Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Тематический план
Отдел рекламы
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Выбор оптоволокна для горизонтальной сети

Джон Джордж

Все больше предприятий используют оптоволокно в своих горизонтальных сетях, подключив оптоволоконные каналы непосредственно к компьютерам пользователей и беспроводным точкам доступа. Во многих случаях применение оптоволокна объясняется уже имеющейся или прогнозируемой потребностью пользователей в широкой полосе пропускания кабельной системы. Приняв решение о развертывании оптической горизонтальной сети, специалисты предприятия должны найти ответы на ряд важных вопросов:

• Достижима ли нужная дальность передачи данных (до 300 м) по тем сетевым технологиям, которые предполагается использовать в горизонтальной сети?

• Какой тип оптоволокна выбрать — одномодовое или многомодовое? И если многомодовое, то с каким диаметром сердцевины — 50 или 62,5 мкм?

• Какая ширина полосы пропускания нужна для поддержания сегодняшних и будущих сетевых технологий (приложений для кабельной системы)?

• Как обеспечить тот уровень потерь в канале, при котором гарантируется надежная работа этих технологий?

Оптоволокно не часто применяется в горизонтальных сетях, но наметилась тенденция к увеличению его доли в них. Например, по прогнозам аналитиков компании FTM Consulting, к 2007 г. на рынке доля узлов ЛВС с оптическими интерфейсами должна удвоиться, а их продажи будут расти примерно в два раза быстрее продаж узлов с интерфейсами для UTP-кабеля. Этот рост определяется потребностью предприятий в каналах Gigabit Ethernet, решениях типа “оптоволокно до рабочего места” (Fiber-To-The-Desk — FTTD) и сетях хранения данных (SAN).

Новый стимул

Обычно оптоволоконный кабель используется в ЛВС и сетях SAN, поскольку по сравнению с UTP-кабелем имеет более широкую полосу пропускания, обеспечивает надежную защиту передаваемой информации и большую дальность ее передачи, характеризуется меньшим коэффициентом битовых ошибок (BER) и большим предельным усилием протягивания. Кроме того, оптоволоконные каналы проще тестировать. Новым же стимулом к установке оптоволоконных кабелей является возможность внедрения на предприятии (когда это потребуется) оборудования 10 Gigabit Ethernet. По некоторым многомодовым волокнам 10-Гбит/с трафик можно передавать на расстояние до 500 м, а UTP-кабель, поддерживающий 10-Гбит/с приложения, еще не специфицирован ни одним органом стандартизации

Институт IEEE сейчас изучает возможности разработки стандарта 10GBase-T на технологию передачи данных со скоростью 10 Гбит/с по UTP-кабелю на расстояние 100 м. Наверняка в этом стандарте, который может быть принят в 2006 г., будет предусмотрено применение нового UTP-кабеля с более широкой полосой пропускания. Поэтому перед планирующими развертывание сети специалистами встает вопрос: что лучше — сейчас установить UTP-кабель, поддерживающий гигабитовую передачу данных, а позднее — кабель, ориентированный на 10-Гбит/с приложения, или сразу инсталлировать совместимую с 1- и 10-Гбит/с приложениями оптоволоконную кабельную систему, которую не придется заменять в будущем?

Еще одним стимулом к использованию оптоволокна является возможность развертывания относительно недорогих сетевых инфраструктур. Поскольку по оптоволокну данные передаются на расстояние 300 м и больше, можно создавать централизованные оптические инфраструктуры, где все активное оборудование сосредоточено в одном подвальном помещении, и оттуда оптоволоконные сегменты идут ко всем рабочим местам пользователей, расположенным на разных этажах здания. Максимальная же длина канала на базе UTP-кабеля — 100 м, поэтому активное оборудование приходится размещать и в подвале, и в телекоммуникационных комнатах на этажах здания. Централизованная кабельная система FTTD может оказаться дешевле инфраструктуры с UTP-кабелями за счет экономии на оборудовании телекоммуникационных комнат.

