دانش

از دیدگاه مدیر تولید، همه چیز در یک شبکه نوری از یک مکان شروع می‌شود: هسته فیبر نوری - ناحیه شیشه‌ای کوچکی که تمام نور و داده‌ها در آن جابجا می‌شوند. در این مقاله به شما توضیح می‌دهم که هسته چیست، هسته‌های تک حالته و چند حالته چقدر متفاوت هستند، مشخصات معمولی مانند "9/125" و "50/125" واقعاً به چه معنا هستند و چگونه در انتخاب کابل‌ها برای FTTH، مراکز داده یا شبکه‌های مترو به تعداد هسته فکر کنید. هدف من ساده است: پس از خواندن، باید بتوانید با اطمینان یک برگه مشخصات فیبر را بخوانید و تصمیمات آگاهانه تری برای پروژه های خود بگیرید.

مفاهیم اساسی هسته فیبر نوری: از فیبر تا کابل

هسته فیبر نوری چیست؟

در اصطلاح کتاب درسی، هسته فیبر نوری یک استوانه شیشه ای یا پلاستیکی شفاف در مرکز فیبر است که سیگنال نور را هدایت می کند. این "بزرگراه نور" در داخل فیبر است.

به عبارت ساده تر: تمام داده های شما به صورت پالس های نور در آن رشته کوچک بالا و پایین می روند. همه چیز خارج از هسته وجود دارد تا به نور کمک کند تا با کمترین تلفات و اعوجاج از یک سر به سر دیگر برسد.

اگرچه تمام کارها را انجام می دهد، هسته بسیار کوچک است – معمولاً عرض آن فقط چند میکرومتر است (به عنوان مثال، حدود 8-9 میکرومتر در فیبرهای تک حالته و 50 یا 62.5 میکرومتر در فیبرهای چند حالته). با این حال، ظرفیت کامل پیوند را دارد، خواه ساده باشداتصال FTTHبه یک خانه یا یک ترابیت{0}}مسیر ستون فقرات کلاس.

هسته، روکش، پوشش و "هسته کابل" - آنها را با هم مخلوط نکنید

برای جلوگیری از سردرگمی، جدا کردن چند لایه و اصطلاح کمک می کند:

• هسته- ناحیه مرکزی که در واقع نور را هدایت می کند. آن را داردبالاترین ضریب شکستدر مقطع فیبر-.
• روکش- لایه شیشه ای که هسته را احاطه کرده است. ضریب شکست آن کمی کمتر از هسته است، که به نور اجازه می دهد تا دوباره به هسته منعکس شود.
• پوشش (پوشش اولیه)- یک لایه پلیمری در اطراف روکش برای محافظت از شیشه در برابر رطوبت، خمش میکرو{0} و آسیب مکانیکی اعمال می شود.

وقتی در مهندسی می گوییم "یک فیبر" معمولاً منظورمان استهسته + روکش + پوششبا هم به عنوان یک رشته

A هسته کابلبا این حال، چیزی متفاوت است. اشاره بهبسته در داخل یک کابل فیبر نوری: چندین الیاف پوشش داده شده به اضافه پرکننده ها، اعضای استحکام و گاهی اوقات عناصر مسدودکننده آب، قبل از افزودن ژاکت بیرونی.

به همین دلیل است که در عمل وقتی کسی در مورد الف صحبت می کند"کابل 12 هسته ای"، تقریباً همیشه منظورشان است"کابلی حاوی 12 فیبر"، نه اینکه هر فیبر 12 هسته در داخل خود داشته باشد.

چگونه هسته نور را هدایت می کند: ضریب شکست و بازتاب کل داخلی

دلیل اینکه نور در داخل هسته باقی می ماند عمدتاً به این موضوع مربوط می شودضریب شکست. شیشه در هسته با کمی ساخته شده استضریب شکست بالاتراز شیشه در روکش دور آن

هنگامی که نوری که در هسته حرکت می کند با زاویه کافی کم عمق به مرز پوشش می خورد، این اختلاف شاخص باعث می شودبازتاب داخلی کل. به جای نشت، نور به هسته باز می گردد و در امتداد فیبر ادامه می یابد و بارها و بارها منعکس می شود تا به انتهای دیگر برسد.

یک پارامتر مرتبط که اغلب در دیتاشیت ها می بینید این استدیافراگم عددی(NA). NA توضیح می دهد که هسته چقدر می تواند یک مخروط نور بزرگ را از یک منبع یا رابط بپذیرد. به عبارت دیگر، به شما می گوید که نور زاویه ای از چه عرضی می تواند وارد فیبر شود و همچنان هدایت شود. ما بعداً به NA باز خواهیم گشت، زیرا مستقیماً به سهولت اتصال نور به فیبر و نحوه رفتار هسته در پیوندهای واقعی مرتبط است.

انواع هسته فیبر نوری که در شبکه های واقعی ملاقات خواهید کرد

با حالت: تک-حالت در مقابل هسته‌های چند حالته

هسته‌های تک حالت-
در فیبرهای تک حالت{0}}، هسته بسیار کوچک است - معمولاً در اطراف8–9 μmدر قطر - و طوری طراحی شده است که فقط یک حالت انتشار نور بتواند در فیبر حرکت کند. این الیاف معمولا در1310 نانومتر و 1550 نانومتر(و گاهی اوقات 1625 نانومتر) در سیستم های مخابراتی.

