Tek Modlu ve Çok Modlu Fiber'i Seçmeli misiniz?
Çok modlu fiber daha ucuz değildir. Bunu baştan söylemem gerekiyor çünkü bu yanılgıya kapılan satın alma ekipleriyle saatlerce görüşmelerde bulundum. Kablo metre başına daha az maliyetlidir, evet. Ancak alıcı-vericileri eklediğinizde, yükseltme döngüsünü hesaba kattığınızda ve 10G ağınızın dört yıl içinde 100G kapasiteye ihtiyaç duyacağı olasılığını hesaba kattığınızda, tekli mod sıklıkla öne çıkar.
Bununla birlikte, size tekli modun her zaman cevap olduğunu söylemek için burada değilim. Değil. Pek çok uygulama gerçekten çoklu moddan yararlanıyor. Sorun şu ki çoğu karşılaştırma makalesi, aslında on-yıllık bir zaman dilimine sahip bir finansal planlama sorusuyken bunu tarafsız bir teknik alıştırma gibi ele alıyor.
FOCC'de ticari tarafta çalışıyorum ve veri merkezleri, 5G dağıtımları ve kurumsal kampüs ağları genelinde fiber projelerde yer aldım. Öğrendiğim şey, tek modlu ve çoklu mod arasındaki seçimin neredeyse hiçbir zaman teknik yeterliliğe bağlı olmadığıdır. İkisi de çalışıyor. Sorun, altyapınızın ömrü boyunca hangisinin daha az maliyetli olduğudur ve bu hesaplama, teknik özellikler sayfalarında nadiren görünen faktörlere bağlıdır.
Mesafe diğer her şeyi belirler
Çekirdek çapı farkı, bu liflerin neden bu kadar farklı davrandığını açıklıyor. Tekli mod, kabaca insan saçının-onda biri genişliğinde olan 9μm'lik bir çekirdek kullanır. Işık minimum dağılımla tek bir yoldan geçer. Çok modlu fiber, yüzlerce ışık modunun aynı anda yayılmasına olanak tanıyan 50μm'lik bir çekirdeğe (veya eski OM1/OM2 sınıflarında 62,5μm) sahiptir. Bu modlar farklı yol uzunluklarında seyahat ederek biraz farklı zamanlarda ulaşırlar. Bu modal dağılım, sinyalin okunamaz hale gelmeden önce ne kadar uzağa gidebileceğini sınırlar.
10Gbps Sınırı
OM4 < 400m
100Gbps Sınırı
OM4 < 150m
400Gbps Sınırı
OM4 < 100m
10 Gbps'de bu dağılım etkisi OM4 çoklu modunu 400 metrenin altında tutar. 100Gbps'de sınır 150 metreye düşer. 400 Gbps'de ancak 100 metreye bakıyorsunuz.
Tekli modda bu sorun yoktur. Aynı OS2 fiber, ER optiklerini kullanarak 40 kilometre boyunca 10 Gbps veya LR4 modüllerini kullanarak 10 kilometre boyunca 400 Gbps taşıyor. Lifin kendisi sınırlayıcı faktör değildir. Erişiminizi yalnızca alıcı-vericiler belirler.
Yani herhangi bir fiber kararındaki ilk soru basitçe şudur: En uzun vadeniz ne kadardır?
Projenizdeki her bağlantı 150 metrenin altında kalırsa çoklu mod 100 Gbps için geçerli kalır. Bir kritik omurga bağlantısı bile 300 metreye ulaşıyorsa o segment için tekli moda ihtiyacınız var. Zaten tek modlu alıcı-vericileri satın aldığınızda maliyet dinamikleri değişir.
Gerçek maliyet dökümü
Size gerçek rakamları göstereceğim çünkü "çoklu modun daha ucuz olması" hakkındaki belirsiz ifadeler kimsenin karar vermesine yardımcı olmuyor.
Fiber kablofiyatlandırma(yaklaşık, toplu siparişler):
Tek modlu OS2 iç/dış mekan: metre başına 0,06 ila 0,10 ABD doları
OM3 çoklu mod: metre başına 0,18 ila 0,22 ABD doları
OM4 çoklu mod: metre başına 0,25 ila 0,32 ABD doları
OM5 çoklu mod: metre başına 0,35 ila 0,45 ABD doları
Tek modlu kablonun maliyeti, eşdeğer çok modlu kabloya göre %60-70 daha azdır. Bu insanları şaşırtıyor. "Daha basit=daha ucuz" varsayımı burada geçerli değildir çünkü çok modun kademeli-indeks çekirdek profili, tek modun adım indeks tasarımından daha karmaşık üretim gerektirir.
