Многомодовое оптическое волокно с компенсацией хроматической дисперсии
Необходимость внедрения нового типа широкополосных многомодовых световодов
Предельная протяженность оптических линий параллельной передачи в случае использования относительно дешевого волокна категории ОМЗ, согласно действующим нормативным документам, составляет 100 м. Существует возможность обращения к более качественному, в первую очередь в отношении обеспечиваемой широкополосности, волокну категории ОМ4. Эта разновидность световода была создана в середине первого десятилетия нового века и доступна в настоящее время в качестве серийного продукта у всех ведущих производителей техники СКС. Его применение дает возможность увеличить значение максимальной гарантированной дальности связи до 150 м при скорости вплоть до 100 Гбит/с. Несмотря на появление на рубеже 2012-2013 гг. первых сообщений о начале проработки вопроса создания линий связи с привлечением для этого сетевых интерфейсов 400G Ethernet, увеличение скорости свыше обозначенного предела, согласно известным прогнозам, не является первостепенной задачей, по крайней мере до конца второго десятилетия XXI в. В качестве обоснования данного утверждения можно сослаться на прогнозную гистограмму на рис. 3.1.
Анализ реализованных проектов построения информационных кабельных систем ЦОД показывает, что характеристики существующей элементной базы даже категории ОМ4 уже не в полной мере отвечают требованиям реализации проектов, причем это происходит в достаточно большом количестве практически важных случаев. Последнее обусловлено тем, что протяженность линий часто превышает 150 м, о чем свидетельствует статистика на рис. 6.1. Несложные расчеты, выполненные с помощью данного распределения, показывают, что стандартная элементная база категории ОМ4 дает возможность гарантированно реализовать не более 85% встречающихся на практике линий.
При необходимости обеспечения связи на расстояние свыше предела, указанного в стандарте, из-за технических ограничений неизбежно приходится переходить на одномодовую технику, значительно уступающую по стоимостным параметрам своим многомодовым функциональным аналогам. Немаловажное значение в области явно выраженного тяготения к многомодовой технике имеет также факт того, что обращение к одномодовым решениям не дает никакого технического выигрыша по таким ключевым характеристикам, как скорость и качество передачи. В то же самое время использование одномодовой элементной базы приводит к определенному усложнению процесса текущей эксплуатации. Последнее определяется существенно большей чувствительностью одномодовых разъемов к неизбежным загрязнениям, а само волокно оказывается заметно более критичным к изгибам с недопустимо малым радиусом. В результате происходит значимое ухудшение обобщенной технико-экономической эффективности проекта.
Выход из сложившейся ситуации очевиден и заключается в создании и внедрении в широкую инженерную практику новой более совершенной многомодовой элементной базы, предназначенной для построения оптической подсистемы СКС для ЦОД. Исходные основные требования к новой технике определяются практически форсировано: ее внедрение в форме самостоятельного продукта представляет практический интерес только в том случае, если при неизменной стоимости (или при ее минимальном росте) обеспечивается значимый технический выигрыш по основным параметрам. Под последним понимается то, что поддерживаемая скорость передачи составляет не менее 100 Гбит/с, а обеспечиваемая предельная дальность связи должна быть, по меньшей мере, на 20% выше той величины, которая зафиксирована в действующих редакциях стандартов.