از آنجایی که فقط یک حالت وجود دارد، از پراکندگی مودال جلوگیری می کنید، بنابراین هسته های تک حالت-می توانند سیگنال ها را منتقل کنندده ها تا صدها یا حتی هزاران کیلومتربا تقویت و مدیریت پراکندگی مناسب. آنها انتخاب طبیعی براینرخ داده بالا و DWDM (چگالی تقسیم طول موج)سیستم ها هسته‌های تک حالت- را در آن خواهید دیدشبکه‌های مترو و ستون فقرات، زیرساخت‌های FTTH،-ارتباطات مرکز داده از راه دور، و بسیاری از پیوندهای حمل و نقل 5G.

هسته های چند حالته
فیبرهای چند حالته معمولاً هسته های بسیار بزرگتری دارند50 میکرومتر یا 62.5 میکرومتردر قطر این منطقه بزرگتر اجازه می دهدبسیاری از حالت های مختلف نوربرای تکثیر همزمان آنها معمولاً در فواصل کوتاهتر با منابع نور مقرون به صرفه مانندVCSEL (لیزرهای منتشرکننده-سطح حفره عمودی-).

معامله این است-پراکندگی مودالحداکثر فاصله را در یک نرخ داده معین محدود می کند، اما در این محدودیت ها، هزینه کلی سیستم می تواند کمتر و اتصال انعطاف پذیرتر باشد. هسته های چند حالته به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرنددر داخل ساختمان ها، در سالن های داده، بین قفسه ها و داخل اتاق های تجهیزات، که در آن طول پیوند اغلب از چند متر تا چند صد متر است.

بر اساس نمایه شاخص انکساری: مرحله-شاخص و درجه بندی-شاخص

مرحله-هسته های فهرست
در یکمرحله-فهرستفیبر، ضریب شکست در هسته استتقریبا یکنواختتمام راه را در سراسر، و سپس به طور ناگهانی در مرز با روکش فلزی سقوط می کند - مانند یک "پله".

درحالت تک-فیبرها، این نمایه ساده به خوبی کار می کند زیرا فقط یک حالت پشتیبانی می شود، بنابراین پراکندگی مودال مشکلی نیست.

درچند حالتهمرحله-الیاف شاخص، بسیاری از حالت ها با طول مسیر و سرعت بسیار متفاوت حرکت می کنند، که منجر بهپراکندگی مودال قابل توجهو به شدت پهنای باند و فاصله را محدود می کند. اینها اکنون عمدتاً در برنامه‌های چند حالته ساده‌تر،-سرعت کم یا بسیار کوتاه-استفاده می‌شوند.

هسته های شاخص درجه بندی شده-
در یکدرجه بندی شده-شاخصفیبر، ضریب شکست استبالاترین در مرکزاز هسته و به تدریجبه سمت لبه کاهش می یابد. این نمایه صاف باعث می شود نور مسیرهای طولانی تری را در نزدیکی قسمت بیرونی هسته طی کند و سریعتر حرکت کند که به یکسان شدن زمان سفر حالت های مختلف کمک می کند.

نتیجه این استپراکندگی مودال بسیار کمترو به طور قابل توجهیپهنای باند بالاتر در یک فاصله معیندر مقایسه با الیاف چند حالته مرحله-شاخص. به همین دلیل است که طرح‌های شاخص درجه‌بندی شده در فیبرهای چند حالته مدرن مانندOM3، OM4 و OM5، که از-پیوندهای پرسرعت (10G، 40G، 100G و بیشتر) بیش از صدها متر در مراکز داده و شبکه‌های سازمانی پشتیبانی می‌کنند.

توسط مواد و طرح های هسته ویژه

هسته های شیشه ای
اکثر فیبرهای ارتباطی مخابراتی و داده استفاده می کنندهسته های شیشه ای سیلیکا. اینها پیشنهاد می کنندتضعیف بسیار کم، پایداری عالی-درازمدت و سازگاری با سیستم-قدرت بالا و مسافت طولانی-. تقریباً همه فیبرهای چند حالته تک حالته-و-با عملکرد بالا برای شبکه های دسترسی، مترو، ستون فقرات و مرکز داده در این دسته قرار می گیرند.

فیبرهای نوری پلاستیکی (POF)
فیبرهای نوری پلاستیکیاستفاده از مواد پلیمری مانندPMMAبه عنوان هسته آنها به طور معمول دارای یکقطر بسیار بزرگترنسبت به الیاف شیشه و میرایی بالاتر، که آنها را محدود می کندفاصله کوتاه-برنامه های کاربردی مزایای آن ها حمل آسان، انعطاف پذیری و اتصالات{1}}کم هزینه است، بنابراین دردستگاه های مصرف کننده، شبکه های خودرو، سیستم های روشنایی و برخی از لینک های صنعتیدر جایی که فواصل کم است و هزینه یا استحکام بیشتر از تلفات بسیار{0}}کم است.

طرح های ویژه هسته
همچنین چندین مفهوم اصلی ویژه وجود دارد که مشکلات خاص یا برنامه های کاربردی پیشرفته را هدف قرار می دهد:

هسته‌های حساس-را خم کنید– این الیاف از پروفایل های ضریب شکست اصلاح شده در اطراف هسته استفاده می کنندکاهش تلفات خمشی، آنها را در برابر مسیریابی محکم در ساختمان ها، کابینت ها و تاسیسات FTTH تحمل می کند.

