Характеристики оптических кабелей согласно G.652 – продолжение

Вопрос № 300
30.11.2008

Огромное спасибо за подробные ответы (298 и 299)! Поясню трудности, с которыми я столкнулся как проектировщик СКС и которые явились причиной моей въедливости :). Я сейчас выполняю проект СКС административного здания с открытой планировкой. На каждом этаже по несколько этажных кроссов, каждый из которых по ВОК (8 ОВ) соединяется с главным кроссом («звезда»). Для обеспечения по этим соединениям в перспективе 10G заложил ММ XGLO (Siemon). Служба эксплуатации Заказчика проекта это решение забраковала, т.к. считает использование многомода – отжившей технологией.

Аргументы:

  • ММ не позволяет довести провайдера до офиса без конвертации, а это хоть и редко, но требуется {здесь мне трудно возразить}
  • возможность использования CWDM (DWDM). {появились сообщения об использовании WDM в ММ (MRV, пропускная способность кабеля до 8 Г/сек)}

При подборе SM-кабеля столкнулся с тем, что его использование в СКС с учётом применения WDM в официальных публикациях не рассматривается. При организации связи на достаточно большие расстояния и применении CWDM рекомендуется применять кабель с LWP (у него и диапазон шире на 100 нм), при использовании DWDM – G.655. Интуитивно мне понятно, что на небольших расстояниях (СКС) и модовая дисперсия, и затухание не сильно мешают применению CWDM, что позволяет использовать стандартный кабель G.652a, но хотелось бы узнать Ваше мнение по этому вопросу. И можно ли по ОВ G.652a организовать 10Гбит/сек, ведь он прописан для STM-16?

Извините, что так длинно :).

Въедливость, особенно у проектировщика – это местами правильно, поэтому мы вас хорошо понимаем и готовы поделиться тем, что знаем :).

Основная причина разногласий заключается в том, что СКС отталкивается от расстояний в частных (заведомо не-провайдерских) сетях и приводит приложения, требования и параметры применительно к частным сетям и именно для не-провайдерских приложений. Ключевые слова для многомода – коэффициент широкополосности, для одномода – затухание, и как следствие – прямой подбор кабеля из классов OM1, OM2, OM3, OS1. Так написаны стандарты на СКС, так же планируются и ведутся гарантийные программы компании Siemon, включая XGLO. Да и прочие фирменные производители СКС исходят из тех же соображений.

Приведем конкретные численные значения по поддержке многомодовым и одномодовым волокном максимальных расстояний.

Поддерживаемые расстояния и затухание в канале для волоконно-оптических приложений для разных типов кабелей

ПриложениеДлина волны (нм)Максимальное поддерживаемое расстояние2 (м)Максимальное затухание
в канале2 (дБ)
Многомод2ОдномодМногомод2Одно-мод
62.5/125 мкм50/125 мкм850 нм Laser Optimized 50/125 мкм362.5/125 мкм50/125 мкм850 нм Laser Optimized 50/125 мкм3
10/100BASE-SX850300300300NST4.04.04.0NST
10GBASE-S
850264825300NST2.66,72.36,82.6NST
10GBASE-L1310NSTNSTNST100009NSTNSTNST6.0
10GBASE-E1550NSTNSTNST3000010NSTNSTNST11.011
10GBASE-LX41300300300123002.56,132.06,132.06,13
10GBASE-S131010000146.66

Обозначения в таблице:

