Развитие высокоскоростной проводки. Часть 1

Ближайшее будущее обещает нам в локальных сетях скорости 1 Гбит/с и выше. Возникает вопрос: а существуют ли средства для передачи таких потоков на расстояние? К счастью, нужные средства уже есть, и это очень хорошо. Нам предлагается выбрать из следующего: неэкранированные кабели из витых пар с широкополосностью 200 МГц; экранированные с широкополосностью 600 МГц; оптические с многомодовыми волокнами. Все эти кабели пригодны для передачи потока на дальность до 100 метров с темпом 1 Гбит/с.

В локальных компьютерных сетях потоки со скоростями в 100 Мбит/с отнюдь не редкость, причем данные передаются как по витым парам, так и по оптоволокну, так что совместимость и преемственность технологий обеспечена. Несколько лет назад для этой цели рассматривалось использование коаксиалов, но сейчас они мало применяются. Подробнее о затронутой проблеме можно прочитать в специальной брошюре (Д. Гальперович. Кабели, линии, каналы... М.: Открытые системы, 1996. 32 с.).

Относительно магистральных линий связи можно констатировать, что оптические кабели в них победили электрические. Чего не скажешь про оконечные участки локальных сетей. Любопытно отметить, что здесь телефонные и компьютерные сети очень похожи. Если в первых сформировалась проблема "последней мили", то во вторых обозначилась "последняя стометровка" - участок от комнаты связи до рабочего места. На обеих сетях именно в концевые участки вложена львиная доля капиталов, и там же находится основная масса медных кабелей.

Обратимся к цифрам. В мире проложено около 700 млн. абонентских телефонных линий, входящих в состав "последней мили". Если даже считать, что длина абонентской линии действительно миля, то это более миллиарда километров! Такая же ситуация и в локальных сетях - в них на последних ста метрах практически везде проложены медные кабели; их доля в компьютерной проводке составляет 80-85% (по другим данным - 70-80%). Картина совершенно аналогична той, которая наблюдается в телефонных сетях, только значительно уступает ей по масштабам. Даже представить трудно, как заменить всю эту массу меди на волокно.

Что же в итоге получается? Получается, что в новых компьютерных сетях еще можно ожидать быстрого продвижения оптики "до рабочего места", но никак не в старых. По этой причине всюду, как грибы после дождя, высыпали фирмы, поставляющие оборудование для передачи цифровых потоков по абонентским телефонным линиям. По-видимому, общество осознало, что легче приспособить существующие линии для передачи данных, чем менять инфраструктуру.

Пойдем дальше. Всего несколько лет назад по абонентским линиям передавали 14,4-28,8 Кбит/с, а сейчас достигнута пропускная способность 6-8 Мбит/с. Такая же метаморфоза произошла с компьютерной сетевой проводкой. Практически одни и те же кабели из витых пар (если не залезать в технические подробности) еще 5-6 лет назад передавали 2-10 Мбит/с, а теперь спокойно достигли пропускной способности 155 (и даже 622) Мбит/с. Более того - в проекте кабельной системы GigaSPEED компании Lucent Technologies (рис. 1) заложена скорость 1 Гбит/с в рабочей полосе 200 МГц. Это отнюдь не предел, особенно для экранированных кабелей. Так, компании AMP и Siemens предложили кабельную систему категории 6 (экранированную), в которой гарантируется эксплуатационная полоса частот до 600 МГц при передаче данных. Сейчас оформляется стандарт на эту систему.

Picture_1

Рис. 1. Характеристики кабельной системы GigaSPEED

Как показывает опыт, замена кабелей - дело намного более сложное, чем увеличение пропускной способности линии. Еще раз подтверждается истина: проложенная в земле или в здании кабельная система весьма консервативна и ее замена - дело длительное и дорогостоящее (правильнее сказать - очень длительное и дорогостоящее). Размышляя о том, что инсталлировать в новых системах - медь или волокно, надо хорошо все продумать, так как проложенные сегодня кабели будут служить не менее 15-25 лет. Представляете, что может произойти за 15-25 лет? Я, честно говоря, не представляю.

Медные кабели не сдают своих позиций не только на "последней миле", но и на "последней стометровке", в локальных сетях. Более того - можно отметить даже некое наступление меди на этом участке. В прежних очерках уже было рассказано о том, как медная проводка борется за свое место под солнцем. За прошедшие с тех пор год-полтора ситуация только усугубилась. Есть несколько решений, продвигающих медь в более высокочастотную область (соответственно в область больших скоростей передачи). Повторим, что неэкранированные системы проводки при передаче данных достигли частот 200 МГц (расширенная категория 5+), экранированные - 600 МГц (предполагаемая категория 6, еще не принятая в качестве всеобщего стандарта).

Давайте же разберемся с теми новинками медной проводки, которые позволяют ей противостоять оптике. Прежде всего - это новые неэкранированные четырехпарные кабели серии GigaSPEED - последняя из модификаций известных изделий класса SYSTIMAX SCS. По этим кабелям может работать Gigabit Ethernet и ATM со скоростями до 1,2 Гбит/с.

Picture_2
Рис. 2. Кабель компании BICC Brand Rex со встроенной трубкой для "вдувания" оптоволокна
Интересное решение предложила компания BICC Brand Rex. Она выпускает медный кабель, находящийся в общей оболочке с пластиковой трубочкой (рис. 2). Вы прокладываете такую конструкцию сегодня, а оптическое волокно "вдуваете" в трубку тогда, когда в этом возникает необходимость. Метод называется Blo Twist и позволяет при монтаже сэкономить на оптоволокне. Как видим, данная технология сочетает медную проводку категории 5 (немедленно после монтажа) с возможностью последующего расширения до оптического варианта проводки.

Компания Alcatel выработала другой подход: у нее к четырехпарному кабелю просто "приварен" оптический кабель через небольшую перемычку. К рабочему месту сразу подаются и медный, и оптический кабели, а конструктору компьютерной сети лишь остается выбрать, какой из систем проводки отдать предпочтение. Такое решение стало возможным лишь недавно, вероятно, по той причине, что оптическое волокно очень быстро дешевеет...

Picture_3
Рис. 3. Экранированный кабель компании Siemens
На весенних выставках 1997 года в Москве было отмечено повышенное внимание к медной проводке еще не ставшей общепринятой категории 6. Система базируется на экранированных кабелях, причем каждая пара завернута в алюминиевую фольгу, а весь сердечник кабеля помещен в экран из медной оплетки. Правда, остается еще проблема экранированных соединителей, но она, похоже, постепенно решается. О выпуске подобных кабельных систем заявили компании AMP, IBM, RiT, Siemens и др. Нужно отметить, что кабели предлагаемой системы категории 6 довольно дороги, а заделка их в соединители сложна. Однако тенденция к внедрению категории 6 в ближайшее время, по-видимому, сохранится.

Позиция Bell Laboratories в этом отношении несколько иная. Считается, что явные успехи неэкранированных кабелей (скорость передачи по ним достигла 1,2 Гбит/с) позволяют еще длительное время базировать компьютерную сетевую проводку именно на них. Если же возникнет потребность в еще больших скоростях передачи, есть смысл, по мнению специалистов Bell Laboratories, сразу переходить на оптику, а не использовать сложную и дорогую категорию 6. Время покажет, кто в этом давнем споре прав. Существенно же то, что для передачи информации со скоростями 1 Гбит/с и выше уже существуют технические средства, как медные, так и оптические.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями