Как выбрать пигтейлы для проекта: OM2, OM3, OM4 или OS2

Оптический пигтейл — это важный элемент в структуре волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), который играет ключевую роль в обеспечении стабильности передачи данных и качества работы всей сети. Пигтейл представляет собой короткий отрезок волоконно-оптического шнура, имеющий разъем только с одной стороны. Второй конец пигтейла предназначен для сварки с сетевым кабелем, что делает его незаменимым в процессе монтажа и эксплуатации оптических сетей.

Сфера применения

Оптические пигтейлы используются в различных сферах, включая телекоммуникации, компьютерные сети, видеонаблюдение и другие области, где требуется высокая скорость передачи данных и надежность соединений. Пигтейлы обеспечивают соединение между оптическими волокнами и различными устройствами, такими как коммутаторы, маршрутизаторы и распределительные шкафы.

Пигтейлы играют важную роль в обеспечении стабильного соединения волокон как с активным, так и с пассивным оборудованием, а также в организации оптических соединений в распределительных узлах. Использование коннекторов с сохранением заводской геометрии торца обеспечивает высокое качество контакта, чего трудно достичь при полировке в условиях эксплуатации. Эти устройства широко применяются в оптических кроссах, муфтах, ODF-панелях, а также в телекоммуникационных шкафах и стойках, где они обеспечивают надежное соединение оптической линии с оборудованием и защищают от механических повреждений.

Связные операторы используют пигтейлы на магистральных линиях для гарантии надежного соединения волокон при создании пунктов разветвления и переключения. В центрах обработки данных (ЦОД), где наблюдается высокая плотность соединений, они в сочетании с LC-разъемами и модулями SFP/SFP+/QSFP позволяют эффективно управлять множеством соединений в ограниченном пространстве, что способствует упрощению обслуживания. В сетевых инфраструктурах FTTx и GPON пигтейлы необходимы для подключения абонентских кабелей в распределительных шкафах.

Критерии выбора оптических пигтейлов

При выборе оптических пигтейлов необходимо учитывать несколько ключевых критериев:

1. Тип волокна: Существует несколько типов оптических волокон, включая многомодовые (OM2, OM3, OM4) и одномодовые (OS2). Каждый из этих типов имеет свои особенности и предназначен для различных задач. Многомодовые волокна обычно используются на коротких расстояниях, тогда как одномодовые подходят для длинных дистанций.
2. Дальность передачи: Для многомодовых пигтейлов, таких как OM2, OM3 и OM4, максимальная дальность передачи данных варьируется. Например, OM2 поддерживает передачу на расстоянии до 300 метров, OM3 — до 400 метров, а OM4 — до 550 метров при использовании лазеров 850 нм. Одномодовые пигтейлы OS2 могут обеспечивать передачу на расстояния до 40 километров и более.
3. Типы разъемов: Разъемы пигтейлов могут различаться по типу и стандартам. Наиболее распространенные типы разъемов включают SC, LC, ST и MTP/MPO. Выбор разъема зависит от оборудования и требований сети.
4. Типы полировки: Полировка оптических разъемов может быть выполнена в двух основных вариантах: UPC (Ultra Physical Contact) и APC (Angled Physical Contact). Разъемы UPC обеспечивают низкий уровень отражения, но разъемы APC имеют угол полировки, что позволяет достичь еще более низкого уровня отражения, что критически важно для высокоскоростных сетей.

Различия между OM2, OM3, OM4 и OS2

Многомодовые пигтейлы OM2, OM3 и OM4 отличаются друг от друга по характеристикам передачи данных и применению. OM2 предназначен для передачи данных на короткие расстояния и поддерживает скорость до 1 Гбит/с на расстоянии до 300 метров. OM3, в свою очередь, оптимизирован для работы на скоростях до 10 Гбит/с на расстояниях до 400 метров. OM4 предлагает еще более высокие характеристики, поддерживая скорость до 100 Гбит/с на расстоянии до 150 метров.

Одномодовые пигтейлы OS2 обеспечивают гораздо большую дальность передачи и более высокую пропускную способность, что делает их идеальными для применения в крупных сетях и на длинных маршрутах.

При выборе пигтейлов для проекта необходимо учитывать несколько факторов, включая тип волоконно-оптической связи, расстояние передачи, требования к скорости и пропускной способности, а также спецификации вашего оборудования. Рассмотрим характеристики и применение каждого типа пигтейлов:

1. OM2

• Характеристики: Многомодовое волокно с диаметром сердцевины 50 мкм, поддерживает скорости до 1 Гбит/с на расстоянии до 300 метров.
• Применение: Подходит для локальных сетей, где не требуется высокая пропускная способность.
• Положительные стороны: Более низкая стоимость, достаточная для многих небольших проектов.
• Отрицательные стороны: Ограниченная дальность и скорость по сравнению с OM3 и OM4.

