eng
Выпуск #7/2021
А.Семенов
РЕАЛИЗАЦИЯ СЕТЕЙ PoLAN НА СУЩЕСТВУЮЩЕЙ КАБЕЛЬНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЕ
РЕАЛИЗАЦИЯ СЕТЕЙ PoLAN НА СУЩЕСТВУЮЩЕЙ КАБЕЛЬНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЕ
Просмотры: 625
DOI: 10.22184/2070-8963.2021.99.7.38.43
Обсуждается возможность перевода на технологию PoLAN действующих локальных кабельных сетей архитектуры FTTD при реализации их горизонтальной подсистемы на многомодовой оптике. Рассмотрены вариант выполнения этой процедуры с помощью пассивных преобразователей среды и разновидности их конструктивного исполнения.
Обсуждается возможность перевода на технологию PoLAN действующих локальных кабельных сетей архитектуры FTTD при реализации их горизонтальной подсистемы на многомодовой оптике. Рассмотрены вариант выполнения этой процедуры с помощью пассивных преобразователей среды и разновидности их конструктивного исполнения.
Теги: fttd network architecture multi-mode fiber-optic cables passive medium converters polan technology structured cabling systems многомодовые оптические кабели пассивные преобразователи среды сетевая архитектура fttd структурированные кабельные системы технология polan
РЕАЛИЗАЦИЯ СЕТЕЙ PoLAN на существующей кабельной инфраструктуре
А.Семенов, д.т.н., профессор НИУ МГСУ
УДК 654.028, DOI: 10.22184/2070-8963.2021.99.7.38.43
Обсуждается возможность перевода на технологию PoLAN действующих локальных кабельных сетей архитектуры FTTD при реализации их горизонтальной подсистемы на многомодовой оптике. Рассмотрены вариант выполнения этой процедуры с помощью пассивных преобразователей среды и разновидности их конструктивного исполнения.
Ключевой компонент информационно-телекоммуникационной системы (ИТС) современного офиса − локальная вычислительная сеть (ЛВС), которая реализуется на клиент-серверной архитектуре с использованием технологической платформы Ethernet для транспорта данных. Главная функция ЛВС – объединение в полноценный комплекс отдельных узлов информационной инфраструктуры. Эффективность ее функционирования наращивается подключением иных внутриобъектовых систем. В такой интегральной структуре ЛВС выполняет функции самодостаточного ядра, ресурсы которого используются для обеспечения видеонаблюдения, контроля доступа, работы пожарно-охранной сигнализации и других систем здания.
Реализация ЛВС Ethernet в такой интегральной форме требует привлечения существенных финансовых ресурсов, что порождает естественное стремление к их экономии. Актуальность данной задачи дополнительно усиливается следующими обстоятельствами.
Технический прогресс в области микроэлектроники последних трех десятилетий привел к существенному снижению стоимости активного сетевого оборудования, контроллеров, пользовательских рабочих станций и прочего терминального оборудования. Однако, с другой стороны, наблюдается удорожание информационной кабельной системы, вызванное, в частности, исчисляемым разами ростом стоимости меди. Последняя является важнейшим сырьем, используемым при производстве внутриобъектовых кабелей − наиболее дорогой составляющей физического уровня информационной системы [1].
Упомянутые тренды компенсируют друг друга, и скорость эволюционного снижения затрат на ИТС офисных зданий заметно снизилась.
Пути снижения затрат на информационную инфраструктуру
В ответ на потребности практики построения ИТС разработчиками было представлено несколько решений, с большей или меньшей эффективностью обеспечивающих экономию затрат на реализацию ЛВС и кабельной системы как комплекса. Наиболее привлекательными среди них становятся те, которые ориентированы на нижние уровни информационной инфраструктуры. Это объясняется тем, что на реализацию этой части ИТС требуется максимальная доля капиталовложений просто в силу количественной многочисленности точек подключения.
Наибольшее число предложений основано на электрическом мультиплексировании. Примером такого решения, сохраняющего основные подходы к построению ЛВС, стала концепция активной консолидационной точки, которая наиболее предпочтительна в популярных ныне открытых офисах [2].
