前市场上, 多模的收发器价格低廉, 基本200元左右的就很不错了, 企业级的300多也够用了. 带宽都是100Mbps。

单模收发器与之相比, 市场上货源较少, 价格较贵, 带宽是1000Mbps, 比多模要高很多。

具体应用上, 多模的用量要高于单模,主要在500m以下的布线范围内, 多模已经能满足,虽然性能不如单模。单模在500m以上或者对带宽要求较高的环境下应用,大多是企业级应用。

因为光纤模块的工作稳定性和性能大大优于收发器, 所以, 在单模这种对性能要求较高的应用环境内, 很少企业会用收发器, 而是直接用模块来代替,自然生产单模收发器的厂商就少了, 价格就高了。

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