الیاف کریستال فوتونیک و الیاف توخالی-– در اینجا هسته و ساختار اطراف شاملسوراخ‌های هوا یا مرکز{0}پر از هواهدایت نور از میان ریزساختارهای پیچیده به جای یک هسته شیشه ای جامد به تنهایی. آنها عمدتا در یافت می شوندتحقیقات، سنجش و برخی برنامه‌های کاربردی{0} با عملکرد بالا یا خاص، امروز در کابل های مخابراتی روزمره نیست.

دانستن این گونه‌ها مفید است، حتی اگر در اکثر شبکه‌های واقعی{0}}جهان واقعی با آنها کار کنیدهسته های استاندارد تک حالته-و چند حالته شاخص- شیشه ای.

اندازه هسته فیبر نوری و پارامترهای نوری کلیدی

قطر هسته و روکش: اندازه های رایج

در اکثر دیتاشیت های فیبر نشانه هایی مانند9/125 μm, 50/125 μmیا62.5/125 μm. این قالب ساده است: عدد اول همان استقطر هستهو عدد دوم عدد استقطر روکش. در شبکه های امروزی، هندسه یک حالت معمولی- است9/125 μm، در حالی که فیبرهای چند حالته معمولاً هستند50/125 μmیا62.5/125 μm.

یک هسته کوچکتر به طور طبیعی مسیرهای انتشار کمتری را پشتیبانی می کند. در حالت شدید فیبرهای تک حالته، ساختار به گونه‌ای طراحی می‌شود که فقط یک حالت می‌تواند حرکت کند، که رفتار پراکندگی را تا حد زیادی ساده می‌کند و امکان انتقال بسیار-فاصله- با پهنای باند بالا را فراهم می‌کند. یک هسته بزرگتر، مانند فیبرهای چند حالته، نور بیشتری را می پذیرد و می تواند حالت های زیادی را حمل کند. این کار راه‌اندازی نور را آسان‌تر می‌کند و می‌تواند هزینه سیستم را در لینک‌های دسترسی کوتاه-کاهش دهد، اما پراکندگی مودال را نیز افزایش می‌دهد و بنابراین تمایل دارد فاصله قابل دستیابی را با سرعت داده بالا محدود کند.

NA، قطر میدان و پراکندگی حالت - نمای{0}}سطح بالا

اندازه هسته ارتباط نزدیکی با چندین پارامتر نوری دارد که اغلب در مشخصات با آنها روبرو می شوید:دیافراگم عددی (NA), قطر میدان حالت (MFD)وپراکندگی. NA توضیح می دهد که فیبر چه مقدار از مخروط نور ورودی را می تواند بپذیرد. NA بالاتر به این معنی است که هسته هنگام جفت کردن نور از یک منبع یا فیبر دیگر «بخشنده‌تر» است، اما در طرح‌های چند حالته معمولاً به معنای حالت‌های پشتیبانی‌تر نیز است که می‌تواند پراکندگی مودال را افزایش دهد.

قطر میدان حالت عمدتاً برای فیبرهای تک حالته- مورد بحث قرار می‌گیرد. این نشان دهنده عرض موثر میدان نوری در هسته است، که همیشه دقیقاً با قطر هسته فیزیکی مطابقت ندارد. MFD اهمیت دارد زیرا به شدت بر اتلاف اتصال و از بین رفتن اتصال دهنده تأثیر می گذارد: اگر دو فیبر دارای مقادیر بسیار متفاوت MFD باشند، حتی اگر تراز فیزیکی کامل باشد، نور بیشتری در محل اتصال از دست خواهد رفت.

Dispersion نام خانوادگی افکت هایی است که باعث می شود یک پالس نوری در ابتدا تیز در حین حرکت پخش شود. بخشی از این استپراکندگی رنگی، که در آن طول موج های مختلف با سرعت های کمی متفاوت در مواد هسته حرکت می کنند. در فیبرهای چند حالته نیز وجود داردپراکندگی مودال، زیرا حالت های مختلف مسیرهای مختلفی را دنبال می کنند و در زمان های مختلف می رسند. این مکانیسم‌ها با هم، محدودیت‌های عملی در مورد پهنای باندی که یک پیوند می‌تواند در یک فاصله معین حمل کند، تعیین می‌کند.

چگونه اندازه هسته بر پهنای باند و فاصله تأثیر می گذارد

با نگاه کردن به این پارامترها با هم، مبادله-روشن می‌شود. الفهسته تک حالته کوچک-اساساً یک حالت را هدایت می‌کند، ساختار مودال را ساده نگه می‌دارد و امکان مدیریت پراکندگی را فراهم می‌کند، بنابراین می‌توانید با تجهیزات مناسب، نرخ داده‌های بسیار بالایی را در فواصل بسیار طولانی اجرا کنید. الفهسته چند حالته بزرگتربسیاری از حالت ها را پشتیبانی می کند. این امر اتصال نور را آسان‌تر و قطعات را برای لینک‌های کوتاه ارزان‌تر می‌کند، اما پراکندگی مودال به سرعت انباشته می‌شود و تا چه حد می‌توانید نرخ بیت بالاتر را فشار دهید، محدود می‌کند.

