بلاگ

در دنیای‌ فیبر نوری شناخت و تفاوت‌‌ بین کابل‌های Indoor/Outdoor فیبر نوری بسیار حائز اهمیت است، چرا که هر کدام از کابل‌ها برای اهداف و محیط‌های خاص طراحی و تولید می‌شوند. همانطور که از نام این کابل‌ها مشخص است کابل‌های فیبر نوری Indoor برای محیط و فضاهای داخلی چون ساختمان‌های اداری، Data Centerها، مؤسسات و ... به‌کار می‌روند و در مقابل کابل‌های فیبر نوری Outdoor برای محیط و فضاهای بیرونی چون اتصالات بین ساختمان‌ها، محیط‌های روستایی و شهری مناسب هستند. در ادامه به بررسی کابل‌های Indoor/Outdoor فیبر نوری، ویژگی‌ها و تفاوت آن‌ها می‌پردازیم.

کابل فیبر نوری Indoor

کابل فیبر نوری Indoor به‌طور خاص برای استفاده در داخل ساختمان‌ها طراحی شده‌اند و داده‌ها را با سرعت بالا ارسال و دریافت می‌کنند. این کابل‌ها بخش ضروری از هر زیرساخت مدرن هستند و عملکرد شبکه‌های ارتباطی را در محیط‌های مختلف مانند ساختمان‌های اداری، Data Center، مؤسسات آموزشی و... می‌سازند.

انواع کابل‌های فیبر نوری Indoor

1. Tight-buffered cables: این کابل‌ها با یک پوشش محافظ به دور رشته‌های فیبر نوری قرار گرفته‌اند. این طراحی باعث می‌شود تا کابل‌ها دوام بیشتری داشته و اتصال آن‌ها آسان‌تر شود؛ همین امر سبب شد تا این کابل‌ها برای محیط‌های داخلی که در آن‌ها ممکن است کابل‌ها در معرض تغییر یا جابه‌جایی مکرر قرار گیرند، مناسب باشد. این پوشش محافظ، علاوه بر افزایش دوام کابل، نقش مهمی در محافظت از رشته‌های فیبر نوری در برابر شرایط محیطی ایفا می‌کند.
2. Loose-tube cables: در این حالت رشته‌های فیبر نوری درون Loose-tube قرار گرفته‌ و سپس روکش‌ می‌شوند تا در برابر رطوبت و فشارهای فیزیکی از رشته‌های فیبر نوری محافظت می‌کنند. این طراحی برای محیط‌هایی که کابل‌ها ممکن است در معرض شرایط سخت قرار گیرند یا نیاز به انتقال از فضای بیرونی به داخلی داشته باشند، ایده‌آل است.

ویژگی‌ کابل فیبر نوری Indoor

• انعطاف پذیری:

کابل فیبرنوری Indoor در طرح‌ها و پروژه‌های مختلف به‌منظور برقراری ارتباط پرسرعت و پایدار باتوجه به نیازهای خاص محیط امکان انعطاف‌پذیری در نصب را فراهم می‌کنند. و در دو نوع Tight-buffered cables و Loose-tube cables عرضه می‌شوند که هر یک دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند.

• مواد سازنده‌ی روکش:

روکش اغلب کابل‌های فیبر نوری Indoor (داخلی) از PVC (پلی‌وینیل کلراید) یا LSZH (کم دود و بدون هالوژن) ساخته شده‌اند. همانطور که می‌دانید روکش‌های PVC از نظر هزینه مقرون به صرفه هستند در حالی که روکش‌های LSZH در مواقع آتش‌سوزی حداقل دود و گازهای سمی را منتشر می کنند.

• محدودیت شعاع خمش:

کابل‌های Indoor دارای محدودیت‌های مختلفی در زمینه شعاع خمش هستند. شعاع خمش تعیین می‌کند که کابل‌ها تا چه حد توان خمیدگی بدون آسیب دیدن و افت سیگنال را دارند. رعایت این محدودیت ها در هنگام نصب برای حفظ عملکرد مطلوب و طول عمر کابل ها بسیار مهم است.

