<
  • Главная
Статьи

Використання оптичного кабелю для передачі гігабітних швидкостей Б

  1. ATM
  2. Вибір оптичного кабелю
  3. нові стандарти
  4. Методи збільшення пропускної здатності волокна
  5. Прокладка кабелю

Інститутом інженерів електротехніки та електроніки (IEEE) 25 червня 1998 був прийнятий стандарт 802.3z на кабельні системи для технології передачі даних GigaEthernet. Він включає в себе стандарти 1000BaseLX і 1000BaseSX (передача по оптичному кабелю з використанням довгих і коротких хвиль відповідно), а також 1000 BaseCX для з'єднання обладнання мідним кабелем на короткі відстані. Якщо новий стандарт на мідні кабелі - справа звична, то стандарт на ВОЛЗ для локальних мереж практично не змінюється.

Протягом багатьох років в локальних мережах в основному використовувалися оптичні волокна з діаметром серцевини 62,5 мікрон. Пропускна здатність таких кабелів повністю задовольняє вимогам систем передачі даних не тільки на 10 Мбіт / с, але і 100 Мбіт / с (FastEthernet). Саме таке волокно рекомендувалося стандартом ISO / IEC для структурованих кабельних систем (СКС). Для сучасних технологій, таких як АТМ і GigaEthernet, пропускна здатність волокна з серцевиною 62,5 мікрон недостатня. Новий стандарт рекомендує використовувати оптичні волокна з діаметром серцевини 50 мікрон ( Таблиця 1 ).

Прийняття стандарту GigaEthernet для оптичних кабелів викликало збільшення числа гігабітних з'єднань, що було обумовлено зростанням кількості робочих місць, що використовують технологію FastEthernet. Однак для об'єднання робочих груп необхідна ще більша швидкість. В іншому випадку, не дивлячись на хороше і дороге устаткування, реальна швидкість на робочому місці навряд чи перевищить 10 Мбіт / с.

ATM

Сьогодні технологія АТМ більше знайома світу телекомунікацій, ніж світу передачі даних, оскільки основні її переваги проявляються саме при спільній передачі відео, голосу і даних в реальному масштабі часу, де існують особливо жорсткі вимоги до затримок. Міжнародна організація ATM-Forum затвердила оптичні інтерфейси 51,84; 155,52 і 622,08 Мбіт / с. Незалежно від цих рекомендацій було також розроблено обладнання для мереж АТМ зі швидкостями передачі 1,2 і 2,4 Гбіт / с і навіть більше.

Таблиця 1

Тип волокна Одномодовое Діаметр серцевини, мікрон Полімерна волокно Робоча довжина хвилі, нм 850 1300 850 1300 650 1300 Застосування: Гігабітний Ethernet 220м 550м 550м 550м 5000м АТМ 50 Мбіт / с 2000м 2000м 2000м 2000м 50м - 155Мбіт / с 1000м 2000м 1000м 2000 м 50м - 622 Мбіт / с 300м 500м 300м 500м - 5000м Fibre Channel 1,062Гбіт / с 175м - 500м - - 10000м 2,125Гбіт / с - - 300м - - 2000м 4,25 Гбіт / с - - 100м - - 2000м

Вибір оптичного кабелю

Серцевина оптичного волокна з високим коефіцієнтом заломлення оточена оболонкою з більш низьким коефіцієнтом заломлення. За рахунок цієї різниці основний світловий потік залишається всередині серцевини (явище повного внутрішнього відображення). Існує два типи оптичних волокон: одномодове і багатомодове.

  • Одномодове волокно. Зазвичай діаметр серцевини становить 8 мікрон, і по волокну поширюється тільки одна мода. Це усуває межмодовую дисперсію, але смуга пропускання обмежується явищами другого порядку, такими як внутрімодовая дисперсія. Комбінація величезної пропускної спроможності і низького загасання робить одномодове волокно найкращим для використання в більшості телекомунікаційних систем. Однак необхідність застосування лазерів, що випромінюють промені світла з малими чисельними апертурами (діаметрами) для ефективного введення в волокно, до сих пір обмежує використання цього волокна в локальних мережах через високу вартість цих приладів.
  • Багатомодове волокно має більший діаметр серцевини (зазвичай 50 або 62,5 мікрон) і дозволяє передавати одночасно багато мод. У сучасного градиентного многомодового волокна складна оптична серцевина сконструйована так, що коефіцієнт заломлення змінюється заданим чином - від високого у центральній осі до низького на зовнішній стороні серцевини. Воно частіше використовується в локальних мережах і всередині будівель, так як більший діаметр серцевини спрощує процес оконцовкі волокна. Крім того в багатомодового волокна в якості джерел світла можна використовувати світлодіоди, які мають великі чисельні апертури.