Не исключено обращение к известным уже около трех десятков лет различным инсталляционным приборам, в первую очередь малопортовым коммутаторам [3]. Последние можно рассматривать как прототип и малопортовый аналог активной консолидационной точки. Существенная разница проявляется только в габаритах, меньшем коэффициенте мультиплексирования и месте установки: непосредственно на рабочем месте вместо стены, подпольного пространства или "цифрового" потолка.
В тех географических регионах, в первую очередь Западной Европы, в которых при выборе реализации СКС традиционно сильны позиции экранированных систем (немецкоязычные страны, Финляндия, отчасти Франция и Великобритания), часто используется схема cable sharing. При обращении к ней реализуется технология пространственного мультиплексирования, что позволяет в два-три раза уменьшить количество горизонтальных кабелей [4].
Беспроводные решения на базе широко популярных точек доступа Wi-Fi, а также различных вариантов беспроводной оптики (Li-Fi, BeamCaster [5] и т.д.) в рассматриваемой области применения в реальности выполняют скорее нишевые функции. Например, на Wi-Fi неплохо реализуется гостевая сеть. Такое положение дел объясняется рядом принципиальных недостатков, объективно присущих этим технологиям.
Исторически последней в ряду предложений по изменению формата построения нижних уровней ЛВС стала технология PoLAN [6, 7].
Она адаптирует для области локальных систем решения, прекрасно отработанные при построении сетей доступа операторов связи. Сильная сторона данного варианта реализации локальной сети – возможность прямого наложения аппаратуры на существующую структуру физического уровня при условии реализации кабельной системы на разрешенных стандартами к применению в СКС одномодовых оптических кабелях (ОК). Дополнительно считается, что магистральная часть проводки выполнена на ОК, а непосредственно на пользовательских рабочих местах или в точке их компактной группы находится оптическая информационная розетка (иными словами, проводка ранее была построена по схеме FTTD − волокно до рабочего стола).
Финансовый выигрыш в таком решении дает отказ от дорогостоящих классических кабелей из витых медных пар. Довольно привлекательна также возможность установки группового активного оборудования в единственном в здании техническом помещении с отказом от этажных кроссов, то есть простота реализации централизованных оптических архитектур [8].
Ограничения на использование PoLAN в существующих СКС
Серьезный сдерживающий фактор при внедрении PoLAN − малая популярность одномодовой оптики на уровне пользовательских рабочих мест: внутриобъектовая часть волоконно-оптической подсистемы офисных СКС, как правило, строится на многомодовой компонентной базе. Выбор именно такого подхода обеспечивался сравнительной дружественностью к пользователю, полной функциональной идентичностью одномодовой и многомодовой техники при заметно меньшей стоимости последней при тех небольших длинах, которые характерны для кабельных трактов на данном уровне ИТС [9]. Как следствие, одномодовая техника до последнего времени встречалась в СКС только в подсистеме внешних магистралей и в немногочисленных нишевых областях [10, 11].
Реализация одномодовых линий при новом строительстве не представляет проблем и решается введением в проектную документацию СКС соответствующих кабелей и коммутационной техники. Однако замена существующей кабельной инфраструктуры крайне нежелательна из-за дезорганизации функционирования офиса и больших затрат на выполнение подобных работ.
Дополнительно отметим, что проекты класса FTTD, несмотря на свою количественную немногочисленность (порядка 3% от общего числа инсталлированных СКС), отличаются большим количеством портов. Так, например, три проекта FTTD, в реализации которых активно участвовал автор этих строк, насчитывали по несколько сотен пользовательских портов каждый. С учетом этой особенности замена проводки с многомодовой на одномодовую на таких объектах нежелательна.
Варианты исполнения преобразователей среды
Задача внедрения техники PoLAN в ранее построенную по классическим принципам информационную инфраструктуру может быть решена по-разному. Активная ветвь таких решений включает следующие подходы:
Первый вариант технически возможен, что определяется протокольной прозрачностью конвертора, но экономически неприемлем из-за необходимости введения в состав линии двух дополнительных оптических приемопередатчиков. Второй вариант чуть менее затратен из-за меньшего объема аппаратной части, но требует выполнения соответствующей разработки. Затраты на ее проведение сокращаются за счет использования в качестве прототипа известной техники BiDi.
