Şirketlerde fiber optik: Singlemode mu, multimode mu?

Kısa cevap: Mesafe için singlemode, kısa hatlar için multimode

OS2 kategorisindeki singlemode fiberler veriyi kilometrelerce taşır; bu yüzden binalar, lokasyonlar ve büyük üretim ya da depo alanları arasındaki bağlantılarda ilk tercihtir. Multimode fiberler (OM3, OM4, OM5) bir bina veya veri merkezi içindeki daha kısa hatlar için tasarlanmıştır. 10 Gbit/s hızda tipine göre yaklaşık 300 ila 400 metreye ulaşırlar.

Birçok şirket için OS2 bugün bina içinde de geleceğe hazır seçimdir, çünkü orada pratikte bir uzunluk sınırı koymaz ve gelecekteki veri hızlarını da taşır. Mevcut multimode hatlar genişletilecekse veya sunucu odasında çok sayıda kısa bağlantı gerekiyorsa multimode mantıklı olmaya devam eder. İş istasyonları ise ağ kablosu seçimi yazımızda anlattığımız gibi bakır kabloyla bağlanmaya devam eder.

Singlemode ve multimode arasındaki fark

Singlemode (tek modlu) ve multimode (çok modlu) fiber arasındaki fark çekirdektedir. Modern multimode fiberlerin 50 mikrometrelik bir çekirdeği vardır ve ışık bu çekirdekte mod adı verilen birçok farklı yoldan ilerler. Bu yolların uzunlukları farklı olduğu için mesafe arttıkça ışık darbeleri genişler (modal dispersiyon) ve bu da erişimi sınırlar. Singlemode fiberlerin yaklaşık 9 mikrometrelik çekirdeği ise yalnızca tek bir modu iletir. Bu, uzun mesafelere olanak tanır, ancak 1310 veya 1550 nanometrede çalışan hassas lazerler gerektirir; multimode ise genellikle 850 nanometrede daha uygun maliyetli ışık kaynaklarıyla çalışır.

Şirketlerde tipik kullanım alanları

• Katlar arası omurga: Ana dağıtım kabinetini kat dağıtım kabinetlerine bağlar. Uzunluğa ve genişleme planlarına göre multimode OM4 veya singlemode OS2.
• Binalar arası bağlantılar: Tercihen metal içermeyen dış ortam kablosu olarak döşenen singlemode OS2. Fiber, binaları elektriksel olarak birbirinden ayırır ve potansiyel farklarından kaynaklanan sorunları önler.
• Üretim alanları ve depolarda uzun hatlar: Bakırın 100 metrede bittiği yerde fiber, örneğin girişlerdeki veya yükleme rampalarındaki kameralar için uzaktaki switch'lere kadar mesafeyi aşar.
• Elektromanyetik parazitli ortamlar: Makinelerin, frekans dönüştürücülerin veya enerji kablosu güzergâhlarının yanında fiber optik, parazit alanlarından etkilenmez.
• Sunucu odası ve veri merkezi: Switch'ler, sunucular ve depolama sistemleri arasında kısa ve hızlı bağlantılar, çoğu zaman multimode ile.

İş istasyonları, telefonlar ve PoE cihazları ise bakır ağda kalır, çünkü fiber elektrik taşımaz ve uç cihazların neredeyse tamamında RJ45 port bulunur.

Konnektörler ve transceiver'lar

Standart LC, paralel iletim için MPO

Şirket ağlarında bugün standart LC duplex konnektördür, çünkü küçüktür ve yaygın SFP modüllere doğrudan uyar. SC konnektör daha çok eski tesisatlarda ve servis sağlayıcıların fiber bağlantılarında görülür. MPO konnektörler çok sayıda fiberi bir araya getirir ve özellikle veri merkezlerinde 40 veya 100 Gbit/s paralel iletim için kullanılır. Singlemode'da uç yüzeyin parlatma tipi de önemlidir: APC (yeşil, açılı parlatılmış) ve UPC (mavi) konnektörler asla birbirine bağlanmamalıdır.

Fibere ve dalga boyuna uygun transceiver

Fiber, switch'lere takılabilir modüller üzerinden bağlanır: 1 Gbit/s için SFP, 10 Gbit/s için SFP+, 25 Gbit/s için SFP28, 40 Gbit/s ve üzeri için QSFP türevleri. Modül adı fiber tipini gösterir: SR modüller 850 nanometrede multimode ile, LR modüller 1310 nanometrede singlemode ile çalışır. 1 Gbit/s'de bu modüllerin adı SX ve LX'tir. Bir hattın her iki ucunda da uyumlu modüller gerekir. Ayrıca switch üreticisinin üçüncü taraf modülleri destekleyip desteklemediğini kontrol edin.