  1. «NST» – «не стандартизовано» – указывается в тех случаях, когда стандарт не определяет поддержку указанной среды, однако существует распространенное оборудование для преобразования сигналов исходного приложения в форму, совместимую с иной, не исходной средой.
  2. Представленные спецификации относятся к признаваемым TIA типам многомодовых волокон. В случаях, когда это необходимо, в сносках упоминаются и не признаваемые TIA типы многомодовых волокон.
  3. Оптимизированные для лазерных источников на длине волны 850 нм волокна 50/125 мкм поддерживают такие же максимальные расстояния в канале и вносимые потери, что и стандартные многомодовые волокна 500/500 МГц·км 50/125 мкм для приложений, указанных в Приложении Е 568-В.1 и предусматривающих использование только стандартных многомодовых волокон 50/125 мкм.
  4. Для многомодового волокна 62.5/125 мкм IEEE указывает значение 26 м (85 футов) для модального коэффициента широкополосности 160/500 МГц·км и 33 м (108 футов) для волокон с модальным коэффициентом широкополосности 200/500 МГц·км.
  5. Для многомодового волокна 50/125 мкм IEEE указывает значение 66 м (216 футов) для модального коэффициента широкополосности 400/400 МГц·км и 82 м (269 футов) для волокон с модальным коэффициентом широкополосности 500/500 МГц·км.
  6. Включая максимальные вносимые потери в канале плюс дополнительные допустимые вносимые потери.
  7. Для многомодового волокна 62.5/125 мкм IEEE указывает значение 2.6 дБ для модального коэффициента широкополосности 160/500 МГц·км и 2.5 дБ для волокон с модальным коэффициентом широкополосности 200/500 МГц·км.
  8. Для многомодового волокна 50/125 мкм IEEE указывает значение 2.2 дБ для модального коэффициента широкополосности 400/400 МГц·км и 2.3 дБ для волокон с модальным коэффициентом широкополосности 500/500 МГц·км.
  9. Каналы длиннее 8 км рассматриваются как каналы, подлежащие технической оценке. Принимая во внимание максимальное затухание, задаваемое стандартом TIA 568-B.3 для одномодового кабеля (0.5 дБ/км) и комбинированное значение 2.0 дБ для одномодовых коннекторов и муфт, принципиально достижимое расстояние составляет 8 км.
  10. Каналы длиннее 18 км рассматриваются как каналы, подлежащие технической оценке. Принимая во внимание максимальное затухание, специфицированное стандартом TIA 568-B.3 для одномодового кабеля (0.5 дБ/км) и комбинированное значение 2.0 дБ для одномодовых коннекторов и муфт, принципиально достижимое расстояние составляет 18 км.
  11. Спецификации каналов 10GBASE-E подразумевают вносимые потери в канале не менее 11 дБ.
  12. Для многомодового волокна 50/125 мкм IEEE указывает значение 240 м (787 футов) для модального коэффициента широкополосности 400/400 МГц·км и 300 м (984 фута) для волокон с модальным коэффициентом широкополосности 500/500 МГц·км.
  13. Максимальное затухание в канале может быть выше приведенного значения вплоть до разницы в 0.5 дБ, если в системе используются специальные патч-шнуры, влияющие на модовость.
  14. Каналы длиннее 9.2 км рассматриваются как каналы, подлежащие технической оценке. Принимая во внимание максимальное затухание, специфицированное стандартом TIA 568-B.3 для одномодового кабеля (0.5 дБ/км) и комбинированное значение 2.0 дБ для одномодовых коннекторов и муфт, принципиально достижимое расстояние составляет 9.2 км.

Примечание: эти таблицы приведены в стандартах ANSI/TIA/EIA-568-B.1 и ANSI/TIA/EIA-568-B.1-3.

Несмотря на расстояния в 10 и 30 километров для одномода, указанные в таблице (оранжевый столбец), в самих стандартах на СКС максимальная длина одномода топологически ограничена 3 (тремя) км, а многомода 2 (двумя) км (с уточнением, что для гигабитных приложений ограничения по многомоду приводят даже к меньшим значениям – всего нескольким сотням метров). Смотрите также таблицы в ответах на вопрос 199 и вопрос 160.

Как видите из столбика таблицы, выделенного желтым, многомод 50/125 мкм, оптимизированный под лазерные источники (то есть ОМ3) способен поддерживать приложения 10G на расстояниях до 300 м. Вообще, подход СКС-ных стандартов можно описать следующим образом: будут ли поддерживаться на расстояниях, характерных для СКС, те или иные приложения для частных сетей, и какие требования (коэффициент широкополосности, затухание) нужно предъявить к волокну? Вполне естественно, что провайдерские потребности при этом даже и не упоминаются – они находятся вне области действия стандартов на СКС.


Документы G.652 и провайдеры исповедуют несколько иную логику. В ней нет привязки к расстояниям, характерным для СКС, и задается другой вопрос: на каком максимальном расстоянии и при каких условиях возможна реализация того или иного приложения, причем приложения имеются в виду провайдерские, со всеми сопутствующими обстоятельствами (мультиплексирование, настоятельная потребность в максимальной производительности и т.д.). Про требования G.652.A, которые вас интересуют, в документе G.652 сказано следующее:

Table 1, G.652.A Attributes, contains the recommended attributes and values needed to support applications such as those recommended in ITU-T Recs G.957 and G.691 up to STM-16, as well as 10 Gbit/s up to 40 km (Ethernet) and STM-256 for ITU-T Rec. G.693.

