Объяснение волокна OM5: руководство OM5 против OM4 и SWDM|ЭВОЛЮКС

Если вы оцениваете волокно OM5 для проекта центра обработки данных или кампуса, первое, что вам нужно понять, это то, что OM5 не является автоматически лучшей версией OM4. Этоширокополосное многомодовое волокно (WBMMF)разработан для поддержки многоволновой-передачи в диапазоне 850–953 нм. Это означает, что OM5 обеспечивает свое реальное преимущество только в сочетании с оптикой, которая может использовать более широкий диапазон волн -, напримерТрансиверы SWDM, предназначенные для высокоскоростных-дуплексных каналов связи.. Для стандартной многомодовой оптики 850 нм OM5 не увеличивает дальность действия или производительность автоматически по сравнению с OM4.

Это различие важно, поскольку многие отделы закупок рассматривают OM5 как универсальное обновление. Да, он новее -, но новее не всегда означает лучше для каждой ссылки. Правильный выбор зависит от типа вашего трансивера, требуемой дальности действия, стратегии количества волокон и будущего пути обновления.

Что такое волокно OM5?

OM5 — это лазерный-оптимизированный лазер с длиной волны 50/125 мкм.многомодовое волокностандартизировано подАНСИ/ТИА-492АААЭ, опубликовано в июне 2016 года. Обозначение ISO/IEC «OM5» было утверждено в октябре 2016 года. В отличие от более ранних многомодовых классов, которые характеризуются только на длине волны 850 нм, OM5 определяет эффективную модальную полосу пропускания (EMB) как на 850 нм, так и на 953 нм - с минимальными значениями 4700 МГц·км и 2470 МГц·км соответственно.

С практической точки зрения OM5 был создан, чтобы помочь центрам обработки данных передавать больше данных по меньшему количеству волокон в некоторых высокоскоростных многомодовых конструкциях. Вместо того, чтобы полагаться на одну длину волны, совместимая оптика может использовать несколько коротких длин волн в одной паре дуплексных волокон. Вот почему OM5 обычно называют WBMMF или широкополосным многомодовым волокном.

Обычно вы увидите кабели OM5, обозначенныесалатовый пиджак, что помогает отличить их от кабелей цвета голубого цвета (OM3/OM4), распространенных в средах структурированных кабельных систем. OM5 использует то же самоеоптоволоконные разъемычаще всего как OM3 и OM4 -LC-разъемыдля дуплексных межсоединений иРазъемы MPO/MTPдля магистральных кабелей.

Почему OM5 называется широкополосным многомодовым волокном

Все многомодовые волокна,-оптимизированные для лазера, - OM3, OM4 и OM5 - предназначены для трансиверов на базе VCSEL-, работающих на длине волны около 850 нм. Что отличает OM5, так это то, что его пропускная способность также указана на уровне 953 нм. В соответствии сОпубликованный компанией Corning технический обзор OM5OM5 должен соответствовать тем же критериям полосы пропускания OM4 на длине волны 850 нм, а также соответствовать отдельному требованию EMB на длине волны 953 нм. Эта дополнительная спецификация в более широком диапазоне длин волн и дает ему название «широкополосный».

Именно поэтому описание OM5 просто как «более быстрого волокна» вводит в заблуждение. Более точное описание состоит в том, что OM5 — это многомодовое волокно с более широким диапазоном волн, пригодным для использования в определенных оптических архитектурах -, особенно в тех, которые используют коротковолновое мультиплексирование с разделением по длине волны.

OM5 против OM4: что на самом деле меняется?

Этот вопрос волнует большинство покупателей. Ответ более тонкий, чем предполагают многие страницы продуктов:

• Только на длине волны 850 нм OM5 не превосходит OM4.Оба типа волокон имеют одинаковую минимальную спецификацию EMB при длине волны 850 нм (4700 МГц·км). Для любого трансивера, работающего исключительно на этой длине волны, переход на OM5 не принесет никакой выгоды в области охвата или пропускной способности.
• Благодаря многоволновой-оптике, включающей более длинные волны, OM5 обеспечивает гарантированное преимущество в производительности.Поскольку OM4 не имеет специального EMB на длине волны 953 нм, его полоса пропускания на более длинных волнах не контролируется -, она может быть адекватной или плохой. OM5 устраняет эту неопределенность.

Технический документ Cisco по сравнению OM4 и OM5ясно заявляет об этом: кабель OM5 по сути не лучше, чем кабель OM4, и значительное улучшение производительности наблюдается только для трансиверов с полосами, работающими на более длинных волнах, таких как 940 нм. Для обычных многомодовых трансиверов 850 нм OM4 остается экономически-эффективным решением.

