До появления стандарта GbE в магистральных инфраструктурах преобладало 62,5-мкм оптоволокно. Когда же производительность этих сетей возросла до 1 Гбит/с, это волокно перестало удовлетворять потребности пользователей. Кроме того, стало невозможным применение недорогих светодиодов, которые долгое время считались самыми предпочтительными источниками излучения для оптоволокна. "Светодиоды не могут передавать данные со скоростью более 622 Мбит/с, - объясняет Колеман. - Поэтому кабельной индустрии пришлось обратиться к лазерной технологии". Вместо светодиодов в гигабитовом оборудовании стали широко использовать 850-нм лазерные источники типа VCSEL (Vertical-Cavity Surface Emitting Laser).
Передача данных по многомодовому оптоволокну с использованием лазера приводит к возникновению эффекта дифференциальной модовой задержки (Differential Mode Delay - DMD). Суть его состоит в том, что лазерный луч, введенный по центру оптоволокна, расщепляется на несколько мод, которые достигают приемника (расположенного на другом конце оптического кабельного канала) в разное время. Это вызывает искажение передаваемого сигнала и уменьшает коэффициент широкополосности линии связи. Чем меньше диаметр сердцевины оптоволокна, тем меньше мод возникает и тем меньше искажается сигнал. Поэтому 50-мкм оптоволокно обеспечивает большую дальность передачи данных, чем 62,5-мкм.
Перед разработчиками стандартных требований к многомодовым волокнам стояла задача обеспечить дальность передачи до 500 м, что необходимо для построения магистральных инфраструктур кампусов. Поскольку при передаче гигабитового трафика максимальная длина канала на базе 62,5-мкм волокна составляет 220 м, организациям TIA и EIA пришлось включить 50-мкм волокно в стандарт TIA/EIA-568-B.3 на оптические кабельные системы. "Учитывая, что пользователям может потребоваться большая дальность связи, а также то, что рост производительности сетевого оборудования не остановится на уровне 1 Гбит/с, кабельная индустрия была вынуждена стандартизировать 50-мкм волокно" - говорит Бим.
Чтобы избежать влияния дефектов, имеющиеся в некоторых многомодовых волокнах, на передачу сигнала по этим волокнам, производители разработали специальные соединительные шнуры, обеспечивающие ввод света в сердцевину оптоволокна со смещением относительно ее центра (offset-launch). Согласно стандарту IEEE 802.3z, использование таких шнуров является обязательным для длины волны 1300 нм. "При смещении точки ввода света от центра сердцевины оптоволокна примерно на 20 мкм свет распространяется в обход ее дефектной центральной части, что позволяет уменьшить дисперсию" - объясняет Маурисио Сильва, директор по технологиям компании General Cable.
По мнению Мартина Истона, менеджера по огнестойким кабелям компании Corning Cable Systems, переход от использования оптоволокна, которое просто устанавливать, к применению оптоволокна с лучшими характеристиками передачи данных стал возможен отчасти благодаря улучшению параметров и конструкции оптического соединительного оборудования. "Множество компаний старались упростить и ускорить монтаж оптических кабельных систем, разрабатывая коннекторы типа push-pull (подключение и отключение которых осуществляется линейным движением без поворота)" - говорит Истон.
Коннектор ST (Straight Tip), широко используемый до появления коннектора SC (типа push-pull), сегодня уже устарел. Для применения в СКС стандартом TIA/EIA-568-B рекомендуется коннектор SC. Хотя коннекторы SC и завоевали рынок, но немало предприятий все еще используют коннекторы ST, и по этой причине они продолжают пользоваться спросом.
Если раньше компании - разработчики оптических коннекторов уделяли основное внимание их функциональности и удобству использования, то сейчас усилия этих компаний направлены в основном на снижение стоимости оптического оборудования. Миниатюрные коннекторы обеспечивают более высокую плотность портов, и некоторые из них имеют один наконечник с двумя волокнами. Применение таких коннекторов позволяет реализовать больше портов в сетевом коммутаторе и тем самым снизить его стоимость в расчете на один порт.