Alıcı-verici fiyatlandırması (üçüncü-taraflarla uyumlu, 2024-2025 pazarı):
Bu alıcı-verici maliyetleri, kısa mesafeli dağıtımlarda-önemlidir. 50 metrelik bir bağlantı her iki durumda da fazla kablo kullanmaz; dolayısıyla 100G SR4 ve CWDM4 alıcı-vericileri arasındaki 110 dolarlık fark, kablo tasarrufunu aşıyor.
Farklı mesafelerde (100Gbps) bağlantı maliyeti karşılaştırması:
50 Metre
Çok Modlu Yol:
99 ABD Doları (Optik) + 16 ABD Doları (Kablo)
Toplam: ~214$
Tek Modlu Yol:
209 ABD Doları (Optik) + 8 ABD Doları (Kablo)
Toplam: ~227$
Multimode 13 $ farkla kazandı
150 Metre
Çok Modlu Yol:
99 ABD Doları (Optik) + 48 ABD Doları (Kablo)
Toplam: 147$
Tek Modlu Yol:
209 ABD Doları (Optik) + 12 ABD Doları (Kablo)
Toplam: 221$
Multimode 74 $ farkla kazandı
300 Metre
Çok modlu SR4:
Bağlantı Başarısız
Tek Modlu Yol:
209 ABD Doları (Optik) + 24 ABD Doları (Kablo)
Toplam: 233$
Tek mod önemlidir
Geçiş noktası 100Gbps uygulamalar için 200-250 metre civarındadır. Bunun altında, çoklu modun bağlantı başına maliyeti daha azdır. Bunun ötesinde, çoklu mod hiç çalışmıyor.
Beş{0}yıllık maliyet tahmini
İşte satın alma kararları burada ilginçleşiyor. Veya önceden planlayıp planlamadığınıza bağlı olarak acı verici.
Bir şirket bugün 10Gbps ağ için OM3 çoklu modunu kuruyor. Her bağlantının maliyeti alıcı-vericiler ve kablo dahil 45 dolar olabilir. Ekonomik görünüyor.
Üç yıl sonra, bant genişliği talepleri onları 100 Gbps'ye doğru itiyor. Ancak OM3 bu hızda yalnızca 100 metreye ulaşıyor ve birçok omurga koşusu 180-250 metreye ulaşıyor. Bu bağlantılar 100G SR4 optikleriyle çalışmaz.
Bu noktada seçenekler:
- OM3'ü OM4 ile değiştirin (marjinal iyileşme, hala 100G'de 150 m ile sınırlıdır)
- Çoklu modu tekli modla değiştirin (doğru çözüm, pahalı)
- Uzun vadede bant genişliği sınırlamalarını kabul edin (teknik borç)
Fiber altyapıyı değiştirmek, ilk kurulumdan çok daha pahalıya mal olur. Ağı çalışır durumda tutarken sökme, yeni kablo, yeni sonlandırmalar, testler ve yenilemeyi koordine etmenin proje yönetimi masraflarını ödüyorsunuz.
Yeni inşaat kurulumunda metre başına 15 ila 25 € arasında değişen tahminlere kıyasla, işgal edilen tesislerde komple fiber değişimi için metre başına 40 ila 75 € arasında değişen tahminler gördüm.
200 bağlantı dağıtımı için TCO projeksiyonu, ilk 10G ve 100G yükseltme planlanıyor:
| Maliyet unsuru | Çok modlu OM4 yolu | Tek modlu OS2 yolu |
|---|---|---|
| Başlangıç fiberi (ortalama 80 m koşu) | €3,200 | €1,280 |
| İlk 10G alıcı-vericiler | €4,000 | €5,400 |
| 1. yıl toplamı | €7,200 | €6,680 |
| Yıl 3: 100G alıcı-verici yükseltmesi | €19,800 | €41,800 |
| 3. Yıl: Fiber değişimi (gerekirse) | €12,000+ | €0 |
| Toplam 5 yıllık altyapı | €39,000+ | €48,480 |
Beklemek. Bu senaryoda tekli modun maliyeti daha mı yüksek?
