มัลติไฟเบอร์มีข้อ จำกัด แบนด์วิดท์ เครือข่ายท้องถิ่นในปัจจุบันส่วนใหญ่ประกอบด้วยเส้นใยมัลติโหมด 90% เนื่องจากโรงงานผลิตเคเบิลใยแก้วนำแสงอัพเกรดเป็นสายเคเบิลใยแก้วนำแสงโหมดเดียวเราจึงต้องจัดเตรียมเส้นทางการถ่ายโอนเพื่อใช้อุปกรณ์เคเบิลใยแก้วนำแสงหลายโหมดที่ติดตั้งต่อไปให้ไกลที่สุด อย่างไรก็ตามหากใช้อุปกรณ์โหมดเดียวกับอุปกรณ์สายเคเบิลออปติคอลหลายโหมดที่มีอยู่จะมีปัญหาทางเทคนิค ปัญหาใหญ่ที่สุดคือ Modular Delay Difference (DMD) ซึ่งหมายความว่าเมื่อพัลส์เลเซอร์เวลาที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทำหน้าที่บนเส้นใยมัลติโหมดความแตกต่างของเวลาการแพร่กระจายของโหมดต่างๆในแสงจะทำให้เกิดการขยายพัลส์อย่างมีนัยสำคัญ
เพื่อแก้ปัญหานี้จัมเปอร์การแปลงโหมดได้รับการพัฒนาเพื่อแก้ปัญหาวิธีการใช้งานเครือข่าย Gigabit Ethernet ที่ใช้เครื่องส่งแบบเลเซอร์ ในฟิลด์แอปพลิเคชันนอกเหนือจากจุดประสงค์การออกแบบของอุปกรณ์ใยแก้วนำแสงที่ติดตั้งจัมเปอร์การแปลงโหมดเป็นวิธีการที่จะทราบระยะทางการขับขี่ของอุปกรณ์ ทำให้ลูกค้าสามารถอัพเกรดเทคโนโลยีฮาร์ดแวร์ได้โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการอัพเกรดอุปกรณ์ใยแก้วนำแสง นอกจากนี้จัมเปอร์สวิตช์โหมดช่วยเพิ่มคุณภาพของสัญญาณข้อมูลอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่เพิ่มระยะการส่งข้อมูล
จัมเปอร์ปรับโหมดคืออะไร?
สายแพทช์การแปลงโหมดหรือที่เรียกว่า mode conversion plug-in line (MCP) คือสายแพทช์หลายโหมดคู่ที่มีเส้นใยโหมดเดี่ยวขนาดเล็กที่จุดเริ่มต้นของความยาวการส่งสัญญาณ สายเคเบิลออปติคอลนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับการปล่อยแสงเลเซอร์และรับแบนด์วิดท์ที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้แบนด์วิดท์ที่มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับแบนด์วิดท์ที่วัดได้โดยวิธีการปล่อยก๊าซล้น MCP ช่วยให้เครื่องส่งเลเซอร์ทำงานที่อัตรากิกะบิตเมื่อใช้ไฟเบอร์มัลติโหมด จะไม่ถูก จำกัด ด้วยความแตกต่างของการหน่วงโมดูลัส ประเด็นสำคัญคือการกระตุ้นโหมดจำนวนมากขึ้นในเส้นใยและชั่งน้ำหนักระบบโหมด สภาวะการปล่อยก๊าซล้นจะกระตุ้นระบบโหมดอย่างมากซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการกระตุ้นขนาดใหญ่ของระบบแต่ละโหมดที่มีระดับพลังงานเดียวกันได้ เลเซอร์สามารถเปิดเป็นไฟเบอร์โหมดเดียวแล้วเชื่อมต่อกับไฟเบอร์แบบหลายโหมด จุดเชื่อมต่ออยู่นอกศูนย์กลางตามแกนไฟเบอร์ของไฟเบอร์โหมดเดียว วิธีนี้บรรลุวัตถุประสงค์ข้างต้น
เคล็ดลับ: จำเป็นต้องมีการชดเชยที่แตกต่างกันสำหรับเส้นใยมัลติโหมด 50µm และ 62.5µm วิศวกรพบว่าการชดเชย 17 ~ 23µm สามารถทำให้ได้แบนด์วิดท์เทียบเท่ากับโหมดที่มีประสิทธิภาพของวิธีการเปิดใช้งานมัลติโหมดโอเวอร์โฟลว์ 62.5µm การชดเชย 10 ~ 16µm จะดีกว่าสำหรับเส้นใยมัลติโหมด 50µm
หลักการพื้นฐานของแนวทางนี้คือสายเคเบิลออปติคอลจะปล่อยแสงเลเซอร์เข้าไปในส่วนเล็ก ๆ ของเส้นใยโหมดเดียว ปลายอีกด้านของใยแก้วนำแสงโหมดเดียวเชื่อมต่อกับส่วนหลายโหมดของสายเคเบิลออปติคอลและหักล้างจากกึ่งกลางของใยแก้วนำแสงหลายโหมด เครื่องรับส่งสัญญาณที่ใช้เส้นใยทั้งโหมดเดียวและหลายโหมด (เช่น 1000BASE-LX / LH, 10GBASE-LX4 และ 10GBASE-LRM) จำเป็นต้องใช้จัมเปอร์นี้ เมื่อปล่อยเลเซอร์เป็นไฟเบอร์แบบหลายโหมดตัวรับส่งสัญญาณสามารถสร้างสัญญาณที่ซับซ้อนซึ่งอาจทำให้เกิดความแตกต่างของความล่าช้าของโหมดซึ่งจะ จำกัด ระยะการส่งข้อมูลอย่างรุนแรง MCP ล้างสัญญาณต่างๆเหล่านี้และแก้ไขปัญหาที่ฝั่งผู้รับ นี่คือภาพแสดง MCP และวิธีการทั่วไปในการเชื่อมต่อกับโมดูลตัวรับส่งสัญญาณ หากจำเป็นสามารถเสียบระหว่างโมดูลตัวรับส่งสัญญาณและอุปกรณ์สายเคเบิลออปติคัลแบบหลายโหมดได้
