Multi-Mode- und Single-Mode-Faserunterschiede

Was ist der Unterschied zwischen Singlemode- und Multimode-Glasfaser, wenn ein Netzwerk mit Glasfaser verkabelt wird? Wann sollte ich das eine oder andere benutzen? Gibt es Kompatibilitäts- und / oder Geschwindigkeitsprobleme mit beiden?

Hauptunterschied: Singlemode-Glasfaser hat eine geringere Verlustleistung als Multimode-Glasfaser, was bedeutet, dass Licht längere Strecken durchlaufen kann als durch Multimode-Glasfaser. Es ist nicht überraschend, dass die Optik, die zur Ansteuerung von Singlemode-Glasfasern erforderlich ist, erheblich teurer ist, insbesondere unter Berücksichtigung unterschiedlicher Umstände.

Verwendungszweck: Sowohl Singlemode- als auch moderne Multimode-Glasfasern können 10G-Geschwindigkeiten verarbeiten. Das wichtigste, was zu beachten ist, ist die Distanzanforderung. In einem Rechenzentrum wird normalerweise der Multimode verwendet, mit dem Sie 300-400 Meter erreichen. Wenn Sie sehr lange Pisten haben oder über eine längere Strecke unterwegs sind, können Sie im Einzelmodus 10 km, 40 km, 80 km und noch weiter fahren. Sie müssen nur die entsprechende Optik für die erforderliche Entfernung verwenden, und auch hier steigen die Preise entsprechend.

Kompatibilitätsprobleme: Sie sind nicht kompatibel. Sie können keine Multimode- und Singlemode-Glasfaser zwischen zwei Endpunkten mischen. Auch die Optik ist nicht kompatibel.

Über Glasfaser gibt es im Allgemeinen noch viel mehr zu sagen, aber ich hoffe, dass dies Ihre unmittelbare Frage beantwortet.

Multimodefaser (MMF) verwendet einen viel größeren Kern und normalerweise eine längere Lichtwellenlänge. Aus diesem Grund ist die Fähigkeit der in MMF verwendeten Optik, Licht vom Laser zu sammeln, höher. In der Praxis bedeutet dies, dass die Optik billiger ist.

Single-Mode-Glasfaser (SMF) hat viel engere Toleranzen für die verwendeten Optiken. Der Kern ist kleiner und die Laserwellenlänge ist schmaler. Dies bedeutet, dass SMF eine höhere Bandbreite und viel größere Übertragungsentfernungen ermöglicht.

Da 10 GB für viele meiner Kunden gleich um die Ecke sind, empfehle ich, SMF überall für Verbindungen zu verwenden. Bei der Installation als Teil eines Projekts sind die Mehrkosten von SMF im Vergleich zu MMF vernachlässigbar. Das bedeutet auch, dass Sie Ihre MMF-Faseranlage in wenigen Jahren nicht mehr ausreißen müssen, um die Geschwindigkeit zu erhöhen.

[MMF] längere Wellenlänge (850 nm), viel breiterer Strahl gegenüber [SMF] kurzer Wellenlänge (1310 nm - 15 nm), schmaler Strahl.

Der Hauptunterschied, den niemand berührt hat, ist die "Modendispersion" , ein ausgefallener Begriff, der beschreibt, wie sich das Licht durch die Faser bewegt. Diese Seite geht viel detaillierter. Das erste Bild fasst es zusammen ... MM prallt von der Kante der Faser ab, was zu einer Streuung des Lichts am anderen Ende führt, da die Photonen, die das Zentrum hinuntergingen, eine geringere Strecke zurücklegten als diejenigen, die stark zurückprallten. Ein 1-ns-Impuls, der an einem Ende eintrifft, wird am anderen Ende nicht als sauberer 1-ns-Impuls ausgegeben. Der Effekt ist bei SMF aufgrund der Faser mit viel kleinerem Durchmesser und der präzisen Injektion ("Einführung") des Lasers in der Mitte der Faser stark verringert . Die Streuung nimmt mit zunehmender Entfernung zu.

Lesen Sie bitte alles , was Sie schon immer über optische Netzwerke wissen wollten - aber wir hatten Angst zu fragen

:)

Hier sind einige Dinge, die noch nicht behandelt wurden.

