Структурированные
кабельные системы

Структурированная кабельная система

представляет собой Гигасистему АйТи-СКС, компоненты линий класса D, экранированную кабельную систему, волоконно-оптическую кабельную систему и целый ряд дополнительных компонентов

Активное сетевое оборудование

представляет собой активное оборудование, к которому относятся групповые преобразователи среды, модульные коммутаторы, инсталляционные микрокоммутаторы и оборудование дистанционного питания РоЕ

Системы управления

представляют собой решение для интерактивного управления кабельными подключениями и их контроля .max и систему для электронного документирования сетевой инфраструктуры Cable-Scout

Специализированные решения

созданы для различных потребностей заказчика: работы с удаленными филиалами, небольшими офисами или в тяжелых промышленных условиях

Дополнительное оборудование

представляет собой диагностическое оборудование, монтажное оборудование, декоративные кабельные каналы и электрооборудование

Сервисное обслуживание

представляет собой решение для повышения эффективности документирования, администрирования и эксплуатации кабельных систем

Техническая информация

содержит различные правила, процедуры, примеры реализации систем и другую полезную информацию по использованию решений АйТи-СКС

27.06.2012
Новое решение для сверхскоростной оптической параллельной передачи
Андрей Семенов, Борис Фомичев
LAN


Подход, основанный на модернизации созданной ранее техники, как правило, не отличается высокой эффективностью. В такой ситуации значительное улучшение возможно только в случае появления революционного решения. Ключевым компонентом вновь разработанной техники для параллельной передачи является оригинальное многомодовое многосердцевинное кварцевое волокно, использование которого дает ряд преимуществ, в первую очередь улучшение массогабаритных показателей линейных и шнуровых кабелей.

Коммуникационная инфраструктура ЦОД должна справляться с постоянно растущими объемами передаваемых данных. К тому же при ее разработке требуется учитывать тот факт, что все более критическое значение приобретает время реакции на запросы. Последний параметр зависит от ряда факторов, в частности от пропускной способности внутрисистемных каналов связи.

В большинстве ЦОД среднего и крупного масштаба фундаментом телекоммуникационной инфраструктуры являются линии 10 Gigabit Ethernet. Соответствующее оборудование широко используется с середины минувшего десятилетия. За это время 10-гигабитная техника фактически подошла к пределу своих возможностей, и сегодня можно говорить о ее моральном устаревании. Проблема ограниченной пропускной способности решается несколькими способами. Одним из наиболее эффективных считается переход к следующему по быстродействию поколению линий связи.

Рисунок 1. Ожидаемое к 2015 году распределение объемов применения различных типов сетевых оптических интерфейсов при организации информационной системы ЦОД (по данным Infonetics Research).

Высокая потребность отрасли в каналах связи, пропускная способность которых превышает 10 Гбит/с, подтверждается результатами последних маркетинговых исследований. На их основании в специализированной прессе высказывается предположение о том, что сетевые интерфейсы со скоростью 40 и 100 Гбит/с уже в середине текущего десятилетия количественно будут составлять практически четвертую часть всех используемых в ЦОД портов (см. Рисунок 1). Еще три-четыре года назад достижение такого результата прогнозировалось не ранее конца текущего десятилетия, да и то предполагало реализацию самого оптимистического сценария (см. статью автора в майском номере «Журнала сетевых решений/LAN» за 2012 год).


ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ СВЕРХВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ

Потребность в повышении быстродействия нижнего уровня телекоммуникационной инфраструктуры ЦОД нашла отражение на официальном уровне: недавно был утвержден стандарт IEEE 802.3bа, где задаются основные характеристики сетевых интерфейсов Ethernet со скоростью 100 Гбит/с. Он предусматривает реализацию линий оптической связи небольшой протяженности с использованием классической схемы параллельной передачи. Для формирования линейной части применяется многомодовая элементная база, а передача осуществляется на длине волны 850 нм.

