Вики по волокну OM5: что такое многомодовое оптическое волокно OM5?

С развитием новых технологий центрам обработки данных требуется большая пропускная способность и более высокая скорость, чтобы не отставать от темпов развития. Оптоволокно OM5, являясь новой моделью многомодового волокна (MMF), обеспечивает центры обработки данных большей пропускной способностью и более высокой скоростью. В настоящее время оптоволокно OM5 широко используется для высокоскоростной передачи данных. Каковы перспективы оптоволокна OM5 и его преимущества по сравнению с другими кабелями? В этой статье подробно рассматривается кабель из оптоволокна OM5.

Определение оптоволокна OM5

Волокно OM5 — это новый тип многомодового оптоволоконного кабеля, предназначенный для высокой пропускной способности и передачи данных на короткие и средние расстояния. В 2017 году организации по стандартизации ISO и TIA (Telecommunications Industry Association) соответственно выпустили последние стандарты кабельных систем ISO 11801 3rd и TIA-568.0-D, содержащие рекомендации по широкополосному многомодовому волокну (WBMMF) стандарта 50/125 μm для поддержки передачи с коротковолновым мультиплексированием по длинам волн (SWDM). Внешняя оболочка OM5 имеет салатовый цвет, при этом геометрия OM5 (сердцевина 50μm, оболочка 125μm) аналогична геометрии OM3 и OM4, поэтому оптоволоконный кабель OM5 обратно совместим с волокнами OM3 и OM4.

Рисунок 1: многомодовое волокно OM5

OM5 — это первое одобренное многомодовое волокно с широкой полосой пропускания WBMMF (Wide Band Multimode Fiber). Оно использует пару волокон для передачи данных со скоростью от 40GB/s до 100GB/s. Оптоволоконный кабель OM5 работает на основе коротковолнового спектрального уплотнения (SWDM). Такая конструкция мультиплексирования позволяет значительно сократить количество параллельных волокон в оптоволоконном кабеле OM5. 

Волоконно-оптический кабель OM5 работает в диапазоне длин волн от 850 до 950nm и может обеспечивать поток данных 100GB всего по одной паре параллельных оптических волокон. Чем меньше оптического волокна, тем меньше перекрестных помех и ниже общие потери. Затухание широкополосного многомодового волокна OM5 было снижено с 3.5 dB/km для прежних кабелей OM3 и OM4 до 3.0 dB/km, а требование к полосе пропускания на длине волны 953 nm было увеличено. Что еще важнее, волоконно-оптический кабель OM5 может использовать четыре независимые длины волн в своем диапазоне, причем потери в каждом канале на каждой частоте одинаковы. Дальность передачи по многомодовому волокну OM5 указана в следующей таблице:

Рисунок 2: Ограничения пропускной способности и расстояния для OM3, OM4 и OM5

Что такое технологии WBMMF и SWDM?

WBMMF

Широкополосное многомодовое волокно является первым выбором для высокопроизводительных центров обработки данных при построении системы сетевой кабельной инфраструктуры. Многомодовое волокно позволяет увеличить скорость передачи до 100GB/s за счет использования пар волокон для одновременной передачи светового сигнала в центре обработки данных. Каждый кабель объединяет пары волокон в группы до 16 волокон, что повышает общую производительность при каждом добавлении пары волокон. 

Широкополосный режим работы многомодового волокна позволяет каждой жиле волокна одновременно передавать данные, благодаря чему пары волокон фактически могут обеспечивать передачу по нескольким парам. В текущем применении разработанная широкополосная технология увеличивает скорость передачи данных в четыре раза. Ожидается, что в будущих применениях будут использоваться дополнительные синхронные частотные диапазоны для дальнейшего повышения скорости передачи данных.

Рисунок 3: Сравнение общей пропускной способности

SWDM

Мультиплексирование с коротковолновым разделением по длине волны（SWDM）— это новая технология, которая одновременно передает и принимает свет четырех различных длин волн по широкополосному многомодовому волокну; для передачи данных по паре оптических волокон используются поверхностно-излучающие лазеры с вертикальным резонатором (VCSELs). Приемопередатчик SWDM работает на длинах волн 850nm, 880nm, 910nm, 940nm，оптика SWDM предназначена для подключения к приемопередатчику с многомодовым волокном OM5 с использованием 2-волоконного соединения. Оптика SWDM совместима с кабельными системами OM3/OM4/OM5, однако приемопередатчики SWDM нельзя использовать в существующей волоконно-оптической инфраструктуре, если в ней не применяется широкополосное многомодовое волокно.

Рисунок 4: 100GbE(4x25GbE/длина волны 2-волоконного SWDM)

Сравнение оптоволокна OM5 с другими типами оптоволокна

Стоимость

Фактически кабельная система OM5 примерно на 50% дороже OM4, стоимость одномодовых трансиверов также снижается благодаря технологиям кремниевой фотоники и высокому спросу на рынке, что делает одномодовые трансиверы более экономичными, и большинство центров обработки данных предпочитает выбирать одномодовые оптические модули. Например, одномодовый магистральный кабель MTP работает на 100GBASE-PSM4, поддерживает расстояние до 500m и стоит всего $750.

Дальность передачи OM4 и OM5

В многомодовых приложениях IEEE максимальная поддерживаемая дальность передачи для OM4 и OM5 одинакова. Например, трансивер 40G-SWDM4 может работать по OM4 на максимальном расстоянии до 400m, тогда как по оптическому волокну OM5 максимальное расстояние составляет до 500m. При развертывании пользователем оптического модуля 100G-SWDM4, не соответствующего стандартам IEEE, установлено, что волокно OM5 может поддерживать передачу на максимальное расстояние до 150m, тогда как для кабелей OM4 оно составляет 100 метров.

Количество волокон

Использование многомодового оптоволокна OM5 в решении для подключения 40G/100G позволяет сократить количество волокон. По сравнению с OM3 и OM4, оптоволокно OM5 является новейшей версией и обратно совместимо с кабельными системами OM3 и OM4. Благодаря технологии SWDM в кабельных системах 40G и 100G SWDM4 используются только два волокна OM5 и трансиверы 40/100G SWDM4.

Управление & установка

Многомодовое подключение с системой разветвительной кабельной разводки MTP/MPO в сетях 40G/100G обеспечивает более удобное решение для центров обработки данных, а также магистральных сетей зданий и кампусов, особенно при монтаже кабельной системы, устранении неисправностей, очистке и общем обслуживании.

Заключение

Хотя цена одномодового оптоволокна ниже цены многомодового оптоволокна OM5, многомодовое оптоволокно позволяет сэкономить больше средств на волоконно-оптической инфраструктуре. Кроме того, оно имеет больше преимуществ при установке, устранении неисправностей, очистке и в других аспектах, что также является причиной, по которой большинство центров обработки данных выбирают оптоволокно OM5. Однако максимальная дальность передачи OM5 уменьшается с увеличением скорости передачи. Итак, как использовать OM5: лучше выбирать OM5 для расстояний до 500m, а для расстояний более 500 метров лучше выбирать одномодовое оптоволокно. QSFPTEK предлагает высококачественное оптоволокно высокой плотности. Если у вас остались вопросы, вы можете связаться с нами по адресу [email protected].