Приняв решение о развертывании вышеупомянутой системы, сначала следует изучить имеющие к ней отношение положения стандартов. В стандартах ANSI TIA/EIA-568-B.1/B.3 и ISO-11801 определена централизованная кабельная инфраструктура с каналами длиной до 300 метров, в которых можно использовать 50-, 62,5-мкм или одномодовые оптические волокна. В этих стандартах также предусмотрена возможность применения 50-мкм оптоволокна, оптимизированного для работы с 850-нм лазером. В документах TIA оно так и называется — 850-nm laser-optimized 50-µm fiber (850 LO 50), а в стандарте ISO-11801 специфицировано как оптоволокно класса OM-3. В локальных сетях типа FTTD применяются главным образом технологии Ethernet. Информация о возможности передачи данных на расстояние 300 м по тем или иным технологиям Ethernet представлена в таблице.

Далее необходимо выбрать тип устанавливаемого оптоволокна — одномодовое или многомодовое. По одномодовому волокну данные передаются на большие расстояния — до нескольких сот километров, но используемые с этим волокном коннекторы и лазерные трансиверы значительно дороже коннекторов и трансиверов для многомодового волокна. Основным критерием выбора типа волокна является полная стоимость оптической инфраструктуры, в которую входят цены оптических трансиверов, компонентов кабельной системы и ее инсталляции. Кабельная инфраструктура на основе многомодового оптоволокна обычно на 25—50% дешевле кабельной инфраструктуры на основе одномодового волокна. Дело в том, что монтаж многомодовых кабельных систем осуществляется с менее строгими технологическими допусками, а работающие с ними 850-нм лазеры стоят дешевле длинноволновых.

Выбор многомодового волокна

Теперь нужно выбрать разновидность многомодового оптоволокна — 50- или 62,5-мкм (т. е. с диаметром сердцевины 50 или 62,5 мкм). В США в 80-х годах прошлого века благодаря хорошим характеристикам соединения с активным оборудованием и большой дальности передачи 10-Мбит/с трафика, генерируемого светодиодным излучателем, широкое распространение получило 62,5-мкм оптоволокно. При использовании сегодняшних высокоскоростных лазерных интерфейсов 50-мкм волокно может многократно (до 10 раз) превосходить 62,5-мкм по ширине полосы пропускания и дальности передачи данных.

По волокнам типа 850 LO 50 (например, LaserWave 300) данные передаются со скоростью от 100 Мбит/c до 10 Гбит/c (при скорости 10 Гбит/с максимальная дальность передачи составляет 300 м). Это значит, что, установив у себя такое волокно, предприятие может реализовать на его основе сеть Fast Ethernet, а со временем с минимальными затратами перейти на технологии Gigabit и 10 Gigabit Ethernet. Для тех немногих пользователей, кому нужна еще более высокая скорость передачи, сообщаем, что волокно типа 850 LO 50 будет поддерживать и 40-Гбит/с технологию Ethernet, обеспечивая передачу данных (при работе с 850-нм источником излучения VCSEL) на расстояние до 300 м.

Выбор параметров оптоволокна зависит от планов предприятия по модернизации сети. Если на предприятии не предполагается использовать 10-Гбит/с сетевые каналы, то ему следует задействовать обычное 50-мкм оптоволокно с коэффициентом широкополосности 500 МГц * км на длине волны 850 нм. На основе этого волокна можно организовывать 100-Мбит/с и 1-Гбит/с каналы длиной 300 м. Впрочем, большинству компаний, планирующих установить у себя систему FTTD, в течение срока ее службы (10—20 лет) наверняка потребуется задействовать ее и с целью передачи 10-Гбит/с трафика. Для них волокно типа 850 LO 50 является самым экономически эффективным вариантом выбора типа среды передачи, поскольку оно обеспечивает защиту инвестиций в кабельную инфраструктуру.

