Многомодовый кабель с затуханием не более 2.4 дБ/км и 0.6 дБ/км

Вопрос № 456
06.10.2014

Для установки на объекте 680 м кабеля необходима следующая продукция:

Тип оптического волокна – многомодовое;
Класс многомодового волокна – не менее ОМ3;
Количество оптических волокон – не менее 48;
Оболочка кабеля из материала, не распространяющего горение;
Тип кабеля – для прокладки внутри зданий;
Затухание на 850 нм, дБ/км – не более 2,4;
Затухание на 1300 нм, дБ/км – не более 0,6.

Можете ли вы поставить такой кабель? Мне предложили оптические кабели Siemon OM3 и OM4:

9GD5H048G-T301MКабель XGLO оптический OM3 (SIEMON Europe) 48-FO, MM 50/125, внутр./наружный, Tight buffer, LSOH-3, чёрный (м)
9GD5H048G-T501MКабель XGLO оптический OM4 (SIEMON Europe) 48-FO, MM 50/125, внутр./наружный, Tight buffer, LSOH-3, чёрный (м)
9GG5L048G-T306MКабель XGLO оптический OM3 (SIEMON Europe) 48-FO, MM 50/125, внутр./наружный, Loose Tube, LSOH-1, синий (м)
9GG5L048G-T506MКабель XGLO оптический OM4 (SIEMON Europe) 48-FO, MM 50/125, внутр./наружный, Loose Tube, LSOH-1, синий (м)

Они соответствуют всем параметрам, кроме последних двух – у них затухание соответственно 3,0 и 1,0 дБ/км. Нам важно чтобы кабель соответствовал требованиям.

Вопрос не так прост, как кажется на первый взгляд. Приведенные вами значения встречаются в описаниях оптических кабелей, но не все производители при этом указывают, что эти затухания относятся к волокну не в составе кабеля, т.е. не прошедшему часть производственных процедур. На английском языке это называется uncabled fiber. Это затухание меньше, чем величины, которые приводятся для волокон, уже являющихся частью готового кабеля – cabled fiber. Для любых производственных процедур изготовители закладывают дополнительный допуск по характеристикам, здраво полагая, что при последующих этапах изготовления характеристики волокна могут несколько ухудшиться. Хотя размерность затуханий для волокна вне кабеля и волокна в составе кабеля одинакова, сравнивать эти параметры нельзя.

Мы проанализировали документы разных производителей оптических волокон, выложенные в открытом доступе. К примеру, в описании на волокна серии ClearCurve® производства Corning значатся следующие величины:

Технические параметры волокна Corning вне кабеля

К сожалению, нигде на той же странице (да и во всем цитируемом документе) не сказано, что эти величины относятся к uncabled fiber. Слова uncabled вообще нет во всей брошюре. В результате может создаться впечатление, будто параметры относятся к готовому кабелю и волокна Corning ClearCurve® лучше волокон других производителей, для которых указаны значения в 3.0 дБ/км и 1.0 дБ/км.

На самом же деле это не так. Характеристики современных оптических волокон определяются прежде всего физическими свойствами кварцевого стекла, независимо от изготовителя. Даже если волокна произведены разными компаниями – Corning, Draka, другими изготовителями – параметры волокон одного и того же типа можно считать практически одинаковыми. Все они изготовлены в соответствии с одними и теми же телекоммуникационными стандартами, действующими для всех производителей.

В цитируемом документе Corning страницей выше приводится следующий текст, где косвенно упоминается значение в 3.0 дБ/км, на сей раз уже относящееся к волокну в составе готового кабеля:

* Distances specified in the 40G/100G per IEEE 802.3ba standard are 150m on OM4 and 100m on OM3; Corning fibers are manufactured to tighter dispersion specifications and thereby support the extended distances shown in the table (assuming cable attenuation ≤3.0 dB/km and same 1.0 dB of connector loss for OM3 that the standard requires for OM4).
* Расстояния, указанные стандартом IEEE 802.3ba для приложений 40G/100G, составляют 150 м для волокна OM4 и 100 м для волокна OM3; волокна Corning производятся согласно строгим спецификациями по дисперсии и потому способны поддерживать увеличенные расстояния, приведенные в таблице (исходя из затухания кабеля ≤3.0 дБ/км и таких же потерь в 1.0 дБ на коннекторах для кабеля OM3, что стандарт требует для волокон OM4).