• ظرفیت پهنای باند:

کابل‌های فیبر نوری Indoor می‌توانند پهنای باند بالاتری را پشتیبانی کنند و برای محیط‌هایی که نیاز به انتقال سریع مقادیر زیادی داده دارند، مناسب هستند.

• کیفیت سیگنال:

باتوجه به محیط داخلی، این کابل ها کمتر در معرض تخریب، افت کیفیت سیگنال یا تداخل قرار می‌گیرند.

• نصب آسان:

کابل‌های Indoor به علت انعطاف پذیری که دارند به‌راحتی در ساختمان‌ها و فضاهای پر پیچ و خم نصب می‌شوند.

کابل فیبر نوری Outdoor

کابل‌های فیبر نوری Outdoor برای استفاده در محیط‌های بیرونی طراحی شده‌اند و در برابر شرایط جوی (گرد و غبار، رطوبت، رعد و برق، نوسانات دما و ...) مقاوم هستند. کابل‌های فیبر نوری Outdoor در برقراری اتصالات بلند و بین‌ ساختمانی و همچنین ایجاد ارتباط در مناطق روستایی به‌کار گرفته می‌شوند.

انواع کابل‌های فیبر نوری Outdoor

Loose-tube cables: این کابل‌ها دارای رشته‌های فیبر نوری مجزا هستند که به صورت آزاد در داخل لوله‌های بافر قرار دارند و سپس باتوجه به محیطی که می‌خواهند نصب شوند روکش می‌شوند تا در برابر رطوبت و فشار فیزیکی محافظت می‌کنند. این کابل‌ها برای نصب در فضای باز و در فواصل طولانی استفاده می شوند، چرا که از انعطاف پذیری بالایی برخوردار هستند.

Armored cables: کابل‌های Armored دارای یک لایه اضافی از پوشش فلزی و یا غیرفلزی هستند که محافظت بهتری در برابر جوندگان، حفاری و سایر تهدیدات فیزیکی فراهم می‌آورد. اغلب این کابل‌ها در محیط‌های سخت که نیاز به دوام بیشتری دارند استفاده می‌شوند.

Direct burial cables: این کابل ها به طور خاص برای تاسیسات زیرزمینی طراحی شده‌اند و در برابر آسیب های ناشی از دفن مستقیم در خاک یا سایر محیط های زیرزمینی مقاوم هستند که در بازار ایران به کابل‌های خاکی یا دفنی شناخته می‌شوند.

ویژگی‌ کابل فیبر نوری Outdoor

• مقاومت در برابر محیط‌های سخت 

• مقاوم در برابر شرایط جوی

• برقراری ارتباط در مسافت‌های طولانی

• تفاوت کابل فیبر نوری Indoor/Outdoor

هنگام بررسی تفاوت‌های کابل‌های فیبر نوری Indoor/Outdoor بسیار مهم است که جنبه‌های مختلفی مانند ساختار مواد استفاده ‌شده، حفاظت در برابر عوامل محیطی، روش‌ و محل نصب را در نظر بگیریم.

ساختار کابل فیبر نوری Indoor/Outdoor

اغلب کابل‌های فیبر نوری Indoor با دقت و تمرکز بر انعطاف‌پذیری، سهولت نصب و سازگاری با محیط‌های داخلی طراحی می‌شوند. این کابل‌ها تعداد فیبر کمتری دارند و قطر کابل‌هایشان در مقایسه با کابل‌های فیبر نوری Outdoor کوچکتر هستند. از طرفی کابل‌های فیبر نوری Outdoor به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در برابر شرایط محیطی سخت مقاوم می‌باشند؛ این کابل‌ها برخلاف کابل‌های indoor تعداد فیبر بیشتری و قطر کابل بزرگتری دارند. همین امر سبب شده تا دوام و حفاظت بهتری در برابر فشار و آسیب‌های فیزیکی داشته باشند.

