सिंगल-मोड फ़ाइबर बनाम मल्टी-मोड फ़ाइबर

सिंगल -मोड फाइबर (एसएमएफ)

यह काम किस प्रकार करता है

सिंगल -मोड फ़ाइबर में एक कोर होता है जो उचित होता है8 से 10 माइक्रोमीटरचौड़ाई मनुष्य के बाल की चौड़ाई का लगभग एक - दसवां हिस्सा है। वह छोटा कोर ही कुंजी है। यह इतना छोटा है कि एक समय में प्रकाश की केवल एक किरण ही एक सिरे से दूसरे सिरे तक एक सीधी रेखा में घूम सकती है। क्योंकि सारी रोशनी एक ही रास्ते पर चलती है, सिग्नल तेज़ रहता है और बाहर नहीं फैलता है। यह कहा जाता हैमोडल फैलाव, और एकल -मोड फ़ाइबर में अनिवार्य रूप से ऐसा कुछ भी नहीं है।

इतने छोटे छिद्र से प्रकाश को अंदर धकेलने के लिए एसएमएफ को एक की आवश्यकता होती हैलेजर प्रकाश स्रोत. लेज़र बिल्कुल वैसी ही केंद्रित, संकीर्ण किरण उत्पन्न करते हैं जिसकी आपको आवश्यकता होती है। नकारात्मक पक्ष यह है कि लेज़र आधारित ट्रांसीवर की लागत मल्टी{4}} मोड सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले एलईडी या वीसीएसईएल स्रोतों से अधिक होती है। जैसा कि कहा गया है, किसी भी लिंक के लिए जिसे लंबी दूरी तय करने या बहुत अधिक बैंडविड्थ ले जाने की आवश्यकता होती है, प्रदर्शन अतिरिक्त लागत के लायक है।

यह कहाँ चमकता है: वास्तविक-विश्व उदाहरण

एकल -मोड फाइबर किसी भी अनुप्रयोग पर हावी होता है जहां सिग्नल को दूर तक यात्रा करने की आवश्यकता होती है। कुछ ठोस उदाहरण:

Google का वैश्विक फ़ाइबर नेटवर्क अपने सबमरीन केबल सिस्टम के लिए सिंगल मोड फ़ाइबर का उपयोग करता है, जिसमें अमेरिका और जापान को जोड़ने वाली 9,000 किमी से अधिक की FASTER केबल भी शामिल है। (स्रोत: गूगल क्लाउड ब्लॉग, 2022)

पूरे अमेरिका में AT&T के फाइबर से लेकर {{1} तक होम (FTTH) की तैनाती पूरी तरह से OS2 सिंगल मोड फाइबर पर निर्भर है, जो प्रति नोड 20 किमी या उससे अधिक की दूरी पर 1 जीबीपीएस और उससे अधिक की डेटा दरों का समर्थन कर सकता है। (स्रोत: एटी एंड टी इन्वेस्टर रिलेशंस, 2023)

AWS और Microsoft Azure द्वारा चलाए जाने वाले हाइपरस्केल डेटा सेंटर इंटर बिल्डिंग और कैंपस बैकबोन लिंक के लिए सिंगल {0}मोड फाइबर का उपयोग करते हैं, जहां 500 मीटर से अधिक की दूरी होती है।

स्रोत संदर्भ: Google इन्फ्रास्ट्रक्चर, AT&T FTTH श्वेतपत्र 2023, IEEE 802.3 मानक

OS1 और OS2 मानक

सिंगल -मोड फ़ाइबर दो मुख्य ग्रेड में आता है।ओएस1दीवारों, केबल ट्रे और बिल्डिंग राइजर के माध्यम से चलने वाले इनडोर उपयोग के लिए बनाया गया है। इसमें अधिकतम सिग्नल हानि 1.0 डीबी प्रति किलोमीटर है।ओएस2बाहरी प्रतिष्ठानों के लिए बनाया गया है जहां फाइबर को केबल जैकेट के अंदर ढीली ट्यूबों में संरक्षित किया जाता है। OS2 बहुत कम सिग्नल हानि प्राप्त करता है - 0.4 डीबी/किमी - से अधिक नहीं, यही कारण है कि इसका उपयोग लंबे कैंपस रन, शहर {5} चौड़े मेट्रो नेटवर्क और शहरों के बीच लंबे दूरी के लिंक के लिए किया जाता है।