Быстрое сравнение OM5 и OM4

Как SWDM и OM5 работают вместе?

Чтобы понять, в чем ценность OM5, вам необходимо разобраться в коротковолновом мультиплексировании с разделением по длине волны SWDM -. SWDM использует четыре длины волны (обычно 850 нм, 880 нм, 910 нм и 940 нм), передаваемые по одной и той же паре многомодовых волокон, вместо того, чтобы требовать несколько параллельных волокон. Это обеспечивает скорость 40G и 100G вдуплексная оптоволоконная линиявместо 8- или 12-волоконного параллельного соединения.

Широкополосная оптимизация OM5 означает, что каждая из этих длин волн поддерживает контролируемую пропускную способность во всем диапазоне. На OM3 или OM4 более длинные волны (910 нм, 940 нм) могут работать адекватно, но нет никакой гарантии, - полоса пропускания на этих длинах волн просто не указана в стандарте.

Опубликованное компанией Corning руководство по расстоянию SWDM иллюстрирует практическое воздействие. Для 40G SWDM ожидаемая дальность действия составляет примерно 240 м на OM3, 350 м на OM4 и 440 м на OM5. Для 100G SWDM эти значения составляют примерно 75 м, 100 м и 150 м соответственно. Именно такие различия имеют значение при проектировании реальных центров обработки данных.

Уменьшает ли OM5 количество клетчатки?

Он может -, но только в сочетании с правильной архитектурой оптики.

Если вы сравните дуплексный подход SWDM на OM5 со старой параллельной многомодовой схемой, использующей 8 или 12 волокон на канал, то для подхода SWDM требуется гораздо меньше волокон. Это означает более простую прокладку кабелей, меньшее количествоадаптеры, и более низкая плотность припатч-панели и распределительные шкафы. Для проектов, в которых пространство пути ограничено, это эксплуатационное преимущество может быть значительным.

Однако уменьшение количества волокон происходит из-за конструкции оптики SWDM, а не из-за самого оптоволоконного кабеля. Если вы установите OM5, но продолжите использовать стандартные параллельные трансиверы 850 нм, вы не увидите уменьшения количества волокон. Вот почему при любой серьезной оценке OM5 всегда следует учитывать дорожную карту трансивера наряду со спецификациями кабелей.

Расстояние OM5 в зависимости от применения

Не существует единого «расстояния OM5», поскольку дальность действия зависит от трансивера и стандарта приложения. Вот практический обзор:

Длястандартные приложения 850 нмкак и 10GBASE-SR, 40GBASE-SR4 и 100GBASE-SR4, OM5 поддерживает тот же максимальный радиус действия, что и OM4. Cisco подтверждает, что большинство ее многомодовых трансиверов представляют собой устройства с одной-длиной волны 850 нм, и для этих модулей нет разницы в радиусе действия между OM4 и OM5.

Длямноговолновые-приложения SWDMOM5 заметно расширяет охват. Например, при использовании модуля Cisco QSFP-40G-CSR4 дальность действия составляет 440 м на OM5 по сравнению с 400 м на OM4. Для 100G SWDM OM5 может поддерживать примерно 150 м по сравнению с примерно 100 м у OM4.

Для40G БиДиОпубликованные данные Corning показывают одинаковую пропускную способность 200 м как для OM4, так и для OM5 в определенных конфигурациях структурированных кабельных систем -, что является полезным напоминанием о том, что модуль имеет такое же значение, как и оптоволокно.

Для400G, IEEE 802.3 400GBASE-SR4.2 — это первое стандартное-приложение Ethernet, использующее многомодовую технологию WDM и поддерживающее каналы длиной до 150 м по волокну OM5 по четырем парам волокон.

Как OM5 вписывается в реальные кабельные архитектуры?

Если у вас уже есть дуплексная многомодовая система LC и вы планируете быстрый переход с 10G на 40G или 100G, OM5 позволяет вам остаться на знакомой модели дуплексной кабельной системы, используя трансиверы SWDM -, вместо перехода на 8- или 12-волоконную систему.Магистральные кабели MPO/MTP. В уже существующих средах это может значительно упростить обновление.

В новых сборках OM5 наиболее целесообразен, когда команда разработчиков хочет остаться в многомодовой экосистеме, но при этом хочет минимизировать количество параллельных волокон. В типичном развертывании используются магистральные кабели MTP Base-8 или Base-12, которые разбиваются на дуплексные.Патч-корды LCна перекрестке-соединитесь. Этот подход одинаково хорошо работает с магистральными кабелями OM4 или OM5 -, разница проявляется в радиусе действия SWDM и количестве волокон, необходимых для каждого канала.