Пигтейлы OM2 производятся из многомодового оптического волокна с диаметром сердечника 50 мкм и имеют характерную оранжевую оболочку. Они предназначены для работы с светодиодными источниками и могут обеспечивать передачу данных на скорости до 10 Гбит/с на расстоянии до 82 метров. Благодаря этим характеристикам, такие пигтейлы идеально подходят для создания локальных сетей 1GbE в административных зданиях, офисах, учебных заведениях и складских помещениях. В тех проектах, где нет необходимости в передаче больших объемов данных на значительные расстояния, OM2 предлагает надежное соединение и достаточную пропускную способность.

Тем не менее, следует отметить, что OM2 не является оптимальным выбором для сетей нового поколения. Его возможности ограничены для задач, характерных для современных центров обработки данных и высокоскоростных соединений. Поэтому его чаще используют для модернизации устаревших инфраструктур. Это позволяет сохранить совместимость с существующим оборудованием и минимизировать затраты, одновременно оставляя возможность для будущего перехода на более современные решения, такие как OM3 или OM4.

2. OM3

• Характеристики: Многомодовое волокно с диаметром сердцевины 50 мкм, поддерживает скорости до 10 Гбит/с на расстоянии до 300 метров.
• Применение: Идеально подходит для центров обработки данных и сетей, требующих высокой пропускной способности.
• Положительные стороны: Хороший баланс между стоимостью и производительностью, высокая пропускная способность.
• Отрицательные стороны: Не так быстро, как OM4, на больших расстояниях.

Пигтейлы OM3 представляют собой оптоволоконные соединения, основанные на волокне диаметром 50 мкм. Они работают в паре с VCSEL-лазерами и способны передавать данные на скорости 10Gb Ethernet на расстоянии до 300 метров. Кроме того, OM3 поддерживает 40/100GbE на дистанциях до 100 метров. Это волокно является оптимальным решением для перехода от устаревших сетевых инфраструктур к современным высокоскоростным системам.

Использование OM3 распространено в таких местах, как офисные здания, университетские кампусы, медицинские учреждения и промышленные объекты, где необходимо обеспечить высокую пропускную способность и возможность дальнейшего расширения сети. Оно обеспечивает более выгодный баланс между ценой и производительностью по сравнению с OM2 и часто служит промежуточным вариантом перед переходом на OM4.

Когда возникает необходимость в организации связи между кроссовыми комнатами внутри одного здания или в создании сетевых сегментов между этажами, OM3 обеспечивает надежность и достаточный запас по технологиям. Оно справляется с нагрузками на уровне 10G, не перегружая каналы, и при этом не требует приобретения дорогостоящего активного оборудования.

3. OM4

• Характеристики: Многомодовое волокно с диаметром сердцевины 50 мкм, поддерживает скорости до 40 Гбит/с на расстоянии до 150 метров и 100 Гбит/с до 100 метров.
• Применение: Подходит для высокоскоростных сетей, включая центры обработки данных и крупные корпоративные сети.
• Положительные стороны: Высокая производительность на больших расстояниях, возможность передачи больших объемов данных.
• Отрицательные стороны: Более высокая стоимость, чем у OM2 и OM3.

Оптические волокна OM4 представляют собой усовершенствованную версию OM3, предлагая значительно более высокую пропускную способность при тех же основных физических характеристиках. Данное волокно, имеющее диаметр 50 мкм, эффективно поддерживает работу 10Gb Ethernet на расстоянии до 550 метров, а также обеспечивает передачу данных на 40/100GbE на дистанции до 150 метров.

Одной из ключевых особенностей OM4 является её высокая пропускная способность, достигающая 4700 MHz·km, в то время как у OM3 этот показатель составляет всего 2000 MHz·km. Это существенно влияет на стабильность канала при интенсивных потоках данных.

Волокно OM4 находит широкое применение в средах, где предъявляются высокие требования к скорости передачи, а также в различных инженерных системах. Примечательной особенностью OM4 является поддержка технологий MPO/MTP, что позволяет использовать многомодульные кабельные системы и обеспечивает гибкость масштабирования сети без необходимости её остановки.

4. OS2

• Характеристики: Одномодовое волокно, предназначенное для длинных дистанций, поддерживает скорости до 100 Гбит/с на расстоянии до 40 км и более.
• Применение: Оптимально для магистральных сетей и подключений между городами.
• Положительные стороны: Высокая дальность и пропускная способность, низкое затухание.
• Отрицательные стороны: Более высокая стоимость, чем у многомодовых решений, требует более точной инсталляции.