Такая схема построения интерфейса имеет ряд явных преимуществ. В качестве основных можно назвать следующие:

  • заметно более высокая экономическая эффективность решения в целом по сравнению с альтернативными вариантами, наиболее интересным из которых является передача в физическом моноканале в сочетании с применением техники спектрального мультиплексирования;
  • относительная простота и бесшовный характер перехода от 40- к 100-гигабитной скорости без замены стационарных линий ранее инсталлированной кабельной системы;
  • возможность широкого использования накопленного технического задела (в первую очередь ленточных волокон и разъемов MTP/MPO в 12- и 24-волоконном вариантах);
  • проработанность на схемотехническом уровне (в оборудовании предшествующих поколений) технологии передачи со скоростью 10 Гбит/с, которая поддерживается в каждом субканале.

Тем не менее при всех несомненных достоинствах классическая техника параллельной передачи имеет ряд довольно серьезных недостатков:

  • необходимость в стандартизации такой ранее не востребованной характеристики, как перекос задержки (skew) для оптических трактов и линий, в обеспечении контроля за ней, а также в создании методик и разработке оборудования для практического осуществления полевого тестирования;
  • форма поперечного сечения ленточного кабеля, наиболее распространенного линейного кабельного изделия для параллельной передачи, существенно отличается от осесимметричной, что затрудняет эффективное заполнение пространства кабельного канала и усложняет процесс прокладки.

Нельзя сказать, что указанные недостатки были секретом для специалистов отрасли — работы по их устранению начались буквально с первого момента выделения СКС для ЦОД в самостоятельное техническое направление. И достигнутые успехи были достаточно серьезными. Так, в частности, немецкая компания j-fiber еще в середине первого десятилетия нового века создала квазимодульную конструкцию многоволоконной сборки — первое оригинальное решение для физического уровня волоконно-оптической связи, изначально ориентированное на технику параллельной передачи.

Кабельные изделия j-fiber имеют традиционную, оптимальную по ряду критериев, круглую форму, получаемую путем регулярной укладки отдельных волокон с обычным исполнением в первичном защитном покрытии и формирования из них отдельной сборки. Полученная структура фиксируется в рабочем положении при помощи круглой тонкостенной внешней оболочки. Для характеристики конструкции такого изделия используется термин «квазимодульная». В отличие от классического модуля эта круглая трубка плотно охватывает отдельные световоды и не позволяет им перемещаться относительно друг друга.

Квазимодульная конструкция первоначально была реализована в 4-волоконном исполнении, ее 12-волоконный вариант появился двумя годами позже. По своей структуре изделие очень удобно для работы с 40- и 100-гигабитными сетевыми интерфейсами, однако оно не получило сколько-нибудь существенного распространения. Определенную роль в этом сыграли патентные ограничения. Кроме того, обращение к подобной конструкции не устраняет такого недостатка традиционной техники параллельной передачи, как плохие массогабаритные показатели кабеля и разъемных соединителей. К тому же ее исполнение не совсем удачно с точки зрения оконцевания линейного или шнурового кабеля вилкой разъема MTO/MPO, который нормативные документы определяют в качестве типового. Наконец, привносит некоторое неудобство переход от круглой структуры к рядной.


ПОИСК НОВЫХ РЕШЕНИЙ

Первые образцы линий локальных сетей со скоростью в 40 и 100 Гбит/с создавались на базе известных компонентов, которые при необходимости дополнительно адаптировались к новым скоростям и принципам передачи. Однако, как показывает практический опыт, подход, основанный на модернизации (даже достаточно глубокой ) созданной ранее техники, как правило, не отличается высокой эффективностью. Действительно, те компоненты, которые были использованы в качестве основы при разработке канонических подходов упомянутого стандарта, изначально создавались и оптимизировались для решения совсем иных задач.

В такой ситуации значительное улучшение возможно только в случае появления революционного решения. Первой ласточкой стала совместная разработка компаний OFS, IBM и Emcore, представленная в начале марта 2012 года. Ее внедрение дает возможность ликвидировать весь комплекс отмеченных выше недостатков.

