知識

シングルモードファイバーとマルチモードファイバーとは何ですか?

核心的な違いは、光ファイバー通信は光信号がどのように伝播するかにかかっています。シングルモードファイバー光信号がファイバーの中心を通る直線経路に沿って単一モードで伝わることを可能にします。マルチモードファイバーファイバー内の屈折により異なる角度で同時に送信される複数の光ビームをサポートします。

シングルモード光ファイバーケーブルコアの直径はわずか 9 ミクロン - で、これは人間の髪の毛の太さの 10 分の 1 に相当します。-。光線は内部でほとんど反射せず、直線の経路に沿って伝播します。この設計により信号の歪みが最小限に抑えられ、長距離伝送に最適です。-マルチモード光ファイバーケーブルコア直径は 50 ミクロンまたは 62.5 ミクロンです。コアが厚いということは、複数の光路が同時に動作できることを意味します。これにより、ある程度のモード分散が生じますが、短距離アプリケーションでは依然として優れたパフォーマンスが維持されます。-
 

シングルモードファイバーとマルチモードファイバーの主な違い

コアサイズ最も明白ですシングルモードとマルチモードの違いファイバ。のシングルモードファイバーコア9ミクロンというサイズは光源とコネクタに非常に高い精度を要求しますが、マルチモード光ファイバー50/62.5 ミクロンのコアはより強力な「集光機能」を提供し、スプライシング精度の要件を軽減します。これが理由ですマルチモードファイバーパッチコードを頻繁に変更する必要があるデータセンターなどの環境でより一般的です。

光源と波長については、シングルモードファイバーの波長通常は 1310nm または 1550nm のレーザー光源を使用します。これらの組み合わせにより、より長い伝送距離が得られます。マルチモードファイバー用途850nmまたは1300nmの波長、LED または VCSEL 光源と組み合わせます。 VCSEL の製造コストはレーザーよりもはるかに低いことが主な理由ですマルチモードシステムの初期投資コストは比較的低くなります。

分散は伝送性能に影響を与える重要な要素です。でマルチモード光ファイバー、異なる経路を進む光ビームは異なる時間に受信端に到着します。このモード分散は信号の歪みを引き起こし、伝送距離を制限します。一般的に、マルチモードファイバー300 ～ 500 メートルを超えるとパフォーマンスが著しく低下します。シングルモード光ファイバー光路が 1 つしかないためモード分散の問題が回避され、数キロメートル、さらには数十キロメートルの伝送距離を容易に達成できます。

伝送距離と速度

ファイバーのグレードが異なると、さまざまな速度で距離に大きな変化が見られます。シングルモードOS2 ファイバーは、1Gb から 100Gb までのすべてのスピード グレードで 10- キロメートルの伝送距離を安定してサポートできます。この一貫性により、長距離用途の第一の選択肢となります。

マルチモードファイバーパフォーマンスは速度と密接に関係しています。 1Gb イーサネット アプリケーションでは、すべてのグレードのマルチモードファイバーOM1 から OM5 までは 550- メートルの距離をサポートできます。ただし、速度が 10Gb に増加すると、OM1 と OM2 は要件を満たすことができなくなります -。それぞれ 300 メートルと 400 メートルをサポートできるのは OM3 と OM4 のみです。 25GBを超える高速アプリケーションでは、マルチモードファイバーの距離さらに削減されます。 OM3 は 70 ～ 100 メートルしかサポートできませんが、OM4 は 100 ～ 150 メートルに達しますが、最新の OM5 は 100Gb アプリケーションで 400 メートルをサポートできます。

それでもマルチモードファイバーの範囲データセンター内部などの短距離シナリオでは、300-400 メートルの距離で完全に十分です。{0}建物間接続または長距離接続が必要なキャンパス ネットワークの場合、シングルモードファイバーが唯一の選択肢です。

コスト分析

コストについて議論するとき、多くの人はまずケーブルの価格そのものを思い浮かべます。実際には、シングルモードケーブル通常、高級品より 20-30% 安いマルチモード光ファイバーケーブル(OM4 など) 成熟した製造プロセスによるもの。実際のコストの違いは光モジュールにあります。

1Gbの速度を例にとると、シングルモードそしてマルチモードSFP モジュールは最小限で、それぞれ約 10 ドルと 9 ドルです。ただし、速度が上がるとギャップが現れ始めます. 10GbシングルモードSFP+ モジュールの価格は約 27 ドルですが、マルチモードバージョンには 20 ドルしか必要ありません。 100Gb QSFP28の場合、シングルモードモジュールの価格は 499 ドルにもなりますが、マルチモードバージョンはわずか $99 - で、$400 の差です。

