زمانی که قصد راه اندازی شبکه دارید یا می خواهید اینترنت پرسرعت را به ساختمان خود بکشید، اولین سوالی که پیش می آید این است: کدام نوع فیبر را انتخاب کنیم؟ شاید برایتان پیش آمده که فروشنده از شما پرسیده سینگل مود می خواهید یا مالتی مود، و شما هم گیج شده باشید. در این مطلب قصد داریم با زبانی ساده این دو را با هم مقایسه کنیم و بگوییم هرکدام برای چه شرایطی مناسب هستند.
اصلا کابل فیبر نوری چیست؟
وقتی صحبت از انتقال اطلاعات با سرعت بالا می شود، کابل فیبر نوری اولین گزینه ای است که به ذهن می رسد. این کابل ها از رشته های شیشه ای یا پلاستیکی بسیار نازک ساخته شده اند که داده ها را به شکل پالس های نوری جابجا می کنند. این روش انتقال سرعت بسیار بیشتری نسبت به کابل های مسی دارد و مشکل تداخل الکترومغناطیسی هم در آن وجود ندارد. همین دلیل کافی است که بدانید چرا امروزه اکثر شبکه های بزرگ دنیا از فیبر استفاده می کنند.
ساختار یک کابل فیبر نوری معمولا از سه بخش اصلی تشکیل شده است. بخش مرکزی که به آن کور می گویند، همان قسمتی است که نور از داخل آن عبور می کند. دور این بخش یک لایه به نام کلدینگ قرار دارد که وظیفه اش بازتاب نور به داخل کور است تا نور از مسیر خارج نشود. لایه سوم هم پوشش محافظ است که از آسیب های فیزیکی جلوگیری می کند. این ساختار ساده اما دقیق باعث شده فیبر بتواند اطلاعات را با کمترین افت و بیشترین سرعت انتقال دهد.
تفاوت اصلی سینگل مود با مالتی مود کجاست؟
فیبر نوری سینگل مود و فیبر نوری مالتی مود اصولا در قطر هسته مرکزی شان با هم فرق دارند. این تفاوت در قطر باعث می شود رفتار نور در داخل هر کدام متفاوت باشد. در فیبر سینگل مود قطر هسته حدود 9 میکرومتر است که بسیار نازک است، در حالی که مالتی مود معمولا قطری بین 50 تا 62.5 میکرومتر دارد. این اختلاف ساده در اندازه تاثیر زیادی روی عملکرد کلی کابل دارد.
در فیبر نوری سینگل مود به خاطر باریک بودن هسته، تنها یک مسیر نوری در داخل کابل وجود دارد. همین موضوع باعث می شود نور مستقیم حرکت کند و پراکندگی نداشته باشد. در مقابل، فیبر نوری مالتی مود به دلیل قطر بزرگتر، اجازه می دهد نور از چندین مسیر مختلف عبور کند. این چند مسیری بودن ممکن است مزیت به نظر برسد اما در فواصل طولانی مشکل ساز می شود.
چرا سینگل مود برای مسافت های زیاد بهتر است؟
وقتی نور از چندین مسیر عبور می کند، هر پرتو با سرعت متفاوتی به مقصد می رسد. این اختلاف در زمان رسیدن باعث می شود سیگنال کمی مخدوش شود و این همان چیزی است که ما به آن پراکندگی مودال می گوییم. در مسافت های کوتاه این موضوع مشکل خاصی ایجاد نمی کند، اما هرچه فاصله بیشتر شود، این پراکندگی بیشتر می شود و کیفیت سیگنال افت پیدا می کند.
فیبر نوری سینگل مود این مشکل را ندارد چون نور فقط از یک مسیر مستقیم حرکت می کند. همین ویژگی باعث شده این نوع فیبر بتواند اطلاعات را تا فواصل 40 کیلومتر و حتی بیشتر منتقل کند بدون اینکه نیاز به تقویت کننده سیگنال داشته باشد. برای مثال اگر می خواهید دو ساختمان در دو شهر مختلف را به هم وصل کنید، سینگل مود گزینه طبیعی شماست. شرکت های مخابراتی هم معمولا برای شبکه های بین شهری از همین نوع استفاده می کنند.
مالتی مود برای کجاها مناسب است؟
حالا شاید فکر کنید پس چرا اصلا فیبر نوری مالتی مود تولید می شود؟ جواب ساده است: برای مسافت های کوتاه و در محیط هایی که سرعت بالا لازم است اما فاصله زیاد نیست، مالتی مود انتخاب عاقلانه تری است. قیمت این فیبرها کمتر از سینگل مود است و تجهیزات فرستنده و گیرنده آن ها هم ارزان تر هستند. این موضوع باعث می شود برای شبکه های داخلی ساختمان ها، دیتاسنترها و پردازشگاه های محلی، مالتی مود گزینه مقرون به صرفه تری باشد.