• Wenn Sie nur den Einzelmodus verwenden, können Sie einen Fasertyp für alles verwenden (weniger Optik, zu ersetzende Kabeltypen).
• Keine Veralterungswahrscheinlichkeit (z. B. schien OM3 ~ 3 Jahre lang aktuell zu sein)
• Bietet Einzelpaaroptionen für 40 und 100 g
• Bietet Einzelfaseroptionen bei 1 & 10 g
• Obwohl die Optiken teurer sind, sind sie <2x und bieten gleichzeitig eine viel größere Reichweite.

Auf der Langstrecken-Seite gibt es natürlich DWDM-Systeme, die jetzt 16 TB über eine Single-Mode-Glasfaser senden (in der Praxis ist das immer ein 16 TB-Paar in beide Richtungen). DWDM-Systeme auf dem Campus (für <40 kM Glasfaserlänge CWDM) sind möglicherweise finanziell sinnvoll. Mit optischen Verstärkern und Dispersionsmanagement gibt es viele Mehr-Terabit-Unterseekabelsysteme, die über 10.000 kM rein optisch regeneriert betrieben werden.

Singlemode-Fasern haben einen kleineren Kern (9 Mikron), was zu einer geringeren Lichtbeugung über die Distanz führt als Multimode-Fasern (50, 62,5 Mikron).

Die Zerbrechlichkeit und die erhöhten Kosten für die Herstellung von Singlemode-Fasern verteuern die Verwendung, weshalb Multimode-Fasern normalerweise verwendet werden, wenn keine Singlemode-Entfernung erforderlich ist.

Multimode hat im Allgemeinen eine Reichweite von bis zu ~ 550 Metern, wobei Singlemode das Potenzial hat, 10.000 Meter zu erreichen (40.000 Meter mit ER).

Der Hauptunterschied zwischen SMF und MMF? Entfernung und Kosten

Single Mode Fiber hat ein größeres Abstandspotential und kann Strecken zwischen 2 Metern und 10.000 Metern unterstützen. Die Optik ist jedoch doppelt so teuer wie die MMF-Optik.

Eine Sache, die bei Multimode-Fasern zu beachten ist, ist die Qualität der vorhandenen Fasern. Ich habe mit vielen Kunden gesprochen, die Mitte der 90er Jahre OM1-Glasfaser verlegt haben und nun wollen, dass 10-GbE-Glasfasern über dieselbe Glasfaser laufen.

Gigabit SX-LC Mini-GBIC bietet eine Vollduplex-Gigabit-Lösung mit einer Reichweite von bis zu 550 Metern über Multimode-Glasfaser.

• 2-220 m (62,5 µm Kerndurchmesser / 160 MHz * km Bandbreite)
• 2-275 m (62,5 µm Kerndurchmesser / 200 MHz * km Bandbreite)
• 2-500 m (50 µm Kerndurchmesser / 400 MHz * km Bandbreite)
• 2-550 m (50 µm Kerndurchmesser / 500 MHz * km Bandbreite)

Gigabit LX-LC Mini-GBIC bietet eine Vollduplex-Gigabit-Lösung bis zu 10 km über Singlemode-Glasfaser oder bis zu 550 m über Multimode-Glasfaser.

• 2-550 m (Multimode 62,5 µm Kerndurchmesser / 500 MHz * km Bandbreite)
• 2-550 m (Multimode 50 µm Kerndurchmesser / 400 MHz * km Bandbreite)
• 2-550 m (Multimode 50 µm Kerndurchmesser / 500 MHz * km Bandbreite)
• 2-10.000 m (Singlemode-Faser)

10-GbE-SFP + Short Range unterstützt den 10-Gb-SR-Standard und bietet eine 10-Gb-Konnektivität von bis zu 300 Metern über Multimode-Glasfasern.

• 2-26 Meter (62,5 µm Kerndurchmesser / 160 MHz * km Bandbreite)
• 2-33 Meter (62,5 µm Kerndurchmesser / 200 MHz * km Bandbreite)
• 2-66 Meter (50 µm Kerndurchmesser / 400 MHz * km Bandbreite)
• 2-82 Meter (50 µm Kerndurchmesser / 500 MHz * km Bandbreite)
• 2-300 Meter (50 µm Kerndurchmesser / 2000 MHz * km Bandbreite)

10-GbE-SFP + Long Range unterstützt den 10-Gb-LR-Standard und bietet 10-Gb-Konnektivität über Singlemode-Glasfasern bis zu 10 km.