Итак, разработчик сети FTTD выбрал оптоволокно типа 850 LO 50. Чтобы передавать данные со скоростью 10 Гбит/с на расстояние 300 м, оно должно иметь коэффициент широкополосности 2000 МГц * км на длине волны 850 нм. Согласно стандартам TIA и ISO, такой коэффициент широкополосности проверяется тестированием по методике HR-DMD (High Resolution Differential Mode Delay). В этой методике, которая изложена в документе TIA FOTP-220, предусмотрено точное измерение разброса импульсов (по временной оси) на выходе 10-Гбит/с многомодовой оптоволоконной системы. Чем меньше этот разброс, тем меньше дифференциальная модовая задержка (DMD) и тем выше коэффициент широкополосности, на величину которого она влияет. Чтобы гарантировать значение коэффициента широкополосности оптоволокна, равное 2000 МГц * км, стандарты TIA и ISO регламентируют максимально допустимые значения DMD. Ими заданы жесткие требования к DMD для большей части поперечного сечения сердцевины оптоволокна за пределами ее центральной части диаметром 10 мкм. Эти требования обеспечивают указанное значение коэффициента широкополосности оптоволокна при использовании его со стандартными 850-нм 10-Гбит/с лазерными интерфейсами. Хотя в центральной части сердцевины стандартами допускается большее значение DMD (чем в периферийной), для повышения скорости и надежности работы сети ищите волокна с небольшой задержкой DMD в центральной части.

Потери в канале

При выборе оптоволокна нужно учитывать и потери в канале кабельной системы. Они складываются из потерь в оптоволоконном кабеле, его соединениях и сростках волокон. Согласно спецификациям на технологии Gigabit, 10 Gigabit Ethernet и Fibre Channel, потери в канале не должны превышать 2,5 дБ. В канале сети FTTD, соответствующем стандарту TIA, предусмотрено наличие четырех соединений: два на двух коммутационных панелях (конфигурация crossconnect) в аппаратной здания, одно на коммутационной панели в телекоммуникационной комнате этажа здания и одно в розетке на рабочем месте пользователя сети. В канале длиной 300 м оптический кабель вносит потери около 1 дБ — таким образом, на четыре соединения остается только 1,5 дБ (меньше 0,4 дБ на каждое). Чтобы уменьшить потери в соединениях, используйте оптоволокно, изготовленное с жесткими допусками на геометрические параметры.

Поскольку основной причиной больших потерь на стыке волокон является смещение их сердцевин относительно друг друга, важнейши-ми геометрическими параметрами оптоволокна являются эксцентриситет сердцевины и диаметр оболочки. Соблюдение жестких допусков на эти параметры позволяет гарантировать значение потерь в соединении не более 0,5 дБ. Однако в канале с четырьмя соединениями общие потери в соединениях в 2 дБ могут привести к существенному уменьшению максимальной длины канала.

***

В заключение отметим еще раз, что выбор оптимального оптоволокна для системы FTTD зависит от планов предприятия по использованию 10-Гбит/с приложений. Если предприятие не планирует этого, для него самым экономически эффективным вариантом выбора является 50-мкм оптоволокно (обычное или сертифицированное для использования с лазерными источниками) с коэффициентом широкополосности 500 МГц * км. По нему можно передавать данные со скоростью от 100 Мбит/с до 1 Гбит/с на расстояние до 300 м (максимальная длина сегмента в централизованной кабельной инфраструктуре). Если же со временем предполагается переход на 10-Гбит/с приложения, следует задействовать оптоволокно типа 850 LO 50 (класса OM-3). В любом случае для уменьшения потерь в канале, увеличения дальности и повышения надежности передачи данных используйте волокна, изготовленные с жесткими допусками на значения вышеназванных важнейших геометрических параметров.. -->





  
14 '2003
СОДЕРЖАНИЕ

электронная Россия

• Инфокоммуникации на Урале

бизнес

• Avaya делает акцент на ПО

инфраструктура

• Как выбрать беспроводной сетевой адаптер

• Превосходные устройства NAS

информационные системы

• SIP готов к штурму

• Тестируем SIP-телефоны

• Active Directory: учимся на горьких ошибках

• Такие разные информационные табло

сети связи

• «Боинги» оптических сетей

• На что способны QoS?

кабельные системы

• Достаточно ли прочен ваш кабель Ethernet?

• Выбор оптоволокна для горизонтальной сети

защита данных

• Спор вокруг NIP-систем

новые продукты

• Terayon BW 3000 с поддержкой DOCSIS 2.0; Новые серверы NovaScale компании Bull; Новые радиорелейные станции компании Alcatel; Ethernet потоками Е1; Ethernet через сеть SDH


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2005 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх