<
  • Главная
Статьи

Еволюція многомодового волокна: від OM1 до OM5

  1. Коротка історія ММВ
  2. ПОТРЕБА В WBMMF
  3. Стандартизація WBMMF

Багатомодове волокно (ММВ) - «робоча конячка» для магістралей локальних мереж і мереж Цодов - забезпечує найнижчу вартість високошвидкісної передачі даних на характерні для таких інфраструктур відстані.

У своєму розвитку ММВ пройшло шлях від середовища для передачі даних на мегабітних швидкостях за допомогою світлодіодів (LED) до мультігігабітного транспорту, що використовує лазери поверхневого випромінювання з вертикальним об'ємним резонатором (VCSEL). Пропускна здатність каналу збільшувалася також за рахунок паралельної передачі даних за кількома волокнам.

За рахунок використання цих та інших технологічних інновацій вдалося багаторазово підвищити пропускну здатність каналу на основі ММВ: від 10 Мбіт / с в кінці 1980-х років до 100 Гбіт / с сьогодні і 400 Гбіт / с в найближчій перспективі. В даний час такі високі швидкості забезпечуються об'єднанням потоків 25 Гбіт / с, що передаються по 4 або 16 волокнам в кожному напрямку.

В даний час такі високі швидкості забезпечуються об'єднанням потоків 25 Гбіт / с, що передаються по 4 або 16 волокнам в кожному напрямку

Коротка історія ММВ

ММВ - перший тип волокна, який почав використовуватися в телекомунікаційних мережах на початку 80-х років минулого століття. Діаметр його светопередающего сердечника приблизно в шість разів більше, ніж у одномодового волокна. Ця особливість полегшувала вирівнювання і центрування волокон перших з'єднувачів.

В кінці 80-х, коли центрування стала виконуватися з точністю до одного мікрона і з'явилися лазерні діоди, широке поширення в мережах зв'язку загального користування отримало одномодове волокно. Разом з тим проста центрування волокон, поряд з доступністю недорогих світлодіодних (LED) джерел, забезпечила цінову перевагу ММВ при використанні в корпоративних мережах, де воно до цих пір залишається основним типом волокна і, як і раніше, застосовується для самих різних завдань - наприклад, для підключення УАТС і мультиплексорів передачі даних, побудови локальних обчислювальних мереж і т. д.

У 90-ті роки, з перетворенням Ethernet і Fibre Channel в домінуючі технології (першої - для локальних мереж (LAN), а другий - для мереж зберігання даних (SAN)), ММВ стало основним середовищем передачі для магістралей і інших ділянок мереж, на яких необхідна дальність передачі перевищувала можливості мідної кручений пари. Як тільки швидкості перевищили 100 Мбіт / с, світлодіоди почали поступатися місцем новим недорогих джерел - лазерів VCSEL з довжиною хвилі 850 нм, які здатні набагато швидше модулювати сигнал.

Це, в свою чергу, призвело до переходу від ММВ з діаметром сердечника 62,5 мкм (кабельні системи класу ОМ1) до волокон з сердечником 50 мкм (ОМ2), що було обумовлено рядом причин. По-перше, серцевина 62,5 мкм перестала бути важливою перевагою, оскільки лазери VCSEL видавали вузькоспрямований світловий потік, який ефективно «містився» в жилі 50 мкм. По-друге, волокно з сердечником 50 мкм забезпечувало більш широку смугу пропускання і краще підходило для передачі сотень мегабіт в секунду.

З настанням в кінці 90-х гигабитной ери надзвичайну важливість придбала величина диференціальної модовой затримки (Differential Mode Delay, DMD), від якої залежала можливість досягнення необхідної пропускної здатності. Ті волокна, які успішно проходили тести на величину DMD, стали називати оптимізованими для лазерної передачі ММВ (Laser-Optimized Multimode Fiber, LOMMF).

Перше стандартне волокно LOMMF забезпечило смугу пропускання (коефіцієнт широкополосности) не менше 2000 МГц × км на довжині хвилі 850 нм, що в чотири рази більше, ніж у волокон OM2. Це волокно стали відносити до нового класу OM3, поява якого «відкрило двері» для швидкостей 10 Гбіт / с на початку 2000-х років.

До кінця десятиліття було розроблено волокно ОМ4 з коефіцієнтом широкополосности не менше 4700 МГц × км - воно було націлене на підтримку швидкостей 25 Гбіт / с для систем 25G Ethernet (25GBase-SR), 100G Ethernet (100GBase-SR4) і 400G Ethernet (400GBase- SR16). У мережах SAN характеристики нового волокна виявилися затребувані в технологіях 8GFC, 16GFC, 32GFC і 128GFC (4 × 32GFC). Сьогодні волокна OM3 і OM4 - основні оптичні середовища для мереж Ethernet і Fibre Channel.