Один только перечень участников консорциума с учетом их основной специализации наводит на мысль о комплексном характере предложения. Действительно, в рассматриваемом далее решении переработаны все основные функциональные блоки линии проводной связи, в том числе разъемный соединитель и волокно оптического кабеля в линейной части, а также передатчики и приемники сетевого интерфейса с соответствующей электроникой. При этом обращает на себя внимание тот факт, что все без исключения перечисленные компоненты претерпели очень серьезные конструктивные изменения. Они заметно отличаются от известных аналогов того же функционального назначения, а их применение позволяет существенно улучшить потребительскую ценность линии связи, создаваемой на их основе.

В качестве фокусной области применения нового оборудования разработчики рассматривают центры обработки данных. Кроме того, данное решение может использоваться для организации межблочной связи отдельных функциональных модулей суперкомпьютеров. Это представляется весьма логичным, так как выпуск последних является одним из основных направлений деятельности компании IBM, входящей в состав консорциума разработчиков.


МНОГОСЕРДЦЕВИННОЕ КВАРЦЕВОЕ ВОЛОКНО

В основу линейной части нового решения положено многомодовое многосердцевинное волокно. От классических световодов оно отличается прежде всего наличием семи сердцевин, которые расположены с некоторым зазором относительно друг друга, образуют симметричную структуру вида «шесть вокруг одного» и объединены общей оболочкой. Фактически разработчиком предложен и практически реализован интегральный аналог регулярного волоконно-оптического жгута. Для обозначения данного типа изделия вводится аббревиатура MMF (от англ. Multicore Multimode Fibers). Это наименование, хотя и используется в данной статье, не может считаться вполне удачным, так как существует потенциальная опасность его интерпретации как сокращения гораздо более привычного термина Multi Мode Fiber.

Решение на основе нескольких сердцевин, находящихся в общей оболочке, не является абсолютной новинкой в технике волоконно-оптической связи. Его использование дает ряд самых разнообразных технических преимуществ. В подтверждение приведем несколько примеров.

Ранее в многомодовой технике такое решение применялось при изготовлении полимерных световодов и было нацелено на улучшение их частотных свойств за счет уменьшения числовой апертуры. Неизбежно вызываемое этим увеличение результирующих потерь — вследствие падения эффективности ввода излучения — эффективно компенсировалось увеличением количества сердцевин (подробнее — см. статью автора в январском номере «Журнала сетевых решений/LAN» за 2004 год).

С многосердцевинными одномодовыми волокнами в начале века активно экспериментировала японская компания Sumitomo, сотрудничавшая в этом направлении с Национальным институтом телекоммуникационных технологий. В их совместном продукте шесть сердцевин располагались вокруг одной центральной. Обращение к этой схеме стало возможным благодаря наличию у широко распространенных волокон G.652 запаса по диаметру оболочки. Прекращение экспериментов было вызвано малым результирующим выигрышем и значительными сложностями, возникавшими при осуществлении сварки световодов с требуемым уровнем потерь.

Попытки использования многосердцевинных изделий предпринимались и при построении цепей накачки волоконных лазеров. Такой выбор структуры световода был вызван стремлением обойти ограничения нелинейных эффектов, проявляющихся при высоких значениях оптической мощности.

В случае световода MMF применение многосердцевинной структуры направлено в первую очередь на улучшение массогабаритных характеристик кабельного изделия, предназначенного для эксплуатации в системах параллельной оптики. Потери ввода удерживаются на приемлемом уровне благодаря разработке многоканального оптического передатчика с матрицей из нескольких излучателей. Проблема же достижения малого уровня потерь сварного соединения оказывается неактуальной, использование неразъемных сростков при формировании стационарных линий является весьма маловероятным.