Ekleme mi, hazır sonlandırılmış kablo mu?

Ekleme (splicing) yönteminde kablo sahada döşenir ve her fiber, fiber dağıtım panelinde fabrikada konnektör takılmış kısa bir fiber parçasına, yani pigtail'e füzyon ekleme ile birleştirilir. Bu yöntem uzunluk konusunda esnektir, ancak füzyon ek makinesi, ek kasetleri ve deneyim gerektirir. İyi yapılmış eklerin zayıflaması çok düşüktür, genellikle 0,1 dB'nin altındadır.

Hazır sonlandırılmış (pre-terminated) kablolar, fabrikada test edilmiş konnektörleriyle şantiyeye gelir. Montajda zaman kazandırırlar, ancak uzunluklarının tam olarak planlanması ve bir çekme aparatıyla dikkatlice döşenmeleri gerekir.

• Ekleme, uzun veya planlaması zor güzergâhlar, dış ortam kabloları ve çok fiberli hatlar için uygundur.
• Hazır sonlandırılmış kablo, örneğin sunucu odasında veya komşu odalar arasında olduğu gibi kısa ve net tanımlı güzergâhlar için iyi bir seçimdir.
• Her iki durumda da fiberler, çekme kuvvetine karşı korumalı ve fiber yönlendirmesi güvenli bir fiber dağıtım paneline yerleştirilmelidir.

Yedek fiber ve dokümantasyonu planlayın

Tipik bir 10 Gbit/s bağlantı, biri gönderme biri alma için olmak üzere iki fiber kullanır. Yalnızca bugün ihtiyaç duyulan sayıda fiber döşenirse yedeklilik, ek sistemler veya kopan bir fiber için hiçbir pay kalmaz. Ek fiberlerin maliyeti, planlama ve döşeme maliyetine kıyasla genellikle düşüktür.

• Bugünkü ihtiyacın en az iki katı fiber planlayın; binalar arası bağlantılarda daha fazlasını.
• Yedeklilik, kamera veya geçiş kontrolü gibi güvenlik sistemleri ve gelecekteki genişlemeler için ayrı fiberler ayırın.
• Fiber tipinden emin değilseniz singlemode ve multimode fiberleri bir arada içeren hibrit bir kabloyu değerlendirin.
• Fiber atamalarını, renk kodlarını, konnektör tiplerini ve kabinet konumlarını planlara işleyin.

Ölçüm: Zayıflama ve OTDR

Fiber hatlar kabulden önce ölçülür. Işık kaynağı ve güç ölçerle yapılan zayıflama ölçümü, tüm hat boyunca ne kadar ışık kaybolduğunu gösterir ve sonucu hesaplanmış bir sınır değerle karşılaştırır. OTDR ölçümünde ise bir optik zaman alanı reflektometresi fibere ışık darbeleri gönderir ve geri saçılan ve yansıyan ışığı değerlendirir. Böylece ekler, konnektörler, bükülmeler veya kırılmalar konumlarıyla birlikte görünür hale gelir.

• Her fiber için zayıflamayı ölçün ve fiber uzunluğu, konnektörler ve eklerden oluşan bütçeyle karşılaştırın.
• Daha uzun hatlarda ve binalar arası bağlantılarda OTDR ölçümlerini dokümantasyon ve ileride arıza tespiti için kullanın; uçlardaki konnektörlerin de değerlendirilmesi için başlangıç ve bitiş referans fiberleri (launch/receive) kullanın.
• Polariteyi kontrol edin: Gönderme ve alma fiberleri her iki uçta doğru eşleştirilmiş olmalıdır.
• Her takmadan önce konnektör uç yüzeylerini kontrol edin ve temizleyin. Kirlenme, sorunların sık görülen bir nedenidir.

Eksiksiz bir ölçüm raporunun neleri içermesi gerektiğini kablolama ölçüm raporları yazımızda okuyabilirsiniz.

Sonuç: Omurga için OS2, multimode'u yerinde kullanın

Binalar arası bağlantılar ve gelecek cihaz nesillerini de taşıyacak bir omurga için singlemode OS2 en mantıklı seçimdir. Multimode OM4 ise bina içindeki ve sunucu odasındaki kısa hatlar için iyi bir çözüm olmaya devam eder. Uyumlu bileşenler, yeterli yedek fiber ve özenli bir ölçüm belirleyicidir. Q-entra, fiber optiği yapısal kablolama hizmetinin bir parçası olarak planlar, kurar ve ağ altyapınıza entegre eder.