Brožura s přehledem všech designových řad vypínačů

Brožura s vypínači

Stáhnout brožuru (8,8 MB)

 

Maximální vložné útlumy (insertion loss) pro optické protokoly

V předchozím technickém článku Maximální přenosové vzdálenosti pro metalické a optické propojení LAN jsme hovořili o nejčastěji používaných protokolech pro strukturovanou kabeláž a maximálních přenosových vzdálenostech. Skoro všechny současné protokoly pro metalickou kabeláž využívají délku 100m, která byla před mnoha lety definována jako limit pro horizontální kabeláž. Naopak protokoly pro optickou kabeláž využívají různé vzdálenosti od 30m po 40km, protože jsou navrhované pro páteřní sítě, které jsou budovány pro různorodé potřeby. To znamená, že při návrhu páteřní sítě LAN, je důležité předem zvolit podporovaný protokol. Prvním kritériem je maximální vzdálenost. Druhým, neméně důležitým, je útlum (Insertion Loss).

 

VÝPOČET VLOŽNÉHO ÚTLUMU

 

Ve fázi návrhu LAN sítě se vypočítá kapacita sítě potřebná pro splnění požadovaného protokolu.

Vzorec je následující:

 

Celkový útlum = útlum konektoru + útlum spojky + útlum kabelu

 

Tabulka zobrazuje maximální přípustné hodnoty * pro klíčové komponenty:

Komponenta

Vlnová délka

Maximální útlum

Konektor

Všechny

0,75 dB

Spojka

Všechny

0,3 dB

Multimode kabely
(OM3, OM4)

850nm (base-S protokoly)

3,5 dB/km

1300nm (base-L protokoly)

1,5 dB/km

OS1 kabely

1310 a 1550nm

1 dB/km

OS2 kabely

1310 a 1550nm

0,4 dB/km

* Ve smyslu vzbuzujících norem

 

SINGLEMODE PROTOKOLY

 

Hlavním limitujícím faktorem přenosu singlemode protokolů je útlum optického vlákna. Jelikož pro OS1 byl definovaný útlum 1dB / km, a pro OS2 0,4dB / km, logicky z toho vyplývá, že OS2 můžeme využít na více než dvojnásobnou vzdálenost.

 

Zároveň to však znamená, že s optickými vlákny a konektory vyšší kvality, je možné překlenout ještě větší vzdálenosti: Normy to ale negarantují.

 

Tabulka 1: Maximálně vzdálenosti Singlemode protokolů.

Protokol

Typ vlákna

Maximální vzdálenost

Maximálny útlum kanálu

2-vláknové protokoly. Mohou fungovat na kabelech s SC, LC nebo jiným kompatibilním duplexním konektorem.

1000BASE-LX

OS1

2 km

4,56 dB

OS2

5 km

4,56 dB

10GBASE-LR

OS1

4200 m

6,20 dB

OS2

10 km

6,20 dB

10GBASE-ER

OS1

8900 m

10,9 dB

OS2

22 km

10,9 dB

40GBASE-LR4

OS1

4700 m

6,7 dB

OS2

10 km

6,7 dB

100GBASE-LR4

OS1

6300 m

8,3 dB

OS2

10 km

8,3 dB

 

MULTIMODE PROTOKOLY

 

Multimode protokoly jsou limitovány hlavně disperzí módů ve vláknech (menší při OM4 vláknech, větší při OM3 vláknech). Tím pádem použití systému s menším útlumem neumožní přenos na větší vzdálenost.

Při návrhu systémů postavanených na těchto protokolech si musíme dávat velký pozor, neboť využití komponent, které mají parametry ve smyslu norem, nemusí být pro správnou funkčnost vždy dostačující!

Tabulka 2: Maximální vzdálenosti Multimode protokolů

Protokol

Typ vlákna

Maximální vzdálenost

Maximální útlum kanálu

2-vláknové protokoly. Mohou fungovat na kabelech s SC, LC nebo jiným kompatibilním duplexním konektorem.

1000BASE-SX

OM3 / OM4

550 m

2,6dB

1000BASE-LX

OM3 / OM4

550 m

2.35dB

10GBASE-SR

OM3

300 m

2,6dB

OM4

400 m

2,6dB

8-vláknové protokoly. Vyžadují MPO konektor s 12-vláknovým optickým kabelem.

40GBASE-SR4

OM3

100 m

1,9 dB

OM4

150 m

1,5 dB

100GBASE-SR4

OM3

70 m (plán)

1,8 dB

OM4

100 m (plán)

1,9 dB

20-vláknové protokoly. Vyžadují dva MPO konektory s 12-vláknovým optickým kabelem.

100GBASE-SR10

OM3

100 m

1,9 dB

OM4

150 m

1,5 dB

 


PŘíkladová STUDIE:

 

Zákazník se rozhodne instalovat FTTD (Fiber-To-The-Desk, optické vlákno přivedeno až k pracovnímu stolu) s OM3 optickým vláknem. Vodorovná délka je 90m. Namísto klasického připojení uživatele na switch v podlahovým rozvaděči (FD) bude připojen přímo na vertikální páteřní síť. Aktivní zařízení jsou umístěna pouze v hlavním domovním rozvaděči (BD). Jejich počet je tím pádem zredukován pouze na 1 hlavní switch pro celou budovu namísto switchů umístěných na každém podlaží.

 

Schéma 1: Patchovaný kanál pro centralizovanou optickou kabeláž ve shodě s ISO 11801.

Další podmínky:

  •      Horizontální kabel 90 m
  •      Vertikální páteřní kabel 200 m
  •      Tři optické patch kabely, celkem 10 m
  •      V přenosovém kanálu jsou použity má 4 duplexní optické spojky (body v aktivních zařízeních se nepočítají) a žádné pasivní spoje.
  •      Cíl je využívání 10GBASE-SR na vlnové délce 850 nm.


Pomocí zmíněného vzorce vypočítáme:

 

Celkový útlum = útlum konektoru + útlum spojky / sváru + útlum kabelu
Celkový útlum = (0,75 x 4) + (0 x 0,3) + (0,3 x 3,5) = 4,05 dB

Na první pohled je zřejmé, že maximální útlum ve smyslu normy 2,6 dB je daleko překročen - a to při dodržení maximální vzdálenosti 300m a použití komponent, jejichž parametry vyhovují normám!
Netřeba však propadat panice. Většina značkových výrobců dodává komponenty, které převyšují minimální požadavky uvedené v normách. Útlum nižší než 3 dB / km při 850nm pro kabely nebo jako 0,4 dB pro konektory není raritou. Při použití takových komponentů vypočítáme následující hodnoty:

Celkový útlum = (0,4 x 4) + (0 x 0,3) + (0,3 x 3) = 2,5 dB

Z toho vyplývá, že můžeme garantovat funkčnost přenosového protokolu, pokud využijeme komponenty od značkových výrobců, kteří většinou překračují minimální požadavky norem. Garance samozřejmě poskytuje daný výrobce.

 


ZávĚr:

 

Optické protokoly jsou limitovány vzdáleností a útlumem. Normy definují pouze minimální požadavky pro komponenty, přičemž garantovaný přenos určitých protokolů je možné zajistit pouze s použitím značkových komponent, které překračují minimální hodnoty z norem. Při návrhu je nutné vždy počítat hodnotu útlumu systému, a na jejím základě vybrat správné komponenty.



 

Gautier Humbert, RCDD

Business Development
Manager,
Structured Cabling Solutions
East and Central Europe