Singlemode-Fasern kosten oft weniger als Multimode-Fasern. Beim Aufbau eines 1-Gbit-Glasfasernetzwerks, mit dem ich irgendwann auf 10 Gbit oder schneller umsteigen wollte, stellte ich fest, dass die Einsparungen bei den Glasfaserkosten (etwa zum halben Preis) für Singlemode-VS gleich sind. OM3- oder OM4-Multimode deckte mehr als die (bei ausreichendem Einkauf um etwa 35%) gestiegenen Kosten für (brandneue) SFPs zu diesem Zeitpunkt ab - und beschränkte meine Verbindungslängen nicht wie OM3 oder OM4. Es ist auch nicht auf 10 GB beschränkt. Ich habe auch ein riesiges Verlustbudget gewonnen, da ein Singlemode-LX-Set für eine Reichweite von 10 km ausgelegt ist (funktioniert aber auch bei 5 m einwandfrei).

Konventionelle Weisheit hat diese besondere Realität nicht eingeholt. Wenn Sie bereit sind, gebrauchte SFPs ohne Glasfaserkanal zu betrachten (das war ich, aber ich habe sie in der wirtschaftlichen Begründungsphase nicht verwendet), sinkt der Preis für Singlemode 1Gbe durch den Boden.

Ich bevorzuge es, zu diesem Zeitpunkt NUR Singlemode (und in Gebäuden 5e Kupfer) zu verwenden. Ich werde bald eine 25 m Singlemode-Glasfaser herstellen, da es sich um eine Verbindung zwischen Gebäuden handelt und ich Kupfer zwischen den Gebäudeverbindungen eliminiert habe und als direkte Folge davon weniger Probleme mit Gewittern habe. Unter anderen Umständen würde ich wahrscheinlich in Betracht ziehen, OM3 / 4-Multimode für kurze, leicht zu ersetzende Läufe in Gebäuden oder in einem Serverraum zu verwenden. Unter den tatsächlichen Bedingungen, in denen ich arbeiten muss (geringes Budget), ist 10 GBe noch einige Zeit in der Zukunft - aber ich kann mit der Verkabelung, die ich habe, dorthin gehen, wenn ich es mir leisten kann. Meiner Meinung nach sollte jede Multimode-Faser als kurzfristiger Kauf mit fortschreitenden Datenraten betrachtet werden. Fragen Sie einfach jemanden mit einer 62,5-Multimode-Anlage (100 Mbit, 2 km, IIRC) an Ort und Stelle - der Singlemode, der gleichzeitig installiert werden könnte, funktioniert immer noch mit den heutigen Datenraten. OM1 ist veraltet. OM2 ist veraltet. OM3 ist verdammt veraltet.

Wenn Sie ein Budget für 10-Gbit-Kurzanschlüsse haben und diese benötigen, ist Glasfaser 10-Gbit-Kupfer vorzuziehen, und die wirtschaftliche Prüfung hat Multimode weiterhin unterstützt. Behalten Sie diese Wirtschaftlichkeit jedoch im Auge, da die Geschichte nahe legt, dass die Preisprämie für Singlemode sinken wird.

Multimode-Glasfaser hat einen größeren Kern, dies erleichtert die Terminierungstoleranzen und verbilligt die Transciever-Hardware, ermöglicht jedoch mehrere Ausbreitungsmodi, was zu einem zeitlichen Verschmieren des empfangenen Signals führt. Es gibt Tricks, um dieses zeitliche Verschmieren zu verringern, was zu einer Vermehrung von Multimode-Fasern unterschiedlicher Qualitäten führt.

Die traditionelle Weisheit war also, dass Sie Multimode innerhalb eines Gebäudes oder Campus und Singlemode für Verbindungen über größere Entfernungen zwischen mehreren Standorten verwenden würden.

Diese traditionelle Weisheit ist jedoch immer fragwürdiger geworden. Neuere Multimode-Standards stellen immer höhere Anforderungen an die Art und Länge der Kabel, was es sehr schwierig macht, eine Multimode-Kabelanlage zukunftssicher zu machen. Dies kann passieren, auch wenn die Geschwindigkeit gleich bleibt, zum Beispiel war früher 10-Gigabit-Material oft LX4, was relativ tolerant ist, während modernes 10-Gigabit-Multimode-Material normalerweise das weitaus weniger tolerante SR ist.

