Симплексные и дуплексные оптоволоконные кабели

Оптоволоконный кабель, также известный как оптический шнур, является основополагающим компонентом волоконно-оптических сетей. Существуют различные типы оптических кабелей , включая одномодовые, многомодовые, симплексные и дуплексные оптоволоконные кабели. Каждый тип оптоволоконного патч-корда предназначен для разных областей применения. Симплексное и дуплексное волокно: в чём разница? В этой статье мы рассмотрим симплексные и дуплексные оптоволоконные патч-корды. Сравнивая симплексные и дуплексные оптоволоконные кабели, Fiber-Mart даст несколько советов по выбору подходящего типа кабеля.

Симплексные и дуплексные оптоволоконные кабели

Симплекс против дуплекса

Прежде чем обсуждать симплексные и дуплексные оптоволоконные кабели, необходимо четко и глубоко разобраться в различиях между симплексом и дуплексом. Симплекс и дуплекс — это разные типы каналов связи в телекоммуникациях и компьютерных сетях, которые обеспечивают пути передачи информации. Согласно определению МСЭ-Т, симплексная схема — это схема, в которой сигналы могут передаваться только в одном направлении одновременно. Один конец является передатчиком, а другой — приемником, и это необратимо. С другой стороны, полнодуплексная система использует два волокна для связи. Это позволяет одному волокну передавать данные из точки A в точку B, а другому — из B в A. Таким образом, на обоих концах полнодуплексной системы есть как передатчики, так и приемники. В отличие от симплекса, дуплекс можно разделить на полудуплекс и полный дуплекс. Полудуплекс означает канал связи, в котором данные могут передаваться в обоих направлениях на несущей сигнале, но не одновременно. Один конец является передатчиком, а другой — приемником, и это может быть обратимым (это противоположность симплексу). Это делает его похожим на двустороннюю радиосвязь. Кроме того, полный дуплекс — это двусторонняя связь, осуществляемая по физическому каналу связи, который позволяет передавать данные в обоих направлениях одновременно.

Симплексное и дуплексное волокно: в чем разница?

Симплексные волоконно-оптические кабели

Симплексный  оптоволоконный кабель  состоит из одной одинарной нити стеклопластикового волокна и одной внешней оболочки. Симплексный оптоволоконный кабель чаще всего используется в приложениях, требующих только односторонней передачи данных. Цифровые считыватели данных, реле датчиков на межштатных автомагистралях, а также автоматические датчики скорости и ограничения скорости (для спортивных применений) — все это отличные области применения симплексного оптоволоконного кабеля. В симплексной оптоволоконной сети доступны симплексные одномодовые и симплексные многомодовые оптоволоконные кабели (например,  волокно OM1 62,5/125  и волокно OM2 50/125). Одномодовый симплексный оптоволоконный патч-корд — отличный вариант для создания кабельной сети, требующей передачи данных в одном направлении на большие расстояния. Поскольку этот симплексный оптоволоконный кабель переносит только один луч света за раз, он лучше подходит для передачи данных на большие расстояния. Симплексное многомодовое волокно имеет больший диаметр сердечника, что эффективно позволяет распространяться нескольким модам света. Из-за большего диаметра создается количество отражений света. Диаметр сердечника одномодового симплексного оптического патч-корда составляет 8–10 микрон, а многомодового симплексного оптического патч-корда — 50 или 62,5 микрон. По многомодовому  волокну  в каждый момент времени передается больше данных. Качество сигнала на больших расстояниях снижается из-за высокой дисперсии и затухания, характерных для этого типа волокна. Многомодовое волокно используется для передачи данных на короткие расстояния.