مواد سازنده روکش کابل فیبر نوری Indoor/Outdoor

روکش کابل‌های فیبر نوری Indoor از موادی مانند PVC (پلی وینیل کلراید) یا LSZH (کم دود و بدون هالوژن) ساخته می‌شوند و روکش کابل‌های فیبر نوری Outdoor از موادی مانند پلی اتیلن (PE) یا پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF) ساخته شده‌اند. این روکش‌ها در برابر رطوبت، نوسانات دما و تابش UV مقاوم هستند.

محافظت در برابر عوامل محیطی

کابل‌های فیبر نوری Indoor برای قرار گرفتن در شرایط سخت محیطی طراحی نشده‌اند. اما در مقابل، کابل‌های فیبر نوری Outdoor بسیار مقاوم در برابر شرایط محیطی چون رطوبت، دماهای شدید و  تابش UV هستند.

سخن آخر

درک تفاوت‌ بین کابل‌های فیبر نوری Indoor/Outdoor، هنگام برنامه‌ریزی و اجرای یک زیرساخت شبکه بسیار مهم است. به همین علت در انتخاب آن‌ها می‌بایست عواملی چون ارزیابی دقیق محیط، هدف، الزامات خاص تعمیر و نگهداری طولانی مدت در نظر گرفته شوند. همانطور که در متن بالا اشاره کردیم انتخاب صحیح کابل‌های فیبر نوری می‌تواند تأثیر زیادی بر عملکرد، امنیت، و طول عمر شبکه داشته باشد. باتوجه به اینکه کابل‌های مناسب برای هر محیط مشخص، می‌توانند هزینه‌های نگهداری و تعمیر را کاهش دهند و به بهینه‌سازی و عملکرد شبکه کمک شایانی کند، لازم است تا با دقت و آگاهی کامل از ویژگی‌ها و نیازهای محیطی خود، تصمیم‌گیری کنید. توجه به جزئیات در مراحل اولیه طراحی و انتخاب، موجب تضمین عملکرد پایدار و مؤثر شبکه در آینده خواهد شد.

نیاز به سرعت انتقال داده‌ها در مسافت‌های گوناگون سبب شده تا تعداد بیشماری از کاربران به راه‌حل‌های فیبر نوری روی بیاورند. ترنسیورهای +40G QSFP برای انتقال داده‌ها با سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه طراحی شده‌اند. این ماژول‌ها از کارایی بالایی برخوردارند و در کاربردهایی نظیر ارتباطات بین سرورها، سوییچ‌ها، و روترها در دیتاسنترهای بزرگ استفاده می‌شوند. +40G QSFP با قابلیت پشتیبانی از انتقال داده‌های پرسرعت، به ویژه در مراکزی که نیاز به پهنای باند بالایی دارند، بسیار مناسب است. به عنوان دو راه‌حل غالب ترنسیورهای فیبر نوری (ماژول فیبر نوری) +40G QSFP و کابل‌های 40G DAC/AOC در هنگام پیاده‌سازی 40GbE مورد علاقه کاربران است. این مقاله به فرستنده-گیرنده‌ی فیبر نوری 40G DAC/AOC می‌پردازد.