Кроме того, создателям световода MMF удалось добиться улучшения некоторых других параметров, благодаря чему потребительская ценность решения в целом заметно повысилась. Так, наращивание общей пропускной способности канала передачи информации происходит за счет увеличения физического количества отдельных субканалов, а не быстродействия электроники приемопередатчиков. Фактически это достигается за счет обращения к принципу пространственного мультиплексирования, одной из практических реализаций которого является схема параллельной передачи.

Распространение принципа пространственного мультиплексирования на одиночный кварцевый световод и его реализация в максимально эффективной интегральной форме стали возможны благодаря технологии Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD). Разработанная компанией OFS, она активно применяется этим известным производителем волоконно-оптической техники еще с конца минувшего века — изначально при формировании заготовок для многомодовых волокон категории ОМ3, обеспечивающих лазерную передачу, а с середины первого десятилетия нового столетия для изготовления еще более широкополосных световодов категории ОМ4.


ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВОЛОКНА MMF

Диаметр каждой отдельной световедущей сердцевины кварцевого MMF-волокна составляет непривычные для многомодовой техники 26 мкм. Расстояние между осями периферийных сердцевин равно 39 мкм. Такие геометрические характеристики — результат сложного компромисса между обеспечением малых потерь ввода, оптической изоляции отдельных сердцевин и изгибных характеристик волокна, требуемых для поддержания нормальной эксплуатации кабелей на их основе.

Пока волокно MMF может рассматриваться лишь как опытный продукт. Тем не менее доступные образцы этих изделий обеспечивают стабильные и сравнительно небольшие потери. Коэффициент затухания любой из сердцевин составляет не более 0,5 дБ/км на длине волны 1300 нм. Фактически приведенные цифры означают, что промышленность готова гарантировать потери, которые являются типичными для современной многомодовой техники традиционной конструкции.

Что касается других характеристик, то в доступных источниках не приводятся конкретные данные по числовой апертуре и профилю показателя преломления отдельных сердцевин. Тем не менее, судя по уже достигнутым дальностям и скоростям передачи (свыше 100 м и 20 Гбит/с в каждом субканале соответственно), можно с высокой долей вероятности предположить, что речь идет о градиентном характере изменения профиля. Разумеется, уже в процессе формирования заготовок волокна осуществляется целенаправленная оптимизация в расчете на совместную работу с лазерными источниками излучения оптического передатчика. Речь идет в первую очередь о поддержании предельно малых отклонений фактического профиля показателя преломления от оптимального квазипараболического.

Рисунок 2. Поперечное сечение волокна: слева — нового типа, справа — традиционное, 50-микронное градиентное.

Теория волокон для лазерной передачи требует, чтобы в процессе изготовления жестко контролировалось отсутствие дефектов в осевой части. Последнее является необходимым условием подавления эффекта дифференциальной модовой задержки, потребность в учете которого возникла еще во времена внедрения оптических интерфейсов Gigabit Ethernet. Кроме того, характер изменения профиля в области перехода между оболочкой и сердцевиной должен быть тщательно проработан, так как он существенно влияет на дисперсионные свойства тракта передачи оптического сигнала.

Чтобы сохранить максимальную степень преемственности, внешний диаметр волокна по оболочке сделали равным 125 мкм — размер, ставший уже классическим для волоконно-оптической техники (см. Рисунок 2). Световод окружен обычным первичным защитным акрилатным покрытием с внешним диаметром 250 мкм. В результате достигнуто фактически революционное улучшение массогабаритных показателей кабельного сердечника, о чем наглядно свидетельствует Рисунок 3.


Рисунок 3. Сравнительные габаритные размеры волокон для параллельной передачи в первичном защитном покрытии: слева — 12-волоконная квазимодульная конструкция, в центре — 12-волоконная ленточная сборка, справа — одиночное волокно с несколькими сердцевинами.

 
РАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНИТЕЛИ

Консервативный подход к выбору диаметров оболочки и первичного защитного покрытия волокна нового типа имеет такие важные преимущества, как сокращение продолжительности НИОКР и уменьшение затрат на ее выполнение. Он заметно упрощает разработку разъемного соединителя — второго обязательного компонента оптического тракта передачи любой СКС независимо от области ее применения. В качестве оптических разъемов могут использоваться изделия с цилиндрическими наконечниками диаметром 2,5 и 1,25 мм, если они допускают формирование дуплексной вилки.