Дуплексные оптоволоконные кабели

Дуплексный оптоволоконный кабель состоит из двух стеклянных или пластиковых волокон и может рассматриваться как два симплексных кабеля. Этот дуплексный оптоволоконный кабель имеет тщательно структурированную структуру типа «зип-корд», которая чаще всего используется для дуплексной связи между устройствами, требующими одновременной двунаправленной передачи данных. (Одно волокно передает данные в одном направлении, а другое — в противоположном.) Для более крупных рабочих станций, оптоволоконных коммутаторов и серверов, оптоволоконных модемов и аналогичного оборудования, как правило, требуется дуплексный оптоволоконный кабель. Дуплексный оптоволоконный кабель также доступен в виде  одномодового дуплексного оптоволоконного кабеля  и многомодового дуплексного оптоволоконного кабеля. Полудуплексный и полнодуплексный — это два типа оптоволоконных дуплексных кабелей, которые используются в различных приложениях передачи данных.

Полудуплексные оптоволоконные кабели

Полудуплексный оптоволоконный кабель способен передавать сигнал в обоих направлениях, но только в одном направлении одновременно. В некоторых сетях передачи данных используются полудуплексные кабели, но это требование необходимо указать для всех узлов сети. Например, полудуплексный оптоволоконный кабель может использоваться в радиотелефонах полицейских машин, чтобы одновременно разговаривать только один человек.

Полнодуплексные оптоволоконные кабели

В полнодуплексных оптоволоконных кабелях данные передаются одновременно в двух разных направлениях по одному каналу связи. Примером может служить телефонная IP-связь, где участники разговора могут говорить и слышать друг друга одновременно, поскольку между ними существует два канала связи. Таким образом, использование полнодуплексного режима может повысить эффективность связи.

Симплексные и дуплексные оптоволоконные кабели

Как упоминалось выше, симплексный оптоволоконный кабель имеет только одно волокно в плотном буфере внутри кабельной оболочки. Защитная оболочка позволяет кабелю быть подключенным и обжатым до механического разъема. Однако дуплексный оптоволоконный патч-корд можно рассматривать как два симплексных кабеля, оболочки которых соединены полосой материала оболочки, некоторые дуплексные оптоволоконные соединительные кабели имеют зажимы на двух оптоволоконных разъемах с каждой стороны кабеля, чтобы объединить два разъема вместе. Ради использования меньшего количества исходного материала симплексный оптоволоконный кабель дешевле дуплексного оптического кабеля. Кроме того, симплексный оптоволоконный кабель использует только одну жилу волокна в одностороннем режиме передачи, в то время как дуплексный оптоволоконный кабель использует пару волокон в двунаправленном режиме передачи.

Как выбрать симплексные и дуплексные оптоволоконные кабели?

Одномодовые и многомодовые симплексные оптические патч-корды идеально подходят для приложений, требующих односторонней передачи данных. Они обычно используются для установления соединения между двумя двунаправленными приёмопередатчиками, которые часто разработаны с использованием одномодового волокна с LC-симплексным кабелем для согласования оптического интерфейса двунаправленных SFP/SFP+-модулей и их рабочих длин волн. Кроме того, симплексные двунаправленные WDM-мультиплексоры/демультиплексоры предназначены для передачи данных по одножильному волокну, что требует использования симплексных волоконно-оптических кабелей для объединения и разделения длин волн. Помимо этих компонентов, существует множество других компонентов, связанных с симплексными волоконно-оптическими решениями, такими как симплексные разветвители PLC (Planar Lightwave Circuit), оптические мультиплексоры ввода-вывода OADM (Optical Add Drop Multiplexers) и другие симплексные волоконно-оптические устройства.

С другой стороны, дуплексные оптоволоконные кабели обычно используются со стандартными оптическими трансиверами, такими как SFP, 10G SFP+, 40G QSFP+ и 100G QSFP28. Для передачи данных на большие расстояния, например, 40G-LR4 и 100G-LR4, подходят только дуплексные оптоволоконные кабели LC. При большом расстоянии между двумя устройствами дуплексное оптоволокно также используется в качестве межблочного или кросс-коннектора между оптоволоконными трансиверами и кассетами MPO/MTP.