از نظر عملی، الفکوتاه مدت چند ده متری داخل الفمرکز دادهمکانی ایده آل برای فیبرهای چند حالته با هسته های 50 میکرومتر است که 10G، 40G یا 100G را با هزینه مناسب ارائه می دهد. همان نرخ داده استده ها کیلومتر در یک شبکه مترو یا ستون فقراتتقریباً همیشه به هسته‌های تک حالته-برای تلفات کم و پراکندگی خوب-کنترل شده نیاز دارد، زیرا تنها در این صورت سیگنال می‌تواند با کیفیت قابل قبولی در مسافت دوام بیاورد.

فیبر نوری در مقابل هسته کابل: داخل کابل فیبر نوری چیست؟

اصطلاحات: "هسته" در سطح فیبر و سطح کابل

قبل از صحبت در مورد تعداد "هسته" یک کابل، بسیار واضح است که کلمه چیستهستهدر واقع به درسطح فیبر،هسته فیبریک ناحیه هدایت کننده نور کوچک در داخل یک فیبر نوری است - سیلندر شیشه ای (یا پلاستیکی) که قبلاً توضیح دادیم، که با روکش و پوشش احاطه شده است. این جایی است که نور و داده ها در واقع حرکت می کنند.

درسطح کابل، اصطلاحهسته کابلبه معنی چیزی متفاوت است در اینجا اشاره بهکل بسته نرم افزاری داخل یک کابل فیبر نوری: تمام الیاف پوشش داده شده با هم، به علاوه پرکننده ها، اعضای استحکام و سایر اجزای داخلی، قبل از اضافه کردن ژاکت بیرونی. به زبان مهندسی روزمره، وقتی کسی می گوید الف"کابل 12 هسته ای"، تقریباً همیشه منظورشان است"کابلی که شامل 12 فیبر در هسته کابل خود است"، نه اینکه هر فیبر مجزا 12 هسته داشته باشد. یک سوء تفاهم رایج، گیج کردن استتعداد هسته(چند فیبر در کابل وجود دارد) بااندازه هسته(قطر ناحیه هدایت کننده نور در هر فیبر)، بنابراین ارزش دارد که این دو سطح به وضوح از هم جدا باشند.

نحوه چیدمان فیبرها در هسته کابل

درون هسته کابل، خود فیبرها بسته به کاربرد و محیط می توانند به روش های مختلفی چیده شوند. در یکشل شدن لولهدر طراحی، گروه کوچکی از الیاف در داخل یک لوله پلاستیکی با مقداری فضای آزاد و اغلب یک ترکیب پرکننده قرار می‌گیرد. الیاف می توانند اندکی در داخل لوله حرکت کنند، که به آنها کمک می کند تا تغییرات دما و استرس مکانیکی را تحمل کنند، و این ساختار را به خوبی مناسب می کند.تاسیسات در فضای باز و مسافت طولانی-.

در یکمحکم-بافر شده استطراحی، هر فیبر توسط یک لایه بافر نسبتاً ضخیم احاطه شده است که محافظت مکانیکی بیشتری می دهد و کار کردن با فیبر را به عنوان یک واحد ساده تر می کند. سپس این الیاف در کنار هم قرار می گیرند تا هسته کابل را تشکیل دهند. ساختارهای سفت-بافر در آن رایج هستندکابل کشی داخلی و پچ کورد، که در آن انعطاف پذیری و سهولت خاتمه مهم است.

گزینه سوم این استفیبر روبانرویکرد در اینجا، چندین الیاف در کنار هم در یک نوار مسطح قرار می‌گیرند و یک "روبان" را تشکیل می‌دهند و چندین روبان روی هم چیده شده یا رول می‌شوند تا تعداد الیاف بسیار بالا در یک مقطع فشرده- ایجاد شود. کابل های روبان به طور گسترده ای استفاده می شود که در آنفوق-تراکم فیبر بالا و اتصال سریع جرمیمهم هستند، مانند شبکه های ستون فقرات و مراکز داده بزرگ یا محیط های اداری مرکزی.

حفاظت مکانیکی و محیطی برای هسته

فراتر از خود فیبرها، یک هسته کابل همچنین شامل چندین عنصر است که تنها وظیفه آنها محافظت از عملکرد نوری در شرایط واقعی-جهانی است.اعضای قوی- برای مثال میله‌های FRP ({0}}پلاستیک تقویت‌شده با الیاف) یا سیم‌های فولادی - برای حمل بارهای کششی در حین کشیدن و نصب اضافه می‌شوند تا الیاف در هسته تحت فشار قرار نگیرند.پرکننده‌ها و اجزای مسدودکننده آب{0}}کمک به حفظ شکل کابل، جلوگیری از حرکت فیبر و جلوگیری از مهاجرت آب در طول کابل در مسیرهای بیرونی.