ПОТРЕБА В WBMMF

Як вже говорилося, високі швидкості (40G, 50G, 100G) досягаються шляхом передачі декількох менш швидкісних (10G або 25G) потоків за різними волокнам з подальшим об'єднанням трафіку. На перший погляд, така концепція паралельної передачі проста і ефективна, проте подальше збільшення числа волокон в одному каналі веде до надмірного росту витрат на кабельну систему. Тому виникла ідея організувати «паралельну передачу» кількох потоків по одному волокну за допомогою технології спектрального ущільнення (Wavelength Division Multiplexing, WDM).

Проблема в тому, що характеристики широкосмугових волокон OM3 і OM4 оптимізовані для передачі на довжині хвилі 850 нм, при відході від 850 нм смуга пропускання різко звужується. Для передачі декількох швидкісних (понад 10 Гбіт / c) потоків в режимі спектрального ущільнення такі волокна неефективні, в зв'язку з чим потрібна була розробка нового волокна.

Щоб вартість системи WDM була невисокою, номінальне поділ між спектральними каналами має становити не менше 30 нм. Відповідно, для підтримки щонайменше чотирьох спектральних потоків необхідний робочий діапазон (з урахуванням захисної смуги) повинен складати 100 нм - від 850 до 950 нм.

У жовтні 2014 року CommScope спільно з Finisar і рядом інших компаній (виробниками волокна і приймачів, а також постачальниками системних рішень) ініціювала в Асоціації TIA проект по розробці стандарту на волокно, яке забезпечувало б необхідну смугу пропускання ОМ4 у всьому зазначеному вище діапазоні. Воно отримало назву «широкосмугове багатомодове волокно» - WBMMF.

Перші демонстрації систем з новим волокном, розробленим CommScope (LazrSPEED 550 WideBand), відбулися в березні 2015 року на виставці OFC в США. Для організації двонаправленого каналу 100G по парі волокон використовувалися трансивери Finisar, при цьому по кожному волокну передавався потік 100 Гбіт / с у вигляді чотирьох спектральних каналів. Відповідна технологія ущільнення отримала назву Short Wavelength Division Multiplexing (SWDM).

Стандартизація WBMMF

Важливим етапом розвитку технології широкосмугового ММВ стала її стандартизація в 2016 році. У червні підкомітет TR-42.12, що відповідає в Асоціації TIA за оптичні волокна і кабелі, схвалив стандарт ANSI / TIA-492AAAE, в якому специфіковане волокно WBMMF. Так була завершена робота, розпочата в жовтні 2015 року, коли TR-42 прийняв запит на розробку стандарту. У документі описано волокно 50/125-мкм, оптимізоване для лазерної передачі на одній або декількох довжинах хвиль в діапазоні від 850 до 953 нм. Коефіцієнт широкополосности на довжині хвилі 850 нм становить 4700 МГц × км, а на довжині хвилі 953 нм - 2470 МГц × км.

Довгий час в галузі йшли дебати про те, до якого класу волокна віднести WBMMF; в якості можливих варіантів називалися OM4W, OM5 і OM5W. У жовтні 2016 року у спільному засіданні профільних комітетів організацій ISO і IEC було прийнято остаточне рішення: волокно WBMMF класифікувати як OM5. Цей факт, як і специфікація TIA-492AAAE, буде відображений в новій редакції стандартів ISO / IEC 11801 (Edition 3) і ANSI / TIA-568.3-D.

Оскільки нове широкосмугове волокно має ті ж характеристики, що й волокно ОМ4 на довжині хвилі 850 нм, програма сумісна з усіма існуючими додатками і при цьому забезпечує передачу даних в режимі SWDM з використанням недорогих лазерів VCSEL. Крім того, гарантуючи наявність широкої смуги на великих довжинах хвиль, це волокно дозволить в перспективі використовувати і більш швидкі лазери VCSEL - для переходу до потокам по 50 Гбіт / с. Очевидно, що з його допомогою вдасться не тільки скоротити кількість волокон, які використовуються в паралельних системах передачі, наприклад на 100 і 400 Гбіт / с, а й досягти в рамках таких систем більш високих швидкостей - 800 і 1600 Гбіт / с. Іншими словами, такі волокна являють собою ідеальну універсальним транспортним середовищем для вирішення поточних і майбутніх завдань в центрах обробки даних.

Олексій Кирилов, менеджер з розвитку бізнесу, CommScope



Новости
  • Виртуальный хостинг

    Виртуальный хостинг. Возможности сервера распределяются в равной мере между всеми... 
    Читать полностью

  • Редизайн сайта

    Редизайн сайта – это полное либо частичное обновление дизайна существующего сайта.... 
    Читать полностью

  • Консалтинг, услуги контент-менеджера

    Сопровождение любых интернет ресурсов;- Знание HTML и CSS- Поиск и обновление контента;-... 
    Читать полностью

  • Трафик из соцсетей

    Сравнительно дешевый способ по сравнению с поисковым и контекстным видами раскрутки... 
    Читать полностью

  • Поисковая оптимизация

    Поисковая оптимизация (англ. search engine optimization, SEO) — поднятие позиций сайта в результатах... 
    Читать полностью