Соединение Оптоволоконного Кабеля

image

Проблемы высокоскоростной передачи данных

С ростом объёмов передаваемой по сети информации становится всё более актуальной проблема высокоскоростной передачи данных. Высокоскоростная передача данных, как правило, предполагает наличие между узлами сети канала связи с высокой пропускной способностью. При разработке канала с высокой пропускной способностью могут использоваться, как решения на основе медных электрических проводников, так и решения на основе оптических соединений. Любое соединение состоит из передатчика, передающего сигнал, и приёмника, принимающего сигнал. Сигнал по соединению может передаваться, как в одном, так и в двух направлениях. Так оптическое соединение может состоять, например, из оптического передатчика, оптического канала и оптического приёмника. В дуплексном режиме оптический приёмопередатчик обеспечивает, как передачу сигнала, так и приём сигнала по раздельным оптическим волокнам, находящимся, как правило, в одном оптоволоконном кабеле.
На сегодняшний день уже широко применяются каналы, обеспечивающие связь со скоростью более чем 1 гигабит в секунду (1 Гб/с), так называемые «1G-соединения». 1G-соединения хорошо стандартизованы (например, существует общедоступный стандарт Gigabit Ethernet). Оптические 1G-соединения, как правило, используются для передачи данных на дальние расстояние (более чем 100 метров).

Для высокоскоростной передачи данных применяются каналы, обеспечивающие связь со скоростью порядка 10 гигабит в секунду (10 Гб/с), так называемые «10G-соединения». При решении сложных технических задач предъявляются высокие требования к каналам передачи данных, которые становится всё труднее удовлетворять, особенно с помощью медных электрических проводников. Тем не менее, 10G-соединения на основе медных электрических проводников применяются (например, стандарт 10GBASE-CX4). 10GBASE-CX4 обеспечивает передачу данных по четырём экранированным витым парам в каждом направлении (всего восемь витых пар). Такой кабель получается достаточно громоздким (около 10 мм в диаметре) и дорогим в производстве. Кроме того, 10GBASE-CX4 может применяться только для передачи данных не далее, чем на 15 метром. Общим недостатком для всех 10G-соединений, базирующихся на медных проводниках, является высокий уровень потребления энергии. Например, стандарт 10GBASE-T обеспечивает передачу данных на расстояния от 55 до 100 метров, но из-за сложной обработки сигналов потребляет от 8 до 15 ватт на каждый порт.image Если рассмотреть стандарт, обеспечивающий передачу данных на расстояния порядка 30 метров, то такое соединение будет потреблять не менее 4 ватт на каждый порт. Применение таких стандартов с высоким потреблением энергии приводит к существенному увеличению стоимости обслуживания соединений, а также вынуждает разработчиков уменьшать плотность размещения портов на передних панелях интерфейсов. Например, потребление энергии порядка 8-15 ватт на каждый порт ограничивает плотность размещения портов до 8 штук (или даже менее) на той же площади, на которой можно разместить до 48 портов, применяя стандарт 1000 BASE-T или 1G-соединение на базе оптоволокна.

Таким образом, исследования рынка электроники показывают, что при разработке каналов с высокой пропускной способностью (10G) всё чаще применяются решения на основе оптических соединений. Так на рисунке ниже представлен график из отчёта компании Luxtera, демонстрирующий изменение во времени зависимости дальности и скорости передачи данных от используемого физического канала передачи данных. График показывает, что к 2014 году произойдёт полный отказ от решений на основе медных проводников в пользу решений на основе оптических и гибридных соединений.

Многоканальные оптоволоконные соединения

Для построения высокопроизводительных систем передачи данных предлагается использовать многоканальные оптоволоконные соединения. Они обеспечивают необходимую низкую плотность оптических волокон, приемлемые размеры кабелей и решают проблему «затора каналов» (duct congestion problem), характерную для одноканальных соединений.

Установка Оптоволоконного Кабеля

Маркировка Оптоволоконного Кабеля

Подвеска Оптоволоконного Кабеля

Измерение Оптоволоконного Кабеля

Проведение Оптоволоконного Кабеля