Wiki sulla fibra OM5, che cos'è la fibra ottica multimodale OM5?

Con lo sviluppo di nuove tecnologie, i data center necessitano di maggiore larghezza di banda e velocità più elevate per stare al passo con il ritmo dello sviluppo. La fibra OM5, come nuovo modello di fibra multimodale (MMF), offre ai data center maggiore larghezza di banda e velocità più elevate. Ora, la fibra OM5 è ampiamente utilizzata nella trasmissione ad alta velocità. Quali sono le prospettive future della fibra ottica OM5 e i suoi vantaggi rispetto ad altri cavi? Questo articolo presenterà in dettaglio il cavo in fibra OM5.

Definizione della fibra OM5

La fibra OM5 è un nuovo tipo di cavo in fibra multimodale, progettato per larghezza di banda elevata e distanze da brevi a medie. Le organizzazioni di standardizzazione ISO e TIA (Telecommunications Industry Association) hanno rilasciato rispettivamente nel 2017 i più recenti standard di cablaggio ISO 11801 3rd e TIA-568.0-D; essi sviluppano linee guida per uno standard di fibra multimodale a banda larga (WBMMF) 50/125 μm per supportare la trasmissione con multiplexing a divisione di lunghezza d'onda corta (SWDM). Il colore OM5 è una guaina esterna verde lime; nel frattempo, la geometria di OM5 (nucleo da 50μm, rivestimento da 125μm) è la stessa della geometria di OM3 e OM4, quindi il cavo in fibra OM5 è retrocompatibile con la fibra OM3 e OM4.

Figura 1: fibra multimodale OM5

OM5 è la prima WBMMF (Wide Band Multimode Fiber) approvata. Utilizza una coppia di fibre per trasmettere la velocità dei dati da 40GB/s a 100GB/s. Il cavo in fibra OM5 è basato sul multiplexing a divisione di lunghezza d'onda a onde corte (SWDM). Questo design di multiplexing consente al cavo in fibra ottica OM5 di ridurre significativamente il numero di fibre parallele. 

Il cavo in fibra OM5 opera nell'intervallo di lunghezza d'onda da 850 a 950nm e può fornire un flusso di dati da 100GB con una sola coppia di fibre ottiche parallele. Una minore quantità di fibra ottica comporta una minore diafonia e una perdita complessiva inferiore. L'attenuazione della fibra multimodale a banda larga OM5 è stata ridotta da 3.5 dB/km per i precedenti cavi OM3 e OM4 a 3.0 dB/km, e il requisito di larghezza di banda della lunghezza d'onda di 953 nm è stato aumentato. Ancora più importante, il cavo in fibra ottica OM5 può utilizzare quattro lunghezze d'onda indipendenti nel suo intervallo, e la perdita di canale di ciascuna frequenza è coerente. La distanza della fibra multimodale OM5 è mostrata nella tabella seguente:

Figura 2: OM3 vs OM4 vs OM5 larghezza di banda e limitazione della distanza

Che cosa sono le tecnologie WBMMF e SWDM?

WBMMF

La fibra multimodale wideband è la prima scelta per i data center di fascia alta per realizzare un sistema di cablaggio di rete. La fibra multimodale può aumentare la velocità di trasmissione a 100GB/s utilizzando coppie di fili di fibra con trasmissione simultanea del segnale luminoso nel data center. Ogni cavo raggruppa coppie di fibre fino a 16 fili, migliorando le prestazioni complessive ogni volta che si aggiunge una coppia di fibre. 

La caratteristica della fibra multimodale che utilizza una banda larga consente a ciascun filamento di fibra di trasmettere dati contemporaneamente, permettendo alle coppie di fibre di lavorare virtualmente per realizzare la trasmissione su più coppie. Nell'applicazione attuale, la banda larga progettata moltiplica la velocità dei dati per un fattore di quattro. Si prevede che le applicazioni future utilizzeranno più bande di frequenza sincrone per migliorare ulteriormente la velocità dei dati.

