האם לבחור במצב יחיד לעומת סיבים מרובי מצבים?
סיבים מולטימודים אינם זולים יותר. אני צריך להגיד את זה מראש כי ביליתי יותר מדי שעות בשיחות עם צוותי רכש שנכוו מהתפיסה המוטעית הזו. הכבל עולה פחות למטר, כן. אבל כשאתה מוסיף מקלטי משדר, מביא בחשבון את מחזור השדרוג ומתחשב בסבירות שרשת ה-10G שלך תזדקק לקיבולת 100G בתוך ארבע שנים, מצב יחיד יוצא לעתים קרובות קדימה.
עם זאת, אני לא כאן כדי לומר לך שמצב יחיד הוא תמיד התשובה. זה לא. שפע של יישומים נהנים באמת ממולטימוד. הבעיה היא שרוב מאמרי ההשוואה מתייחסים לזה כאל תרגיל טכני נייטרלי כאשר זו למעשה שאלת תכנון פיננסי עם אופק זמן של עשר- שנים.
אני עובד בצד המסחרי ב-FOCC, והייתי מעורב בפרויקטים של סיבים במרכזי נתונים, פריסות 5G ורשתות קמפוס ארגוניות. מה שלמדתי הוא שהבחירה בין מצב יחיד למולטי-מוד כמעט אף פעם לא מסתכמת ביכולת טכנית. שניהם עובדים. השאלה היא איזה מהם עולה פחות לאורך חיי התשתית שלך, והחישוב הזה תלוי בגורמים שמופיעים רק לעתים רחוקות בגיליונות המפרט.
המרחק קובע את כל השאר
ההבדל בקוטר הליבה מסביר מדוע סיבים אלו מתנהגים בצורה כל כך שונה. מצב יחיד משתמש בליבה של 9μm, בערך -עשירית מרוחב שערה אנושית. האור עובר בנתיב אחד עם פיזור מינימלי. לסיבים מולטי-מודים יש ליבה של 50 מיקרומטר (או 62.5 מיקרומטר בדרגות OM1/OM2 מדור קודם), המאפשרים למאות מצבי אור להתפשט בו-זמנית. מצבים אלה נוסעים באורכי נתיב שונים, ומגיעים בזמנים שונים במקצת. פיזור מודאלי זה מגביל כמה רחוק האות יכול לעבור לפני שהוא לא קריא.
הגבלת 10Gbps
OM4 < 400 מ'
הגבלת 100Gbps
OM4 < 150 מ'
הגבלת 400Gbps
OM4 < 100 מ'
ב-10Gbps, אפקט הפיזור הזה שומר על multimode OM4 מתחת ל-400 מטר. ב-100Gbps, הגבול יורד ל-150 מטר. ב-400Gbps, אתה מסתכל על בקושי 100 מטרים.
במצב יחיד אין את הבעיה הזו. אותו סיב OS2 נושא 10Gbps עבור 40 קילומטרים באמצעות אופטיקה ER, או 400Gbps עבור 10 קילומטרים באמצעות מודולי LR4. הסיבים עצמם אינם הגורם המגביל. רק המשדרים קובעים את טווח ההגעה שלך.
אז השאלה הראשונה בכל החלטת סיבים היא פשוט: כמה זמן הריצה הארוכה ביותר שלך?
אם כל קישור בפרויקט שלך נשאר מתחת ל-150 מטר, מולטי-מוד נשאר בר-קיימא ל-100Gbps. אם אפילו קישור עמוד שדרה קריטי אחד מגיע ל-300 מטר, אתה צריך מצב יחיד עבור הקטע הזה. וברגע שאתה קונה משדרים במצב יחיד בכל מקרה, דינמיקת העלויות משתנה.
פירוט העלות האמיתי
אני הולך להראות לך מספרים ממשיים מכיוון שהצהרות מעורפלות לגבי "רב-מודים זול יותר" לא עוזרות לאף אחד לקבל החלטות.
כבל סיביםתמחור(בערך, הזמנות בכמות גדולה):
מצב יחיד OS2 פנימי/חיצוני: $0.06 עד $0.10 למטר
OM3 multimode: $0.18 עד $0.22 למטר
OM4 multimode: $0.25 עד $0.32 למטר
OM5 multimode: $0.35 עד $0.45 למטר
כבל מצב יחיד עולה 60-70% פחות מכבל מולטי-מוד שווה ערך. זה מפתיע אנשים. ההנחה ש"פשוט יותר=זול יותר" לא מתקיימת כאן מכיוון שפרופיל ליבת האינדקס המדורג- של multimode דורש ייצור מורכב יותר מאשר עיצוב אינדקס צעד של מצב יחיד.