Таблица 1 (параметры G.652.A) содержит рекомендованные значения и параметры, необходимые для поддержки таких приложений как рекомендованные документами ITU-TRecsG.957 и G.691 вплоть до STM-16, а также 10 Гбит/с на расстояниях до 40 км (Ethernet) и STM-256 в соответствии с требованиями ITU-TRec. G.693.

Из-за такой разницы в подходах провайдеры, в отличие от СКС-ников, широко оперируют требованиями G.652, и лишь потом спрашивают про расстояния. То, что кабель LWP лучше, чем обычный одномод, а одномод потенциально более производителен, чем многомод, сомнению не подвергается. Вопрос (как вы и сами фактически подтвердили) состоит в том, какова их применимость в вашем конкретном случае, при ваших расстояниях. И здесь выбор вам придется сделать самостоятельно, учитывая и ваши расстояния, и ваши финансовые возможности.

Ответ на ваш финальный вопрос содержится в приведенной цитате из G.652: 10-гигабитный Ethernet по волокну, соответствующему требованиям G.652.A, реализуется до максимальных расстояний в 40 км (тогда уже вопрос к активному оборудованию). Мало того, на самом деле в стандарте ISO/IEC 11801, которому тоже следуют производители СКС, в явном виде записано, что все одномодовые волокна, используемые в СКС, должны соответствовать G.652 (разумеется, какой-то из четырех таблиц), и они действительно все соответствуют. Имеются в виду, конечно, фирменные волоконно-оптические кабели. Это требование указано в ISO/IEC 11801 в разделе 9, Cable requirements, подпункте 9.4.4, Single-mode optical fibre cables, положении (а).

Называть многомод отжившей технологией уж точно не стоит. И хотя в принципе понятно, почему вам рекомендуют одномод, все же лучше внимательно посмотреть на значения из таблицы расстояний и сопоставить их с вашими расстояниями, и тогда уже сделать выбор (опять же, попутно подсчитав затраты, в том числе и на активное оборудование).

Учтите еще одно соображение – скорее политическое, чем техническое. Если у вашего Заказчика предполагается, что на каждом этаже будут совершенно независимые арендаторы, каждый из которых будет общаться с провайдером сам, то Заказчик, фактически, исходит из доведения до каждого этажа провайдерских линий и организации собственной СКС в рамках каждого этажа или даже части этажа. Точнее, собственных СКС – их в таком случае будет много и они будут маленькими. В этом случае одномод просто напрашивается. Обслуживать активное оборудование, установленное от провайдера на каждом этаже, будет персонал самого провайдера (то есть на каждом этаже будет расположена т.н. «демаркационная точка», от которой наружу, в направлении внешнего мира, ответственность принадлежит провайдеру, а внутрь, к рабочим местам – местному администратору). В этом случае в здании нет как таковой единой СКС, которую (вместе со всем оборудованием) обслуживал бы собственный отдел ИТ. Если же Заказчик имеет собственный отдел ИТ и в нем обученный персонал и по активке, и по СКС, то во всем здании ставится единая СКС; демаркационная точка будет только одна – на вводе в здание; все магистрали внутри здания и их обслуживание будут производиться собственными силами, персоналом Заказчика. Тогда по расстояниям, вероятно, проходит и одномод, и многомод 50/125 мкм (класс ОМ3, волокно, оптимизированное под применение лазерных источников), поскольку вряд ли вы по вертикали превысите расстояние в 300 метров.

Что ж, удачи вам в работе с Заказчиком :).

Автор ответа:
Екатерина Оганесян
Директор учебного центра ICS, автор и преподаватель курсов по структурированным кабельным системам учебного центра "Специалист" при МГТУ им. Баумана, кандидат наук, доцент РХТУ им. Д.И. Менделеева

Поделиться:

Вопрос опубликован в разделах:

Навигация по номерам вопросов:

Пожалуйста, оцените представленный материал:

(Голосов: 2, Рейтинг: 3)