O que você precisa saber sobre cabos de fibra óptica OM4

No mundo das comunicações de dados, os cabos de fibra óptica OM4 se tornaram um ingrediente essencial para aplicações de rede de alta velocidade. Esses cabos são construídos para satisfazer a necessidade cada vez maior de largura de banda e taxas de transferência de dados mais rápidas; portanto, eles oferecem desempenho e eficiência aprimorados. Este artigo fornece uma análise abrangente dos cabos de fibra óptica OM4, discutindo seus principais recursos, usos e avanços técnicos que os distinguem de versões anteriores. Quer você trabalhe como engenheiro de rede ou especialista em TI ou se estiver apenas curioso sobre o avanço da tecnologia de fibra óptica, este manual foi projetado para fornecer informações completas sobre os cabos OM4 e seu lugar nas soluções de rede contemporâneas.

O que é fibra OM4?

Compreendendo a fibra multimodo OM4

A fibra multimodo OM4 é uma fibra óptica feita para transmissão de dados em altas velocidades, principalmente com equipamentos baseados em laser, como lasers emissores de superfície de cavidade vertical (VCSELs). O que diferencia o OM4 de outras fibras é o diâmetro do núcleo, que mede 50 mícrons de diâmetro, e o fato de poder lidar com larguras de banda maiores em distâncias mais longas do que seus antecessores, como o OM3. Com o OM4, você pode transmitir dados a 10 Gbps por até 550 m ou até mesmo obter links de 40 Gbps e 100 Gbps com suporte até 150 m. Isto, portanto, o torna perfeito para uso em ambientes de computação de alto desempenho e data centers onde a operação rápida é essencial juntamente com a confiabilidade. Além disso, esta fibra possui uma melhor largura de banda modal de cerca de 4700 MHz·km, o que garante baixa distorção de sinal e transmissão de sinais sem erros em longas distâncias.

Como o OM4 difere da fibra OM3

Em muitos aspectos técnicos importantes, a fibra óptica OM4 é um avanço em relação à fibra óptica OM3. Para transmissão de dados, ambos os tipos de fibras possuem o mesmo diâmetro de núcleo, que é de 50 mícrons, e utilizam VCSELs. No entanto, existem grandes diferenças entre eles em termos de largura de banda e distância que podem ser cobertas.

Parâmetros Técnicos Comparativos:

• Largura de banda modal efetiva (EMB):
• OM3: 2000 MHz·km
• OM4: 4700 MHz·km
• Transmissão de dados:
• 10 Gbps:
• • OM3: até 300 metros
  • OM4: até 550 metros
  • 40 Gbps e 100 Gbps:
  • OM3: até 100 metros
  • OM4: até 150 metros
  A fibra OM4 é melhor que a fibra OM3 para redes modernas de alta velocidade porque possui um EMB mais alto. Isso ocorre porque um EMB mais alto causa menor dispersão modal, o que por sua vez permite manter a integridade do sinal em distâncias mais longas. Portanto, os backbones dos data centers, bem como qualquer outra aplicação que exija alta largura de banda confiável em intervalos estendidos, se beneficiariam muito com o uso da fibra OM4 em vez da fibra OM3.

O que significa OM4?

O multimodo óptico 4 (OM4) é uma categoria de cabos de fibra óptica que se enquadram no multimodo. Tais padrões podem transmitir quantidades mais significativas de dados durante períodos mais extensos do que as versões anteriores. Aqui, “OM” significa fibra óptica destinada a múltiplos modos de transmissão de luz ao mesmo tempo, enquanto o número 4 representa sua classificação entre outros tipos desta série, como OM1, OM2 e OM3. A razão pela qual foi projetado é que tem havido uma necessidade cada vez maior de redes mais rápidas com maiores larguras de banda, onde os computadores são interconectados em distâncias próximas, como data centers usados ​​em ambientes de computação de alto desempenho, de modo a atingir velocidades mais altas durante a transferência de dados entre eles. ; portanto, a fibra OM4 foi criada de acordo com essas demandas. O que diferencia cada geração da seguinte são as capacidades de distância melhoradas, juntamente com o aumento das larguras de banda modais – o que melhora enormemente o seu desempenho em distâncias mais longas.

Como a fibra OM4 é usada?