Экономическую целесообразность внедрения PoLAN в существующие локальные сети можно заметно повысить обращением к так называемому пассивному преобразователю среды. Название этого компонента выбрано из маркетинговых соображений по аналогии с уже известными устройствами. Оно рассчитано на широкий круг системных администраторов, которым интересны в первую очередь функциональные возможности, а не схемное исполнение устройства. Де-факто пассивный преобразователь представляет собой обычный одномодовый световод, который тем или иным образом включается между выходом излучателя и многомодовым волокном.
Возможность реализации преобразователя в чисто пассивной форме основана на том, что при подключении одномодового источника излучения к многомодовому волокну в последнем первоначально возбуждается ограниченное количество направляемых мод. Этот эффект в качественной форме демонстрирует рис.1.
Данная особенность в сочетании с небольшими длинами линий внутриобъектовых ИТС позволяет не только расширить полосу пропускания оптического волокна за счет подавления межмодовой дисперсии, но и минимизировать потери вывода в точке подключения приемника на противоположном конце линии.
В многомодовых волокнах существует эффект модовой конверсии, вызываемой локальными флуктуациями профиля показателя преломления и неидеальностью границы раздела "сердцевина – оболочка". Этот эффект проявляется в виде перераспределения энергии между модами, появления мод высшего порядка и изменения углов наклона уже существующих лучей относительно оси волокна. В результате излучение постепенно полностью заполняет сердцевину (см. рис.2) и увеличивает межмодовую составляющую дисперсии. Экспериментально установлено, что приемлемая величина потерь и дисперсионных искажений, обусловленных модовой конверсией, при условии начального одномодового возбуждения достигается на линиях длиной вплоть до нескольких сотен метров, что с запасом удовлетворяет потребности внутриобъектовых ИТС.
Особенности исполнения, проектирования и подключения пассивного преобразователя
Пассивный преобразователь среды реализуется на основе серийных одномодовых волоконных световодов. Стыковка волокон осуществляется непосредственно и таким образом, чтобы обеспечить максимально полный переход энергии в моды малых порядков многомодовой сердцевины и обратно.
Само устройство включается в состав кабельной системы на правах полускрытого адаптера и при необходимости позволяет вернуться к традиционной структуре нижнего уровня.
Включение между излучателем и многомодовым световодом одномодового шнура длиной даже всего 2 м дополнительно полезно тем, что к моменту достижения излучением точки ввода в многомодовую часть стационарной линии обеспечивает эффективное подавление паразитных оболочковых мод.
Возможна также шнуровая форма исполнения преобразователя. Его функции выполняет так называемый MCP-шнур, который был довольно популярен на рубеже веков и использовался как средство подавления эффекта дифференциальной модовой задержки, вызываемой центральным дефектом профиля показателя преломления многомодовых световодов (см. рис.3). Результатом становилось заметное увеличение дальности действия оптических интерфейсов 1G Ethernet при работе по стандартизованным на тот момент времени кабельным трактам.
Непосредственное применение MCP-шнура в качестве конвертора технически возможно, но неудобно из-за его несимметричной структуры, что сопряжено с рисками неправильного подключения. Удобство текущей эксплуатации СКС заметно возрастает при переходе к корпусному исполнению конвертора.
По данным французской компании Cailabs, на линиях с протяженностью не свыше порядка 400 м достаточно одного преобразователя, который устанавливается в технических помещениях. На другом конце применяют обычный одномодовый шнур. Данная структура в схематической форме представлена на рис.4. При этом как сам преобразователь, так и сплиттеры конструктивно выполняются в виде удобных для текущей эксплуатации оптических полок, а работа с ними осуществляется по обычным для СКС правилам.
Ввод излучения от одномодового волокна на линиях небольшой длины обеспечивает также меньшие потери в соединении, что на примере радиального смещения в графической форме иллюстрирует рис.4. Одновременно достигаются также заметно бóльшие эксплуатационные запасы за счет меньших удельных потерь и большего энергетического потенциала типовых одномодовых трансиверов сетей PON.
Эффективность применения рассматриваемого устройства увеличивается при реализации оптической подсистемы СКС на многомодовых кабелях более высоких категорий по широкополосности. Более того, в волокнах категории ОМ3 и более высоких гарантируется отсутствие центрального провала на профиле показателя преломления, наличие которого сопровождается образованием значительного количества мод высших порядков и резким усилением дисперсии.