Слід зазначити, що смуга пропускання багатомодового волокна обмежена дисперсією, яка виникає через декількох факторів. При цьому ширина імпульсу цифрового сигналу в міру проходження по волокну зростає.

  • Межмодовая дисперсія. Оскільки моди світла мають різні шляхи, деякі з них досягнуть приймача раніше інших. Цей ефект частково нівелюється за рахунок використання градієнтного волокна, в якому коефіцієнт заломлення в центрі серцевини більше. Чим вище коефіцієнт заломлення, тим повільніше поширюється світловий промінь. В результаті все промені приходять до приймача одночасно.
  • Хроматична дисперсія. Швидкість світла в склі залежить від коефіцієнта заломлення, а той в свою чергу - від довжини хвилі світла. Хоча світловипромінювальних діод, і особливо лазер, налаштовані на певну довжину хвилі, вони випромінюють досить широкий спектр. Короткий імпульс, переданий джерелом, при проходженні по волокну збільшується по ширині, оскільки різні колірні складові початкового імпульсу передаються на різних швидкостях.

Використання лазерів для передачі по многомодовому волокну викликає інші форми дисперсії.

  • Дисперсія диференціальної моди. Цей ефект найбільш відчутний при передачі лазером по волокну 62,5 / 125, коли діаметр вхідного променя менше серцевини. Це викликано невеликими відмінностями коефіцієнта заломлення серцевини, що приводять до диференціальної затримки, яка залежить від того, в якій частині серцевини передається світло. Джерела, що дають більш широкий промінь (світлодіоди) "переповнюють" серцевину світлом, що веде до зникнення диференціальної дисперсії.

При передачі хвилі 1300 нм по многомодовому волокну на великі відстані необхідно використовувати спеціальний з'єднувач зі зміщеним введенням. Це дозволяє компенсувати затримку диференціальної моди.

  • Полімерне волокно дешевше і простіше в установці. Однак воно не забезпечує таку пропускну здатність, як у мідного кабелю категорії 5 і тому в даний час не використовується.

нові стандарти

В таблиці 2 наведена специфікація для GigaEthernet для кабелів з різною пропускною здатністю, В майбутньому великі проблеми може викликати необхідність застосування технології WDM (передача з поділом по довжині хвилі), яка дозволяє ефективніше використовувати наявні комунікації. Якщо в дешевих кабелях вдається використовувати два канали в одному волокні, то в сучасних високоякісних волоконних системах на даний момент - до 80 каналів одночасно.

Зі статистики найбільшого в Європі виробника кабелів компанії BICC Brand-Rex в мережах Великобританії (було досліджено 650 км кабелів від основних постачальників) видно, що 82% інстальованого многомодового оптичного кабелю мають пропускну здатність 160 МГц-км при довжині хвилі 850 нм. Межа 220 м, встановлений для передачі GigaEthernet, обмежує можливість його застосування на великих відстанях в аеропортах, університетах і на великих підприємствах.

При тестуванні в Центральному дослідному центрі волоконно-оптичного кабелю Millenium компанії BICC Brand-Rex були отримані більш високі характеристики, ніж передбачено стандартом (для волокна 62,5 / 125 межа відстані становить 220 м на швидкості 1 Гбіт / с).

Методи збільшення пропускної здатності волокна

Існує два способи збільшення пропускної здатності прокладених оптичних кабелів, що передбачають використання:

  • мультиплексора з поділом по довжині хвилі - оптичного змішувача, що дозволяє пропускати по одному волокну одночасно кілька довжин хвиль. Це мультиплексування не вирішує проблему відстані на гігабітних швидкостях, оскільки не впливає на співвідношення пропускна здатність / відстань. Вартість обладнання для мультиплексування порівнянна з прокладкою нового кабелю;
  • обладнання, що збільшує смугу пропускання, - спеціальний тип сполучних кабелів (пасивне), що дозволяють відкинути деякі з оптичних мод вищого порядку. Це збільшує загасання і смугу пропускання. Для визначення оптимального співвідношення загасання і смуги пропускання спочатку проводяться приблизні розрахунки, після чого кожне волокно тестується.
Таблиця 2
Довжина хвилі, нм Волокно Характеристики 850 1300 62,5 / 125 (дешеве) Смуга пропускання, МГц-км 160 500 Відстань, м 220 550 62,5 / 125 Смуга пропускання, МГц-км 200 500 Відстань, м 275 550 50/125 (дешеве) Смуга пропускання, МГц-км 400 400 Відстань 500 550 50/125 Смуга пропускання, МГц-км 500 500 Відстань, м 550 550 Одномодовое волокно Відстань, м 5500
Можливо, якусь підприємство, вже прокладено велику кількість кабелю, буде зацікавлене в збільшенні його можливостей, однак для задоволення всіх потреб доцільніше купити відповідний тип оптичного кабелю. У всякому разі, такі витрати можна порівняти за ціною.