Оптоволоконный кабель OS2 отличается сердечником диаметром 9 мкм и минимальным уровнем затухания в 0,4 дБ/км, что делает его идеальным для передачи данных на значительные расстояния без потери качества сигнала. Он поддерживает рабочие длины волн на уровнях 1310, 1550 и 1625 нм, а оболочка этого волокна окрашена в желтый цвет. OS2 находит широкое применение в таких сетях, как FTTH, GPON, DWDM, а также в WAN-магистралях и в подземных и воздушных каналах связи, где особенно важны высокая надежность и стабильная работа.

Типы разъемов

Разъемы для оптических пигтейлов имеют разные типы, и их выбор определяется как интерфейсом используемого оборудования, так и плотностью установки портов.

Наиболее популярными являются разъемы SC. Их востребованность объясняется высокой механической прочностью и надежностью системы фиксации push-pull. Циркониевая ферула с диаметром 2,5 мм обеспечивает точное позиционирование волокна и отличную износостойкость. Это делает разъемы SC идеальным выбором для CATV-сетей, а также для измерительных устройств и распределительных шкафов.

Разъемы FC оснащены винтовым механизмом, который обеспечивает надежное соединение даже при воздействии вибраций и колебаний температуры. Поэтому они находят применение на промышленных объектах и в системах, где требуется высокая надежность.

Разъемы ST являются более устаревшим стандартом с байонетным замком. Хотя они редко используются в современных системах, их можно встретить в медицинском оборудовании и в обновляемых LAN-сетях.

Разъемы LC выделяются своей компактностью и возможностью высокой плотности портов. Благодаря этим характеристикам, они стали основным интерфейсом для модулей SFP и SFP+ в центрах обработки данных и современных корпоративных сетях. Разъемы LC позволяют эффективно организовать пространство оборудования и обеспечивают легкость масштабирования без необходимости перепроектирования коммутационных шкафов.

Типы полировки UPC и APC

При реализации пассивных оптических сетей важным аспектом является выбор APC-полировки, что позволяет минимизировать уровень обратных отражений и обеспечивает надежность функционирования чувствительного оборудования. OS2 стал стандартом для операторов связи и решений в области Metro-Ethernet, что делает его сравнение с линейкой OM неуместным.

Разные типы полировки коннекторов, такие как UPC и APC, играют ключевую роль в определении уровня обратных потерь и качестве передачи данных.

Полировка UPC (Ultra Physical Contact) создает ровный торец, что обеспечивает возвратные потери на уровне -50 дБ. Это значение является стандартным для большинства локальных сетей (LAN), где допустимы небольшие отражения, и не требуется значительное подавление обратного сигнала.

С другой стороны, полировка APC (Angled Physical Contact) выполняется под углом 8 градусов. Этот угол помогает направлять отраженные сигналы в оболочку волокна, что снижает возвратные потери до -60 дБ. Такой уровень потерь гарантирует максимальную стабильность работы, что делает полировку APC идеальным выбором для сетей GPON, DWDM-систем, CATV и других архитектур, где даже минимальные отражения могут вызвать сбои в работе чувствительных приемников.

Существует и визуальная разница между этими коннекторами: коннекторы с полировкой UPC обычно имеют голубой или серый цвет, тогда как APC маркируются зеленым.

Заключение: как выбрать пигтейл

При выборе пигтейла необходимо учитывать предназначение оптической линии, требуемые скорости передачи данных, а также расстояние между узлами связи. Рассмотрим различные типы пигтейлов:

• OM2 идеально подходит для обновления старых локальных сетей и бюджетных проектов. Он обеспечивает скорость 1GbE и не предполагает необходимости в резервировании для более высоких скоростей.
• OM3 является подходящим вариантом для соединений на 10G внутри зданий или между различными корпусами при умеренных длинах линий и сбалансированном бюджете.
• OM4 предназначен для высоконагруженных корпоративных сетей и центров обработки данных (ЦОД), где используются скорости 10/40/100GbE. Этот тип пигтейла обеспечивает максимальный запас по расстоянию и пропускной способности.
• OS2 выбирается для длинных оптических линий связи, включая городские и транспортные сегменты, а также для сетей FTTH/GPON. В данном случае важна APC-полировка и минимизация затухания на больших расстояниях.

Корректный выбор пигтейла играет ключевую роль в обеспечении надежной работы оптической линии на протяжении всего срока ее эксплуатации.

Выбор пигтейлов зависит от специфики вашего проекта: если вам нужна высокая скорость на малых расстояниях, выбирайте OM3 или OM4. Для больших расстояний и высокой пропускной способности лучше подойдет OS2. OM2 может быть хорошим выбором для менее требовательных приложений.