תמחור מקלטי משדר (תואם-צד שלישי, שוק 2024-2025):
עלויות מקלטי משדר אלו שולטות בפריסות-למרחקים קצרים. קישור באורך 50 מטר לא משתמש בכבלים רבים בכל מקרה, כך שההפרש של 110$ בין משדרים 100G SR4 ו-CWDM4 מכריע את החיסכון בכבלים.
השוואת עלויות קישור במרחקים שונים (100Gbps):
50 מטר
נתיב רב מצבים:
$99 (אופטיקה) + $16 (כבל)
סה"כ: ~214$
נתיב מצב יחיד:
$209 (אופטיקה) + $8 (כבל)
סה"כ: ~227$
Multimode מנצח ב-$13
150 מטר
נתיב רב מצבים:
$99 (אופטיקה) + $48 (כבל)
סה"כ: 147 דולר
נתיב מצב יחיד:
$209 (אופטיקה) + $12 (כבל)
סה"כ: 221 דולר
Multimode מנצח ב-$74
300 מטר
Multimode SR4:
הקישור נכשל
נתיב מצב יחיד:
$209 (אופטיקה) + $24 (כבל)
סה"כ: 233 דולר
מצב יחיד הוא חיוני
נקודת ההצלבה יושבת בסביבות 200-250 מטר עבור יישומי 100Gbps. מתחת לזה, מולטימוד עולה פחות לכל קישור. מעל זה, multimode לא עובד בכלל.
תחזית עלות של חמש- שנים
כאן החלטות הרכש הופכות מעניינות. או כואב, תלוי אם תכננתם מראש.
חברה מתקינה היום OM3 multimode לרשת 10Gbps. כל קישור עולה אולי 45$ כולל משדרים וכבל. נראה חסכוני.
שלוש שנים מאוחר יותר, דרישות רוחב הפס דוחפות אותן לכיוון 100Gbps. אבל OM3 מגיע רק ל-100 מטר במהירות זו, ומספר ריצות עמוד שדרה פוגעות ב-180-250 מטר. הקישורים האלה לא יעבדו עם אופטיקה 100G SR4.
אפשרויות בשלב זה:
- החלף את OM3 ב-OM4 (שיפור שולי, עדיין מוגבל ל-150 מטר ב-100G)
- החלף multimode במצב יחיד (פתרון נכון, יקר)
- קבל מגבלות רוחב פס בטווחים ארוכים (חוב טכני)
החלפת תשתית סיבים עולה הרבה יותר מההתקנה הראשונית. אתה משלם עבור הסרה, כבל חדש, סיום חדש, בדיקות וניהול פרויקטים תקורה של תיאום תיקון מחדש תוך שמירה על פעילות הרשת.
ראיתי הערכות שנעות בין 40 ל-75 יורו למטר עבור החלפת סיבים מלאה במתקנים תפוסים, לעומת 15 עד 25 יורו למטר עבור התקנת בנייה חדשה.
הקרנת TCO לפריסה של 200 קישורים, 10G ראשוני עם שדרוג 100G מתוכנן:
| אלמנט עלות | נתיב OM4 רב מצבים | נתיב OS2 במצב יחיד |
|---|---|---|
| סיב ראשוני (ממוצע ריצות של 80 מטר) | €3,200 | €1,280 |
| משדרים ראשוניים 10G | €4,000 | €5,400 |
| שנה 1 סך הכל | €7,200 | €6,680 |
| שנה 3: שדרוג מקלט משדר 100G | €19,800 | €41,800 |
| שנה 3: החלפת סיבים (במידת הצורך) | €12,000+ | €0 |
| 5 שנים בסך הכל תשתית | €39,000+ | €48,480 |
לַחֲכוֹת. מצב יחיד עולה יותר בתרחיש זה?
כן, אם כל הריצות שלך נשארות מתחת ל-150 מטר ואתה לא צריך החלפת סיבים. פרמיית מקלט המשדר מצטברת עם ספירת קישורים גבוהה.