در اطراف کل هسته، یک یا چندژاکتساخته شده از موادی مانندPEبرای استفاده در فضای باز یاLSZH (هالوژن کم دود صفر)برای محیط‌های داخلی،{0}}ایمنی حیاتی لایه نهایی حفاظت از محیط زیست را فراهم می‌کند. این ساختارهای مکانیکی و محافظ با هم تضمین می‌کنند که فیبرها - و هسته‌های داخل آنها - ویژگی‌های نوری خود را حفظ می‌کنند، حتی زمانی که کابل از طریق مجاری کشیده می‌شود، در گوشه‌ها خم می‌شود، در سینی‌ها فشرده می‌شود، در معرض نوسانات دما قرار می‌گیرد یا در شرایط مرطوب نصب می‌شود.

تعداد فیبرهای رایج در کابل ها و کاربردهای آنها

کابل های "4 هسته ای"، "12 هسته ای"، "144 هسته ای" به چه معناست؟

در زبان مهندسی روزمره، وقتی مردم در مورد الف صحبت می کنندکابل فیبر نوری "4 هسته ای" یا "144 هسته ای".، تقریباً همیشه به آن اشاره می کنندکابل حاوی چند فیبر است. به عبارت دیگر، یک "کابل X- هسته ای" معمولاً یک کابل استX الیاف قابل استفادهدر هسته کابل آن هر یک از این الیاف دارای هسته، روکش و پوشش مخصوص به خود است، اما عدد "تعداد هسته" به سادگی شمارش الیاف است.

هنگامی که یک مسیر را طراحی می کنید، مهم است که نه تنها به آن فکر کنیدالیافی که امروز برای خدمات روشن خواهید کرد، بلکه در موردالیاف یدکی. الیاف یدکی را می توان برای مسیرهای حفاظتی، ظرفیت آینده یا به عنوان جایگزین در صورت آسیب دیدن یکی از الیاف استفاده کرد. بنابراین "تعداد هسته" که انتخاب می کنید باید پوشش دهدالیاف کار + افزونگی برنامه ریزی شده + فضای سر مناسببرای گسترش

تعداد فیبر معمولی و محل استفاده از آنها

در عمل، محدوده‌های شمارش فیبر خاصی تمایل دارند که بارها و بارها ظاهر شوند زیرا با توپولوژی‌های رایج شبکه و الگوهای رشد مطابقت دارند. اعداد زیر قوانین سختگیرانه ای نیستند، اما چارچوب مرجع مفیدی را ارائه می دهند.

برای1-2 الیاف

شما معمولا نگاه می کنیدکابل های افت FTTHو سایر پیوندهای ساده-به-نقطه. یک جفت فیبر می تواند یک خانه، مغازه کوچک یا دستگاه راه دور را به یک نقطه توزیع متصل کند. در این موارد، مسیر کوتاه و تعداد کاربران نهایی بسیار کم است، بنابراین اغلب نیاز چندانی به فیبرهای اضافی در همان کابل وجود ندارد.

برای4-12 الیاف

کابل به طور معمول در خدمت aساختمان کوچک، یک پردیس کوچک یا یک حلقه ساده. این ممکن است چند طبقه در یک دفتر، چندین ساختمان مجاور یا یک سایت صنعتی فشرده را پوشش دهد. الیاف اضافی کمی اجازه می دهدافزونگی و خدمات آیندهبدون اینکه کابل خیلی بزرگ یا گران شود.

در24-48 فیبرمحدوده

شما معمولا در دنیایی هستیدپردیس های سازمانی و ساخت-تا-ساختن ستون فقرات، یا ارتباطات بین aمرکز داده کوچک و نقطه حضور اپراتور. در اینجا، کابل اغلب باید چندین سرویس، بخش یا مستاجر را پشتیبانی کند، و اپراتورها معمولا فیبرها را برای مسیرهای پشتیبان و ارتقاهای آینده رزرو می کنند.

حرکت به سمت بالا72-144 الیاف

کابل اغلب بخشی ازشبکه‌های تجمع مترو، سایت‌های POP اپراتورها یا محوطه‌های دانشگاهی بزرگ. در این سطح، مسیرهای دسترسی متعدد، حلقه‌ها و اتصالات مشتری همگرا می‌شوند، بنابراین تعداد فیبر بیشتری برای حمل ترافیک فعلی و باقی گذاشتن فیبرهای یدکی کافی برای گسترش بعدی مورد نیاز است.

درالیاف 144-288 و بالاتر

شما معمولا درمسیرهای مترو و ستون فقرات، خوشه های بزرگ مرکز داده یا فیدر FTTH و بخش های توزیع. این کابل ها ممکن است مجبور باشند هزاران کاربر نهایی، چندین اپراتور یا چندین نسل از فناوری را در طول عمر خود پشتیبانی کنند. تعداد الیاف بسیار بالا ایجاد افزونگی گسترده و ظرفیت آینده را ممکن می‌سازد، اما آنها همچنین به برنامه‌ریزی دقیق کانال‌ها، سینی‌ها و مدیریت اتصال نیاز دارند.

جدول خلاصه: تعداد فیبر در مقابل سناریوهای استفاده معمولی

در یک مرور کلی ساده می توانید به تعداد فیبر و کاربردهای معمولی فکر کنید:

این جدول به جای یک استاندارد سخت‌گیرانه، یک راهنما است، اما به شما کمک می‌کند تا پروژه خود را قبل از انجام طراحی دقیق در جایگاه مناسب قرار دهید.