コストの観点から、将来のアップグレードの可能性を考慮する必要があります。選択する場合マルチモードファイバー場合は、OM1 から OM3、次に OM4 へのアップグレードが発生する可能性があります。アップグレードのたびに新しいケーブルが必要になり、人件費が大幅に増加します。選択するシングルモードファイバーOS2 を 1 回だけ導入でき、その後の速度向上には物理層を交換せずに光モジュールのアップグレードのみが必要になります。{0}

短期の{0}}プロジェクトまたは予算に限りがある-シナリオの場合、マルチモードファイバーのモジュールコストが低いという利点は明らかです。ただし、長期的な建設計画の場合は、-シングルモードファイバー光モジュールの初期投資が高くなりますが、繰り返しの構築が避けられ、長期的にはより経済的です。

互換性

シングルモードおよびマルチモードファイバー絶対に混在させてはなりません - これはネットワーク エンジニアリングの鉄則です。その理由は、コアサイズの大きな違いにあります。 9ミクロンコアの場合シングルモードファイバー50ミクロンのコアに接続マルチモードファイバー、完全なリンク障害を引き起こすのに十分な 10 ～ 20dB の光損失が発生します。逆に、マルチモードファイバーに接続するシングルモードファイバーまた、開口数の不一致により、光線の焦点を適切に合わせることができなくなります。

実際の装着ではジャケットで区別できます色。 TIA-598C規格によると、シングルモードファイバーの色はイエロージャケットですが、マルチモードファイバーオレンジまたは水色のジャケットを使用します。機器室の配線フレームでは、ファイバの種類を明確にラベル付けし、誤挿入を防ぐために物理的に隔離する必要があります。-

ただし、特殊な場合も存在します。モード コンディショニング パッチ コード、1000BASE-LX の使用シングルモードSFPモジュールが動作できるのは、マルチモードファイバー。さらに、ファイバーメディアコンバーターを通じて、シングルモードそしてマルチモードネットワーク セグメントを追加することは可能ですが、追加の機器と障害ポイントが追加されます。一般に、これらの回避策は推奨されません。

選び方は？

どちらかを選ぶときはシングルモードまたはマルチモードファイバー、最も重要な基準は伝送距離です。アプリケーションシナリオの伝送距離が1キロメートルを超える場合、シングルモードファイバーキャンパス ネットワーク、大都市圏ネットワーク、および同様のシナリオを含む唯一の選択肢です。

データセンターの内部や企業のオフィスフロアなどの短距離アプリケーションの場合、伝送距離が 300 メートル以内であれば、マルチモードファイバーより経済的な選択です。 OM3 または OM4マルチモードファイバーVCSEL 光モジュールと組み合わせると、10Gb 速度で 300 ～ 400 メートルの伝送距離を提供でき、ほとんどの機器室のニーズを完全に満たします。さらに、マルチモード光モジュールは安価なので、高密度ケーブル配線のコストが大幅に削減されます。{0}

5G ネットワーク フロントホール セクションでは、通常数キロメートルにわたる伝送距離で 25 Gb eCPRI 信号を低遅延伝送する必要があるため、-シングルモードファイバーが標準構成です。企業ネットワークでの使用マルチモードファイバーフロアへのアクセスとシングルモードファイバーバックボーンを構築する場合、一般的で経済的なハイブリッド導入アプローチです。{0}

よくある質問

LC、SC、MPO/MTP - 選択方法は?

1G/10G シングルコア-双方向: 一般的な LC- LC (最も普及している)

40G/100G SR4 (パラレル)マルチモード): 一般的に使用されますMPO/MTP

100G LR4 (シングルモードWDM): 一般的に使用される LC

- シングルモード ファイバーとマルチモード ファイバーのどちらが優れていますか?
シングルモードファイバーとマルチモードファイバーそれぞれにコストと用途の面で利点があります。アプリケーションの要件に基づいて最適なものを選択するだけです。

マルチモードではシングルモードモジュールを使用できますか?シングルモードでマルチモードモジュールを使用できますか?
通常、混合することはできません。

SR（マルチモード) モジュール: OM ファイバー (850nm) が必要。通常、OS2 では仕様どおりに動作しません。

LR/ER (シングルモード) モジュール: OS2 (1310/1550nm) が必要です。損失/分散/反射が発生して不安定になったり、OM ファイバーでコンプライアンス違反が発生する可能性があります。-

光ファイバー ガラスとは何ですか。長距離データ伝送にプラスチックよりもガラスが好まれるのはなぜですか?{0}}

光ファイバー グラスは、超高純度で柔軟なシリカ ファイバーから作られており、全反射によって光を運ぶように設計されています。{0}これは、最新の電気通信、医療画像、およびセンシング システムの中核素材として機能します。通常のガラスと比較して、光ファイバー ガラスは長距離にわたる信号損失がはるかに低くなります。また、高速、長距離データ伝送においてプラスチックよりも優れた性能を発揮するため、高度な通信ネットワークに最適です。-