Evet, tüm koşularınız 150 metrenin altında kalırsa ve fiber değişimine ihtiyacınız yoksa. Alıcı-verici primi, yüksek bağlantı sayılarıyla birlikte artar.
Ancak varsayımları biraz değiştirin. Ortalama koşu uzunluğunu 120 metreye çıkarın. Aniden bazı bağlantılar OM4'ün 100G erişimini aştı. Artık çalıştırmaların %15-20'si için fiber değişimine ihtiyacınız var:
| Düzeltilmiş senaryo | Çok modlu yol | Tek modlu yol |
|---|---|---|
| 3. Yıl fiber değişimi (40 bağlantı × 60 €/m × 120 milyon €) | €28,800 | €0 |
| Revize edilmiş 5 yıllık toplam | €55,800 | €48,480 |
Tekli mod 7.320 € tasarruf sağlar. Ve 400 Gbps ve ötesi için yeterli alanınız var.
Çıkarılacak ders: çok modlu mod, yalnızca mesafeler kısa kaldığında VE OM4'ün desteklediğinin ötesine hiçbir zaman yükseltme yapmanız gerekmediğinde saf maliyetle kazanır. Her iki koşulun da geçerli olması gerekir.
Hiper ölçekli operatörler neden tekli moda geçti?
Meta'nın mühendislik ekibi 100G optik altyapılarının analizini 2017 yılında yayınladı. Temel bulgu: Tek modlu fiber, daha yüksek alıcı-verici maliyetlerine rağmen veri merkezi ara bağlantıları için daha düşük toplam sahip olma maliyeti sağladı. İfadeleri "geleceğin-birden fazla nesil veri hızı evrimi yoluyla mesafeyi kanıtlamasıydı" (kaynak: Engineering.fb.com/2017/03/08/data-center-engineering/designing-100g-optical-connections/).
Bugünkü dağıtım için optimizasyon yapmıyorlardı. Hepsi aynı elyaf fabrikasında çalışan 40G, sonra 100G, sonra 400G ve sonrasında ne olursa olsun kümülatif maliyete göre optimizasyon yapıyorlardı.
Google, Microsoft, Amazon benzer altyapı kararları aldı. Yüzlerce tesise milyonlarca fiber bağlantı dağıtırken, yaşam boyu maliyet hesaplamasını doğru yapmak, bir yıllık harcamayı-en aza indirmekten daha önemlidir.
Kurumsal alıcıların genellikle farklı kısıtlamaları vardır. Daha küçük ölçek, daha ucuz çok modlu alıcı-vericilerden elde edilen tasarruf yüzdesinin baskın olabileceği anlamına gelir. Daha kısa planlama ufukları, yükseltme maliyeti sorusunun uzak görünmesine neden olur. Bütçe döngüleri, yaşam döngüsü optimizasyonu üzerinden düşük başlangıç harcamalarını ödüllendirir.
Bu baskıları anlıyorum. Finans ekibinin, uzun vadeli sonuçları ne olursa olsun, bu çeyreğin sermaye harcamasını artıran herhangi bir seçeneği geri çevirdiği-toplantılara katıldım. Bu meşru bir ticari değerlendirmedir. Bunu teknik bir şey değil, finansal bir-takas olarak kabul edin.
Çok modlu derecelerin açıklaması
Çoklu modun uygulamanıza uygun olduğunu belirlediyseniz doğru kaliteyi seçmek önemlidir.
OM1 ve OM2 (Eski)
62,5μm'lik çekirdekleri, modern yüksek-hızlı iletimi verimli bir şekilde destekleyemez. Mevcut TIA-568.3-E standardı, yeni OM1/OM2 kurulumlarına karşı tavsiyede bulunur. Birisi size bu notlardan alıntı yaparsa onun uzmanlığını sorgulayın.
OM3
850 nm'de 2000 MHz·km etkili modal bant genişliğine sahip, lazerle-optimize edilmiş 50μm'lik bir çekirdek kullanır. 10 Gbps'de maksimum erişim 300 metredir. SR4 optiklerle 100 Gbps'de 100 metre mesafeye sahip olursunuz.
OM4
Bant genişliğini 4700 MHz·km'ye çıkararak 10G erişimini 400 metreye ve 100G erişimini 150 metreye kadar genişletir. Ayrıca deniz ceketi de kullanıyor, bu nedenle etiketleme önemlidir.