Aplicações da Fibra Multimodo OM4

Em configurações de transmissão de dados de alta velocidade, onde a largura de banda e a distância são importantes, a fibra multimodo OM4 é comumente usada. Aqui estão alguns de seus principais usos:

• Data centers: Em backbones de data centers que conectam servidores, sistemas de armazenamento e equipamentos de rede, a fibra OM4 é amplamente implantada. Com altas taxas de EMB em longas distâncias que permitem a movimentação rápida de pacotes de informações garantindo uma operação eficiente dentro dos data centers.
• Computação de alto desempenho (HPC): As fibras OM4 possuem larguras de banda modais muito amplas, o que as torna adequadas para uso em ambientes de computação de alto desempenho onde há necessidade de links de comunicação fortes e de baixa latência.
• Redes Empresariais: Para conectar diferentes filiais ou divisões dentro de grandes empresas, de modo a permitir um fluxo de comunicação suave entre grandes campi ou parques de escritórios; isso é obtido por meio do uso de fibras OM4.
• Telecomunicações: Suporta diversas infraestruturas de backbone em telecomunicações, possibilitando a transferência rápida de grandes quantidades de informações em longas distâncias necessárias para serviços como conectividade à Internet, videoconferência entre outros fornecidos através de nuvens.

Vantagens do OM4 em redes 100G

Há uma série de razões principais pelas quais as implantações de rede 100G devem usar cabos de fibra óptica OM4:

• Suporte de longa distância: Cem gigabits por segundo podem ser transmitidos em 150 metros usando fibra OM4, que é superior ao limite de 100 metros das fibras OM3.
• Maior largura de banda modal: A 4700 MHz·km, o OM4 tem mais que o dobro da largura de banda modal do seu antecessor. Isto reduz bastante a distorção causada pela sobreposição de sinais e torna possível transmitir dados sem erros em distâncias mais longas.
• Custo efetivo: O uso de fibras OM4 pode eliminar a necessidade de repetidores ou amplificadores de sinal exigidos por outros tipos de sistemas de cabeamento. Isso pode economizar dinheiro e simplificar a arquitetura de rede.
• Prova de Futuro: As características aprimoradas do OM4 permitirão que as redes baseadas nele acompanhem facilmente os requisitos de velocidade mais alta no futuro, sem a necessidade de substituir grandes quantidades de infraestrutura de cabos.

Implantando fibra OM4 em data centers

Para garantir que a fibra OM4 funcione da melhor forma em data centers, certos aspectos técnicos devem ser tratados.

• Patch Panels e Conectores: Os conectores MPO/MTP utilizados devem ser sempre de alta qualidade para minimizar a perda de sinal e garantir conexões fortes.
• Gerenciamento de cabos: Práticas de cabeamento estruturado devem ser implementadas para manter os caminhos de fibra bem organizados e eficientes, o que, por sua vez, diminui o risco de danos físicos, bem como evita a ocorrência de interferência de sinal.
• Teste e Certificação: Use reflectômetros ópticos no domínio do tempo (OTDR) ou quaisquer outras ferramentas necessárias para testes completos dos links de fibra para certificar que eles atendem aos padrões de desempenho após a conclusão da instalação.
• Considerações ambientais: Os data centers precisam de controles ambientais adequados, como sistemas de regulação de temperatura que sejam capazes de manter níveis consistentes nas diferentes áreas onde essas instalações possam estar localizadas; sistemas de controle de umidade também são necessários para que a umidade não destrua os cabos de fibra óptica, o que poderia resultar em perda ou corrupção de sinais entre dispositivos conectados através desses fios.

A adesão a tais procedimentos permite que os centros de dados explorem plenamente os benefícios da fibra OM4 para suportar redes de alta velocidade e grande capacidade exigidas pelas atuais necessidades informáticas.

Quais são os benefícios da fibra OM4?

Capacidades de alta largura de banda e alcance estendido

A fibra OM4 é ótima para largura de banda porque pode atingir velocidades Ethernet de 10 Gb/s, 40 Gb/s e 100 Gb/s em longas distâncias. Para ser mais preciso, a fibra OM4 permite que Ethernet de 10 Gb/s seja transmitida a uma distância de 550 metros, enquanto Ethernet de 40 Gb/s e 100 Gb/s pode atingir até 150 metros. Com esses recursos de alcance estendido, grandes data centers e arquiteturas de redes de longa distância são mais adequados para o uso do OM4.