آیا "هسته های بیشتر" همیشه به معنای "بهتر" است؟

تعداد هسته بیشتر یک کابل می دهدظرفیت بالقوه و انعطاف پذیری بیشتر: می توانید خدمات بیشتری را روشن کنید، مشتریان بیشتری را متصل کنید یا مسیرهای حفاظتی بیشتری را رزرو کنید. با این حال، آن را نیز افزایش می دهدهزینه، قطر کابل، وزن و پیچیدگی نصب. کشیدن کابل‌های ضخیم و سنگین از طریق مجاری سخت‌تر، مدیریت در اتصالات و قفسه‌ها سخت‌تر است و ممکن است فضای ارزشمندی را مصرف کند که می‌تواند برای مسیرهای دیگر استفاده شود.

بنابراین بیش از-تعیین تعداد فیبر "فقط در مورد" می تواند منجر به این شودبودجه هدر رفته و فضای مجرای هدر رفتهبه خصوص اگر بسیاری از آن الیاف هرگز استفاده نشوند. رویکرد واقع بینانه تر این است که تعداد هسته ای را انتخاب کنید که متعادل باشدالزامات فعلی، رشد مورد انتظار و بودجه موجود. به عبارت دیگر،تعداد "درست" هسته ها بهتر از حداکثر ممکن است: برای طراحی شما کافی است و یک حاشیه ایمنی مناسب-، اما نه آنقدر که برای ظرفیتی که بعید است از آن استفاده کنید، هزینه کنید.

نحوه انتخاب نوع هسته فیبر و تعداد فیبر مناسب

سوالات کلیدی قبل از تصمیم گیری

قبل از اینکه نوع هسته فیبر یا تعداد فیبر کابل را انتخاب کنید، پاسخ دادن به چند سوال اساسی در مورد شبکه ای که می سازید کمک می کند. اول،مدت زمان لینک چقدر است- ده ها متر، چند کیلومتر یا ده ها کیلومتر؟ دوم،در حال حاضر به چه نرخ های داده ای نیاز دارید و به طور واقع بینانه در 5 تا 10 سال آینده چه انتظاری دارید? این به شدت بر اینکه هسته‌های تک حالته یا چند حالته معنادارتر هستند تأثیر می‌گذارد.

شما همچنین نیاز به یک تصویر واضح از آن داریدتوپولوژی شبکه: آیا نقطه ساده-به-نقطه دادن، حلقه ای با مسیرهای حفاظتی، یا ستاره ای با هاب مرکزی است؟ رامحیط نصبهمچنین مهم است: داخل یا خارج، کانال، هوایی یا مستقیم-دفن شده، و اینکه آیاایمنی آتش سوزی یا الزامات کد محلیکه بر طراحی کابل تاثیر می گذارد. بالاخره باید تصمیم بگیریچقدر افزونگی و ظرفیت اضافیشما می خواهید: چه تعداد فیبر برای خدمات کاری، چه تعداد برای محافظت، و چگونه برنامه ریزی می کنید که بعداً گسترش دهید - با روشن کردن فیبرهای یدکی، با کشیدن کابل های جدید، یا با افزایش نرخ بیت در فیبرهای موجود.

مثال سناریوی 1: FTTH در یک منطقه مسکونی

در یک معمولیاستقرار FTTH برای یک منطقه مسکونی، شبکه اغلب به چند بخش تقسیم می شود: تغذیه کننده، توزیع و دراپ. کابل های فیدر از دفتر مرکزی یا سرتاسر به نقاط توزیع می روند. آنها معمولا دارندتعداد فیبر متوسط ​​تا زیاد، اغلب در24-144 الیافبسته به تعداد خانه‌ها و اسپلیترهایی که به آنها خدمت خواهند کرد، متغیر است. سپس کابل‌های توزیع، فیبرها را به ساختمان‌ها یا خیابان‌ها نزدیک‌تر می‌کنند، دوباره با تعداد فیبر متوسط ​​و مقداری ظرفیت اضافی برای رشد.

در لبه شبکه،کابل ها را رها کنیدخانه ها یا آپارتمان های فردی را به نزدیک ترین ترمینال متصل کنید. اینها معمولا هستندکابل های 1-2 فیبر، زیرا هر خانه به ندرت به بیش از یک جفت کار به علاوه یک ذخیره ساده نیاز دارد. ایده کلیدی طراحی این است کهشمارش فیبر غلیظ در بخش تغذیه و توزیع، جایی که بسیاری از کاربران نهایی جمع شده اند و برای ساده و سبک نگه داشتن قطره ها. در اسپلیترها و نقاط توزیع، رزرو معمول استتعداد خوبی از الیاف یدکیبه طوری که می‌توان مشتریان جدیدی اضافه کرد یا مسیرها را بدون کشیدن کابل‌های تغذیه کاملاً جدید مرتب کرد.

مثال سناریوی 2: شبکه پردیس سازمانی

برای یکپردیس سازمانیبا چندین ساختمان و یک اتاق داده اصلی، ساختار متفاوت به نظر می رسد اما منطق طراحی مشابه است. معمولاً بین ساختمان ها نصب می کنیدکابل های ستون فقرات تک حالته-با تعداد فیبر درالیاف 24-96محدوده، بسته به تعداد ساختمان ها، تعداد مسیرهای متنوع و سطح افزونگی مورد نیاز است. این پیوندهای بین{1}}ساختمانی، ترافیک تجمعی را برای بسیاری از خدمات حمل می‌کنند، بنابراین داشتن فیبرهای یدکی برای پیوندهای آینده، بخش‌های جدید یا برنامه‌های جدید مهم است.