यदि आप किसी परिसर में दो इमारतों के बीच फाइबर चला रहे हैं या दूरस्थ साइटों को जोड़ रहे हैं, तो OS2 लगभग हमेशा सही विकल्प है। OS1 तब समझ में आता है जब आप एक ही इमारत के भीतर केबल लगा रहे हों और प्रति मीटर लागत अधिकतम पहुंच से अधिक मायने रखती है।

मल्टी-मोड फ़ाइबर (एमएमएफ)

यह काम किस प्रकार करता है

मल्टी-मोड फ़ाइबर एक अलग दृष्टिकोण अपनाता है। इसका कोर बहुत बड़ा है -50 माइक्रोमीटरअधिकांश आधुनिक इंस्टॉलेशन में, या पुराने OM1 केबल में 62.5 µm। उस बड़े कोर के साथ काम करना आसान है: यह कम लागत से प्रकाश स्वीकार करता हैएलईडी या वीसीएसईएल स्रोतमहंगे लेजर के बजाय, और जब फाइबर सिरों को एक साथ जोड़ा जाता है तो यह अधिक क्षमाशील होता है।

ट्रेड{{0}ऑफ़ हैमोडल फैलाव. जब प्रकाश की कई किरणें एक ही कोर से थोड़े अलग कोणों पर यात्रा करती हैं, तो वे थोड़े अलग समय पर दूर के छोर पर पहुंचती हैं। कम दूरी पर, यह कोई समस्या नहीं है। लंबी दूरी पर, इसके कारण सिग्नल धुंधला हो जाता है और पढ़ना मुश्किल हो जाता है। यही मूल कारण है कि मल्टी-मोड फाइबर की दूरी सीमा होती है, चाहे आपके ट्रांसीवर कितने भी अच्छे क्यों न हों।

आधुनिक एमएमएफ एक वर्गीकृत {{0}इंडेक्स डिज़ाइन - का उपयोग करता है, कोर को इंजीनियर किया गया है ताकि केंद्र से दूर जाने वाली प्रकाश किरणें तेजी से आगे बढ़ें, जिससे उन्हें केंद्र के पास आने वाली किरणों के समान समय पर पहुंचने में मदद मिले। यह आंशिक रूप से मोडल फैलाव के लिए क्षतिपूर्ति करता है और यही कारण है कि नए OM ग्रेड OM1 की तुलना में बहुत बेहतर प्रदर्शन करते हैं।

OM मानक: OM1 से OM5 तक

ओएम वर्गीकरण प्रणाली (आईएसओ/आईईसी 11801 द्वारा परिभाषित) आपको बताती है कि एक मल्टी-मोड फाइबर कितनी बैंडविड्थ ले जा सकता है और कितनी दूर तक ले जा सकता है। प्रत्येक पीढ़ी पिछली से बेहतर है:

स्रोत: आईएसओ/आईईसी 11801:2017, टीआईए-492एएएई (ओएम5 मानक)

OM1 और OM2 वास्तव में केवल तभी प्रासंगिक हैं जब आप मौजूदा बुनियादी ढांचे के साथ काम कर रहे हों। किसी भी नए इंस्टालेशन के लिए, कम से कम OM3 से प्रारंभ करें। OM4 आज सबसे व्यापक रूप से स्थापित मानक है और लागत और प्रदर्शन के बीच अच्छा संतुलन बनाता है। यदि आप 40जी या 100जी गति की योजना बना रहे हैं और शॉर्ट वेव डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (एसडब्ल्यूडीएम) के माध्यम से कम फाइबर स्ट्रैंड का उपयोग करना चाहते हैं तो ओएम5 विचार करने योग्य है।

एक वास्तविक-विश्व उदाहरण:सिस्को के डेटा सेंटर डिज़ाइन गाइडनए 10जी और 25जी परिनियोजन के लिए आधार रेखा के रूप में ओएम4 की सिफारिश करें, अगले कुछ वर्षों में 100जी पर जाने की योजना बना रही साइटों के लिए ओएम5 की सिफारिश करें। (स्रोत: सिस्को डेटा सेंटर डिज़ाइन गाइड, 2023)