Economia de Custos

O desempenho aprimorado da fibra OM4 pode resultar em grandes economias:

• Equipamento menos ativo: Isso pode transmitir dados por distâncias mais longas, portanto, são necessários menos repetidores e amplificadores, o que economiza dinheiro em capex e opex.
• Design de rede mais simples: Com menor necessidade de componentes ativos, a arquitetura da rede torna-se mais simples, o que também pode reduzir os custos de instalação e manutenção.

Justificativa dos Parâmetros Técnicos

• Diâmetro do núcleo: 50 micrômetros é o diâmetro do núcleo da fibra OM4, o que permite comunicações ópticas rápidas.
• Largura de banda modal: Em 850 nm, a fibra OM4 tem uma largura de banda modal efetiva de 4700 MHz*km que lhe permite suportar extensas transferências de dados.
• Perda de inserção: Ao manter uma perda de inserção típica inferior a 3.5 dB/km em 850 nm, a fibra OM4 garante que os sinais sejam transmitidos de forma eficiente.

Para obter transmissão de dados em alta velocidade e soluções de rede econômicas, os data centers devem usar fibra OM4 com essas especificações.

Como instalar e manter a fibra OM4?

Práticas recomendadas de instalação

Para garantir o melhor desempenho e a maior vida útil da fibra multimodo OM4, lembre-se do seguinte durante a instalação:

• Cuidados com o conector: Conectores de alta qualidade devem sempre ser usados ​​e bem limpos antes de serem instalados para minimizar perdas de conexão.
• Raio de curvatura: O raio mínimo de curvatura da fibra (que normalmente é 20 vezes o diâmetro externo do cabo) não deve ser violado. Isso significa que para um cabo OM4, você deve ter um raio mínimo de cerca de 30 mm.
• Manuseio de cabos: Ao instalar, não puxe ou force demais nenhuma parte dela; também deve haver equipamentos adequados para o manuseio dos cabos, de forma a proteger suas partes frágeis como emendas e fibras, que podem facilmente ser danificadas se não forem manuseadas adequadamente.
• Condições ambientais: Certifique-se de que as condições de temperatura e umidade sejam observadas durante este processo, pois o não cumprimento pode levar à deterioração ou até mesmo à destruição das instalações de fibra óptica devido a condições climáticas adversas, como alto teor de calor ou umidade.
• Documentação e testes: Depois de estabelecer novas conexões, elas devem ser documentadas, seguidas de um exame abrangente por meio de OTDRs, que envia um pulso óptico para elas e mede como a luz é refletida de volta.

Manutenção

Limpar a fibra OM4 significa que você deve limpá-la, examiná-la e testá-la regularmente para garantir que seu desempenho permaneça alto.

• Limpeza frequente: É importante usar frequentemente ferramentas de limpeza aprovadas para evitar perda de sinal durante a limpeza de conectores e acopladores.
• Revisão: você deve inspecionar visualmente conexões e conectores usando um fibroscópio
• Testes periódicos: realize monitoramento de rotina dos níveis de atenuação com dispositivos como conjunto de testes de perda óptica (OLTS) e OTDR, que ajudam a identificar possíveis problemas em seus estágios iniciais.

guia de solução de problemas

A solução de problemas eficiente requer o reconhecimento e a resolução de problemas que podem afetar o desempenho da fibra.

1. Identificação de eventos de altas perdas: use o OTDR para encontrar eventos com altas perdas, como dobras, emendas ou quebras.
2. Problemas de qualidade do sinal: Se houver um problema com a qualidade do sinal, verifique se há conectores sujos ou danificados e limpe-os ou substitua-os conforme necessário.
3. Inspeção de conectores e emendas: Inspecione todos os conectores e emendas em busca de falhas e, em seguida, corrija-os ou substitua-os quando necessário.

Justificativa dos Parâmetros Técnicos

Para garantir que o melhor desempenho seja alcançado e que a solução de problemas eficaz possa ser realizada, é importante conhecer e cumprir os parâmetros técnicos:

1. Diâmetro central: Deve ser mantido em 50 micrômetros para melhorar as comunicações mais rápidas.
2. Largura de banda modal: O sistema deve operar em uma largura de banda modal de 4700 MHz*km a 850 nm, de modo a permitir altas taxas de dados em longas distâncias.
3. Perda de inserção: Acompanhe a perda de inserção que não deve exceder 3.5 dB/km em 850 nm para verificar a eficácia da transmissão do sinal.

Estas são algumas dicas de instalação, manutenção e solução de problemas para estender a vida útil e otimizar redes de fibra multimodo OM4 em data centers.

