다중 모드 및 단일 모드 광섬유 차이점

광섬유를 사용하여 네트워크를 케이블로 연결할 때 단일 모드와 다중 모드 광섬유의 차이점은 무엇입니까? 언제 하나를 사용해야합니까? 둘 중 하나와 호환성 및 / 또는 속도 문제가 있습니까?

주요 차이점 : 단일 모드 광섬유는 다중 모드 광섬유보다 전력 손실 특성이 낮기 때문에 다중 모드 광섬유보다 광이 더 긴 거리를 이동할 수 있습니다. 놀랍지 않게도, 단일 모드 광섬유를 구동하는 데 필요한 광학 장치는 특히 다양한 환경을 고려할 때 더 비쌉니다.

각각 사용시기 : 단일 모드 및 최신 다중 모드 광섬유는 10G 속도를 처리 할 수 ​​있습니다. 고려해야 할 가장 중요한 것은 거리 요구 사항입니다. 데이터 센터 내에서 300-400 미터를 얻을 수있는 다중 모드를 사용하는 것이 일반적입니다. 거리가 너무 길거나 먼 거리에서 연결하는 경우 단일 모드를 사용하면 10km, 40km, 80km 및 더 먼 거리를 확보 할 수 있습니다. 필요한 거리에 적절한 광학 장치를 사용해야하기 때문에 가격이 적절히 올라갑니다.

호환성 문제 : 호환되지 않습니다. 두 엔드 포인트간에 다중 모드 및 단일 모드 파이버를 혼합 할 수 없습니다. 광학 장치도 호환되지 않습니다.

일반적으로 섬유에 대해 할 말이 많지만 이것이 바로 귀하의 즉각적인 질문에 대한 답변이 되었기를 바랍니다.

다중 모드 광섬유 (MMF)는 훨씬 더 큰 코어를 사용하며 일반적으로 더 긴 파장의 빛을 사용합니다. 이로 인해 MMF에 사용되는 광학 장치는 레이저에서 빛을 수집하는 기능이 더 높습니다. 실제적으로 이것은 광학 장치가 저렴하다는 것을 의미합니다.

단일 모드 광섬유 (SMF)는 사용되는 광학에 대해 훨씬 더 엄격한 공차를 갖습니다. 코어가 더 작고 레이저 파장이 더 좁습니다. 이것은 SMF가 더 높은 대역폭과 훨씬 더 긴 거리의 전송 기능을 가지고 있음을 의미합니다.

많은 고객에게 10GB가 모여서 연결을 위해 어디에서나 SMF를 사용하는 것이 좋습니다. 프로젝트의 일부로 설치하면 MMF에 비해 SMF의 추가 비용이 무시할 수 있습니다. 또한 몇 년 안에 속도를 업그레이드하기 위해 MMF 파이버 플랜트를 제거 할 필요가 없습니다.

[MMF] 더 긴 파장 (850nm), 훨씬 더 넓은 빔 대 [SMF] 단파장 (1310nm-15 ?? nm), 좁은 빔.

아무도 손대지 않은 주요 차이점은 "모달 분산" 인데, 이는 빛이 섬유를 통과하는 방식을 설명하는 멋진 용어입니다. 이 페이지 는 훨씬 더 자세히 설명되어 있습니다. 첫 번째 그림은 요약합니다. MM은 섬유의 가장자리에서 튀어 나와 맨 끝에 빛이 분산되어 중앙으로 내려간 광자가 많이 튀어 나온 광자보다 적은 거리를 이동했기 때문에 광이 분산됩니다. 한쪽 끝으로 들어가는 1ns 펄스는 다른 쪽 끝에서 깨끗한 1ns 펄스로 나가지 않습니다. 훨씬 작은 직경의 섬유 및 섬유 의 중심에서 레이저의 정확한 주입 ( "시작") 으로 인해 SMF에서 그 효과가 크게 줄어든다 . 거리가 멀어 질수록 분산이 악화됩니다.

광 네트워킹에 대해 항상 알고 싶었던 모든 내용을 읽으십시오.

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아직 다루지 않은 몇 가지 사항이 있습니다.