हेड-से-हेड तुलना

स्रोत: टीआईए-568.3-डी, आईएसओ/आईईसी 11801, आईईईई 802.3 ईथरनेट मानक

सही फाइबर कैसे चुनें

चुनाव तीन चीज़ों पर निर्भर करता है: दूरी, बैंडविड्थ और बजट। इसके बारे में सोचने का एक सरल तरीका यहां दिया गया है।

सिंगल -मोड फ़ाइबर का उपयोग करें जब:

आपका केबल रन 500 मीटर से अधिक लंबा है

आपको अभी या भविष्य में 100G, 400G, या उच्च गति - की आवश्यकता है

आप अलग-अलग इमारतों, परिसरों या दूरस्थ डेटा केंद्रों को जोड़ रहे हैं

आप एक फ़ाइबर {{0} से {{1} होम (FTTH) एक्सेस नेटवर्क का निर्माण कर रहे हैं

आप लंबी दूरी पर सबसे कम संभावित सिग्नल हानि चाहते हैं

मल्टी-मोड फ़ाइबर का उपयोग करें जब:

आपके सभी लिंक एक ही इमारत या छोटे परिसर में हैं (300-550 मीटर से कम)

आप घने डेटा सेंटर क्षैतिज केबलिंग का निर्माण कर रहे हैं जहां ट्रांसीवर लागत एक प्रमुख कारक है

आपकी लक्ष्य गति 10जी या 25जी (ओएम3/ओएम4) या कम पहुंच पर 100जी तक है (ओएम5)

आपको कई छोटे लिंक के लिए अग्रिम बजट यथासंभव कम रखना होगा

एक बात जो अक्सर लोगों को आश्चर्यचकित करती है: जबकि मल्टी{0}}मोड केबल की लागत सिंगल{1}मोड की तुलना में प्रति मीटर थोड़ी अधिक होती है,ट्रांसीवर बहुत सस्ते हैं. सैकड़ों छोटे कनेक्शन वाले डेटा सेंटर के लिए, ट्रांसीवर बचत तेजी से बढ़ती है। OM3/OM4 के लिए 10G SFP+ SR ट्रांसीवर की कीमत आम तौर पर लगभग $15-30 होती है, जबकि एक समकक्ष सिंगल मोड LR ट्रांसीवर $80-150 या अधिक चल सकता है। (स्रोत: फ़ाइबरस्टोर मूल्य निर्धारण डेटा, 2024; प्रमुख विक्रेताओं द्वारा सत्यापित)

दूसरी ओर, 10{1}}किमी बैकबोन लिंक के लिए, आपको अंत तक पहुंचने से बहुत पहले मल्टी{2}मोड सिग्नल को पुन: उत्पन्न करने के लिए सक्रिय उपकरण की आवश्यकता होगी, जबकि सिंगल{5}मोड बिना किसी परेशानी के पूरी दूरी तय करेगा। उस स्थिति में, सिंगल-मोड वास्तव में कुल मिलाकर सबसे सस्ता विकल्प है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

सिंगल -मोड और मल्टी{1}}मोड फाइबर के बीच मुख्य अंतर क्या है?

मूल आकार. सिंगल -मोड फाइबर में बहुत छोटा कोर (~9 µm) होता है जो केवल एक प्रकाश पथ की अनुमति देता है, जिससे यह बहुत कम सिग्नल हानि और लंबी दूरी तय करने की क्षमता देता है। मल्टी{4}}मोड फाइबर में एक बड़ा कोर (50 या 62.5 µm) होता है जो कई प्रकाश पथों का समर्थन करता है, जो दूरी को सीमित करता है लेकिन सस्ते ट्रांसीवर की अनुमति देता है।

मुझे सिंगल-मोड फ़ाइबर का उपयोग कब करना चाहिए?

किसी भी समय आपका केबल कुछ सौ मीटर से अधिक लंबा चलता है, या जब आपको 100G या 400G जैसी बहुत उच्च बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है। एकल {{3}मोड WAN कनेक्शन, लंबी दूरी के लिंक, मेट्रो नेटवर्क और फाइबर से लेकर {66 तक घरेलू तैनाती के लिए मानक है।

क्या मल्टी-मोड फ़ाइबर सिंगल-मोड से सस्ता है?