Inzwischen sind die bestehenden Single-Mode-Glasfaser-Strecken zumindest auf dem Campus mit den neuen Standards kompatibel geblieben.

Mein Rat wäre also, wenn es sich um eine kurzfristige Installation handelt, die aus unabhängigen Gründen entfernt wird, bevor ein Geschwindigkeits-Upgrade erforderlich ist, sollten Sie sowohl Singlemode als auch Multimode in Betracht ziehen und die wirtschaftlichere Option wählen. Wenn es sich um eine Langzeitinstallation handelt, bei der mit der Zeit eine Geschwindigkeitsverbesserung erforderlich ist, wählen Sie den Einzelmodus.

Sie können die Kabelspezifikation für jedes Modul referenzieren. Dieser stammt aus der Cisco SFP + 10G-Spezifikation und der zugehörigen Support-Verkabelung. http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/modules/ps5455/data_sheet_c78-455693.html

Ich habe erfolgreich ein MMF-Kabel an einem 1000Base LX / LH SFP verwendet. Sie benötigen ein Modus-Konditionierungs-Patchkabel. Dies war eine hässliche Korrektur, sobald wir das richtige SFP hatten, war alles wieder normal.

Modenkonditionierungs-Patchkabel

Aus physikalischer Sicht ist die Dispersion einer der Hauptgründe für die geringere Geschwindigkeit von Multimode-Fasern.

Bei größeren Entfernungen werden die optischen Impulse durch Streuung breiter, verschwommener, verrauscht, nicht klar und unterscheidbar. Bei Multimode-Fasern ist die Dispersion höher als bei Single-Mode-Fasern. Es gibt verschiedene Arten der Streuung . Singlemode-Fasern haben ebenfalls eine viel geringere Dispersion.

Multimode-Faser ist eine Faser mit einem "großen" Kern (50-60µ). Dies bedeutet, dass das Licht mehrere Wege (dh Moden) durch die Faser gehen kann. Meine Analogie ist, dass Sie sich in einer Kathedrale befinden und mit einer Person am anderen Ende der Kathedrale sprechen. Es wird viele Echos geben und es wird wirklich schwierig sein, ihn zu hören.

Single Mode Fasern haben einen sehr kleinen Kern (9µ). Das Licht kann also nur 1 Spur folgen (dh Modus). Stellen Sie sich vor, Sie sprechen mit derselben Person, aber statt mit einer Kathedrale sprechen Sie mit einer kleinen Leitung. Wir sind klar und scharf (es ist nicht offensichtlich, aber versuchen Sie es!).

Versuchen Sie nun, die Pfeife am Ende der Kathedrale zu platzieren: Sie werden fast nichts hören: Es ist keine gute Idee, Multimode und Singlemode zu mischen, auch wenn dies unter bestimmten Bedingungen (sehr kleine Entfernungen) funktionieren kann.

Aufgrund des kleineren Kerns sind Singlemode-Glasfasern und Transceiver etwas komplex herzustellen. Der SM-Preis nähert sich jedoch eher dem MM-Preis.

In Bezug auf Leistungen, Dies ist komplexer als die vorherigen Antworten angegeben:

• Einerseits wird die Kommunikation im Einzelmodus durch ein scharfes und klares Signal etwas einfacher. Aus diesem Grund geben die meisten Leute an, dass SM bei einer bestimmten Faserlänge bessere Leistungen bietet.
• Auf der anderen Seite gibt es jetzt Produkte, die es ermöglichen, jeden Modus einer Multimode-Faser einzeln zu isolieren (dies wird als Multi-Plane Light Conversion bezeichnet). Es ist, als würde man die Kathedrale in Dutzende kleine Pfeifen teilen.

Heutzutage werden Datenraten-Leistungsaufzeichnungen auf Multimode-Glasfasern durchgeführt ...

Single Mode Fiber (SMF) wird normalerweise für Kabelstrecken in Meilen oder Kilometern verwendet. Die laserbasierte Optik ist relativ teuer. SMF wird in der Regel von Spediteuren und an sehr großen Standorten von Industrieanlagen eingesetzt.

Multimode Fiber, MMF, wird für Kabelstrecken verwendet, die in Hunderten von Fuß oder Metern gemessen werden. Die LED-basierte Optik ist relativ günstig. MMF wird in der Regel in mehrstöckigen Gebäuden und an kleineren Standorten wie Gymnasien eingesetzt.