Оптический кабель на 4 волокна, соответствующий рекомендации ITU-T G.651, представляет собой многомодовое волоконно-оптическое решение, предназначенное для передачи сигналов на короткие и средние дистанции в инфраструктуре локальных сетей (LAN), центров обработки данных (ЦОД), систем видеонаблюдения и промышленных сетей. Данная спецификация определяет параметры градиентного многомодового оптического волокна с диаметром сердцевины 50 мкм и оболочки 125 мкм, оптимизированного для работы на длине волны 850 нм и 1300 нм.
Типичный кабель на 4 волокна G.651 имеет сложную многослойную конструкцию, обеспечивающую механическую прочность, защиту от внешних воздействий и долговечность. Конструкция может варьироваться в зависимости от условий прокладки (внутренняя, внешняя, подземная, подвесная).
Волокно, стандартизированное по G.651, характеризуется следующими критически важными для проектирования сети параметрами.
| Параметр | Длина волны | Типичное значение | Примечание |
|---|---|---|---|
| Диаметр сердцевины | Не зависит | 50.0 ± 2.5 мкм | Совместимо с большинством современных источников излучения (VCSEL). |
| Диаметр оболочки | Не зависит | 125.0 ± 1.0 мкм | Стандартный размер для соединения со всеми типами оптических разъемов. |
| Затухание (максимальное) | 850 нм | ≤ 2.4 дБ/км | Фактическое затухание у современных волокон обычно 2.0-2.2 дБ/км. |
| Затухание (максимальное) | 1300 нм | ≤ 0.7 дБ/км | Фактическое затухание часто около 0.5-0.6 дБ/км. |
| Ширина полосы пропускания (минимум) | 850 нм | ≥ 500 МГц·км | Для современных версий волокна (OM2) значение достигает 2000 МГц·км. |
| Ширина полосы пропускания (минимум) | 1300 нм | ≥ 500 МГц·км | Для OM2 — 600 МГц·км. |
| Числовая апертура (NA) | Не зависит | 0.200 ± 0.015 | Определяет угол ввода излучения и эффективность соединения. |
Важно отметить, что современные многомодовые волокна, используемые в кабелях, часто соответствуют более новым стандартам ISO/IEC 11801 (OM2, OM3, OM4), которые являются развитием G.651 и обеспечивают значительно более высокую полосу пропускания за счет оптимизации профиля показателя преломления. Волокно OM3/OM4 с лазерной оптимизацией (850 нм) является де-факто стандартом для высокоскоростных каналов в ЦОД.
Кабель на 4 волокна G.651 является базовым строительным блоком для сегментов сети, где требуется резервирование каналов (например, 2 волокна на передачу, 2 на прием) или разделение потоков данных. Четыре волокна представляют собой оптимальный баланс между пропускной способностью и стоимостью для множества задач.
При проектировании линии связи на основе кабеля с волокном G.651 необходимо выполнить расчет, чтобы убедиться, что суммарные потери в линии не превышают допустимый бюджет потерь передающего оборудования. Формула расчета:
Общие потери (дБ) = Потери в кабеле (дБ/км км) + Потери на разъемах (дБ кол-во) + Потери на сварках (дБ
Типичные значения потерь для компонентов:
Для кабеля на 4 волокна наиболее распространены коннекторы типа LC (на 1 волокно, компактные) и MTP/MPO (на 12 или 24 волокна, для параллельной оптики). Для оконцовки 4 волокон часто используют дуплексные LC-коннекторы (2 штуки) или индивидуальные SC/LC коннекторы.