אבל שנה מעט את ההנחות. דחוף את אורך הריצה הממוצע ל-120 מטר. פתאום כמה קישורים חורגים מטווח ה-100G של OM4. כעת אתה צריך החלפת סיבים עבור 15-20% מהריצות:
| תרחיש מותאם | נתיב רב מצבים | נתיב מצב יחיד |
|---|---|---|
| החלפת סיבים לשנה 3 (40 קישורים × 60 אירו/מ' × 120 מיליון) | €28,800 | €0 |
| סה"כ מתוקן ל-5 שנים | €55,800 | €48,480 |
מצב יחיד חוסך €7,320. ויש לך מרווח ראש עבור 400Gbps ומעלה.
הלקח: מולטי-מוד מנצח בעלות טהורה רק כאשר המרחקים נשארים קצרים ולעולם אינך צריך לשדרג מעבר למה שתומך ב-OM4. שני התנאים חייבים להתקיים.
מדוע אופרטורים היפר-סקאלה עברו למצב יחיד
צוות ההנדסה של Meta פרסם ניתוח של תשתית ה-100G האופטית שלהם עוד בשנת 2017. הממצא העיקרי: סיבים עם מצב יחיד סיפק עלות כוללת נמוכה יותר של בעלות על חיבורי מרכזי נתונים למרות עלויות גבוהות יותר של מקלטי משדר. הביטוי שלהם היה "מרחק הוכחה-עתידי באמצעות דורות מרובים של התפתחות קצב נתונים" (מקור: engineering.fb.com/2017/03/08/data-center-engineering/designing-100g-optical-connections/).
הם לא ביצעו אופטימיזציה לפריסה של היום. הם ביצעו אופטימיזציה עבור העלות המצטברת של 40G, אחר כך 100G, ואז 400G, ואז כל מה שיבוא אחר כך, כולם פועלים על אותו מפעל סיבים.
גוגל, מיקרוסופט, אמזון קיבלו החלטות תשתית דומות. כאשר אתה פורס מיליוני קישורי סיבים במאות מתקנים, חישוב עלות חיים נכון חשוב יותר מאשר צמצום הוצאה אחת- בשנה.
לקונים ארגוניים יש בדרך כלל אילוצים שונים. קנה מידה קטן יותר אומר שאחוז החיסכון ממקלטי משדר מולטי-מודים זולים יותר יכול לשלוט. אופקי תכנון קצרים יותר גורמים לשאלת עלות השדרוג להרגיש רחוקה. מחזורי תקציב מתגמלים הוצאה ראשונית נמוכה על פני אופטימיזציה של מחזור החיים.
אני מבין את הלחצים האלה. ישבתי בפגישות שבהן צוות הכספים דחה כל אופציה שהגדילה את הוצאות ההון של הרבעון הזה, ללא קשר להשלכות-ארוכות הטווח. זה שיקול עסקי לגיטימי. פשוט תזהה את זה כסידרה פיננסית-, לא טכנית.
הוסבר ציונים מולטי מצב
אם קבעתם ש-multimode מתאים לאפליקציה שלכם, בחירת הציון הנכון חשובה.
OM1 ו-OM2 (מדור קודם)
הליבות של 62.5 מיקרומטר שלהם לא יכולות לתמוך בתמסורת מודרנית במהירות גבוהה- ביעילות. תקן TIA-568.3-E הנוכחי ממליץ נגד התקנות OM1/OM2 חדשות. אם מישהו מצטט לך את הציונים האלה, ספק את המומחיות שלו.
OM3
משתמש בליבת לייזר-מותאמת בגודל 50 מיקרומטר עם רוחב פס מודאלי יעיל של 2000 מגה-הרץ·ק"מ ב-850 ננומטר. טווח הגעה מקסימלי ב-10Gbps הוא 300 מטר. ב-100Gbps עם אופטיקה SR4, אתה מקבל 100 מטר.
OM4
מגדיל את רוחב הפס ל-4700 מגה-הרץ·ק"מ, מרחיב טווח של 10G ל-400 מטר ו-100G ל-150 מטר. משתמש גם במעיל אקווה, כך שהתיוג חשוב לזיהוי.