• 단일 모드 만 사용하면 모든 것을 위해 하나의 광섬유 유형을 사용할 수 있습니다 (광학, 케이블 유형이 더 적음)
• 더 이상 사용되지 않을 가능성이 없습니다 (예 : OM3은 ~ 3 년 동안 현재 상태 인 것 같습니다)
• 40 및 100g에 단일 페어 옵션 제공
• 1 & 10g의 단일 섬유 옵션 제공
• 광학 장치는 더 비싸지 만 훨씬 더 긴 범위를 제공하면서도 2 배 미만입니다 (리 바지되지 않은 OEM 광학 장치 구매)

물론 장거리에는 단일 단일 모드 파이버를 통해 16Tb를 전송하는 DWDM 시스템이 있습니다 (실제로는 항상 양방향이므로 16Tb 쌍임). 캠퍼스 "거리 DWDM 시스템 (<40kM 광섬유 길이 CWDM의 경우)은 재정적 의미가 있으며 광 증폭기 및 분산 관리를 통해 10,000kM 이상 순전히 광학 재생되는 여러 테라 비트 해저 케이블 시스템이 있습니다.

단일 모드 광섬유는 코어 (9 미크론)가 작기 때문에 다중 모드 광섬유 (50, 62.5) 미크론보다 거리에 따른 광 회절이 줄어 듭니다.

단일 모드 파이버를 생산하기위한 취약성과 증가 된 비용으로 인해 사용 비용이 높아 지므로 단일 모드의 거리가 필요하지 않을 때 멀티 모드가 일반적으로 사용됩니다.

멀티 모드는 일반적으로 ~ 550 미터까지 도달 할 수 있으며, 싱글 모드는 10,000 미터 (ER로 40,000 미터)에 도달 할 수 있습니다.

SMF와 MMF의 주요 차이점은 무엇입니까? 거리와 비용

단일 모드 파이버는 거리가 더 멀며 2 미터에서 10,000 미터 사이의 런을 지원할 수 있습니다. 그러나 광학 장치는 MMF 광학 장치 비용의 두 배입니다.

멀티 모드 파이버에서 고려해야 할 한 가지는 파이버 등급입니다. 나는 90 년대 중반에 OM1 파이버를 배치 한 많은 고객들과 이야기를 나 now 다. 이제는 동일한 파이버에서 10GbE 실행을 원하고이 파이버가 26G까지 10GbE 만 지원한다는 사실에 매우 실망했다.

기가비트 SX-LC 미니 GBIC 는 다중 모드 광섬유를 통해 최대 550 미터의 전이중 기가비트 솔루션을 제공합니다.

• 2-220m (코어 직경 62.5µm / 160MHz * km 대역폭)
• 2-275m (62.5µm 코어 직경 / 200MHz * km 대역폭)
• 2-500m (50μm 코어 직경 / 400MHz * km 대역폭)
• 2-550m (50μm 코어 직경 / 500MHz * km 대역폭)

기가비트 LX-LC 미니 GBIC 는 단일 모드 광섬유에서 최대 10km, 다중 모드 광섬유에서 최대 550 미터의 전이중 기가비트 솔루션을 제공합니다.

• 2-550m (멀티 모드 62.5µm 코어 직경 / 500MHz * km 대역폭)
• 2-550m (멀티 모드 50µm 코어 직경 / 400MHz * km 대역폭)
• 2-550m (멀티 모드 50µm 코어 직경 / 500MHz * km 대역폭)
• 2-10,000m (싱글 모드 광섬유)

10GbE SFP + 단거리 는 10Gb SR 표준을 지원하여 다중 모드 파이버를 통해 최대 300m까지 10Gb 연결을 제공합니다.

• 2-26 미터 (코어 직경 62.5µm / 160MHz * km 대역폭)
• 2-33 미터 (62.5 µm 코어 직경 / 200 MHz * km 대역폭)
• 2-66 미터 (50 µm 코어 직경 / 400 MHz * km 대역폭)
• 2 ~ 82 미터 (50µm 코어 직경 / 500MHz * km 대역폭)
• 2 ~ 300 미터 (50µm 코어 직경 / 2000MHz * km 대역폭)

10GbE SFP + 장거리 는 10Gb LR 표준을 지원하여 단일 모드 파이버를 통해 최대 10km의 10Gb 연결을 제공합니다.