ماژول فیبر نوری 40G QSFP+ DAC Basics

ماژول فیبر نوری 40G QSFP+ DAC مخفف عبارت 40G QSFP+ direct attach copper cable می‌باشد. ماژول فیبر نوری 40G QSFP+ DAC دارای یک کابل twinax با سرعت بالا است که در انتهای دو سر آن ماژول +QSFP قرار دارد. استفاده اصلی کابل‌های DAC برای اتصالات داخلی است که معمولاً شامل سوئیچ‌ها، روترها و سرورها می‌شود. حداکثر طول کابل‌ها ۱۵متر می‌باشد که می‌تواند نیازهای data centerهای نوظهور و برنامه‌های محاسباتی با عملکرد بالا را برای مسافت‌های کوتاه برآورده کند؛ به همین علت است که ترنسیورهای فیبر نوری 40G QSFP+ DAC به طور گسترده درdata centerها و بخصوص در صنعت شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کابل‌های 40G DAC را می‌توان بر اساس استانداردهای مختلف به انواع متفاوتی طبقه‌بندی نمود. باتوجه به ساختار داخلی، تقسیم‌بندی کابل‌های G QSFP+ direct attach copper 40 به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود: QSFP+ passive DAC  و QSFP+ active DAC. تفاوت برجسته بین این دو در این است که آیا شامل مدارهای الکترونیکی برای تقویت سیگنال هستند یا خیر. QSFP+ passive DAC که فاقد الکترونیک هستند، نیازی به برق برای مدارهای داخلی ندارند و هیچ برقی مصرف نمی‌کنند یا گرما تولید نمی‌کنند، در حالی که QSFP+ active DAC که دارای الکترونیک داخلی هستند، برای کارکرد مدارهای داخلی به برق نیاز دارند و می‌توانند مسافت‌های بیشتری را پوشش دهند.

علاوه بر این، کابل‌های 40G QSFP+ direct attach copper بر اساس نوع کانکتورهای هر دو انتها به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند QSFP+ to QSFP+ DAC و +QSFP+ to 4 SFP

مزایا و معایب کابل‌های DAC (Direct Attach Copper)

مزایا:

1. مقرون به صرفه: کابل‌های DAC اغلب از نظر هزینه مقرون به صرفه تر از کابل‌های AOC هستند.
2. مصرف انرژی کمتر: چون نیاز به تقویت کننده‌های نوری ندارند، مصرف انرژی کمتری دارند.
3. سازگاری بالا: به دلیل استفاده از فناوری مس، با بسیاری از تجهیزات موجود سازگار هستند.
4. تاخیر کمتر: کابل‌های مسی معمولاً تاخیر کمتری نسبت به کابل‌های نوری دارند.

معایب:

1. محدودیت طول: طول کابل‌های DAC معمولاً به 7 متر یا کمتر محدود می‌شود، که برای برخی کاربردها محدود کننده است.
2. وزن و انعطاف‌پذیری: این کابل‌ها معمولاً سنگین‌تر و کم انعطاف‌تر از کابل‌های نوری هستند.
3. امکان تداخل الکترومغناطیسی: کابل‌های مسی ممکن است تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی قرار بگیرند، که می‌تواند کیفیت سیگنال را کاهش دهد.

ماژول فیبر نوری 40G QSFP+ AOC Basics

کابل‌های AOC که برای data centers و برنامه‌های محاسباتی با عملکرد بالا اختراع شده‌اند، به دلیل پایداری و انعطاف‌پذیری بیشتر، تا حدی جایگزین فناوری مسی شده‌اند. کابل نوری فعال (Active optical cable) را می‌توان به عنوان یک کابل فیبر نوری تعریف کرد که در دو انتهای این کابل ماژول فیبر نوری قرار دارد. این کابل از تبدیل داده‌های الکتریکی به نوری در انتهای کابل‌ها برای بهبود عملکرد سرعت و فاصله کابل بدون از دست دادن سازگاری با رابط‌های الکتریکی استاندارد استفاده می‌کند.

در حال حاضر، انواع مختلفی از کابل‌های QSFP+ AOC برای کاربردهای 40G در بازار عرضه شده‌اند، مانند 40GQSFP+ to QSFP+ AOC، 40G QSFP+ to 4 SFP+ breakout AOC و 40G QSFP+ to 8 LC breakout AOC. آن‌ها معمولاً برای ارتباطات داده‌ای short-range multi-lane و کاربردهای اتصال بین دو دستگاه استفاده می‌شوند، مانند اتصال رک به رک، ذخیره‌سازی، هاب‌ها، سوئیچ‌ها، روترها، سرورها و... .