در داخل هر ساختمان،رایزر عمودی یا کابل های ستون فقراتقاب توزیع اصلی را به نقاط توزیع کف متصل کنید. اینها اغلب هستندکابل های 12-24 فیبر، و بسته به فاصله و تجهیزات موجود می تواند تک حالته، چند حالته یا ترکیبی باشد. هدف این است که فیبرهای کافی برای طبقات و شبکه‌های کنونی فراهم شود و در عین حال حاشیه‌ای راحت برای مستاجران جدید، سیستم‌های WLAN یا امنیتی اضافی، یا ارتقاء{2}} تجهیزات با سرعت بالاتر، بدون نیاز به بازسازی کابل‌کشی از ابتدا، ایجاد شود.

مثال سناریوی 3: مرکز داده و ستون فقرات مترو

داخل و اطراف aمرکز داده، اغلب دو محیط بسیار متفاوت را برای هسته های فیبر می بینید. در داخل فضای سفید - بین قفسه‌ها و ردیف‌ها - پیوندها قرار دارندکوتاه و بسیار متراکم. در اینجا، کابل‌های{1}}تراکم بالا و مجموعه‌های MTP/MPO باهسته های چند حالته یا تک حالته-برای اتصال سوئیچ ها و سرورها در فواصل از چند متر تا چند صد متر استفاده می شود. انتخاب بین حالت چند حالته و تک حالت{1}} بستگی به ماژول های نوری و برنامه های ارتقا دارد، اما تعداد فیبر در هر کابل می تواند برای پشتیبانی از بسیاری از پیوندهای موازی در یک فرم فشرده بالا باشد.

برایاتصالات مرکز داده (DC–DC) یا اتصالات DC–مترو، فاصله ها بسیار طولانی تر است. این پیوندها تقریباً همیشه استفاده می شوندهسته های تک حالت-در کابل باتعداد فیبر متوسط ​​تا زیاد، برای پشتیبانی از-سرویس‌های با ظرفیت بالا، مسیرهای متنوع و افزونگی بین سایت‌ها. وقتی قدم به بیرون می گذاریدشبکه مترو و ستون فقرات، معمولاً می بینیدکابل های تک حالته-فیبر-تعداد بالا-– فیبرهای 72، 144، 288 یا بیشتر – حمل ترافیک برای بسیاری از مشتریان، خدمات و گاهی اپراتورهای متعدد. در این مسیرها، الیاف یدکی یک امر لوکس نیست، بلکه یک ضرورت است و تضمین می‌کند که تعمیرات، مسیرهای مجدد و افزایش ظرفیت آینده بدون نصب مداوم کابل‌های جدید در کانال‌ها و راهروهای شلوغ انجام می‌شود.

سوالات متداول

هسته فیبر نوری به زبان ساده چیست و چرا برای یک پیوند بسیار مهم است؟

هسته فیبر نوری "جاده" شیشه ای یا پلاستیکی کوچکی است که در مرکز فیبر قرار دارد، جایی که نور در واقع حرکت می کند. هر چیزی که از طریق پیوند ارسال می کنید - صدا، ویدئو، داده - به عنوان نور در داخل این منطقه کوچک حمل می شود. اندازه، مواد و ساختار آن تعیین می‌کند که سیگنال تا چه اندازه می‌تواند پیش از کاهش آن پیش برود، چقدر سریع می‌توانید انتقال دهید و چقدر پیوند در طول زمان پایدار خواهد بود. به طور خلاصه، اگر هسته به درستی طراحی و تولید نشود، هیچ ساختار یا تجهیزات کابلی نمی تواند عملکرد را به طور کامل برطرف کند.

تفاوت بین "هسته فیبر" و "هسته کابل" چیست؟

A هسته فیبرناحیه هدایت کننده نور در داخل یک فیبر نوری است که توسط روکش و پوشش احاطه شده است - این ویژگی یک رشته است. الفهسته کابلکل بسته نرم افزاری داخل یک کابل فیبر نوری است: تمام فیبرهای تمام شده همراه با پرکننده ها، اعضای استحکام و سایر عناصر قبل از ژاکت بیرونی. وقتی مردم می گویند "کابل 12 هسته ای"، تقریباً همیشه منظورشان کابلی است که 12 فیبر در هسته کابل خود دارد. بنابراین یک اصطلاح مسیر نوری داخل یک فیبر را توصیف می کند و دیگری توصیف می کند که چه تعداد فیبر و اجزا در داخل کابل قرار دارند.

اعدادی مانند "9/125" و "50/125" واقعاً در مشخصات فیبر چه معنایی دارند؟

این اعداد توصیف می کنندهندسهاز فیبر اولین عدد استقطر هستهدر میکرومتر (μm) و عدد دوم عدد استقطر روکش. بنابراین9/125 μmبه معنای هسته 9 میکرومتر با روکش 125 میکرومتر (معمولا حالت تک-)، در حالی که50/125 μmیا62.5/125 μmاندازه های چند حالته رایج هستند. دانستن این مقادیر به شما کمک می کند بفهمید که فیبر تک حالته است یا چند حالته و آیا با اتصال دهنده ها و فرستنده های شما مطابقت دارد.