OM5
Kısa dalga dalga boyu bölmeli çoğullama (SWDM) için 850-953 nm aralığında performans eklerken OM4'ün bant genişliğini 850 nm'de korur. Bu, birden fazla dalga boyu kullanarak aynı fiber çiftleri üzerinde daha yüksek kapasite sağlar. Ceket rengi limon yeşilidir. Teknoloji kanıtlanmış ancak benimsenme sınırlı kalıyor çünkü paralel optikler (SR4, SR8), SWDM karmaşıklığı gerektirmeden kısa erişimli bant genişliği ihtiyaçlarının çoğunu karşılıyor.
Kritik uyumluluk notu:
OM1/OM2 62,5μm çekirdek kullanır. OM3/OM4/OM5, 50μm çekirdek kullanır. Farklı çekirdek boyutlarını doğrudan bağlayamazsınız. Uyumsuzluk, genellikle bağlantıyı tamamen kesmeye yetecek kadar, genellikle 3-4dB veya daha fazla olmak üzere ciddi sinyal kaybına neden olur. Eski OM1/OM2'den yükseltme yalnızca alıcı-verici değişikliklerini değil, etkilenen segmentlerin tamamen değiştirilmesini gerektirir.
Tek mönemli olan ode standartları
Tek modlu fiber, OM tanımlamaları yerine ITU-T G.652 ve G.657 önerilerine uygundur.
G.652.D
Genel-amaçlı tek modlu fiber için mevcut standart. Temel özellikler arasında 1310 nm'de 0,4 dB/km ve 1550 nm'de 0,25 dB/km maksimum zayıflama, 0,2 ps/√km'nin altında polarizasyon modu dağılımı ve 1260-1625 nm spektrumunda CWDM'yi mümkün kılan düşük su tepe özellikleri yer alır. Bu sınıf esas olarak tüm kurumsal ve veri merkezi uygulamalarını yönetir.
G.657
Sıkı yönlendirmenin kaçınılmaz olduğu kurulumlar için bükülmeye{0}duyarsızlık katar. G.657.A1, 10 mm'lik bükülme yarıçapını tolere ederken, G.652.DG657.A2 ile tam uyumluluğu koruyarak bu sınırı 7,5 mm'ye kadar zorlar. G.657.B3 5 mm'ye ulaşır ancak bazı ekleme uyumluluğu ödünleri vardır.
5G ön taşıma dağıtımları için
Fiberin sıkışık bağlantı kutularından ve yoğun kablo kanallarından geçtiği durumlarda, G.657.A2 varsayılan seçim haline geldi. Standart G.652.D fiber, 15 mm'nin altındaki bükülme yarıçaplarında ölçülebilir kayıp artışları yaşar. Bükülmeye-duyarsız fiber, özel işlem prosedürleri gerektirmeden bu sorunu ortadan kaldırır.
OS1 ve OS2
Yaklaşık olarak G.652 varyantlarıyla eşleşen TIA tanımlamaları. OS2, daha sıkı zayıflama sınırları belirler (maks. 0,4 dB/km) ve genellikle yeni kurulumlar için tercih edilir.
Kimsenin tartışmak istemediği konnektör sorunu
Herhangi bir fiber tipi uyumsuzluğundan çok, konnektör kirlenmesinden kaynaklanan ağ arızalarının daha fazla olduğunu gördüm.
Fiber Optik Derneği, kirli konektörlerin fiber ağ sorunlarının çoğuna neden olduğunu belirtiyor. Tek modlu konektörün uç yüzeyindeki 1μm'lik tek bir toz parçacığı, ışığın kabaca %1'ini bloke eder ve bu da yaklaşık 0,05dB ekleme kaybına karşılık gelir. Bir bağlantıda birkaç kirli bağlantı biriktirirseniz kayıp bütçenizin tamamını tüketmiş olursunuz.
Çiftleşmeden önce her bağlantının temizlenmesi isteğe bağlı değildir. Bu zorunludur.
Ancak yine de teknisyenlerin aceleleri olduğu için bu adımı atladıkları veya fabrikada-sonlandırılan montajların temiz geldiğini varsaydıkları siteleri düzenli olarak ziyaret ediyorum. Her zaman yapmazlar.
APC ve UPC cila tipi başka bir arıza modu yaratır. APC konektörleri, geri yansımayı en aza indiren 8-derecelik açılı bir uç yüze sahiptir. UPC konnektörleri düz bir cilaya sahiptir. Bunlar mekanik olarak uyumsuzdur. Yeşil APC'yi mavi UPC'ye bağlamak, 10dB veya daha fazla kayba neden olan bir hava boşluğu oluşturur. Herhangi bir bağlantıyı tamamen kırmaya yetecek kadar.