싱글 모드 섬유는 종종 비용이 덜 멀티 모드 광섬유보다 더합니다. 결국 10Gb 이상으로 가고 싶었던 1Gb 파이버 네트워크를 구축 할 때 단일 모드 .vs에 대한 파이버 비용 (약 절반 가격)이 절약된다는 것을 알았습니다. OM3 또는 OM4 멀티 모드는 그 당시 (신규) SFP의 (35 % 정도의 적절한 쇼핑) 비용 증가를 초과했으며 OM3 또는 OM4처럼 링크 길이를 제한하지 않았습니다. 또한 10Gb로 제한되지 않습니다. 또한 단일 모드 LX 세트가 10Km (5m에서도 잘 작동 함)으로 설계 되었기 때문에 막대한 손실 예산을 얻었습니다.

기존의 지혜는 그 특정한 현실을 따라 가지 못했습니다. 중고 광섬유 채널 SFP를보고자한다면 (저는 경제적 인 정당화 단계에서 사용하지 않았습니다), 싱글 모드 1Gbe의 가격은 바닥에 떨어집니다.

이 시점에서는 단일 모드 (및 건물 내부, 5e 구리) 만 사용하는 것이 좋습니다. 나는 건물 간 연결이기 때문에 언젠가 25m 단일 모드 광섬유를 할 것입니다. 건물 연결 사이의 구리를 제거하고 그 결과 직접적인 뇌우로 인한 문제가 훨씬 적었습니다. 다른 제약 조건 하에서 건물 내부 또는 서버 룸 내에서 짧고 쉽게 교체 할 수있는 OM3 / 4 멀티 모드를 사용하는 것이 좋습니다. 실제 제약 조건에서 (저예산) 10Gbe에서 작동해야하는 것은 여전히 ​​미래의 시간입니다. 그러나 여유가있을 때 가지고있는 케이블 링으로 갈 수 있습니다. 필자의 의견으로는, 모든 멀티 모드 파이버는 데이터 속도가 진행되는 단기 구매로 간주되어야합니다. 62.5 멀티 모드 플랜트 (100Mbit, 2Km, IIRC) 설치-동시에 설치할 수있는 단일 모드는 오늘날의 데이터 속도로 작동합니다. OM1은 더 이상 사용되지 않습니다. OM2는 더 이상 사용되지 않습니다. OM3은 더 이상 사용되지 않습니다.

예산이 충분하고 10Gb 짧은 연결이 필요한 경우 10Gb 구리보다 광섬유가 선호되는 것으로 보이며 마지막 검사시 경제성이 여전히 다중 모드를 지원했습니다. 역사에 따르면 단일 모드의 가격 프리미엄이 하락할 것으로 예상되므로 이러한 경제를 주시하십시오.

멀티 모드 파이버는 코어가 더 크므로 종단 허용 오차가 더욱 쉬워지고 트랜시버 하드웨어가 더 저렴 해지지 만 여러 번의 전파 모드를 통해 수신 신호의 시간 측정이 가능합니다. 이 시간 측정을 줄여서 여러 등급의 다중 모드 광섬유를 확산시키는 트릭이 있습니다.

따라서 기존의 지혜는 buliding 또는 캠퍼스 내에서 다중 모드를 사용하고 여러 사이트 간의 장거리 링크를 위해 단일 모드를 사용하는 것이 었습니다.

그러나 그 전통적 지혜는 점점 더 의문이되었습니다. 케이블의 유형 및 길이에 대한 새로운 다중 모드 표준이 점점 더 요구되고 있으며,이를 통해 다중 모드 케이블 플랜트를 미래에 증명하기가 매우 어렵습니다. 예를 들어 속도가 동일하게 유지되는 동안에도 발생할 수 있습니다. 예를 들어 초기 10 기가비트 제품은 종종 LX4로 비교적 관대하지만 현대의 10 기가비트 멀티 모드 제품은 일반적으로 훨씬 덜 관대 한 SR입니다.

한편 캠퍼스 거리에서 기존의 단일 모드 파이버 실행은 새로운 표준과 계속 호환됩니다.

따라서 속도 업그레이드가 필요하기 전에 관련이없는 이유로 단기간 설치되는 경우 단일 모드와 다중 모드를 모두 고려하고보다 경제적 인 옵션을 찾으십시오. 시간이 지남에 따라 속도 업그레이드가 필요한 장기 설치 인 경우 단일 모드로 이동하십시오.

각 모듈의 케이블 사양을 참조 할 수 있습니다. 이것은 Cisco SFP + 10G 사양 및 지원 케이블 링에서 나온 것입니다. http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/modules/ps5455/data_sheet_c78-455693.html

1000Base LX / LH SFP에서 MMF 케이블을 성공적으로 사용했습니다. 모드 컨디셔닝 패치 코드가 필요합니다. 올바른 SFP를 얻은 후에는 모든 것이 정상으로 돌아 왔을 때 이것은 추악한 임시 수정이었습니다.

모드 컨디셔닝 패치 코드

물리적 관점에서 분산은 멀티 모드 파이버의 저속에 대한 주요 이유 중 하나입니다.

장거리 분산에서는 광 펄스가 더 넓고 흐릿하며 시끄럽고 명확하지 않고 구별 가능합니다. 그리고 단일 모드 섬유에 비해 다중 모드 섬유의 분산이 더 높습니다. 있습니다 분산의 다른 종류 . 단일 모드 섬유는 또한 분산이 있지만 훨씬 더 낮습니다.

멀티 모드 파이버는 "큰"코어 (50-60µ)를 가진 파이버입니다. 이는 빛이 여러 가지 방식 (즉, 모드)을 따라 파이버를 통과 할 수 있음을 의미합니다. 저의 비유는 여러분이 성당 안에 있고 성당 반대편에있는 사람과 대화한다는 것입니다. 많은 반향이있을 것이며 그를 듣는 것이 정말로 어려울 것입니다.

단일 모드 광섬유는 코어가 매우 작습니다 (9µ). 따라서 빛은 하나의 트랙 (예 : 모드) 만 따를 수 있습니다. 이제 같은 사람에게 이야기하지만 대성당 대신 작은 파이프를 통해 우리가 명확하고 예리한 소리를냅니다 (명확하지는 않지만 시도하십시오!).

이제 성당 끝 부분에 파이프를 놓으십시오. 거의 아무것도 들리지 않을 것입니다. 멀티 모드와 단일 모드를 혼합하는 것은 특정 조건 (매우 작은 거리)에서 작동하더라도 좋은 생각이 아닙니다.

코어가 작기 때문에 단일 모드 파이버와 트랜시버는 약간 복잡합니다. 그러나 SM 가격은 MM 가격에 가까워지는 경향이 있습니다.

성능과 관련하여 이전 답변보다 복잡합니다.

• 한편으로는, 단일 모드에서, 선명하고 명확한 신호를 가짐으로써 의사 소통을 조금 더 쉽게 수행 할 수 있습니다. 이것이 대부분의 사람들이 SM이 특정 광섬유 길이에 대해 더 나은 성능을 제공한다고 말합니다.
• 반면에, 다중 모드 광섬유의 각 모드를 개별적으로 분리 할 수있는 제품이 있습니다 (Multi-Plane Light Conversion이라고 함). 성당을 수십 개의 작은 파이프로 나누는 것과 같습니다.

그래서 오늘날 데이터 속도 성능 레코드는 다중 모드 파이버에서 수행됩니다.

SMF (Single Mode Fiber)는 일반적으로 마일 또는 킬로미터로 측정 된 케이블 런에 사용됩니다. 레이저 기반 광학 장치는 비교적 비쌉니다. SMF는 일반적으로 운송 업체와 대규모 캠퍼스, 산업 플랜트에서 사용됩니다.

MMF (Multimode Fiber)는 수백 피트 또는 미터 단위로 측정 된 케이블 런에 사용됩니다. LED 기반 광학 장치는 비교적 저렴합니다. MMF는 일반적으로 다층 건물과 고등학교와 같은 소규모 캠퍼스에서 사용됩니다.