Как известно, производители гарантируют параметры многомодовых волокон оптических кабелей СКС на длине волны 1 300 нм. Отсутствие паспортных данных для волн третьего окна прозрачности с центральным значением 1 550 нм в данном случае не следует считать серьезным недостатком, так как коэффициенты затухания и широкополосности этих спектральных диапазонов в известных конструкциях многомодовых световодов хорошо скоррелированы.
Заключение
Кабельная инфраструктура существующих информационных систем может быть адаптирована к внедрению технологии PoLAN с минимальными переделками.
Применение активных преобразователей среды при внедрении технологии PoLAN в ранее построенные СКС архитектуры FTTD с оптической частью на базе многомодовых волокон возможно, но нецелесообразно по экономическим соображениям.
Более предпочтительные для решения рассматриваемой задачи пассивные преобразователи среды могут быть выполнены в корпусном и шнуровом вариантах.
Корпусной вариант преобразователя полностью отвечает правилам текущего администрирования информационных кабельных систем.
Эффективность пассивного преобразователя среды с точки зрения увеличения предельной протяженности линии тем выше, чем более высока категория используемого многомодового оптического волокна.
ЛИТЕРАТУРА
Семенов А. Системные изменения в перспективных СКС // ПЕРВАЯ МИЛЯ. 2020. № 3 (88). С. 16–21.
Семенов А.Б. Активная консолидационная точка для офисных информационных систем // Вестник связи. 2020. № 8. С. 20–24.
Семенов А.Б. Оптические инсталляционные устройства // Журнал сетевых решений LAN. 2000. № 7–8. С. 61–69.
Семенов А.Б. Методы улучшения эффективности использования кабельных трактов СКС // Журнал сетевых решений LAN. 2013. № 12. С. 62–67.
Method and system for indoor wireless optical links: патент 8948601 США H04 B10/114 / Shar A., Kin D., Glushko B., Ben-Eshay E.; заявл. 25.04.2013; опубл. 03.02.2015. 23 p.
Семенов А. Технология пассивных оптических локальных сетей // ПЕРВАЯ МИЛЯ. 2020. № 1 (86). С. 26–33.
Шевелев С., Семенов А. Технология PoLAN как новый формат нижнего уровня информационных систем // ПЕРВАЯ МИЛЯ. 2021. № 2 (94). С. 28–33.
Семенов А.Б., Аббасова Т.С. Развитие централизованной оптической архитектуры вычислительных комплексов // Информационно-технологический вестник. 2016. № 2 (8). С. 117–122.
Семенов А.Б., Фомичев Б.Н. Совершенствование многомодовой волоконной оптики для СКС // Вестник связи. 2015. № 3. С. 32–34.
Семенов А.Б. Одномодовая техника в параллельной передаче // Вестник связи. 2017. № 10. С. 25–28.
Семенов А.Б. Направления и перспективы развития СКС // Журнал сетевых решений LAN. 2013. № 10. С. 62–67.
А.Семенов, д.т.н., профессор НИУ МГСУ
УДК 654.028, DOI: 10.22184/2070-8963.2021.99.7.38.43
Обсуждается возможность перевода на технологию PoLAN действующих локальных кабельных сетей архитектуры FTTD при реализации их горизонтальной подсистемы на многомодовой оптике. Рассмотрены вариант выполнения этой процедуры с помощью пассивных преобразователей среды и разновидности их конструктивного исполнения.
Ключевой компонент информационно-телекоммуникационной системы (ИТС) современного офиса − локальная вычислительная сеть (ЛВС), которая реализуется на клиент-серверной архитектуре с использованием технологической платформы Ethernet для транспорта данных. Главная функция ЛВС – объединение в полноценный комплекс отдельных узлов информационной инфраструктуры. Эффективность ее функционирования наращивается подключением иных внутриобъектовых систем. В такой интегральной структуре ЛВС выполняет функции самодостаточного ядра, ресурсы которого используются для обеспечения видеонаблюдения, контроля доступа, работы пожарно-охранной сигнализации и других систем здания.
Реализация ЛВС Ethernet в такой интегральной форме требует привлечения существенных финансовых ресурсов, что порождает естественное стремление к их экономии. Актуальность данной задачи дополнительно усиливается следующими обстоятельствами.