Для удобства мы выделили в документе Corning таблицу с параметрами красной рамкой, а процитированный выше текст – зеленой, можете ознакомиться со всем его содержанием. Другие производители могут в явном виде указывать в своих материалах, что затухание относится к волокну вне кабеля, причем численные значения величин могут быть даже более строгими – 2.1, 2.2, 2.3 дБ/км при 850 нм и 0.4, 0.5 дБ/км при 1300 нм, как, например, в таблице Draka:

Технические параметры волокна Draka вне кабеля

Все эти величины взяты не с неба и не по желанию изготовителя, а из стандартов. В документе Draka мы тоже выделили самые важные места цветом, в том числе текстовыделителем. Обратите внимание, что в этом документе производитель использует четкие обозначения: волокно вне кабеля называется Uncabled fiber, его затухание не превышает 2.1, 2.2, 2.3 дБ/км, в то время как для волокон в составе кабеля используется пометка cabled fiber и указано привычное обозначение ≤3.0 дБ.

Подводя итог первой части ответа, нужно подчеркнуть следующее:

  • Все многомодовые волокна в составе кабеля OM3-OM4 всех упоминавшихся производителей (Siemon, Corning, Draka) и других имеют затухание ≤3.0 дБ/км при длине волны 850 нм и ≤1.0 дБ/км при длине волны 1300 нм.
  • Все такие волокна изготавливаются производителями по одним и тем же стандартам, в качестве материала используется кварцевое стекло. Различия в волокнах одного и того же типа (например, OM3) от разных производителей в полевых условиях определить нельзя, да и в лабораторных условиях обычными средствами едва ли возможно.
  • Сами волокна в мире производит всего несколько заводов. Все остальные изготовители оптических кабелей покупают у них оптические волокна готовыми, а сами лишь добавляют оболочки и другие конструктивные элементы кабеля. В разных партиях оптического кабеля какого-либо производителя в зависимости от региона мира может использоваться оптическое волокно от разных поставщиков – например, в одном регионе Corning, в другом регионе Draka. При этом итоговые спецификации на волокна могут не отличаться ничем.

Таким образом, предложенные вам оптические кабели Siemon соответствуют всем приведенным вами характеристиками, в том числе и последним двум. Для справки приводим спецификации на кабели Siemon OM3 и OM4 с плотным буфером Tight Buffer и буфером Loose Tube.

Но еще важнее разобраться в том, какие численные параметры важны для будущей эксплуатации системы, и этому посвящена вторая часть нашего ответа. В ней мы проанализируем, насколько велик вклад волокна в бюджет оптических потерь в сравнении с другими причинами.

На расстоянии 680 м (исходим из того, что у вас одна магистраль и весь метраж кабеля пойдет на нее) взнос волокна с затуханием 3.0 дБ/км составит:

3.0 • 0.68 = 2.04 дБ

Даже если бы существовали кабели, волокно в составе которых имело бы затухание 2.4 дБ/км, то на 680 м вы получили бы потери:

2.4 • 0.68 = 1.632 дБ

Разница гипотетически позволила бы вам «отыграть» 0.408 дБ. Если на объекте остро стоит вопрос с потерями и надо вписаться в строгий бюджет затухания ВОЛС, всегда помните, что на коннекторах можно потерять или отыграть гораздо больше, чем на метраже кабеля. По стандарту обычное коннекторное соединение вносит потери до 0.75 дБ. Если учесть оба конца сегмента, то потери возрастут до 1.5 дБ. Обычные коннекторы LC производства компании Siemon вписываются в 0.5 дБ (на двух соединениях – в 1 дБ), и на этой паре соединений вы уже сэкономите больше, чем на кабеле – 0.5 дБ против гипотетических 0.408 дБ. Если же использовать новейшие разъемы с низкими потерями (серия Low Loss Connectivity), разработанные для центров обработки данных, то они дадут на каждом соединении максимум 0.15 дБ (соответственно, на двух соединениях 0.3 дБ), позволив отыграть уже 1.2 дБ. Это втрое больше, чем мог бы сэкономить кабель 2.4 дБ/км, если бы такой существовал.

И еще одно соображение. Если у вас магистраль действительно 680 м, возможно, стоило бы рассмотреть в качестве среды передачи одномодовое волокно, на случай использования в будущем 10-гигабитных приложений. Если метраж меньше 550, но больше 300 м (например, дважды по 340 м), то нужно закладывать кабель ОМ4, а не ОМ3. Про поддерживаемые расстояния для 10-гигабитных приложений можно прочесть в ответе на вопрос 386.

Москва +7 495 720 49 00 ics@icsgroup.ru
Санкт-Петербург +7 812 385 14 64 baltica@icsgroup.ru