Диаметр световедущих сердцевин волокна MMF гораздо меньше по сравнению с традиционными 50, не говоря о 62,5 мкм. Таким образом, световод нового типа заметно более чувствителен к радиальным смещениям в области соединения. Чтобы сохранить потери на требуемом уровне, необходимо использовать наконечники, специально предназначенные для одномодовых соединителей, тем более что они имеют заметно более жесткие допуски на диаметр канала. Этот же аргумент является стимулом для перехода на одномодовые розетки с керамическим центратором.

Однако, несмотря на стремление максимально унифицировать новые изделия в соответствии с имеющимися серийными, конструктивные особенности световода заставляют провести серьезную модернизацию вилки соединителя по крайней мере в двух областях.

Прежде всего одним из необходимых условий обеспечения требуемого уровня вносимых потерь и обратных отражений является минимизация вредных последствий френелевского эффекта, возникающего из-за существенной разницы показателей преломления кварцевого стекла и воздуха. Обычно он подавляется до приемлемого значения путем создания физического контакта сердцевин соединяемых волокон. Из-за выноса шести из семи сердцевин волокна MMF в периферийную часть оболочки данная процедура, скорее всего, потребует увеличения радиуса закругления торцевой поверхности наконечника.

С технологической точки зрения куда более серьезной является другая задача: обеспечение управляемой фиксации угловой ориентации волокна в центрирующем элементе вилки — поскольку неправильная фиксация оказывает значимое влияние на величину вносимых потерь. В тяжелых случаях соединитель, даже правильно собранный, может вносить недопустимо высокие потери или нарушать корректность формирования цепей передачи сигналов отдельных субканалов. Как и конструкция волокна, данная задача не является абсолютно новой для техники оптической связи. Ранее она достаточно успешно была решена компанией IBM. Речь идет о созданных в ее лабораториях 2- и 4-канальных разъемных соединителях традиционных волокон соответственно типов SC-DC и SC-QC, в основе конструкций которых лежал цилиндрический наконечник.

В предложенных разъемах проблема угловой неопределенности соединяемых световодов решается путем введения в конструкцию соединителя плоских реперных поверхностей, плотно прилегающих друг к другу в рабочем состоянии, — речь идет о расположенной перед входом в наконечник опорной площадке вилки и находящемся там же прямом сегментном срезе небольшой длины (не более 1–2 мм), формируемом на внешней поверхности оболочки волокна. Способ выполнения последнего разработчики пока не конкретизируют. Тем не менее уже сейчас ясно, что операция заклейки волокна в вилку с необходимой точностью будет очень сложной. Таким образом, шнуры нового типа, предназначенные для подключения портов сетевого оборудования к стационарным линиям СКС, а также для их прямого соединения, будут поставляться в виде претерминированных изделий, изготовленных в промышленных условиях. Аналогичное предположение можно высказать и в отношении линейных претерминированных сборок.

Правило реализации стационарных линий и трактов СКС на основе изделий только заводского изготовления будет, безусловно, действовать на первом этапе внедрения новой техники. Задача полевой установки вилок соединителя на линейный или шнуровой кабель остается пока нерешенной. Данное направление вряд ли станет приоритетным даже в обозримой перспективе. Основанием для такого утверждения является то, что для СКС в ЦОД прокладываются достаточно короткие и в то же самое время четко определенные по протяженности стационарные линии.


РАСШИРЕНИЕ ПЕРЕЧНЯ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИНИИ

Переход на новый тип волокна привел к очередному расширению перечня контролируемых параметров.