ПЕРСПЕКТИВЫ
Перспективы (2003 год)
Институт IEEE недавно сформировал проблемную группу 10GBase-T, которая будет изучать возможности передачи трафика 10 Gigabit Ethernet (10GbE) по медному UTP-кабелю. И многие сетевые специалисты с нетерпением ожидают результатов ее работы. "Большинство специалистов полагают, что для 10-Гбит/с передачи следует выбрать кабель категории 6, - говорит Бад Дар. - Как производители, мы стараемся показать Институту IEEE, что использование кабеля этой категории является оптимальным вариантом: хотя сегодня он задействован всего в 20% установленных систем, к 2005 г. доля таких систем возрастет до 70 или 80%".
Параметры канала категории 6 специфицированы в полосе частот до 250 МГц, но с ростом скорости передачи данных возникает необходимость определения параметров "медной" кабельной системы в более широкой полосе частот. "В кабельной отрасли будут вестись работы по изучению характеристик кабельных систем на частотах вплоть до 500 МГц, - говорит Симон. - Установление требований, способствующих улучшению симметрии витой пары и ее невосприимчивости к внешним помехам, имеет большое значение для создания медных кабелей с пропускной способностью выше одного гигабита в секунду".
По словам О'Коннора, кабельная индустрия непрерывно улучшает свою продукцию, но обеспечить передачу трафика 10GbE по медному кабелю будет непросто. При этом он считает, что кабельная инфраструктура категории 6 гораздо больше подходит для передачи данных со скоростью 10 Гбит/с, чем инфраструктура категории 5e, параметры которой нормированы в полосе частот до 100 МГц.
Сегодня кабели на основе 62,5-мкм оптоволокна обеспечивают достаточно высокие для большинства предприятий скорости передачи данных, но с внедрением в магистральные сети технологии 10GbE применение 50-мкм волокна будет расширяться. "Я не вижу перспектив для использования 62,5-мкм волокна в 10-Гбит/с сетях, - говорит Бим. - При такой скорости передачи длина линии связи на базе этого волокна не превышает 60 м, а этого не достаточно для практических целей".
По оптимизированному для работы с лазерными источниками излучения 50-мкм оптоволокну можно передавать данные со скоростью 10 Гбит/с на расстояние до 300 м, и для этого не требуется использовать соединительные шнуры, смещающие ввод излучения в оптоволокно относительно его центра, или изменять коннекторы и методики инсталляции кабельных систем. Хорошая масштабируемость 50-мкм оптоволокна по полосе пропускания делает его оптимальной средой передачи для сегодняшних приложений.
Поскольку предприятия заинтересованы в росте скорости передачи данных, на рынке могут появится средства 40GbE и 100GbE (гораздо скорее, чем мы думаем). Некоторые специалисты сомневаются в способности многомодового оптоволокна поддерживать такие скорости передачи данных (40 и 100 Гбит/с). "Если сетевая индустрия когда-либо достигнет скорости передачи 40 или 100 Гбит/с, то, вероятно, мы станем свидетелями перевода магистральных сетей предприятий с многомодового на одномодовое волокно, - считает Сильва. - Если же лазерная технология станет экономически эффективной, то со временем одномодовое волокно будет самой предпочтительной средой передачи".
Сегодня на рынке имеются несколько типов оптических коннекторов, и многие специалисты уверены в необходимости единого стандартного интерфейса. "На выбор типа оптического коннектора влияют несколько факторов, в том числе и личные предпочтения того человека, который составляет спецификацию сетевого проекта, - рассуждает Харли Лэнг, менеджер по волоконно-оптическим продуктам компании Leviton. - Я думаю, что со временем рынок выберет какой-либо один коннектор".