Bu nedenle renk kodlaması mevcuttur. Yeşil APC anlamına gelir. Mavi, UPC anlamına gelir. Hiçbir durumda onları çiftleştirmeyin.
Uygulama önerileri
Veri merkezi ToR'u ve raf içi-
LC duplex veya MTP/MPO konnektörlü çok modlu OM4. 10 metrenin altındaki mesafeler alıcı-verici maliyetini baskın hale getirir. 100G SR4 mükemmel çalışır.
Veri merkezi omurgası-yaprak ara bağlantıları
Mesafeyi değerlendirin. 100 metrenin altında çoklu mod, uygun maliyetli olmaya devam ediyor-. 150 metrenin üzerinde veya 400G geçişini planlıyorsanız, başlangıçtan itibaren tekli modu belirtin.
Veri merkezi ara bağlantısı (kampüs veya metro)
Yalnızca tekli mod. Mesafeler yüzlerce metreden onlarca kilometreye kadar değişmektedir. Çoklu mod seçeneği mevcut değildir.
Kurumsal yapı omurgası
150 metreyi aşan veya gelecekte 100G+ hızların beklendiği koşular için tekli mod. Yükseltme planı olmayan daha kısa çalışmalar için çoklu mod kabul edilebilir.
5G ön taşıma (RU'dan DU'ya)
Tek mod, genellikle bükülme toleransı için G.657.A2. Mesafeler genellikle 100 metre ila 20 kilometreye ulaşır. Ön aktarımda kullanılan CPRI ve eCPRI protokolleri, çoklu modun mesafe sınırlamalarının tehlikeye atacağı tutarlı, düşük{6}}düşük gecikmeli bağlantı gerektirir.
Endüstriyel ve imalat
Mesafeye bağlı olarak her iki tür de. Fiberin elektromanyetik bağışıklığı, onu ağır elektrikli ekipmanların, kaynak işlemlerinin veya değişken frekanslı sürücülerin bulunduğu ortamlar için ideal kılar. Seçim tamamen mesafe ve yükseltme hesaplamasına dönüşür.
Kararını verme
Size evrensel bir yanıt olduğunu söyleyenleri görmezden gelin. Doğru seçim, belirli mesafelerinize, bant genişliği yol haritanıza, bağlantı sayınıza ve kuruluşunuzun altyapı yenileme projelerine olan iştahına bağlıdır.
Çoğunlukla 100 metrenin altında çalışma mesafesine sahip olan ve 100 Gbps'yi aşmayı planlamayan dağıtımlar için çok modlu OM4, toplam maliyeti en aza indirir. Alıcı-verici tasarrufları yüksek bağlantı sayılarında birleşir.
150-500 metre aralığındaki bazı çalışmalar da dahil olmak üzere karışık mesafelere sahip dağıtımlar için tekli mod, kurulum sonrasında belirli bağlantıların hedef bant genişliğinizi destekleyemediğini keşfetme riskini ortadan kaldırır.
400 Gbps veya ötesine nihai geçişi planlayan dağıtımlar için tekli mod, en net yükseltme yolunu sağlar. Alıcı-verici teknolojisi ilerlediğinde fiberin kendisinin değiştirilmesine gerek kalmayacak.
Her iki türü de üretiyoruz. Birini diğerine itecek mali teşvikimiz yok. Sahip olduğumuz şey, müşterilerin uygun seçimlerle başarılı olduğunu ve uyumsuz altyapıyla mücadele ettiğini izleme deneyimidir. Amaç, elyafı gerçek gereksinimlerinizle eşleştirmek, en büyük siparişi veren şeyi size satmak değil.
Özel durumunuzdan emin değilseniz mesafeleri ve planlanan hızları içeren bağlantı planınızı bize gönderin. Maliyet senaryolarını modelleyebilir ve projeniz için kesme noktalarının tam olarak nereye denk geldiğini size gösterebiliriz.
FOCC Fiber, veri merkezi ve telekomünikasyon altyapısı için MTP/MPO devre düzenekleri, fiber yama kabloları, PLC ayırıcılar ve FTTA çözümleri sağlar. Özel yapılandırmalar ve yüksek-hacimli projeler için mühendislik desteği mevcuttur.