Прокладка кабелю

Технології передачі даних розвиваються дуже швидко, і їх заміна може зажадати будівництва нової кабельної системи. Для захисту капіталовкладень при прокладанні кабелю необхідно передбачити можливість його використання з іншими технологіями.

Одним із способів обліку постійно збільшуються потреб в смузі пропускання є застосування кабелю, що складається з уже використовуваних і вільних волокон, які можна буде задіяти в майбутньому. Наприклад, це може бути комбінація одномодового і багатомодового волокна, що дає найкращі результати при мінімальній ціні.

Для зниження вартості і найбільшої гнучкості можна використовувати заздалегідь закладені трубки з подальшою продувкою в них оптичного волокна. Цей спосіб застосовується в системі Blolite компанії BICC Brand-Rex. Blolite складається з порожніх пластикових трубок, що прокладаються всередині або між будівлями, т. Е. Там, де може знадобитися канал зв'язку. Волокно продувається по певних шляхах, а деякі з трубок або напрямків залишаються порожніми. Надалі при необхідності можна "додуть" нові волокна або замінити старе волокно і використовувати його на нових напрямках або в нових комбінаціях.

Затвердження стандарту GigaEthernet для оптичного кабелю IEEE 802.3z накладає більш серйозні вимоги на продуктивність оптичних кабелів, ніж всі попередні стандарти.

Багатомодове волокно досі є найкращою комбінацією ціни і продуктивності в тих випадках, коли розглядається загальна вартість системи. Перевага волокон 50/125 - значний виграш в смузі пропускання.

Сьогодні є великий вибір кабелів, що відрізняються як пропускною здатністю, так і ціною. При купівлі дешевого продукту слід враховувати, що він має обмежені можливості і не може використовуватися для високошвидкісних додатків, особливо в майбутньому при прийнятті нових стандартів. Варто взяти до уваги результати розширених тестувань кабелів в Європейському дослідницькому центрі і міжнародну сертифікацію, особливо при використанні на граничних відстанях.


Новости
    Без плагина
    На сайте WordPress имеется файл, именуемый как .htaccess. Многие пользователи не предают ему особого внимания и не используют все его возможности. На самом деле файл .htaccess – это дополнительные конфигурации

    Плагин подписки wordpress
    Очень трудно найти один плагин подписки wordpress , который объединил бы в себе все виды подписок, которые так необходимы сайту. Именно поэтому я решил сделать подборку лучших плагинов, которые смогут

    Слайд-шоу с помощью плагина для WordPress UnPointZero Slider
    Плагин для cms WordPress UnPointZero Slider – новостной слайдер. Он отражает в форме слайд-шоу изображения со ссылками на ваши статьи и краткие выдержки оттуда. Его можно установить и на новостной сайт,

    Плагины для Wordpress
    С помощью этого плагина вы легко сможете интегрировать Google диск на ваш WordPress сайт или блог . Gravity Forms — лучший плагин для создания форм на WordPress, от самых простых (например, форма

    Подписки плагином JetPack: размещение и редакция формы подписки
    Вступление Здравствуйте! В этой статье я покажу, как использовать плагин JetPack для создания пользовательской формы подписки и как эту формы подписки плагином JetPack добавлять в статьи сайта, а при

    Чистка сайта WordPress плагином WP-optimize
    От автора Со временем использования система WordPress накапливает не нужные файлы, комментарии и неиспользуемые данные в базе данных. Эти файлы и данные создаются в процессе работы и нужны для этого,

    Возможности Jetpack плагина
    Вступление Возможности Jetpack плагина это более 30 функциональных модуля плагина, делающего его универсальным плагином WordPress, заменяющего аналогичные сторонние плагины. Jetpack один заменяет десятки

    Резервное копирование WordPress сайта без плагинов
    Вступление Резервное копирование WordPress это второе, что нужно научиться делать после установки WordPress. Можно сколько угодно говорить о безопасности сайта и его защите, но лучшего варианта защиты

    Плагины на приват для Майнкрафт ПЕ
    > > Плагины на приват для Майнкрафт ПЕ Порой всем нам хочется попробовать себя в роли администратора сервера и испытать эту ответственность, но, к сожалению, вы не всегда все знаете о создании

    Плагин WordPress Database Backup. Архивация базы данных блога на WordPress
    Привет друзья! Сегодня на очереди еще один простой, НО, необходимый и полезный плагин — плагин WordPress Database Backup , который с легкостью и самостоятельно произведет процесс, который научно называется:

  • 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