छोटे लिंक के लिए, हाँ - क्योंकि ट्रांसीवर की लागत बहुत कम होती है। लेकिन लंबे लिंक के लिए, सिंगल मोड कुल मिलाकर सस्ता पड़ता है क्योंकि आप सिग्नल बढ़ाने वाले उपकरण से बचते हैं जिसकी मल्टी मोड को आवश्यकता होती है। आपके द्वारा उपयोग की जा रही गति और उपकरण के आधार पर, ब्रेक-ईवन बिंदु लगभग 300-500 मीटर है।

OS1 और OS2 में क्या अंतर है?

दोनों एकल -मोड मानक हैं। OS1 1.0 डीबी/किमी तक सिग्नल हानि के साथ इनडोर, टाइट{3}}बफ़र केबल के लिए है। OS2 आउटडोर, ढीली ट्यूब केबल के लिए है, जिसमें 0.4 डीबी/किमी - का बहुत कम नुकसान होता है, जो इसे इमारतों और परिसरों के बीच लंबे समय तक चलने के लिए उपयुक्त बनाता है।

क्या मल्टी{0}}मोड फ़ाइबर 100G नेटवर्क को सपोर्ट कर सकता है?

हाँ, लेकिन केवल कम दूरी पर। SWDM (शॉर्ट-वेव डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग) का उपयोग करने वाला OM5 फाइबर 100G को 150 मीटर तक ले जा सकता है। किसी भी अधिक समय के लिए, आपको सिंगल-मोड फ़ाइबर की आवश्यकता है।

अंतिम विचार

न तो सिंगल {{0}मोड और न ही मल्टी{1}}मोड फ़ाइबर हर स्थिति में बेहतर है। वे विभिन्न कार्यों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

एकल-मोड फ़ाइबरआपको पहुंच और बैंडविड्थ देता है जिसका बहु-मोड आसानी से मिलान नहीं कर सकता। यदि आपका नेटवर्क इमारतों, परिसरों, या शहरों तक फैला हुआ है - या यदि आप 400जी और उससे आगे की योजना बना रहे हैं तो - सिंगल {{5}मोड सही आधार है।

मल्टी-मोड फ़ाइबरडेटा सेंटर सर्वर रूम और एंटरप्राइज़ लैन क्लोज़ेट्स जैसे छोटे, उच्च घनत्व वाले वातावरण के लिए लागत कम रखता है। 10जी से 100जी गति पर 500 मीटर से कम दूरी की किसी भी चीज़ के लिए, यह एक व्यावहारिक, अच्छी तरह से सिद्ध विकल्प है।

मेरी सामान्य सिफ़ारिश: यदि आपको भविष्य की दूरी या बैंडविड्थ आवश्यकताओं के बारे में कोई संदेह है, तो सिंगल{0}}मोड चुनें। केबल स्वयं महंगी नहीं है, और OS2 फ़ाइबर आसानी से मिल जाता है। आज ट्रांसीवर की लागत अधिक है, लेकिन कीमतें लगातार गिर रही हैं - और यदि आपकी आवश्यकताएं बढ़ती हैं तो आपको केबल को दोबारा खींचने की जरूरत नहीं पड़ेगी।

यदि आप एक नए डेटा सेंटर हॉल में केबल लगा रहे हैं या एक कैंपस लैन को अपग्रेड कर रहे हैं, जहां सभी रन स्पष्ट रूप से 300 मीटर से कम हैं, तो ओएम4 अभी भी 2024-2025 की तैनाती के लिए एक ठोस और लागत प्रभावी विकल्प है।

संदर्भ

• ISO/IEC 11801:2017 - ग्राहक परिसरों के लिए सामान्य केबलिंग

• टीआईए-568.3-डी - ऑप्टिकल फाइबर केबलिंग घटक मानक

• आईईईई 802.3 ईथरनेट वर्किंग ग्रुप मानक

• सिस्को डेटा सेंटर डिज़ाइन गाइड, 2023 संस्करण

• एटी एंड टी एफटीटीएच इन्फ्रास्ट्रक्चर श्वेतपत्र, 2023

• Google क्लाउड इंफ्रास्ट्रक्चर ब्लॉग, सबमरीन केबल सिस्टम, 2022

• फ़ाइबरस्टोर (FS.com) ट्रांसीवर मूल्य निर्धारण और संगतता डेटा, 2024