Применение техники параллельной передачи предполагает малый разброс длительности распространения оптических сигналов от входа передатчика до выхода приемника по отдельным субканалам. Это является необходимым условием поддержания синхронизма и корректного восстановления информационных пакетов на принимающей стороне. Соответственно, появляется потребность во введении норм по перекосу задержки и контроле за их выполнением в полевых условиях.

Для волокон MMF следование нормам по перекосу задержки не должно составлять большую проблему, так как разность оптических длин отдельных информационных каналов мала. Это достигается за счет принудительного выравнивания сердцевин в пределах одной оболочки, то есть уменьшения разброса их физических длин практически до нуля, а также изготовления в рамках единого технологического цикла из одинаковых материалов.

С технической точки зрения процедура определения фактического значения перекоса задержки является несложной. Скорости распространения сигнала в оптических и симметричных трактах мало отличаются друг от друга, а задача определения разброса задержки с необходимой для практики точностью и скоростью была решена еще в середине 90-х годов прошлого столетия.

Дополнительно необходимо контролировать переходное затухание между отдельными световедущими сердцевинами на дальнем конце. Делать это придется по модели суммарной мощности, так как передача по отдельным субканалам интерфейса нового типа осуществляется одновременно, но только в одном направлении. По аналогии с подходами, принятыми в симметричных линиях и трактах информационных кабельных систем, а также из соображений сохранения преемственности, для обозначения этого параметра можно использовать аббревиатуру OPS-FEXT (вариант FPS-FEXT), то есть оптический (optical) или волоконный (fiber) PS-FEXT.

Малая информативность параметра OPS-FEXT в отрыве от других характеристик требует введения еще одного параметра — защищенность на дальнем конце OPS-ACR-F, или FPS-ACR-F. Правда, в отличие от OPS-FEXT он будет не измеряемым, а расчетным.

Переходная помеха на ближнем конце не фиксируется, так как 100-гигабитные оптические интерфейсы при переходе к параллельной оптике не используют двунаправленную передачу по одному волокну. Кроме того, излучатели VCSEL с рабочей длиной волны 850 нм отличаются небольшой чувствительностью к обратному потоку оптического излучения.


ОПТИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ОТДЕЛЬНЫХ СЕРДЦЕВИН

Обеспечение требуемой величины переходного затухания между отдельными сердцевинами является достаточно сложной задачей. Но она вполне решаема при современном уровне техники. Одним из приоритетных направлений может считаться адаптация на новую область разработок в сфере изгибностойких волокон. Это имеет смысл, поскольку минимальное расстояние между оболочками соседних сердцевин составляет 13 мкм, чего вполне достаточно для введения в промежуточную область различных дополнительных элементов. Делать это можно двумя основными способами.

Первым из таких способов улучшения характеристик по взаимному влиянию сердцевин при сильном изгибе является применение кольцевой запирающей канавки шириной в несколько микрометров. Она формируется в пограничной области сердцевины, но с обязательным небольшим зазором, а ее показатель преломления меньше, чем у материала, из которого изготовлена групповая оболочка.

Технически эквивалентным вариантом, предусматривающим иной принцип изготовления, является применение технологии Photonic Crystal Fiber (PCF). Согласно этому подходу вокруг каждой сердцевины формируется по шесть цилиндрических воздушных отверстий диаметром около 3 мкм (так называемое дырчатое волокно).

Обе технологии доказали свою практическую реализуемость и пригодность на одномодовых многосердцевинных световодах.

При изготовлении волокна MMF компания OFS предпочла первый вариант, он адаптирован к технологии MCVD и показал очень хорошие результаты. При тестировании характеристик было продемонстрировано, что в окне прозрачности 850 нм переходное затухание между отдельными сердцевинами составляет не менее 27 дБ даже в наихудших условиях. Этого вполне достаточно для обеспечения качественных показателей реального тракта. Малая чувствительность многосердцевинного световода к изгибам, типичным для ожидаемых условий эксплуатации в ЦОД, доказывалась проведением замеров переходного затухания при намотке на катушку диаметром 17 см.