Технический прогресс в области микроэлектроники последних трех десятилетий привел к существенному снижению стоимости активного сетевого оборудования, контроллеров, пользовательских рабочих станций и прочего терминального оборудования. Однако, с другой стороны, наблюдается удорожание информационной кабельной системы, вызванное, в частности, исчисляемым разами ростом стоимости меди. Последняя является важнейшим сырьем, используемым при производстве внутриобъектовых кабелей − наиболее дорогой составляющей физического уровня информационной системы [1].
Упомянутые тренды компенсируют друг друга, и скорость эволюционного снижения затрат на ИТС офисных зданий заметно снизилась.
Пути снижения затрат на информационную инфраструктуру
В ответ на потребности практики построения ИТС разработчиками было представлено несколько решений, с большей или меньшей эффективностью обеспечивающих экономию затрат на реализацию ЛВС и кабельной системы как комплекса. Наиболее привлекательными среди них становятся те, которые ориентированы на нижние уровни информационной инфраструктуры. Это объясняется тем, что на реализацию этой части ИТС требуется максимальная доля капиталовложений просто в силу количественной многочисленности точек подключения.
Наибольшее число предложений основано на электрическом мультиплексировании. Примером такого решения, сохраняющего основные подходы к построению ЛВС, стала концепция активной консолидационной точки, которая наиболее предпочтительна в популярных ныне открытых офисах [2].
Не исключено обращение к известным уже около трех десятков лет различным инсталляционным приборам, в первую очередь малопортовым коммутаторам [3]. Последние можно рассматривать как прототип и малопортовый аналог активной консолидационной точки. Существенная разница проявляется только в габаритах, меньшем коэффициенте мультиплексирования и месте установки: непосредственно на рабочем месте вместо стены, подпольного пространства или "цифрового" потолка.
В тех географических регионах, в первую очередь Западной Европы, в которых при выборе реализации СКС традиционно сильны позиции экранированных систем (немецкоязычные страны, Финляндия, отчасти Франция и Великобритания), часто используется схема cable sharing. При обращении к ней реализуется технология пространственного мультиплексирования, что позволяет в два-три раза уменьшить количество горизонтальных кабелей [4].
Беспроводные решения на базе широко популярных точек доступа Wi-Fi, а также различных вариантов беспроводной оптики (Li-Fi, BeamCaster [5] и т.д.) в рассматриваемой области применения в реальности выполняют скорее нишевые функции. Например, на Wi-Fi неплохо реализуется гостевая сеть. Такое положение дел объясняется рядом принципиальных недостатков, объективно присущих этим технологиям.
Исторически последней в ряду предложений по изменению формата построения нижних уровней ЛВС стала технология PoLAN [6, 7].
Она адаптирует для области локальных систем решения, прекрасно отработанные при построении сетей доступа операторов связи. Сильная сторона данного варианта реализации локальной сети – возможность прямого наложения аппаратуры на существующую структуру физического уровня при условии реализации кабельной системы на разрешенных стандартами к применению в СКС одномодовых оптических кабелях (ОК). Дополнительно считается, что магистральная часть проводки выполнена на ОК, а непосредственно на пользовательских рабочих местах или в точке их компактной группы находится оптическая информационная розетка (иными словами, проводка ранее была построена по схеме FTTD − волокно до рабочего стола).
Финансовый выигрыш в таком решении дает отказ от дорогостоящих классических кабелей из витых медных пар. Довольно привлекательна также возможность установки группового активного оборудования в единственном в здании техническом помещении с отказом от этажных кроссов, то есть простота реализации централизованных оптических архитектур [8].
Ограничения на использование PoLAN в существующих СКС
Серьезный сдерживающий фактор при внедрении PoLAN − малая популярность одномодовой оптики на уровне пользовательских рабочих мест: внутриобъектовая часть волоконно-оптической подсистемы офисных СКС, как правило, строится на многомодовой компонентной базе. Выбор именно такого подхода обеспечивался сравнительной дружественностью к пользователю, полной функциональной идентичностью одномодовой и многомодовой техники при заметно меньшей стоимости последней при тех небольших длинах, которые характерны для кабельных трактов на данном уровне ИТС [9]. Как следствие, одномодовая техника до последнего времени встречалась в СКС только в подсистеме внешних магистралей и в немногочисленных нишевых областях [10, 11].
Реализация одномодовых линий при новом строительстве не представляет проблем и решается введением в проектную документацию СКС соответствующих кабелей и коммутационной техники. Однако замена существующей кабельной инфраструктуры крайне нежелательна из-за дезорганизации функционирования офиса и больших затрат на выполнение подобных работ.