В средах с очень короткими каналами - длиной менее 100 м - разрыв в производительности между OM4 и OM5 становится незначительным даже для приложений SWDM. Отраслевые данные показывают, что более 90% каналов корпоративных центров обработки данных находятся в пределах 100 м, и это одна из причин, почему внедрение OM5 было медленнее, чем некоторые прогнозировали.

Когда выбирать OM5

• Вы планируете использовать SWDM или аналогичные многоволновые многомодовые трансиверы, и вам требуется гарантированная дальность действия на длинах волн выше 850 нм.
• Сокращение количества волокон на канал является приоритетом - либо из-за ограничений маршрута, ограничений плотности коммутационной панели, либо из-за целей управления кабелями.
• Ваш проект – это новый центр обработки данных с четкой оптической картой, включающей много-дуплексные каналы связи на скоростях 40G, 100G или 400G.
• Вам нужна обратная совместимость с существующей инфраструктурой OM4, а также добавление широкополосных возможностей для будущих обновлений.

Когда OM4 или одиночный-режим могут быть разумнее

• Ваши трансиверы представляют собой стандартные многомодовые модули 850 нм (SR, SR4, eSR4). В этом случае OM4 обеспечивает такой же охват при меньших затратах.
• Расстояния вашей линии связи удобно укладываются в пределы OM4, и ваша дорожная карта не включает оптику SWDM.
• Вам нужны расстояния, превышающие 150–400 м. В этот моментодномодовое-волокностановится более подходящим решением, особенно с учетом того, что цены на одномодовые трансиверы значительно упали из-за кремниевой фотоники и крупномасштабных закупок.
• Ваш бюджет ограничен, а надбавка к стоимости OM5 на 20–30 % по сравнению с OM4 не обеспечивает окупаемости с учетом вашего текущего плана оптики.

OM5, OM4 или одиночный-режим: система быстрого принятия решений

Для линий связи с короткой-дальностью действия (менее 150 м) с использованием стандартной многомодовой оптики 850 нмOM4 – это распространенный и экономически-эффективный выбор.. Он поддерживает все текущие приложения многомодового Ethernet IEEE на полном указанном расстоянии.

Для линий связи с короткой-дальностью действия, использующих SWDM или многоволновую-оптику,OM5 повышает ценностьблагодаря гарантированной полосе пропускания на более длинных волнах и расширенному радиусу действия.

Для каналов длиной более нескольких сотен метров или при планировании 800G и выше:одномодовое-волокноэто правильное направление. Все текущие и будущие стандарты IEEE для сетей от 100G до 800G включают однорежимные варианты, и для многих скоростей следующего-поколения это потребуется.

Стоит ли OM5 дополнительных затрат?

Кабели OM5 обычно стоят на 20–30% дороже, чем сам кабель OM4. Если учесть полную стоимость канала -, включая трансиверы SWDM -, надбавка может быть выше. Вопрос в том, даст ли вам эта премия что-то, что вы действительно будете использовать.

Если ваш план развития оптики включает дуплексные линии связи в стиле SWDM-и вам нужна дальность действия, которую OM5 обеспечивает на более длинных волнах, инвестиции оправданы. Вы платите за гарантированный уровень производительности, который OM4 не может обеспечить на длине волны 910–940 нм.

Если ваша дорожная карта не включает эту оптику, дополнительные затраты дадут вам возможность, которую вы никогда не сможете реализовать. В этом случае OM4 остается более практичным выбором и позволяет лучше сэкономить на другой инфраструктуре -.патч-корды, более чистая прокладка кабелей или резерв для будущей одномодовой миграции - могут быть более эффективным использованием бюджета.

Распространенные ошибки при указании OM5

Если предположить, что OM5 автоматически означает более быструю работу в сети.

Кабель сам по себе не обеспечивает повышения скорости. Преимущество достигается за счет сочетания волокна OM5 с совместимой многоволновой оптикой. Без подходящих трансиверов OM5 работает идентично OM4.

Игнорирование приемопередатчика в этом уравнении.

Мы видим это в решениях о закупках, когда команды указывают кабели OM5, но продолжают развертывать стандартные модули SR4 850 нм. Результатом являются инвестиции в кабельную систему премиум-класса без какого-либо выигрыша в производительности. Прежде чем указывать OM5, всегда проверяйте, что запланированные вами трансиверы работают в более широком диапазоне волн.

Рассматривать OM5 как формальный стандарт передачи Ethernet.