تفاوت عملی بین هسته های فیبر تک حالت-و چند حالته در شبکه های واقعی چیست؟

فیبرهای تک حالته هسته بسیار کوچکی دارند و اساساً یک حالت نور را حمل می‌کنند، که به فواصل بسیار طولانی و سرعت داده بالا با پراکندگی کنترل‌شده اجازه می‌دهد. آنها برای مترو، ستون فقرات، FTTH و اتصالات مرکز داده طولانی استفاده می شوند. فیبرهای چند حالته هسته‌های بزرگ‌تری دارند، می‌توانند حالت‌های زیادی را حمل کنند و برای پیوندهای کوتاه-با اپتیک‌های ارزان‌تر، معمولاً در مراکز داده و ساختمان‌ها، بهینه شده‌اند. در عمل، زمانی که به مسافت و ظرفیت نیاز دارید، حالت تک-و زمانی که به پیوندهای کوتاه مقرون به صرفه{6}}با تراکم پورت بالا می‌خواهید، چند حالته را انتخاب می‌کنید.

برای یک دفتر، ساختمان یا سایت کوچک واقعاً به چند هسته در کابل نیاز دارم؟

برای یک ساختمان اداری کوچک یا تک، بسیاری از طرح ها به خوبی کار می کنند4-12 الیافدر کابل ورودی اصلی این معمولا برای یک یا دو لینک فعال، برخی مسیرهای حفاظتی و چند فیبر یدکی برای خدمات آینده کافی است. اگر چندین طبقه، مستاجر یا سیستم های حیاتی دارید، خم شدن به سمت انتهای بالاتر آن محدوده (به عنوان مثال. 12 الیاف) انعطاف پذیری بیشتری می دهد. تعداد دقیق باید بر اساس تعداد پیوندهایی باشد که امروز به آنها نیاز دارید، به علاوه یک دیدگاه واقع بینانه از رشد در چند سال آینده.

آیا تعداد هسته بیشتر همیشه به معنای عملکرد بهتر است یا فقط می تواند هزینه و پیچیدگی را افزایش دهد؟

تعداد هسته بالاتر به شما ظرفیت بالقوه و افزونگی بیشتری می دهد، اما این کار را می کندنهبه طور خودکار عملکرد هر پیوند را بهبود می بخشد. چیزی که قطعا افزایش می دهد این استقطر، وزن و قیمت کابلو اغلب فضای مورد نیاز در کانال ها، سینی ها و محفظه های اتصال. اگر طراحی واقعاً به آنها نیاز نداشته باشد، تعداد هسته‌های بسیار زیاد می‌تواند نصب و مدیریت فیبر را پیچیده‌تر کند. در اکثر پروژه‌ها، بهترین انتخاب «تا حد ممکن الیاف» نیست، بلکه یک عدد متعادل است که الیاف کار، حفاظت و رشد معقول آینده را پوشش می‌دهد.

هنگام طراحی مسیر کابل جدید برای چه مقدار فیبر اضافی (هسته های اضافی) باید برنامه ریزی کنم؟

هیچ قانون واحدی وجود ندارد، اما اکثر طراحان برای آن برنامه ریزی می کنندحاشیه واضحی از الیاف یدکیفراتر از نیاز فوری به عنوان یک نقطه شروع ساده، حداقل ممکن است رزرو کنید20-30٪ الیاف اضافیبرای رشد و تعمیر، و در مسیرهای استراتژیک یا ستون فقرات می تواند بسیار بیشتر باشد. همچنین معمول است که حداقل یک مسیر حفاظتی کامل (یک جفت دوم یا گروهی از فیبرها) را برای پیوندهای حیاتی رزرو کنید. مقدار دقیق بستگی به این دارد که افزودن کابل های جدید بعدا چقدر دشوار خواهد بود و زمان آپدیت و مقیاس پذیری برای آن مسیر چقدر مهم است.

اگر بعداً از 1 گیگابیت بر ثانیه به 10/40/100 گیگابیت بر ثانیه ارتقاء دهم، آیا به نوع هسته فیبر دیگری یا کابل جدید نیاز دارم؟

بستگی به این دارد که امروز چه چیزی را نصب کنید. اگر قبلا استفاده می کنیدفیبرهای تک حالته-با کیفیت خوب-، شما اغلب می توانید از 1G به 10G، 40G یا بالاتر به سادگی با تغییر فرستنده گیرنده ارتقا دهید، تا زمانی که از دست دادن و پراکندگی پیوند در محدوده سیستم جدید باشد. برایفیبرهای چند حالته قدیمی(مخصوصاً 62.5/125 میکرومتر OM1/OM2)، انتقال به 40G/100G ممکن است نیاز به اجرای فیبر جدید یا مسافت‌های کوتاه‌تر داشته باشد، در حالی که حالت چند حالته OM3/OM4 مدرن یا حالت تک-برای ارتقا-دوستانه‌تر هستند. ایمن ترین استراتژی این است که انواع فیبری را انتخاب کنید که از نرخ بیت احتمالی آینده شما پشتیبانی می کنند، بنابراین ارتقاء می تواند به جای بازسازی کابل کشی، بر روی الکترونیک تمرکز کند.