وضع واحد مقابل. كابلات الألياف المتعددة: دليل شامل للميزات والتكاليف والتطبيقات

فهم الأساسيات

الألياف الوضعية (SMF)

تحتوي الألياف الواحدة الواحدة على قطر أساسي صغير ، وعادة ما يكون حوالي 8-10 ميكرون ، مما يسمح للوضع واحد فقط من الضوء للانتشار. يقلل هذا التصميم من توهين الإشارة والتشتت ، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات المسافات الطويلة وعلى نطاق النطاق الترددي.

الألياف المتعددة (MMF)

تتميز الألياف المتعددة بقطر أساسي أكبر ، عادةً 50 أو 62.5 ميكرون ، مما يسمح بأنماط الضوء المتعددة للسفر في وقت واحد. في حين أن هذا يسمح بمعدلات بيانات أعلى على مسافات قصيرة ، إلا أنه يؤدي أيضًا إلى تشتت مشروط ، مما يحد من نطاقه الفعال.

الاختلافات الأساسية

القطر الأساسي وانتشار الضوء

• SMF: 8-10 Microns Core ؛ مسار ضوء واحد.

• MMF: 50 أو 62.5 Microns Core ؛ مسارات الضوء المتعددة.

يضمن جوهر SMF الأصغر أن ينتقل الضوء مباشرة إلى أسفل الألياف ، مما يقلل من الخسارة ويسمح بمسافات انتقال أطول. في المقابل ، يتيح قلب MMF الأكبر مسارات إضاءة متعددة ، والتي يمكن أن تسبب تشويه الإشارة على مسافات أطول.

مسافة الإرسال

• SMF: قادرة على نقل البيانات على مسافات تصل إلى 100 كم أو أكثر دون تدهور إشارة كبير.

• MMF: يدعم عادة المسافات التي تصل إلى 2 كم ، مع الأداء الأمثل في غضون 550 متر لتطبيقات 10GBE.

إن قدرة SMF على الحفاظ على سلامة الإشارة على مسافات طويلة تجعلها مناسبة للاتصالات وشبكات المسافات الطويلة. MMF أكثر ملاءمة للتطبيقات قصيرة المدى مثل مراكز البيانات والشبكات الشبكية.

عرض النطاق الترددي ومعدلات البيانات

• SMF: يدعم ارتفاع معدلات النطاق الترددي ومعدلات البيانات ، بما في ذلك 10 جيجابت في الثانية ، 40 جيجابت في الثانية ، و 100 جيجابت في الثانية ، على مسافات طويلة.

• MMF: يقدم معدلات بيانات عالية على مسافات أقصر ؛ على سبيل المثال ، يمكن لـ OM4 MMF التعامل مع 100 جيجابت في الثانية حتى 150 مترًا.

يقلل مسار الضوء المفرد من SMF التشتت ، مما يسمح بمعدلات بيانات أعلى على مسافات ممتدة. يمكن أن تؤدي مسارات الضوء المتعددة لـ MMF إلى تشتت مشروط ، مما يحد من عرض النطاق الترددي على تمتد أطول.

اعتبارات التكلفة

تكاليف الألياف والتركيب

• SMF: عمومًا أقل تكلفة للتصنيع ؛ ومع ذلك ، يتطلب التثبيت محاذاة دقيقة ومعدات متخصصة ، مما قد يزيد من تكاليف العمالة.

• MMF: أسهل في التثبيت مع متطلبات محاذاة أقل صرامة ، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف التثبيت.

تكاليف جهاز الإرسال والاستقبال والمعدات

• SMF: يستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال المستندة إلى الليزر ، والتي تكون أكثر تكلفة بسبب تعقيدها ودقتها.

• MMF: توظف أجهزة استقبال LED أو VCSEL ، والتي هي أقل تكلفة وكافية لتطبيقات المسافات قصيرة.

على الرغم من أن كابلات SMF نفسها قد تكون أرخص ، إلا أن تكلفة النظام الإجمالية يمكن أن تكون أعلى بسبب حساب أجهزة الإرسال والاستقبال المتوافقة ومتطلبات التثبيت. غالبًا ما يكون لأنظمة MMF تكاليف إجمالية لتطبيقات المسافات القصيرة.

التطبيقات وحالات الاستخدام

الألياف الوضع الفردي

• الاتصالات السلكية واللاسلكية: مثالية للتواصل لمسافات طويلة بين المدن أو البلدان.

• العمود الفقري عبر الإنترنت: يدعم نقل البيانات عالي السرعة عبر شبكات شاسعة.

• تلفزيون الكابل: ينقل الإشارات عبر مسافات طويلة مع الحد الأدنى من الخسارة.

الألياف متعددة الأدوار

• مراكز البيانات: يربط الخوادم والتخزين داخل نفس المنشأة.

• شبكات المنطقة المحلية (LAN): يسهل الاتصال داخل المبنى أو الحرم الجامعي.

• تطبيقات الصوت/الفيديو: يدعم نقل الإشارة عالية الجودة على مسافات قصيرة.

يعتمد الاختيار بين SMF و MMF على المتطلبات المحددة للتطبيق ، بما في ذلك المسافة وعرض النطاق الترددي وقيود الميزانية.

خاتمة

يتطلب الاختيار بين كبلات الألياف الواحدة والوضع الواحد وفهم شامل لاحتياجات التطبيق. SMF هو الخيار المفضل لمتطلبات المسافات الطويلة وعلى نطاق النطاق الترددي ، على الرغم من ارتفاع تكاليف المعدات. تقدم MMF حلاً فعالًا من حيث التكلفة للتطبيقات قصيرة المسافات ، مع تسهيل التثبيت ونفقات الإرسال والاستقبال المنخفضة. النظر بعناية في المسافة وعرض النطاق الترددي والميزانية سوف توجه الاختيار الأمثل لأي بنية تحتية للشبكة.