ข้อกำหนดสำหรับการใช้ MCP ในระบบส่งกำลังแบบเลเซอร์
Gigabit Ethernet
ข้อกำหนดสำหรับ MCP ระบุไว้สำหรับตัวรับส่งสัญญาณ 1000BASE-LX / LH ที่ใช้การส่งผ่านหน้าต่าง 1300 นาโนเมตรและใช้กับมัลติโหมดไฟเบอร์ ห้ามมิให้ใช้ MCP ในหน้าต่าง 850nm ของลิงค์ 1000BASE-SX สำหรับแอปพลิเคชัน 1000BASE-LX / LH บน FDDI-level, OM1 และ OM2 fiber types จำเป็นต้องมี MCP ห้ามมิให้ใช้ MCP บน OM3 ที่เรียกว่า" ไฟเบอร์เลเซอร์ที่ปรับให้เหมาะสม" หมายเหตุ:
1. ในบางกรณีลูกค้าอาจมีประสบการณ์ดังกล่าวที่ลิงก์ทำงานได้ดีกับประเภทไฟเบอร์ OM1 หรือ OM2 ที่สูงกว่าระดับ FDDI และไม่มี MCP อย่างไรก็ตามควรสังเกตว่าสิ่งนี้ไม่ได้รับประกันว่าลิงก์สามารถรักษาสถานะที่ดีในการรันหลาย ๆ ครั้งได้ดังนั้นจึงยังคงแนะนำให้ใช้ MCP
2. หากไม่ได้ใช้ MCP ในแอปพลิเคชันที่ไม่ได้มาตรฐานอาจมีอันตรายโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสายจัมเปอร์เป็นประเภท FDDI-class หรือ OM1 ในตัวอย่างดังกล่าวกระแสไฟจะเชื่อมต่อโดยตรงกับเส้นใย 62.5µm ซึ่งอาจสูงถึงสองสาม dBm และเครื่องรับที่ใกล้ที่สุดจะอิ่มตัว สิ่งนี้จะนำไปสู่อัตราความผิดพลาดของบิตที่สูงขึ้นการสั่นของลิงก์การลดระดับสถานะของลิงก์และความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ในที่สุดกับอุปกรณ์
3. เมื่อลูกค้ายังไม่ต้องการใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสง MCP และลูกค้าใช้สายไฟเบอร์ออปติก OM3 โปรดวัดระดับพลังงานก่อนที่จะเสียบสายไฟเบอร์ออปติกเข้ากับเครื่องรับที่อยู่ติดกัน เมื่อกำลังไฟฟ้าที่วัดได้มากกว่า -3dBm ควรใช้ตัวลดทอน 1300nm, 5dB และเสียบเข้ากับแหล่งที่มาของตัวส่งสัญญาณโมดูลออปติคัลทั้งสองด้านของลิงค์
4. เพื่อความเรียบง่ายวิธีอื่นคือการใช้จัมเปอร์โหมดเดียวในที่เดียวกัน ไม่มีปัญหาความอิ่มตัวของเส้นใยโหมดเดี่ยว
10-Gigabit Ethernet
ข้อกำหนด MCP ระบุไว้สำหรับการส่งตัวรับส่งสัญญาณ 10GBASE-LX4 และ 10GBASE-LRM ในหน้าต่าง 1300 นาโนเมตรและการใช้งานบนเส้นใยแสงแบบมัลติโหมด ห้ามมิให้ใช้ MCP ในหน้าต่าง 850 นาโนเมตรบนลิงก์ 10GBASE-SR สำหรับการใช้งาน GBASE-LX4 และ 10GBASE-LRM บนระดับ FDDI ประเภทไฟเบอร์ OM1 และ OM2 จำเป็นต้องใช้ MCP ห้ามมิให้ใช้ MCP บน OM3 ที่เรียกว่า" ไฟเบอร์เลเซอร์ที่ปรับให้เหมาะสม"
ข้อสังเกตของ 10GBASE-LX4:
1. ในบางกรณีลูกค้าอาจมีประสบการณ์ดังกล่าวที่ลิงก์ทำงานได้ดีบนไฟเบอร์ชนิด OM2 ที่ไม่มี MCP แต่ถ้าไม่ได้ใช้ MCP ในประเภท FDDI-level หรือ OM1 fiber ความน่าจะเป็นของการทำงานของลิงค์ที่ดีจะต่ำมาก
2. เมื่อลูกค้ายังไม่ต้องการใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสง MCP บน OM2 และสำหรับลูกค้าที่ใช้สายไฟเบอร์ออปติก OM3 จำเป็นต้องใช้ตัวลดทอน 5dB ขนาด 1300 นาโนเมตรและวางไว้ที่ต้นทางของเครื่องส่งสัญญาณของโมดูลออปติคัล ทั้งสองด้านของลิงค์เพื่อหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวอาจทำให้เกิดการสั่นของลิงค์และทำให้อุปกรณ์เสียหายได้
3. เพื่อความเรียบง่ายวิธีอื่นคือการใช้จัมเปอร์โหมดเดี่ยวในที่เดียวกัน ไม่มีปัญหาความอิ่มตัวของเส้นใยโหมดเดี่ยว ควรสังเกตว่าเมื่ออุปกรณ์ 10GBASE-LX4 ใช้ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่เข้ากันได้กับ IEEE ระยะการส่งข้อมูลสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 10 กม.