Figura 3: Confronto della larghezza di banda totale

SWDM

La multiplazione a divisione di lunghezza d'onda a onde corte（SWDM）è una nuova tecnologia che trasmette e riceve contemporaneamente la luce di quattro diverse lunghezze d'onda su fibra multimodale a banda larga; è alimentata da laser a emissione superficiale a cavità verticale (VCSELs) per trasmettere dati su una coppia di fibre ottiche. Il ricetrasmettitore SWDM opera su lunghezze d'onda di 850nm, 880nm, 910nm, 940nm，le ottiche SWDM sono progettate per collegarsi a un ricetrasmettitore con fibra multimodale OM5 utilizzando connettività a 2 fibre. Le ottiche SWDM sono compatibili con i sistemi di cablaggio OM3/OM4/OM5, ma i ricetrasmettitori SWDM non possono essere utilizzati nell'infrastruttura in fibra esistente a meno che non utilizzino fibra multimodale a banda larga.

Figura 4: 100GbE(4x25GbE/Wavelength 2-Fiber SWDM)

Confronto della fibra OM5 con altre fibre ottiche

Costo

Infatti, il sistema di cablaggio OM5 è circa il 50% più costoso dell'OM4, anche il costo dei transceiver monomodali sta diminuendo grazie alle tecnologie di fotonica del silicio e alla forte domanda del mercato, il che rende i transceiver monomodali più convenienti, e la maggior parte dei data center è disposta a scegliere moduli ottici monomodali. Ad esempio, un cavo trunk MTP monomodale opera su 100GBASE-PSM4, che supporta fino a 500m e costa solo $750.

Distanza di trasmissione OM4 vs OM5

Nelle applicazioni IEEE multimodali, la distanza massima di trasmissione supportata da OM4 e OM5 è la stessa. Ad esempio, un transceiver 40G-SWDM4 può operare su OM4, che supporta una distanza massima di trasmissione fino a 400m，mentre su fibre ottiche OM5 arriva fino a 500m. Quando l'utente implementa un modulo ottico 100G-SWDM4 che non è conforme agli standard IEEE, è dimostrato che la fibra OM5 può supportare una trasmissione massima fino a 150m, mentre sui cavi OM4 è di 100 metri.

Numero di fibre

L'utilizzo della fibra multimodale OM5 in una soluzione di connessione 40G/100G può ridurre il numero di fibre. Rispetto a OM3 e OM4, la fibra OM5 è la versione più recente ed è retrocompatibile con il cablaggio in fibra OM3 e OM4. Utilizzando la tecnologia SWDM, questa fibra impiega solo due fibre OM5 e ricetrasmettitori SWDM4 40/100G nel cablaggio SWDM4 40G e 100G.

Gestione & installazione

La connessione multimodale con sistema di cablaggio breakout MTP/MPO nella rete 40G/100G offre una soluzione più intuitiva per data center e dorsali di edifici e campus, soprattutto nell'installazione del sistema di cablaggio, nella risoluzione dei problemi, nella pulizia e nella manutenzione complessiva.

Conclusione

Sebbene il prezzo della fibra monomodale sia inferiore al prezzo della fibra multimodale OM5, la fibra multimodale può consentire un maggiore risparmio sui costi della fibra. Inoltre, offre maggiori vantaggi nell'installazione, nella risoluzione dei problemi, nella pulizia e in altri aspetti, motivo per cui la maggior parte dei data center sceglierà le fibre ottiche OM5. Tuttavia, la distanza massima di trasmissione di OM5 diminuirà con l'aumento della velocità di trasmissione. Bene, per quanto riguarda l'uso di OM5, è meglio scegliere OM5 entro 500m ed è meglio scegliere la fibra monomodale a una distanza superiore a 500 metri. QSFPTEK offre fibre ottiche di alta qualità e ad alta densità; se hai ancora domande, puoi contattare [email protected].