Дополнительно отметим, что проекты класса FTTD, несмотря на свою количественную немногочисленность (порядка 3% от общего числа инсталлированных СКС), отличаются большим количеством портов. Так, например, три проекта FTTD, в реализации которых активно участвовал автор этих строк, насчитывали по несколько сотен пользовательских портов каждый. С учетом этой особенности замена проводки с многомодовой на одномодовую на таких объектах нежелательна.
Варианты исполнения преобразователей среды
Задача внедрения техники PoLAN в ранее построенную по классическим принципам информационную инфраструктуру может быть решена по-разному. Активная ветвь таких решений включает следующие подходы:
- установку классических преобразователей среды;
- использование многомодовых одноволоконных SFP-модулей с разделением направлений приема и передачи по длине волны.
Первый вариант технически возможен, что определяется протокольной прозрачностью конвертора, но экономически неприемлем из-за необходимости введения в состав линии двух дополнительных оптических приемопередатчиков. Второй вариант чуть менее затратен из-за меньшего объема аппаратной части, но требует выполнения соответствующей разработки. Затраты на ее проведение сокращаются за счет использования в качестве прототипа известной техники BiDi.
Экономическую целесообразность внедрения PoLAN в существующие локальные сети можно заметно повысить обращением к так называемому пассивному преобразователю среды. Название этого компонента выбрано из маркетинговых соображений по аналогии с уже известными устройствами. Оно рассчитано на широкий круг системных администраторов, которым интересны в первую очередь функциональные возможности, а не схемное исполнение устройства. Де-факто пассивный преобразователь представляет собой обычный одномодовый световод, который тем или иным образом включается между выходом излучателя и многомодовым волокном.
Возможность реализации преобразователя в чисто пассивной форме основана на том, что при подключении одномодового источника излучения к многомодовому волокну в последнем первоначально возбуждается ограниченное количество направляемых мод. Этот эффект в качественной форме демонстрирует рис.1.
Данная особенность в сочетании с небольшими длинами линий внутриобъектовых ИТС позволяет не только расширить полосу пропускания оптического волокна за счет подавления межмодовой дисперсии, но и минимизировать потери вывода в точке подключения приемника на противоположном конце линии.
В многомодовых волокнах существует эффект модовой конверсии, вызываемой локальными флуктуациями профиля показателя преломления и неидеальностью границы раздела "сердцевина – оболочка". Этот эффект проявляется в виде перераспределения энергии между модами, появления мод высшего порядка и изменения углов наклона уже существующих лучей относительно оси волокна. В результате излучение постепенно полностью заполняет сердцевину (см. рис.2) и увеличивает межмодовую составляющую дисперсии. Экспериментально установлено, что приемлемая величина потерь и дисперсионных искажений, обусловленных модовой конверсией, при условии начального одномодового возбуждения достигается на линиях длиной вплоть до нескольких сотен метров, что с запасом удовлетворяет потребности внутриобъектовых ИТС.
Особенности исполнения, проектирования и подключения пассивного преобразователя
Пассивный преобразователь среды реализуется на основе серийных одномодовых волоконных световодов. Стыковка волокон осуществляется непосредственно и таким образом, чтобы обеспечить максимально полный переход энергии в моды малых порядков многомодовой сердцевины и обратно.
Само устройство включается в состав кабельной системы на правах полускрытого адаптера и при необходимости позволяет вернуться к традиционной структуре нижнего уровня.
Включение между излучателем и многомодовым световодом одномодового шнура длиной даже всего 2 м дополнительно полезно тем, что к моменту достижения излучением точки ввода в многомодовую часть стационарной линии обеспечивает эффективное подавление паразитных оболочковых мод.
Возможна также шнуровая форма исполнения преобразователя. Его функции выполняет так называемый MCP-шнур, который был довольно популярен на рубеже веков и использовался как средство подавления эффекта дифференциальной модовой задержки, вызываемой центральным дефектом профиля показателя преломления многомодовых световодов (см. рис.3). Результатом становилось заметное увеличение дальности действия оптических интерфейсов 1G Ethernet при работе по стандартизованным на тот момент времени кабельным трактам.