ข้อสังเกตของ 10GBASE-LRM:
1. สำหรับลูกค้าที่ใช้ไฟเบอร์ชนิด OM3 ไม่ควรใช้ MCP ขอแนะนำอย่างยิ่งให้วัดระดับพลังงานก่อนที่จะใส่ใยเข้าไปในตัวรับสัญญาณที่อยู่ติดกัน เมื่อการวัดกำลังที่ได้รับเกิน 0.5dBm ควรใช้ตัวลดทอน 5dB ขนาด 1300 นาโนเมตรและติดตั้งที่แหล่งส่งสัญญาณของโมดูลออปติคัลทั้งสองด้านของลิงค์
2. เพื่อความเรียบง่ายวิธีอื่นคือการใช้จัมเปอร์โหมดเดียวในที่เดียวกัน ไม่มีปัญหาความอิ่มตัวของเส้นใยโหมดเดี่ยว ควรสังเกตว่าระยะการส่งข้อมูลของอุปกรณ์ 10GBASE-LRM สามารถเข้าถึงได้ 300 เมตรเมื่อใช้ไฟเบอร์โหมดเดียว
สิ่งที่ควรทราบเมื่อติดตั้ง MCP
เมื่อใช้ตัวรับส่งสัญญาณ 1000BASE-LX / LH, 10GBASE-LX4 และ 10GBASE-LRM ที่มีไฟเบอร์มัลติโหมด 62.5 หรือ 50µm แบบดั้งเดิมจะต้องติดตั้ง MCP ระหว่างตัวรับส่งสัญญาณและสายไฟเบอร์ออปติกแบบมัลติที่ปลายทั้งสองด้านของลิงก์ สำหรับลิงก์ทั้งหมดบน FDDI-level, OM1 และ OM2 fiber types จำเป็นต้องมี MCP แต่ห้ามใช้ MCP บน OM3 และแอพพลิเคชั่นประเภทไฟเบอร์ล่าสุด
ข้อสังเกต: ไม่แนะนำให้ใช้ตัวรับส่งสัญญาณ 1000BASE-LX / LH, 10GBASE-LX4 และ 10GBASE-LRM ที่มีมัลติโหมดไฟเบอร์และสายเคเบิลที่ไม่ใช่แพทช์เพื่อให้ได้การส่งผ่านลิงค์ที่สั้นมาก (หลายสิบเมตร) ผลของการทำเช่นนี้คือการเพิ่มอัตราความผิดพลาดของบิต (BER) และทำให้เครื่องรับเสียหาย
MCP ถูกติดตั้งระหว่างเครื่องส่งสัญญาณและแผงสายไฟ สำหรับอุปกรณ์ติดตั้งแต่ละเครื่องจำเป็นต้องมี MCP สองชุด เมื่อติดตั้งจัมเปอร์ให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้:
ขั้นตอนที่ 1: ใส่ขั้วต่อใยแก้วนำแสงโหมดเดียวลงในรูส่งของตัวรับส่งสัญญาณ
ขั้นตอนที่ 2: ใส่อีกครึ่งหนึ่งของขั้วต่อคู่ลงในรูรับของตัวรับส่งสัญญาณ
ขั้นตอนที่ 3: ที่ปลายอีกด้านของจัมเปอร์ให้ใส่ขั้วต่อหลายโหมดสองตัวเข้ากับแผงสาย
ขั้นตอนที่ 4: ทำซ้ำการดำเนินการจากขั้นตอนที่ 1 ถึงขั้นตอนที่ 3 เพื่อค้นหาตัวรับส่งสัญญาณตัวที่สองที่ปลายอีกด้านของลิงก์เครือข่าย