در یک ساختمان اداری که می خواهید طبقات مختلف را به هم متصل کنید، فیبر نوری مالتی مود کاملا کافی است. معمولا فاصله بین طبقات بیشتر از چند صد متر نمی شود و در این فواصل مالتی مود عملکرد عالی دارد. همچنین در شبکه های محلی (LAN) که سرعت انتقال داده اهمیت دارد اما فاصله محدود است، این نوع فیبر کاربرد زیادی پیدا کرده است. دانشگاه ها، بیمارستان ها و مجتمع های تجاری معمولا از مالتی مود برای شبکه داخلی خود استفاده می کنند.
هزینه و بودجه را چطور در نظر بگیریم؟
یکی از مهم ترین عوامل در انتخاب بین این دو نوع کابل فیبر نوری موضوع هزینه است. خود کابل سینگل مود معمولا کمی گران تر از مالتی مود است، اما اختلاف قیمت چندان زیاد نیست. تفاوت اصلی در تجهیزات جانبی است. ماژول های فرستنده و گیرنده لیزری که برای سینگل مود استفاده می شوند، قیمت بیشتری دارند چون دقت بالاتری در ساخت آن ها لازم است. این ماژول ها باید نور را با دقت خیلی بالا به داخل هسته 9 میکرومتری تزریق کنند.
در مقابل فیبر نوری مالتی مود با فرستنده های LED کار می کند که ساده تر و ارزان تر هستند. اگر پروژه شما در مقیاس کوچک است و بودجه محدود دارید، مالتی مود انتخاب منطقی تری است. اما اگر قصد دارید شبکه ای بسازید که سال ها عمر کند و احتمالا در آینده نیاز به افزایش سرعت یا گسترش فاصله داشته باشید، سرمایه گذاری روی سینگل مود ارزشش را دارد. درست مثل خرید یک محصول با کیفیت که در بلندمدت صرفه اقتصادی بیشتری دارد.
سرعت انتقال داده چطور است؟
هر دو نوع فیبر نوری سینگل مود و فیبر نوری مالتی مود سرعت های بسیار بالایی را پشتیبانی می کنند. امروزه فیبرهای مالتی مود می توانند سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه و حتی 40 گیگابیت بر ثانیه را در فواصل کوتاه حمل کنند. این سرعت برای اکثر کاربردهای اداری و تجاری کاملا کافی است. اما محدودیت اصلی این است که با افزایش فاصله، سرعت قابل دستیابی کاهش پیدا می کند.
فیبر نوری سینگل مود در این زمینه برتری کامل دارد. این فیبرها می توانند سرعت 100 گیگابیت بر ثانیه و حتی بیشتر را در فواصل خیلی طولانی حفظ کنند. اپراتورهای بزرگ اینترنتی که شبکه های بین المللی دارند، از سینگل مود استفاده می کنند تا بتوانند ترافیک عظیم داده را بین کشورها و قاره ها منتقل کنند. اگر کسب و کار شما به سرعت های بسیار بالا نیاز دارد یا احتمال رشد سریع را دارد، سینگل مود آینده نگرانه تر است.
نصب و تعمیر کدام یک راحت تر است؟
از نظر نصب، فیبر نوری مالتی مود کمی ساده تر است. به خاطر قطر بزرگتر هسته، دقت کمتری برای اتصال کانکتورها لازم است و احتمال خطا در نصب کمتر می شود. این موضوع برای تکنسین ها مهم است چون زمان نصب کوتاه تر می شود و احتمال نیاز به تنظیم مجدد هم کاهش پیدا می کند. همچنین تجهیزات مورد نیاز برای تست و اندازه گیری مالتی مود ارزان تر و در دسترس تر هستند.
فیبر نوری سینگل مود نیاز به دقت بیشتری در زمان نصب دارد. چون هسته بسیار نازک است، کوچکترین عدم تراز بین دو انتهای فیبر می تواند باعث افت سیگنال شود. تکنسین ها باید از تجهیزات دقیق تری استفاده کنند و زمان بیشتری برای اطمینان از کیفیت اتصال صرف می شود. اما در بلندمدت، این فیبرها معمولا مشکلات کمتری دارند چون کمتر در معرض پراکندگی سیگنال قرار می گیرند. اگر نصب را به متخصصان حرفه ای بسپارید، این موضوع نگرانی خاصی نیست.
رنگ بندی کابل ها چطور است؟
یکی از راه های ساده برای تشخیص کابل فیبر نوری سینگل مود از مالتی مود، رنگ پوشش خارجی آن هاست. معمولا فیبر سینگل مود با رنگ زرد تولید می شود و این استاندارد بین المللی است. وقتی در یک دیتاسنتر کابل زرد رنگ می بینید، تقریبا مطمئن هستید که با سینگل مود طرف هستید. این رنگ بندی به متخصصان کمک می کند تا در شبکه های بزرگ و پیچیده سریع تر نوع کابل را تشخیص دهند.
فیبر نوری مالتی مود معمولا با رنگ های نارنجی یا آبی فیروزه ای عرضه می شود. نارنجی مربوط به استاندارد OM1 و OM2 است، در حالی که آبی فیروزه ای برای OM3 و OM4 استفاده می شود. این رنگ های مختلف به شما کمک می کند حتی قبل از نگاه کردن به برچسب کابل، بفهمید با چه نوعی طرف هستید. البته همیشه بهتر است برچسب های روی کابل را هم بررسی کنید تا از مشخصات دقیق آن مطمئن شوید.
