Предыдущая страница // Содержание//Следующая страница

Кого-то название этого раздела может удивить. Казалось бы, о каких барьерах может идти речь, ведь столько раз говорилось о том, что, приобретая волоконно-оптические решения, заказчик обеспечивает себя запасом пропускной способности, достаточным для того, чтобы удовлетворить потребности приложений, говоря словами Шалтая-Болтая, "всех, что придуманы, и даже тех, которых еще нет". Применительно к волоконной оптике вообще это высказывание, безусловно, верно, но если рассматривать ее отдельные разновидности, то выясняется, что не все обстоит так замечательно, и в первую очередь в локальных сетях, поскольку в них наиболее распространенной оптической средой является многомодовое волокно.

Многомодовое волокно по своим потребительским характеристикам хуже одномодового, и при этом дороже, но эти недостатки окупаются тем, что соединители и активное оборудование для многомодового волокна стоят заметно дешевле их аналогов для одномодового. Поэтому если речь идет о передаче данных на небольшие расстояния, которые стандарты на кабельные системы ограничивают 100 м в СКС и 300 м в ЦКС(централизованной кабельной системе), то при достаточно большом количестве портов (даже если оптика используется только на магистральных соединениях, оно может исчисляться двузначными числами) многомодовые решения обеспечивают оптимальное соотношение цена/производительность.

Много меньшая цена активного оборудования для многомодового волокна объясняется тем, что до недавнего времени в трансиверах (оптическо-электронных модулях) оптических портов для передачи сигналов использовались не лазеры (как в оборудовании для одномодовых линий), а светодиоды (LED), себестоимость которых намного меньше, чем у лазеров. Светодиоды служили верой и правдой и обеспечивали работоспособность всех существующих приложений для локальных сетей до тех пор, пока не появился стандарт Gigabit Ethernet, чьи скорости они уже не могли осилить.

Резкий скачок цен на новые технологии не входил ни в интересы заказчиков, ни в интересы производителей, поэтому отрасль нашла компромисс в виде достаточно недорогих источников со сложным названием "лазеры поверхностного излучения с вертикальным объемным резонатором" (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers, VCSEL). Эти лазеры дешевле используемых в одномодовых решениях, в частности, потому, что они многомодовые, т. е. при их производстве высокая точность для подавления дополнительных мод не требуется. Излучение у VCSEL не вполне когерентно, как у "стандартных" лазеров, они уступают им и по другим параметрам. Но тем не менее характеристики VCSEL достаточны для обеспечения передачи со скоростью до 10 Гбит/с по многомодовому волокну.

Причиной непригодности является более узкий пучок света и присущий волокну врожденный дефект. Если объяснять в двух словах, то в основе производства волокна лежит осаждение частиц кварца изнутри на оболочку, что, как легко понять, возможно до определенного предела, после чего волокно сушится и, как следствие, сжимается (канал исчезает, но качество волокна в этой области, очевидно, хуже). В результате реальный оптический профиль волокна отличается от теоретического наличием небольшого провала в центре, причем, в отличие от среднестатистического расхождения реального и теоретического профилей, этот провал менее предсказуем. При использовании LED-источников, излучающих по всему сечению волокна, данный провал не оказывает сколь-либо заметного влияния на характеристики передачи сигнала, потому что самая сердцевина волокна дает весьма небольшой вклад в силу небольшой площади своего сечения, да к тому же скорости передачи не достигают того уровня, когда это обстоятельство становится существенным. У VCSEL пучок света намного уже, и вклад "дефектной" сердцевины становится гораздо ощутимее. При повышении скорости передачи до гигабитных величин импульс может не только размываться, но также и раздваиваться (еще до момента наслоения расплывшихся импульсов друг на друга).

Из вышесказанного можно сделать вывод, что подача сигнала со сдвигом является вполне эффективным решением для существующих волоконно-оптических линий, но в случае инсталляции новых кабельных систем такой подход оказывается не слишком привлекательным, особенно если учесть, что удовлетворительные характеристики передачи сигнала при подаче со сдвигом были подтверждены пока что только в ограниченном диапазоне частот модуляции сигнала, и пригодность этого метода при многогигабитных скоростях остается под вопросом. 

Известный производитель волокна Corning предлагает многомодовое волокно марки Infinicor. Волокно представлено двумя сериями, 300 и 600, с диаметром 62,5 и 50 мкм соответственно. Числа в названиях серий обозначают максимальное расстояние в метрах, на котором волокно поддерживает Gigabit Ethernet. Серия 600 обеспечивает передачу со скоростью 1 Гбит/с на расстоянии до 600 м в окне как 850, так и 1300 нм, серия 300 - до 300 м в окне 850 нм и 550 м в окне 1300 нм (наибольший интерес представляет, конечно, окно 850 нм, так как именно его сегодня используют источники VCSEL).

Приведенные характеристики кабелей и волокон следует воспринимать с осторожностью. В очередной раз напоминаем, что все запасы параметров следует рассматривать в контексте действующих стандартов. Соответственно, возможность передачи данных на расстояние более 300 м не принципиальна из-за ранее упомянутых ограничений стандартов. Она имеет смысл только в уникальных (тех, что на Западе называют proprietary) решениях, когда производители сознательно отходят от основополагающих принципов структурированных систем в пользу актуальных на текущий момент потребностей, или при инсталляции многомодовых кабелей на магистралях между зданиями (на так называемых территориальных магистралях). Последнее применение является скорее исключением, чем правилом, поскольку в этом случае со стратегической точки зрения использование одномодовых кабелей представляется более разумным.

Еще одно замечание касается методик получения заявляемых производителями параметров, так как они могут заметно различаться. В материалах Lucent говорится о канале передачи данных, состоящем из кабеля и разъема LC (у AMP в неявном виде тоже говорится о канале), в то время как в документах Corning и Alcatel о том, как производились измерения, не упоминается. В принципе, параметры волокна могли быть измерены и без сборки тестового канала (посредством подключения источников и приемников непосредственно к волокну). Соответственно, нельзя сделать вывод о том, какие параметры имеет собственно кабель Lucent или AMP (так как сами разъемы LC и MT-RJ обладают улучшенными характеристиками) и какие в среднем параметры имеют каналы на основе кабелей производства Alcatel Data Cable и партнеров Corning. У каждого из подходов есть право на жизнь, например Lucent предпочитает продавать системы, а не отдельные компоненты, AMP также работает на рынке систем, а две другие компании не привязывают параметры своей продукции к компонентам третьих поставщиков, но впрямую сравнивать их кабели/волокна не стоит.

После такого критического отступления следует все же заметить, что вне зависимости от того, как интерпретируются заявленные производителями параметры, заказчики могут не сомневаться, что их продукция будет успешно поддерживать Gigabit Ethernet (а на расстоянии до 100 м - и более скоростные приложения). Поскольку решения представлены компаниями, входящими в число мировых лидеров среди производителей волокна, кабелей и кабельных систем, мы можем говорить о том, что многомодовое волокно (в частности, типа 62,5/125) продолжает удерживать свои позиции в качестве основного решения для локальных сетей.

Предыдущая страница // Содержание//Следующая страница