Z miedzi na światłowód

Choć do niedawna jeszcze głoszono zwycięstwo rozwiązań optycznych (szczególnie w ośrodkach przetwarzania danych) i zwiastowano zmierzch miedzianego okablowania, to wcale nie straciło ono na atrakcyjności w tradycyjnych systemach biurowych. Zważywszy na czynnik cenowy wdrożenia oraz na postęp technologiczny dokonujący się w technologiach miedzianych, nie wszędzie są one zastępowane 10-gigabitowymi instalacjami optycznymi.

Choć do niedawna jeszcze głoszono zwycięstwo rozwiązań optycznych (szczególnie w ośrodkach przetwarzania danych) i zwiastowano zmierzch miedzianego okablowania, to wcale nie straciło ono na atrakcyjności w tradycyjnych systemach biurowych. Zważywszy na czynnik cenowy wdrożenia oraz na postęp technologiczny dokonujący się w technologiach miedzianych, nie wszędzie są one zastępowane 10-gigabitowymi instalacjami optycznymi.

W sieciach wymagających Ethernetu poniżej 10 Gb/s okablowanie miedziane jest nadal najczęściej instalowane. Światłowody znacznie przewyższają miedź, jeśli w grę wchodzą duże odległości i szybkości. Chociaż początkowo przypuszczano, że światłowód ma zdolność nieograniczonego przenoszenia pasma na duże odległości, prawda okazała się mniej optymistyczna: pod tym względem włókna światłowodowe przewyższają przewody miedziane jedynie dwu- lub trzykrotnie.

Badania w dziedzinie okablowania miedzianego wykazały większe korzyści tego rozwiązania w zakresie przenoszenia szerokich pasm poprzez ulepszone standardowe kable i łącza (RJ45, GG45). W najbliższej przyszłości zapewnia im to dominującą pozycję w mediach LAN na krótszych dystansach (do 100 metrów), szczególnie tam, gdzie szybkość stanowi mniej istotny czynnik niż koszt jej zwiększenia. Dobrym przykładem może być tradycyjna obsługa z pulpitu sterowniczego, gdzie zdalnie sterowane urządzenia, takie jak: kamery, urządzenia kontrolne i czujniki - zasilane są jako urządzenia dodatkowe poprzez Ethernet (PoE, PoE Plus).

Jak dotąd, miedź pozostaje atrakcyjniejsza cenowo w porównaniu z światłowodem. Koszt wdrożenia sieci światłowodowej wraz z okablowaniem i wyposażeniem aktywnym kształtuje się dzisiaj na poziomie ok. 2,5 razy wyższym, niż podobnej infrastruktury miedzianej. Różnica ta będzie jednak stopniowo zmniejszać się w miarę obniżania kosztów aktywnej transmisji, a zwłaszcza z wykorzystaniem światłowodów przystosowanych do tanich laserów VCSEL.

Miedź nie jest też konkurencyjna wobec światłowodów w zakresie szerokości pasma przenoszenia, gdyż alternatywą jest stosowanie coraz grubszych i cięższych kabli. Powoduje to trudności w instalacji sieci, a ponadto zajmuje więcej cennej przestrzeni. Wewnątrz firm niewymagających dużych szybkości będą więc raczej przydatne instalacje miedziane, natomiast instalacje optyczne lepiej nadadzą się do tworzenia połączeń zewnętrznych oraz w ośrodkach przetwarzania danych.

Koszty instalacji stanowią ok. 60% łącznych kosztów inwestycji w projektach okablowania. W tym zakresie miedź ma istotną przewagę nad światłowodem ze względu na fakt, że montaż łączy w okablowaniu miedzianym jest znacznie prostszy niż przy włóknach szklanych. W przypadku światłowodów użytkownik musi sobie poradzić ze znacznie większą różnorodnością łączy. Ponadto instalacja okablowania światłowodowego wymaga porad znacznie szerszego grona specjalistów niż w przypadku okablowania miedzianego. Wyniki ostatnich badań dają jednak nadzieję, że następna generacja łączy światłowodowych (łącza prefabrykowane) uczyni ich montaż łatwiejszym.

Przyszłość jest optyczna

Obecny dylemat związany z budową infrastruktury optycznej polega na wyborze między sięganiem do wysokich szybkości 40/100 Gb/s a ekologicznymi rozwiązaniami IT (green computing) - prowadzącymi do tworzenia energooszczędnego Ethernetu.

Światłowody znajdują swe miejsce zawsze tam, gdzie użytkownik chce z dużą szybkością przesłać dane na dalsze odległości bądź priorytetem dla niego jest bezpieczeństwo samej transmisji. Dlatego wojsko czy instytucje rządowe, posługujące się poufnymi lub tajnymi danymi, chętnie sięgają właśnie po światłowody. Transmisje przez okablowanie światłowodowe gwarantują odporność na zakłócenia elektromagnetyczne - to przekonuje do ich wdrażania branżę przemysłową. W budynkach biurowych światłowody nadal są wykorzystywane prawie wyłącznie w połączeniach szkieletowych, gdyż podciągnięcie infrastruktury światłowodowej do biurka jest jeszcze kosztowne.

W większości sytuacji nowy szkielet okablowania strukturalnego jest budowany obecnie z wykorzystaniem włókien światłowodowych o nominalnej szybkości sięgającej 10 Gb/s. Do takich zastosowań korzystanie z technologii optycznych jest normą, mimo że uzyskiwanie podobnych parametrów za pomocą połączeń miedzianych stało się od niedawna również możliwe technicznie. Połączenia optyczne typu FTTD (światłowód do biurka), sięgające bezpośrednio stanowiska pracy prawie w każdym oknie transmisyjnym światłowodu, można obecnie realizować za pomocą włókien wielomodowych (do 300 m) bądź jednomodowych (do 10 km).

O ile na potrzeby standardów 40GbE i 100GbE będzie można wykorzystywać istniejącą infrastrukturę optyczną, o tyle sieci kolejnej generacji TbE (Tb/s Ethernet) będą wymagały zastosowania zupełnie nowych laserów, światłowodów itp. Opracowanie szybszych technologii będzie absolutnie niezbędne, bo już w kilka lat po tym, gdy uruchomione zostaną łącza 40GbE i 100GbE, w sieciach szkieletowych pojawią się wymagania na zwiększenie przepustowości do poziomu TbE. Zwłaszcza w wyniku popularyzacji rozwiązań Ethernet end-to-end i gwałtownie rosnącego ruchu tworzonego przez interaktywną telewizję IPTV (HD).

Elastyczność rozwiązań 100GbE wiąże się z szerokopasmowymi instalacjami dla odmiennych aplikacji, które różnią się zasięgiem (100 m, 10 km), typem używanego włókna (jednomodowe lub wielomodowe) oraz liczbą kanałów zwielokrotnienia falowego WDM (DWDM, UWDM, CWDM). Im więcej wdrożonych kanałów, tym potrzeba bardziej wyrafinowanego, a więc droższego sprzętu, do uzyskania poprawnej transmisji. W pierwszych instalacjach mają to być rozwiązania z agregowaniem kilku kanałów optycznych w technologii DWDM o niższych szybkościach jednostkowych, a w miarę upływu czasu będą one ewoluować do coraz wyższych przepustowości, aż do pojedynczego kanału 100 Gb/s, obsługiwanego przez jeden port przełącznika ethernetowego nowej generacji.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200