Минимальный радиус изгиба при прокладке (кратковременный) обычно составляет 15-20 внешних диаметров кабеля, при длительной эксплуатации — не менее 10 внешних диаметров. Нарушение этого требования ведет к увеличению затухания и потенциальному разрушению волокна. Для кабелей с внешней оболочкой из PE важно использовать УФ-стабилизированные материалы при открытой прокладке.
| Тип волокна | Стандарт | Длина волны, нм | Типовая дистанция для 10G Ethernet | Ключевые преимущества | Недостатки |
|---|---|---|---|---|---|
| Многомодовое 50/125 (OM3) | G.651, ISO/IEC OM3 | 850 (основная) | до 300 м | Высокая полоса, низкая стоимость трансиверов (SFP+), простота монтажа. | Ограниченная дальность, модальная дисперсия. |
| Многомодовое 62.5/125 (OM1) | G.651.1 | 850 / 1300 | до 33 м | Высокая апертура, историческое распространение. | Низкая полоса, устаревший стандарт. |
| Одномодовое 9/125 (G.652.D) | G.652 | 1310 / 1550 | до 40 км и более | Неограниченная полоса, огромные дистанции, будущепрочность. | Высокая стоимость активного оборудования (лазеры), более сложный монтаж. |
Рекомендация ITU-T G.651 является более общим стандартом, описывающим параметры градиентного многомодового волокна 50/125. Стандарты ISO/IEC OM2, OM3, OM4 — это более современные и строгие классификации, определяющие, в первую очередь, минимальную полосу пропускания на длине волны 850 нм. Волокно OM3/OM4 — это эволюция G.651 с лазерной оптимизацией, обеспечивающая полосу в 2000 МГц·км и 4700 МГц·км соответственно. Кабель может быть одновременно сертифицирован и по G.651, и по OM4.
Да, но с критически важными оговорками. Для скоростей 40G и 100G Ethernet по многомодовому волокну используется технология параллельной оптики, требующая одновременной передачи по 8 или 20 волокнам соответственно. Кабель на 4 волокна физически не может обеспечить такое количество параллельных каналов. Однако, если в проекте используются технологии CWDM или переключение на одномодовую оптику, то 4 волокна могут быть частью более сложной инфраструктуры. Для прямой передачи 40/100G по многомодоволокну необходим кабель с 8, 12 или 24 волокнами, причем сами волокна должны быть категории OM3 или OM4.
Максимальная длина определяется не кабелем как таковым, а используемым типом волокна (OM2/OM3/OM4), длиной волны передатчика (850 нм или 1300 нм) и скоростью передачи данных. Например, для 1 Gigabit Ethernet (1000BASE-SX) на волокне OM2 (850 нм) максимальная дистанция составляет 550 м, а для 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-SR) на том же волокне — только 82 м. Для точного расчета необходимо руководствоваться стандартами IEEE 802.3 и техническими характеристиками устанавливаемого активного оборудования.
Если в существующей сети повсеместно используется устаревшее волокно 62.5/125 (OM1), то вставка сегмента с волокном 50/125 (OM3/OM4) создаст неоднородность, приводящую к дополнительным потерям на стыке из-за разницы в числовой апертуре. Для модернизации высокоскоростных участков (например, магистралей между коммутаторами) допустимо прокладывать новый кабель 50/125 с полным переоборудованием концов линии. Для смешанного использования необходим тщательный расчет потерь. В новых проектах рекомендуется использовать только волокно 50/125 категории OM3/OM4.
Для монтажа (сварки) кабеля с волокном 50/125 мкм используется стандартное оборудование для сварки оптических волокон. Ключевой момент — корректная настройка сварочного аппарата на тип волокна (MMF, 50/125). Для тестирования после монтажа необходим оптический тестер (рефлектометр OTDR) с многомодовым модулем, работающим на соответствующих длинах волн (850 нм и 1300 нм). Для сертификации каналов СКС также используются источники излучения и измерители мощности (комплект OLTS) в соответствии со стандартами.
Кабель оптический на 4 волокна с волокном типа G.651 (50/125 мкм) остается востребованным и технически обоснованным решением для построения сегментов корпоративных, промышленных и телекоммуникационных сетей средней протяженности. Его выбор должен основываться на четком понимании текущих и будущих требований к пропускной способности, что определяет необходимую категорию волокна (OM2, OM3, OM4). Правильный расчет оптического бюджета, учет условий прокладки и применение качественных компонентов для оконцовки являются обязательными условиями для создания надежной и производительной волоконно-оптической линии связи. При проектировании новых объектов следует отдавать предпочтение кабелям с лазерно-оптимизированным волокном OM3/OM4 для обеспечения запаса по полосе пропускания и поддержки современных протоколов передачи данных.