OM5
שומר על רוחב הפס של OM4 ב-850nm תוך הוספת ביצועים בטווח של 850-953nm עבור ריבוי חלוקת אורך גל קצר (SWDM). זה מאפשר קיבולת גבוהה יותר על פני אותם זוגות סיבים על ידי שימוש באורכי גל מרובים. צבע המעיל הוא ירוק ליים. הטכנולוגיה הוכחה אך האימוץ נותר מוגבל מכיוון שאופטיקה מקבילה (SR4, SR8) סיפקה את רוב צורכי רוחב הפס לטווח קצר מבלי לדרוש מורכבות SWDM.
הערת תאימות קריטית:
OM1/OM2 משתמש בליבות של 62.5 מיקרומטר. OM3/OM4/OM5 משתמשים בליבות של 50 מיקרומטר. אתה לא יכול לחבר גדלי ליבה שונים ישירות. חוסר ההתאמה גורם לאובדן אות חמור, בדרך כלל 3-4dB או יותר, לעתים קרובות מספיק כדי לשבור את הקישור לחלוטין. שדרוג מ-OM1/OM2 מדור קודם דורש החלפה מלאה במקטעים המושפעים, לא רק שינויים במקלטי משדר.
רווק מאודה סטנדרטים שחשובים
סיב במצב יחיד עוקב אחר המלצות ITU-T G.652 ו-G.657 ולא ייעודי OM.
G.652.D
התקן הנוכחי לסיבים-לכלליים במצב יחיד. מפרטי המפתח כוללים הנחתה מקסימלית של 0.4 dB/km ב-1310nm ו-0.25 dB/km ב-1550nm, פיזור מצבי קיטוב מתחת ל-0.2 ps/√km, ומאפייני שיא מים נמוכים המאפשרים CWDM בכל הספקטרום של 1260-1625nm. כיתה זו מטפלת בעצם בכל היישומים הארגוניים ומרכזי הנתונים.
G.657
מוסיף חוסר רגישות ל-כיפוף עבור התקנות שבהן ניתוב הדוק הוא בלתי נמנע. G.657.A1 סובל רדיוס כיפוף של 10 מ"מ תוך שמירה על תאימות מלאה ל-G.652.DG657.A2 דוחף את הגבול הזה ל-7.5 מ"מ. G.657.B3 מגיע ל-5 מ"מ אבל עם כמה{14}}הפרעות של תאימות ספייס.
לפריסות חזית 5G
היכן שהסיבים עוברים דרך תיבות צומת צפופות ומגשי כבלים צפופים, G.657.A2 הפך לברירת המחדל. סיב G.652.D סטנדרטי חווה עלייה של אובדן מדיד ברדיוסי עיקול מתחת ל-15 מ"מ. סיב לא רגיש לכיפוף- מונע בעיה זו מבלי לדרוש הליכי טיפול מיוחדים.
OS1 ו-OS2
ייעודי TIA הממפים בקירוב לגרסאות G.652. OS2 מציינת מגבלות הנחתה הדוקות יותר (0.4 dB/km מקסימום) ומועדפת בדרך כלל עבור התקנות חדשות.
בעיית המחבר אף אחד לא רוצה לדון
ראיתי יותר כשלי רשת שנגרמו על ידי זיהום מחברים מאשר על ידי אי התאמה של סוג סיבים.
איגוד הסיבים האופטיים קובע כי מחברים מלוכלכים גורמים לרוב בעיות רשת הסיבים. חלקיק אבק בודד בגודל 1 מיקרומטר על קצה מחבר מצב יחיד חוסם בערך 1% מהאור, מה שמתרגם לאובדן החדרה של כ-0.05dB. צבור כמה חיבורים מזוהמים על פני קישור וצמרת את כל תקציב ההפסד שלך.
ניקוי כל חיבור לפני ההזדווגות אינו אופציונלי. זה חובה.
ובכל זאת אני מבקר בקביעות באתרים שבהם טכנאים מדלגים על שלב זה כי הם ממהרים או מניחים שמכלולים שהופסקו-מפעל מגיעים נקיים. הם לא תמיד.
סוג פוליש APC לעומת UPC יוצר מצב כשל נוסף. למחברי APC יש פנים קצה בזווית של 8- מעלות שממזער את השתקפות האחורית. למחברי UPC יש ליטוש שטוח. אלה אינם תואמים מבחינה מכנית. חיבור APC ירוק ל-UPC כחול יוצר מרווח אוויר שמכניס 10dB או יותר של אובדן. מספיק כדי לשבור לחלוטין כל קישור.