Quais são os diferentes tipos de cabos de fibra OM4?

Cabos OM4 com classificação Plenum vs. Riser

É importante conhecer a diferença entre cabos com classificação riser e cabos com classificação plenum ao escolher cabos de fibra OM4 para configuração devido a questões de segurança e conformidade com o código.

Cabos OM4 com classificação Plenum

Os cabos classificados para uso em plenum são feitos para serem instalados em áreas de plenum, que são espaços utilizados para circulação de ar em sistemas de aquecimento e resfriamento. Esses tipos de cabos possuem uma capa feita de materiais como compostos de baixa emissão de fumaça e resistentes a chamas para evitar a propagação do fogo e a toxicidade. A seguir estão as especificações técnicas:

• Revestimento retardador de chama: Isso garante que atenda aos requisitos estabelecidos pela NFPA 262 ou UL 910.
• Baixa emissão de fumaça: Reduz a fumaça liberada durante a queima – muito importante nos dutos de ventilação.

Cabos OM4 com classificação riser

Os cabos com classificação riser são criados para eixos verticais que conectam muitos andares de um edifício. Esses fios têm um design à prova de chamas, mas não tão rígido quanto os cabos plenum. Os requisitos técnicos são os seguintes:
 
Resistência vertical à propagação da chama: atende à UL 1666 e limita o incêndio a um único andar.
 
Supressão moderada de fumaça: pode ser usado em áreas não plenum de edifícios.

Compreendendo diferentes conectores: LC, SC e MTP

Conectores LC

Conectores de formato pequeno são o que são os conectores LC (Lucent Connector). Isso os torna a combinação perfeita para conexões de alta densidade em data centers atuais. Aqui estão alguns pontos técnicos importantes sobre isso:

Diâmetro da virola: Tem 1.25 mm de largura para que possa ser alinhado com precisão e ter baixa perda de inserção.
Perda de inserção: < 0.3 dB por par acasalado em média; esse recurso permite que o sinal seja transmitido de forma eficiente.

Conectores SC

Nas telecomunicações, o design push-pull tornou os conectores SC (Conector de Assinante) um padrão. Algumas das principais características técnicas são:

• Diâmetro da ponteira: 2.5 mm, o que permite conexões fortes e seguras
• Perda de inserção: Normalmente, menos de 0.25 dB por par acoplado garante confiabilidade na conectividade.

Conectores MTP

As principais características dos conectores push-on de terminação multifibra são as seguintes:

• Contagem de fibras: Esses conectores podem acomodar 12 ou 24 fibras em um conector, o que os torna perfeitos para conexões densas.
• Perda de inserção: Este parâmetro geralmente fica abaixo de 0.35 dB por par acoplado e permite a transmissão de grandes quantidades de dados em altas velocidades.
• Perda de retorno: Mais de 60 dB para modo único (angular), minimizando assim a reflexão do sinal.

Justificação

Quer seja necessário para links de backbone rápidos ou para economizar espaço físico em áreas lotadas, os data centers podem atingir eficiência máxima seguindo estas diretrizes.

Conclusão

Para que os data centers funcionem de maneira eficaz e atendam aos requisitos dos vários padrões, é importante que as pessoas saibam o que separa os cabos OM4 com classificação riser dos cabos com classificação plenum e também se familiarizem com os diferentes tipos de conectores. Cada cabo, bem como conectores, tem seus próprios benefícios, por isso é necessário selecioná-los de acordo com as necessidades específicas de instalação e especificações técnicas.

Fontes de referência

1. Artigo Online – Mundo em Rede
   
   • Resumo: Network World produziu um artigo muito detalhado sobre os fios de fibra óptica OM4 com suas características, desempenho e usos explicados em profundidade. O artigo destaca que os cabos OM4 apresentam mais benefícios do que qualquer outro tipo, pois são capazes de transportar mais dados em distâncias mais curtas e em velocidades mais altas. Além disso, o autor aborda alguns aspectos estruturais dessas fibras, que lhes permitem funcionar de forma eficaz em redes de alta velocidade para transmitir grandes quantidades de informações entre dispositivos. Isso torna a publicação da Network World confiável para especialistas em TI que necessitam desse tipo de conhecimento em sua área.
2. Site do fabricante – Corning Optical Communications
   