При работе в нормальных условиях, то есть в случае прямолинейного волокна, переходное затухание увеличивается до вполне комфортных 40–45 дБ, что позволяет полностью пренебречь переходной помехой.


ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ОПТИЧЕСКИХ ТРАНСИВЕРОВ

В приемной части оптического интерфейса, предназначенного для работы с волокном нового типа, использован матричный арсенид-галлиевый фотодиод со структурой pin, разработанный для применения в телекоммуникационных системах дальней связи с канальной скоростью 25 Гбит/с. Диаметр световедущей сердцевины нового волокна хорошо согласован с размерами чувствительной площадки отдельного ФД применяемой матрицы и позволяет стыковать их напрямую — без обращения к дополнительным оптическим системам.

В основу схемных решений электронной части фотоприемника положены соответствующие наработки компании IBM. В процессе формирования кристалла использовалась 130-нанометровая КМОП-технология.

Оптически активная часть передатчика тоже выполнена по матричной схеме. Основным типом излучателя в современных системах параллельной оптики является лазер VCSEL, рабочая длина волны которого составляет 850 нм. Задачу разработки передатчика упрощало то, что излучающая площадка лазера хорошо согласована с диаметром сердцевины волокна MMF по геометрическим параметрам и числовой апертуре. В свою очередь, это заметно облегчало обеспечение требуемого переходного затухания между отдельными субканалами параллельного оптического тракта. Сама матрица разработана компанией Emcore специально для применения в линиях нового типа.

По объективным причинам центральная сердцевина нового волокна обеспечивает наихудшие качественные показатели канала связи. Причина этого — воздействие переходных помех от всех сердцевин, находящихся на одинаково близком расстоянии от нее. Кроме того, распределение суммарного информационного потока по 7 каналам неудобно со схемотехнической точки зрения. Поэтому, в отличие от экспериментов конца первого десятилетия, в окончательном варианте сетевого интерфейса использована 6-канальная схема передачи.

Вследствие перечисленных выше особенностей информационная скорость нового типа интерфейса равна 6 × 20 = 120 Гбит/с. Не исключено, что на последующих этапах разработки скорость в отдельном субканале будет гармонизирована со значением, широко применяемым в магистральных оптических линиях сетей дальней связи, то есть установлена на уровне 25 Гбит/с. Таким образом, открываются перспективы для построения информационных систем с 1,5-кратным приростом пропускной способности канала связи по сравнению с величиной, зафиксированной в действующих стандартах IEEE.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  1. Экспериментально продемонстрирована возможность улучшения практически всех основных характеристик линий сверхскоростной волоконно-оптической связи, организуемых в ЦОД, по сравнению с теми значениями, которые нормируются даже новейшими редакциями стандартов IEEE.
  2. Внедрение новой технически перспективной разновидности схемы параллельной передачи требует переработки всех основных активных и пассивных компонентов линии связи.
  3. Ключевым компонентом вновь разработанной техники является оригинальное многомодовое многосердцевинное кварцевое волокно, использование которого дает ряд преимуществ, в первую очередь улучшение массогабаритных показателей линейных и шнуровых кабелей. Определенное значение имеет наращивание скорости передачи данных минимум на 20%.
  4. Эволюция техники СКС с целью поддержки канальных скоростей передачи на уровне 100 Гбит/с привела к практически полной гармонизации электрических и оптических решений по характеристикам, контроль которых должен осуществляться в полевых условиях. Это позволит унифицировать конструкцию кабельных сканеров, используемых в процессе различных видов испытаний.
  5. Представленная разработка является наглядным примером правильной организации работ и успешной реализации сложнейшего комплексного и функционально законченного проекта, равноправными участниками которого стали независимые компании, работающие в разных сегментах ИТ-рынка.

Андрей Семенов — директор центра развития «АйТи-СКС» компании «АйТи».
Борис Фомичев — доцент МТУСИ.

Андрей Борисович Семенов
18.10.2010 | СКС или оптоволокно?
Наши проекты



Новость не найдена!