در حالت کلی، کابل +40G QSFP دارای پنج نوع است: کابل QSFP+ to QSFP+ DAC ، کابل QSFP+ to QSFP+ AOC، کابل‌های QSFP+ to 4 SFP+ breakout DAC، کابل‌های QSFP+ to 4 SFP+ breakout AOC، و کابل‌های  40G QSFP+ to 8 LC breakout AOC. جدول زیر برخی از عواملی را که ممکن است به شما در تمایز بین DAC ،AOC و دو ترنسیور با کابل‌کشی ساختاریافته کمک کند، به طور خلاصه آمده است.

مزایا و معایب کابل‌های AOC (Active Optical Cable)

مزایا:

1. طول بیشتر: کابل‌های AOC می‌توانند مسافت بیشتری را پوشش دهند (تا چند ده متر)، که آنها را برای ارتباطات بلندتر مناسب می‌کند.
2. وزن کمتر و انعطاف‌پذیری بیشتر: کابل‌های نوری سبک‌تر و انعطاف‌پذیری بالایی نسبت به کابل‌های مسی دارند.
3. عدم تداخل الکترومغناطیسی: کابل‌های نوری تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی قرار نمی‌گیرند، بنابراین سیگنال‌ها با کیفیت بالاتری را انتقال می‌دهند.

معایب:

1. هزینه بالاتر: کابل‌های AOC معمولاً گران‌تر از کابل‌های DAC هستند.
2. مصرف انرژی بیشتر: به دلیل وجود تقویت کننده‌های نوری، مصرف انرژی بیشتری دارند.
3. پیچیدگی بیشتر: نصب و نگهداری کابل‌های نوری ممکن است نیاز به دانش تخصصی‌تری داشته باشد.

انتخاب بین کابل‌های DAC و AOC بستگی به نیازهای خاص شبکه و دیتاسنتر دارد. اگر هزینه و مصرف انرژی اولویت دارند و طول کابل مورد نیاز کم است، کابل‌های DAC گزینه مناسبی هستند. اما اگر طول بیشتر و کیفیت بالاتر سیگنال اهمیت دارد، کابل‌های AOC می‌توانند انتخاب بهتری باشند.

سوالات متداول در مورد ماژول‌های فیبر نوری +40G QSFP

سوال 1: کدام ماژول‌ فیبر نوری +40G QSFP را می‌توان برای 4x10G استفاده کرد؟

ماژول‌های فیبر نوری 40G BASE-SR4، 40G BASE-CSR4، 40G BASE-PLR4  و 40GBASE-PLRL4 همگی از فناوری موازی با 4lanes در هر جهت استفاده می‌کنند. این ترنسیورهای 40G می‌توانند به 4x10G تقسیم شوند.

سوال 2: برای ماژول‌های فیبر نوری PLRL4 و PLR4 به چه نوع کابلی نیاز است؟

ماژول‌های PLR4 و PLRL4 از کابل‌های MTP-12 سینگل مود با کانکتورهای MTP-12 APC (کانکتور زاویه‌دار پالیش شده) استفاده می‌کنند.

سوال 3: QSFP+ DAC ، QSFP+ AOC و +QSFP کدام را انتخاب کنیم؟

موثرترین راه برای تصمیم‌گیری این است که فاصله انتقال را در نظر بگیرید. زمانی که فاصله انتقال داده کمتر از ۱۵ متر باشد، استفاده از کابل مسی passive QSFP+ قابل اعتماد و به‌صرفه‌ترین راه حل است. اما زمانی که فاصله ارتباط 40G بین ۱۵ متر و ۱۰۰ متر باشد، توصیه می‌شود از کابل AOC با حداکثر فاصله انتقال بیشتر استفاده کنید. اگر فاصله ارتباط بیش از ۱۰۰ متر باشد، می‌توانید از ماژول فیبر نوری 40G BASE-SR4 را همراه با کابل فیبر نوری OM3 برای مسافت‌های بالای ۱۰۰ متر یا OM4 برای مسافت‌های بالای ۱۵۰ متر را انتخاب و یا ماژول فیبر نوری 40GBASE-LR4 را همراه با فیبر نوری سینگل مود (SMF) برای مسافت‌های طولانی‌تر انتقال داده استفاده کنید.