קידוד צבע קיים מסיבה זו. ירוק פירושו APC. כחול פירושו UPC. לעולם, בשום פנים ואופן, זיווג אותם יחד.
המלצות ליישום
מטלות מרכז נתונים ומתלה-תוך
Multimode OM4 עם מחברי LC דופלקס או MTP/MPO. מרחקים מתחת ל-10 מטרים הופכים את עלות מקלט המשדר לדומיננטית. 100G SR4 עובד בצורה מושלמת.
מרכז הנתונים של עמוד השדרה-חיבורי עלים
הערכת מרחק. מתחת ל-100 מטרים, ריבוי מצבים נשאר חסכוני-. מעל 150 מטר או מתכנן הגירה של 400G, ציין מצב יחיד מההתחלה.
קישור בין מרכז נתונים (קמפוס או מטרו)
מצב יחיד בלבד. המרחקים נעים בין מאות מטרים לעשרות קילומטרים. לא קיימת אפשרות ריבוי מצבים.
עמוד שדרה של בניית ארגונים
מצב יחיד לריצות העולה על 150 מטר או היכן שצפויות מהירויות עתידיות של 100G+. מצב ריבוי מקובל לריצות קצרות יותר ללא תוכניות שדרוג.
חזית 5G (RU עד DU)
מצב יחיד, בדרך כלל G.657.A2 לסובלנות לכיפוף. מרחקים בדרך כלל מגיעים ל-100 מטר עד 20 קילומטרים. פרוטוקולי ה-CPRI וה-eCPRI המשמשים ב-fronthaul דורשים קישוריות עקבית-בשהייה נמוכה שמגבלות המרחק של multimode יפגעו בה.
תעשייה וייצור
כל אחד מהסוגים תלוי במרחק. החסינות האלקטרומגנטית של סיבים הופכת אותו לאידיאלי עבור סביבות עם ציוד חשמלי כבד, פעולות ריתוך או כוננים בתדר משתנה. הבחירה הופכת אך ורק לחישוב מרחק ושדרוג.
מקבל את ההחלטה שלך
התעלם מכל מי שאומר לך שיש תשובה אוניברסלית. הבחירה הנכונה תלויה במרחקים הספציפיים שלך, מפת הדרכים של רוחב הפס שלך, ספירת הקישורים שלך והתיאבון של הארגון שלך לפרויקטים של רענון תשתית.
עבור פריסות עם ריצות בעיקר מתחת ל-100 מטרים וללא תוכניות לחרוג מ-100Gbps, OM4 multimode ממזער את העלות הכוללת. תרכובת החיסכון של מקלט המשדר על פני ספירת קישורים גבוהה.
עבור פריסות עם מרחקים מעורבים, כולל ריצות מסוימות בטווח של 150-500 מטר, מצב יחיד מבטל את הסיכון לגלות לאחר ההתקנה שקישורים מסוימים אינם יכולים לתמוך ברוחב הפס שלך.
עבור פריסות שמתכננות העברה בסופו של דבר ל-400Gbps או מעבר, מצב יחיד מספק את נתיב השדרוג הברור ביותר. הסיב עצמו לא יזדקק להחלפה כאשר טכנולוגיית מקלטי המשדר מתקדמת.
אנו מייצרים את שני הסוגים. אין לנו תמריץ כספי לדחוף אחד על השני. מה שכן יש לנו הוא ניסיון לצפות בלקוחות מצליחים עם בחירות מתאימות ונאבקים עם תשתית לא תואמת. המטרה היא להתאים את הסיבים לדרישות שלך בפועל, לא למכור לך את מה שיוצר את ההזמנה הגדולה ביותר.
אם אינך בטוח לגבי המצב הספציפי שלך, שלח לנו את לוח הזמנים של הקישור שלך עם מרחקים ומהירויות מתוכננות. אנחנו יכולים לדגמן את תרחישי העלויות ולהראות לך בדיוק היכן נופלות נקודות השבירה עבור הפרויקט שלך.
FOCC Fiber מספקת מכלולי תא מטען MTP/MPO, כבלי תיקון סיבים, מפצלי PLC ופתרונות FTTA למרכזי נתונים ותשתיות תקשורת. תמיכה הנדסית זמינה עבור תצורות מותאמות אישית ופרויקטים-בנפח גבוה.
