101 Serie: Was ist modale Bandbreite? | www.flukenetworks.com

Blog

Zurück zu allen Blogs

101 Serie: Was ist modale Bandbreite?

Mark Mullins

Wenn wir den Begriff „Bandbreite“ hören, denken wir oft daran, wie viele Daten über einen Faser-Link gesendet werden können. Aber wenn wir uns Faserspezifikationen ansehen, sehen wir normalerweise eine Spezifikation für modale Bandbreite oder effektive modale Bandbreite (EMB). Diese Schlüsseleigenschaft der Multimode-Faser bezieht sich auf die Menge der Daten, die eine bestimmte Faser auf einer bestimmten Wellenlänge übertragen kann, und sie ist von einer anderen Eigenschaft abhängig – dem Differential Mode Delay (DMD).

In dieser 101 Reihe von Verkabelungs-Geschichten versuchen wir, ein wenig Sinn in die modale Bandbreite zu bringen.

DMD-abhängig

EMB wird als Megahertz über 1 Kilometer gemessen, ausgedrückt als MHz*km. Eine 200 MHz*km-Faser kann 200 MHz Daten bis zu einem Kilometer verschieben. Und es funktioniert umgekehrt – eine 200 MHz*km-Faser kann auch als Bewegen von 100 MHz Daten bis zu zwei Kilometer definiert werden. So unterstützt ein höheres EMB die Übertragung mit einer bestimmten Rate über längere Distanzen. Beispielsweise hat OM3 Fiber ein EMB von 2000 MHz*km, während OM4 über ein EMB von 4700 MHz*km verfügt. Dies ist sinnvoll, da OM3 10 GB nur bis zu 300 m unterstützen kann, während OM4-Fiber 10 GB bis zu 550 m unterstützen kann. Es muss beachtet werden, dass modale Bandbreite nicht vor Ort getestet werden kann – es ist eine auf Standards basierende Anforderung, und die Bewertung findet sich im Datenblatt des Anbieters.

Multimode-Faser GradientenindexprofilDie modale Bandbreite hängt von dem DMD einer Faser ab, dem primären Bandbreitenbegrenzungsfaktor vonMultimode-Faser. Wenn mehrere Licht-Moden durch eine Multimode-Faser laufen, laufen manche die Mitte hinunter, während andere näher an dem Kernmantel verlaufen. Die Moden am äußeren Rand werden als Moden höherer Ordnung bezeichnet, während die Moden nahe der Mitte des Kerns Moden niedrigerer Ordnung sind. Moden der höheren und niedrigeren Ordnung bewegen sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten, und DMD ist der Unterschied in der Laufzeit. Je kleiner das DMD, desto weniger verteilen sich die Lichtimpulse im Verlauf der Zeit und desto höher die Bandbreite.

Um DMD zu begrenzen, wird die heutige Multimode-Faser mit einem graduierten Faserindexprofil hergestellt, das einen parabolischen (d.h. symmetrischen Kurven-) Pfad erstellt. Dadurch verlaufen die Moden der niedrigeren Ordnung langsamer über die kürzere Strecke in der Nähe des Faserkerns, und die Moden der höheren Ordnung verlaufen schneller über weitere Entfernungen in der Nähe des Kernrands. Dies minimiert die zeitliche Verzögerung zwischen den Impulsen, wodurch das DMD verringert und eine höhere Bandbreite ermöglicht wird.

Es gibt zwei standardkonforme Optionen zum Testen der modalen Bandbreite – die minEMB-Methode und die DMD-Mask-Methode. Noch besser ist, wenn Faser-Hersteller sich auf beide Methoden verlassen.

Das Geheimnis von Min

Während DMD die Bandbreite beeinflusst, ist die gesamte Faserleistung auch eine Funktion der Transceiver-Lichtquellen. Mit höheren Geschwindigkeiten kam eine Verschiebung von langsameren und breiteren LED-Lichtquellen, die einen Faserkern fluteten, zu den laserbasierten Lichtquellen mit höheren Geschwindigkeiten wie VCSELs, die einen viel schmaleren Lichtstrahl emittieren. Standardkonforme VCSELs enthalten jedoch einen Bereich, in dem manche Laser die Leistung stärker auf die Mitte des Faserkerns konzentrieren könnten als andere, was zu unterschiedlichen Bandbreitenergebnissen auf derselben Faser führt. Tatsächlich gibt es 10 verschiedene, von TIA-Standards definierte VCSEL-Quellen, die den Bereich der zulässigen Leistungsmerkmale darstellen.

Um dieses Problem zu lösen, verwenden einige Faserhersteller eine minEMBc-Messung, die mit DMD-Berechnungen für alle zehn unterschiedlichen VCSEL-Optionen berechnet wird, wobei das niedrigste Ergebnis der Mindestleistung entspricht. Nach Meinung einiger Faserhersteller garantiert dies die Leistung über die gesamte Palette von normenkonformen Transceivern und wird daher als eine viel bessere Darstellung der Bandbreite betrachtet als der Blick auf DMD allein, der die verschiedenen VCSEL-Eigenschaften nicht in Betracht zieht.

Hinter der Maske

Andere Faserhersteller sind der festen Überzeugung, dass die DMD Mask-Methode ein besserer Weg ist, die Leistung einer Faser zu berechnen. Während sowohl minEMB als auch die DMD-Mask-Methode auf DMD-Messungen angewiesen sind, ist es die Art und Weise, wie diese Messung verwendet wird, die den Unterschied ausmacht.

Die DMD Mask-Methode vergleicht DMD-Testergebnisse mit einer Reihe von Spezifikationen, die als Vorlagen oder Masken bezeichnet werden, um zu bestimmen, ob die Faser die modale Dispersion effektiv steuert, wovon die tatsächliche Leistung abhängt. Um das EMB-Ziel für einen bestimmten Fasertyp zu erreichen, muss die Faser einer der DMD-Masken entsprechen. Gemäß den Standards erfüllt eine Faser, die einer der Masken für diesen Fasertyp entspricht, den erforderlichen Mindest-EMB.


 
 
Powered By OneLink