طول موج نور در هر کدام چقدر است؟
فیبر نوری سینگل مود معمولا با لیزرهایی کار می کند که طول موج 1310 یا 1550 نانومتر دارند. این طول موج ها در محدوده مادون قرمز قرار دارند و توانایی عبور از فواصل طولانی را بدون افت قابل توجه دارند. طول موج 1550 نانومتر خصوصا برای مسافت های خیلی طولانی مناسب است چون کمترین افت را در فیبر تجربه می کند. همین دلیل است که شبکه های زیردریایی و خطوط ارتباطی بین شهری از این طول موج استفاده می کنند.
در طرف دیگر، فیبر نوری مالتی مود با طول موج های کوتاه تر مثل 850 یا 1300 نانومتر کار می کند. این طول موج ها با LED ها یا لیزرهای ارزان تر تولید می شوند و برای مسافت های کوتاه کاملا مناسب هستند. طول موج 850 نانومتر در شبکه های محلی بسیار رایج است چون تجهیزات آن ارزان و در دسترس هستند. این اختلاف در طول موج یکی دیگر از دلایلی است که این دو نوع فیبر نمی توانند به راحتی جای هم استفاده شوند.
در چه صنایعی از کدام یک استفاده می شود؟
صنایع مخابرات و اپراتورهای اینترنتی از بزرگ ترین مصرف کنندگان فیبر نوری سینگل مود هستند. هر بار که از اینترنت پرسرعت در خانه استفاده می کنید، احتمالا داده ها بخشی از مسیر را از طریق سینگل مود طی کرده اند. شبکه های ریلی، فرودگاه ها، بانک ها و سازمان های دولتی که نیاز به انتقال داده در مسافت های زیاد دارند، همگی از این نوع فیبر استفاده می کنند. حتی کابل های زیردریایی که اقیانوس ها را به هم متصل می کنند، از سینگل مود ساخته شده اند.
فیبر نوری مالتی مود در دیتاسنترها، ساختمان های هوشمند، پردازشگاه های ابری و شبکه های محلی شرکت ها کاربرد دارد. دانشگاه ها برای اتصال ساختمان های مختلف در پردیس از مالتی مود استفاده می کنند. بیمارستان ها هم برای شبکه داخلی و انتقال تصاویر پزشکی با کیفیت بالا به این نوع فیبر اعتماد دارند. به طور کلی هرجا که فاصله کمتر از یک کیلومتر است و سرعت مهم است، مالتی مود انتخابی منطقی محسوب می شود.
آینده این دو تکنولوژی چگونه است؟
پیشرفت تکنولوژی در حال تغییر دادن بازی است. فیبر نوری مالتی مود نسل های جدیدی مثل OM5 را دیده که قادرند از فناوری WDM (چندگانه سازی تقسیم طول موج) پشتیبانی کنند. این فناوری اجازه می دهد چندین سیگنال با طول موج های مختلف همزمان از یک فیبر عبور کنند و این یعنی ظرفیت بیشتر بدون نیاز به کابل کشی جدید. این پیشرفت می تواند عمر مفید مالتی مودها را افزایش دهد و آن ها را برای کاربردهای بیشتری مناسب کند.
از طرف دیگر فیبر نوری سینگل مود هم در حال تکامل است. فیبرهای جدید با افت کمتر و قابلیت انتقال داده با سرعت های تراهرتزی در حال توسعه هستند. این پیشرفت ها نشان می دهد که سینگل مود همچنان در صدر خواهد ماند و احتمالا در دهه های آینده هم جایگزینی برای آن پیدا نخواهد شد. تحقیقات روی فیبرهای چند هسته ای و فیبرهای فوتونیک هم ادامه دارد که ممکن است در آینده تحولی در این صنعت ایجاد کنند.
نتیجه گیری و راهنمای انتخاب
اگر بخواهیم خلاصه کنیم، انتخاب بین فیبر نوری سینگل مود و فیبر نوری مالتی مود به نیاز واقعی پروژه شما بستگی دارد. برای مسافت های بیشتر از یک کیلومتر، سرعت های بسیار بالا و پروژه هایی که باید سال ها دوام بیاورند، سینگل مود انتخاب درست است. هزینه اولیه بیشتر را می توانید با عملکرد بهتر و هزینه های تعمیر و نگهداری کمتر جبران کنید.
اما اگر شبکه شما در محدوده یک ساختمان یا چند ساختمان نزدیک به هم است، فیبر نوری مالتی مود پاسخگوی نیازهای شماست. صرفه اقتصادی، نصب ساده تر و تجهیزات در دسترس تر از مزایای آن هستند. مهم این است که قبل از تصمیم گیری، نیازهای فعلی و آینده خود را دقیق ارزیابی کنید. مشاوره با متخصصان شبکه هم می تواند به شما کمک کند تا بهترین کابل فیبر نوری را برای پروژه خود انتخاب کنید و از سرمایه گذاری خود نهایت بهره را ببرید.