Непосредственное применение MCP-шнура в качестве конвертора технически возможно, но неудобно из-за его несимметричной структуры, что сопряжено с рисками неправильного подключения. Удобство текущей эксплуатации СКС заметно возрастает при переходе к корпусному исполнению конвертора.
По данным французской компании Cailabs, на линиях с протяженностью не свыше порядка 400 м достаточно одного преобразователя, который устанавливается в технических помещениях. На другом конце применяют обычный одномодовый шнур. Данная структура в схематической форме представлена на рис.4. При этом как сам преобразователь, так и сплиттеры конструктивно выполняются в виде удобных для текущей эксплуатации оптических полок, а работа с ними осуществляется по обычным для СКС правилам.
Ввод излучения от одномодового волокна на линиях небольшой длины обеспечивает также меньшие потери в соединении, что на примере радиального смещения в графической форме иллюстрирует рис.4. Одновременно достигаются также заметно бóльшие эксплуатационные запасы за счет меньших удельных потерь и большего энергетического потенциала типовых одномодовых трансиверов сетей PON.
Эффективность применения рассматриваемого устройства увеличивается при реализации оптической подсистемы СКС на многомодовых кабелях более высоких категорий по широкополосности. Более того, в волокнах категории ОМ3 и более высоких гарантируется отсутствие центрального провала на профиле показателя преломления, наличие которого сопровождается образованием значительного количества мод высших порядков и резким усилением дисперсии.
Как известно, производители гарантируют параметры многомодовых волокон оптических кабелей СКС на длине волны 1 300 нм. Отсутствие паспортных данных для волн третьего окна прозрачности с центральным значением 1 550 нм в данном случае не следует считать серьезным недостатком, так как коэффициенты затухания и широкополосности этих спектральных диапазонов в известных конструкциях многомодовых световодов хорошо скоррелированы.
Заключение
Кабельная инфраструктура существующих информационных систем может быть адаптирована к внедрению технологии PoLAN с минимальными переделками.
Применение активных преобразователей среды при внедрении технологии PoLAN в ранее построенные СКС архитектуры FTTD с оптической частью на базе многомодовых волокон возможно, но нецелесообразно по экономическим соображениям.
Более предпочтительные для решения рассматриваемой задачи пассивные преобразователи среды могут быть выполнены в корпусном и шнуровом вариантах.
Корпусной вариант преобразователя полностью отвечает правилам текущего администрирования информационных кабельных систем.
Эффективность пассивного преобразователя среды с точки зрения увеличения предельной протяженности линии тем выше, чем более высока категория используемого многомодового оптического волокна.
ЛИТЕРАТУРА
Семенов А. Системные изменения в перспективных СКС // ПЕРВАЯ МИЛЯ. 2020. № 3 (88). С. 16–21.
Семенов А.Б. Активная консолидационная точка для офисных информационных систем // Вестник связи. 2020. № 8. С. 20–24.
Семенов А.Б. Оптические инсталляционные устройства // Журнал сетевых решений LAN. 2000. № 7–8. С. 61–69.
Семенов А.Б. Методы улучшения эффективности использования кабельных трактов СКС // Журнал сетевых решений LAN. 2013. № 12. С. 62–67.
Method and system for indoor wireless optical links: патент 8948601 США H04 B10/114 / Shar A., Kin D., Glushko B., Ben-Eshay E.; заявл. 25.04.2013; опубл. 03.02.2015. 23 p.
Семенов А. Технология пассивных оптических локальных сетей // ПЕРВАЯ МИЛЯ. 2020. № 1 (86). С. 26–33.
Шевелев С., Семенов А. Технология PoLAN как новый формат нижнего уровня информационных систем // ПЕРВАЯ МИЛЯ. 2021. № 2 (94). С. 28–33.
Семенов А.Б., Аббасова Т.С. Развитие централизованной оптической архитектуры вычислительных комплексов // Информационно-технологический вестник. 2016. № 2 (8). С. 117–122.
Семенов А.Б., Фомичев Б.Н. Совершенствование многомодовой волоконной оптики для СКС // Вестник связи. 2015. № 3. С. 32–34.
Семенов А.Б. Одномодовая техника в параллельной передаче // Вестник связи. 2017. № 10. С. 25–28.
Семенов А.Б. Направления и перспективы развития СКС // Журнал сетевых решений LAN. 2013. № 10. С. 62–67.
Отзывы читателей