   • Resumo: A Corning Optical Communications fornece um guia abrangente de cabos de fibra óptica OM4 em seu site. O guia fornece informações detalhadas sobre as especificações, vantagens e como instalar os cabos OM4. O fato da Corning estar entre os principais fabricantes de soluções de fibra óptica garante que este recurso seja correto e útil para quem deseja implantar ou melhorar sua rede com fibras OM4.
3. Revista Acadêmica – Revista IEEE Communications
   
   • Resumo: O artigo da IEEE Communications Magazine é sobre os avanços técnicos e métricas de desempenho dos cabos de fibra óptica OM4. Esta revista científica fornece uma análise sobre como as fibras OM4 atendem bem às redes modernas de alta velocidade. Ele fala sobre a composição de um cabo om4, os testes que foram feitos nele e também compara com outros tipos de fibras, que fornecem boas informações baseadas em conhecimento que podem ser utilizadas por profissionais ou qualquer pessoa que faça pesquisas em estudos de telecomunicações.

Perguntas Frequentes (FAQs)

P: A que se refere o cabo de fibra óptica OM4?

R: O cabo de fibra óptica OM4 se refere a um tipo de fibra multimodo que foi otimizada para operar em taxas de dados mais altas com distâncias maiores, oferecendo assim mais largura de banda, normalmente 40G e 100G, usadas em aplicações de rede de alta velocidade em data centers, bem como redes corporativas.

P: Qual a diferença entre a fibra OM4 e outros tipos de fibra?

R: As fibras OM4 são projetadas para desempenho superior em comparação com as fibras OM1, OM2 ou mesmo OM3. O principal benefício é o suporte para taxas de dados mais elevadas durante longos períodos; por exemplo, enquanto um cabo OM3 suporta 100G até 100 metros (m), um comprimento equivalente da mesma especificação pode transmitir 100G a uma distância de 150 metros.

P: Quais instalações são candidatas ideais para o uso de cabos OM4?

R: Redes de dados de alta velocidade em redes de área de armazenamento (SANs), backbones de construção e outras aplicações que exigem desempenho rápido e confiável de alta largura de banda são os melhores locais onde se deve usar cabos de fibra óptica OM4.

P: Como as classificações OFNR e OFNP diferem entre si em relação à sua aplicação em cabos OM4?

R: Essas duas classificações indicam em que parte do edifício elas devem ser usadas. OFNR significa Optical Fiber Nonconductive Riser, enquanto OFNP significa Optical Fiber Nonconductive Plenum. Se você tiver espaços de riser, escolha OFNR, mas se tiver áreas plenum, opte por OFNP porque eles têm requisitos de segurança contra incêndio mais rígidos do que seus equivalentes.

P: O que significa “otimizado para laser” quando se fala em cabos OM4?

R: Quando dizemos otimizado para laser aqui, tudo o que significa é que esses tipos específicos de fios foram projetados para funcionar melhor com lasers, especialmente aqueles usados ​​em dispositivos de emissão de superfície de cavidade vertical de alta velocidade (VCSEL), o que resulta em taxas de transferência aumentadas, bem como melhor desempenho geral do sistema.

P: Os conectores MPO funcionarão com cabos de fibra óptica OM4?

R: Sim, vai. Em data centers com alta capacidade para inicialização rápida e instalação eficiente, os conectores MPO permitem a conexão de muitas fibras, geralmente 12 ou 24.

P: O que diferencia os cabos de fibra óptica 100G OM4?

R: Eles podem cobrir até 150 metros e oferecer altas larguras de banda, por isso foram projetados especificamente para aplicações Ethernet de 100 gigabits. É isso que os torna diferentes dos outros.

P: As fibras monomodo suportam cabos patch de fibra óptica OM4?

R: Não, eles não querem. As fibras monomodo são projetadas para comunicação de longa distância e têm diferentes níveis de desempenho, conectores e especificações de distância em comparação com fibras multimodo, como OM4, que é criada para comunicações de curto alcance, como dentro de uma rede de edifício ou campus.

P: Por que meios as fibras OM4 superam outras fibras multimodo?

R: A maior largura de banda do núcleo, com 50um de largura, combinada com o design otimizado para laser, permite que esses tipos de fibras multimodo obtenham melhores resultados do que qualquer outro tipo.

P: Quais são alguns usos típicos dos patch cords de fibra óptica OM4?

R: Para aqueles que precisam de velocidades de conexão rápidas e confiáveis ​​entre dispositivos situados em áreas diferentes, mas ainda desejam que eles sejam conectados por meio de conexões com fio, esse dispositivo deve ser usado sem falhas.