КакПримечания Fluke Networks в обзоре OM5, не существует стандартов передачи, специально обозначающих OM5 или SWDM. OM5 — это кабельная система, поддерживающая определенные проприетарные и пред-стандартные приложения -, а не универсальный новый уровень Ethernet.

Упущение обратной совместимости при планировании.

OM5 полностью обратно совместим со средами OM4 и OM3. Это делает поэтапную модернизацию практичной -: вы можете установить магистральные кабели OM5 сейчас и начать со стандартных трансиверов, а затем перейти на оптику SWDM. Но обратная совместимость не означает, что устаревшее оборудование внезапно обретет новую производительность.

Совместимость OM5 и сведения о разъемах

OM5 использует те же типы разъемов, что и OM3 и OM4. В большинстве развертываний центров обработки данных это означает:

• Дуплексные разъемы LCна патч-панелях и портах оборудования - стандартный интерфейс для трансиверов SWDM.
• Разъемы MPO/MTPдля магистральных магистральных кабелей, обычно конфигурации Base-8 или Base-12, которые разбиваются на LC в кросс-соединении.
• СтандартныйПолировка UPC (ультрафизический контакт)для многомодовых приложений.

Для OM5 не требуется никакого специального оборудования или полировки разъема. Единственное видимое отличие — это лимонно-зеленая цветовая маркировка на оболочках кабелей, наконечниках разъемов и корпусах адаптеров, которая соответствует рекомендациям TIA по идентификации широкополосных многомодовых кабелей.

Испытания потерь в полевом канале на длине волны 850 нм достаточно для проверки установок OM5 - в соответствии с действующими стандартами отдельное тестирование на длине волны 953 нм не требуется.

Часто задаваемые вопросы

Совместима ли OM5 с OM3 и OM4 обратно?

Да. OM5 соответствует всем спецификациям OM4 при длине волны 850 нм и полностью совместим с существующими многомодовыми средами OM3 и OM4. Вы можете комбинировать магистральные кабели OM5 с патч-кордами OM4 в одном канале, хотя для достижения наилучших характеристик SWDM рекомендуется использовать OM5 по всему каналу.

Могу ли я использовать волокно OM5 со стандартными трансиверами 850 нм?

Да, OM5 работает с любым трансивером, предназначенным для многомодового волокна 50/125 мкм. Однако при использовании модулей с одной-длиной волны 850 нм вы не увидите никакого преимущества в охвате или производительности по сравнению с OM4. Преимущество OM5 проявляется только при использовании многоволновой оптики, работающей в более широком диапазоне 850–953 нм.

Какие разъемы используются с оптоволокном OM5?

OM5 использует то же самоестандартные многомодовые разъемыкак OM3 и OM4 -, главным образом LC для дуплексных соединений и MPO/MTP для параллельной или магистральной кабельной разводки. Никакого специального соединительного оборудования не требуется.

Стоит ли OM5 своих денег за 400G?

Это зависит от конкретного стандарта 400G. Для 400GBASE-SR8 (который использует восемь параллельных линий на длине волны 850 нм) OM4 обеспечивает тот же радиус действия, что и OM5. Для 400GBASE-SR4.2 - первый стандарт IEEE, использующий многорежимный WDM - OM5, может обеспечить лучший охват и более предсказуемую производительность канала. Оцените, какой модуль 400G поддерживает ваш поставщик коммутатора.

Поможет ли OM5 сократить количество волокон в моем центре обработки данных?

Только в сочетании с SWDM или аналогичной многоволновой-оптической системой, в которой используется дуплексное волокно, а не архитектура параллельного волокна. Сокращение количества волокон обусловлено конструкцией трансивера, а не только типом кабеля. OM5 делает этот дуплексный мульти-подход жизнеспособным на больших расстояниях.

Чем OM5 отличается от одномодового оптоволокна с точки зрения надежности-в будущем?

Для очень длинных каналов или уровней скорости выше 400G:одномодовое-волокнопредлагает более четкий путь обновления. Одиночный-режим поддерживает все скорости IEEE Ethernet от 1G до 800G и выше без ограничений по расстоянию в типичных центрах обработки данных и кампусах. OM5 лучше всего подходит для организаций, приверженных многорежимной экосистеме, которым нужен лучший многомодовый вариант для развертываний с ограниченным-доступом и высокой{7}}плотностью.

Источники и ссылки

• Технический консорциум TIA по оптоволокну - TIA-492AAAE: Обзор стандарта OM5
• Многомодовое оптоволокно Corning - OM5: модное или популярное решение?
• Cisco -: понимание различий между многомодовым оптоволокном OM4 и OM5
• Fluke Networks - Как обстоят дела со стандартами кабелей OM5?
• TIA FOTC - Типы оптического волокна