1. Оптоволоконные кабели

Различают:

• Одномодовое волокно (SMF) – по волокну распространяется только один световой луч (мода) (Ø 5-10 микрон);

• Многомодовое градиентное волокно (MMF) – по волокну распространяется несколько мод (световых лучей) (Ø 62,5 микрон).

Рассмотрим, как световой сигнал распространяется в световоде. Из-за многократного отражения луча от стенок световода, световой импульс, пройдя по оптоволокну, трансформируется в серию мод. То есть, в конечную точку могут прийти лучи, которые вошли в световод в один и тот же момент времени, но под разным углом. Как следствие эти лучи (моды) проходят разные расстояния и "прибывают в пункт назначения" не одновременно. Это явление получило название межмодовой дисперсии. Чем больше длина оптоволокна, тем больше будет разброс по времени прибытия, тем меньше будет полоса пропускания.

В ступенчатом оптическом волокне коэффициент преломления изменяется ступенчато, и проблема межмодовой дисперсии практически не решается. При этом полоса пропускания составляет 20-30 МГц/км, однако преимущество ступенчатого оптоволокна состоит в простоте изготовления.

Для уменьшения межмодовой дисперсии используется многомодовое градиентное волокно, в котором за счет легирования оптоволокна добиваются плавного уменьшения коэффициента преломления от центра к оболочке световода. При этом полоса пропускания увеличивается до 100-1000 МГц/км.

Вопросы для самопроверки

1. Дайте определение структурированной кабельной системы.

2. Какие уровни включает иерархия СКС?

3. Перечислите преимущества СКС.

4. Что необходимо учитывать при выборе информационного кабеля?

5. Какие типы кабеля используют для горизонтальной подсистемы?

6. Приведите правила размещения аппаратной.

7. Какими критериями необходимо руководствоваться при выборе размещения кроссовой?

8. Что такое межмодовая дисперсия?

3. Глава 2.3. Сеть fddi

Технология Fiber Distributed Data Interface – первая технология локальных сетей, которая использовала в качестве среды передачи данных оптоволоконный кабель.

Сеть FDDI – первая сеть на оптоволокне, разработка которой была начата в 80-х годах. Сеть строится на основе двойного оптического кольца и передача данных осуществляется в двух направлениях (рис. 2.9.).

Рис. 2.9.

При построении двойного оптического кольца используется многомодовое оптическое волокно. Данная технология обеспечивает скорость передачи данных – 100 Мбит/с, детерминированный метод доступа к данным, а также высокую надежность. Узлы расположены на расстоянии 2км. друг от друга, длина окружности кольца – 20-200км.

1. Структура уровней стандарта fddi (рис.2.10)

Рис. 2.10.

Подуровень PMD (Physical Media Dependent) зависит от среды передачи и обеспечивает необходимые средства для передачи данных и определяет требования к:

1. мощности оптического сигнала;

2. оптическому волокну;

3. оптическим обходным переключателям и к оптическим приемам передачи;

4. параметрам оптических разъемов (MIC) и их маркировке;

5. определению длины волны – 1300 нм. и определению представления сигнала в соответствие с методами NRZI.

Подуровень PHY (Physical Layer Protocol ) (независимый от среды) выполняет кодирование и декодирование данных по схеме 4В/5В, обеспечивает тактирование информационных сигналов и определяет требования к тактовой частоте в 125 МГц, а также правила преобразования информации из параллельного вида в последовательный.

Подуровень MAC (Media Access Control ) – ответственен за уровень доступа сети, а также за прием и передачу кадров, определяет:

1. протокол передачи маркера (токена);

2. правила захвата и ретрансляции маркера;

3. правила формирования кадра;

4. правила генерации и распознавания адресов;

5. правила вычисления и проверка 32-разрядной контрольной суммы.

Уровень SMT – выполняет функции по управлению и мониторингу остальных уровней стека FDDI. В управлении кольцом принимают участие все узлы сети, обмениваясь специальными SMT-кадрами.

Спецификация SMT определяет:

1. алгоритмы обнаружения и устранения ошибок;

2. алгоритмы восстановления после сбоя;

3. правила мониторинга работы кольца и работы станций;

4. принципы управления кольцом;

5. процедуры минимизации кольца.

Различают два варианта подключения (рис. 2.11):

• подключение с одиночным подключением к первичному кольцу (SA);

• с двойным подключением к первичному и вторичному кольцу (DA).

Рис. 2.11.

CDDI – предусматривает передачу данных не по оптоволокну, а по витой паре. Удаление от концентратора – не более 100м.

В соответствии со стандартами IEEE 802 канальный уровень в локальных сетях состоит из двух подуровней - LLC и МАС. Стандарт FDDI не вводит свое определение подуровня LLC, а использует его сервисы, описанные в документе IEEE 802.2 LLC.

Подуровень МАС выполняет в технологии FDDI следующие функции:

• Поддерживает сервисы для подуровня LLC;

• Формирует кадр определенного формата;

• Управляет процедурой передачи токена;

• Управляет доступом станции к среде;

• Адресует станции в сети;

• Копирует кадры, предназначенные для данной станции, в буфер и уведомляет подуровень LLC и блок управления станцией SMT о прибытии кадра;

• Генерирует контрольную последовательность кадра (CRC) и проверяет ее у всех кадров, циркулирующих по кольцу;

• Удаляет из кольца все кадры, которые сгенерировала данная станция;

• Управляет таймерами, которые контролируют логическую работу кольца - таймером удержания токена, таймером оборота токена и т.д.;

• Ведет ряд счетчиков событий, что помогает обнаружить и локализовать неисправности;

• Определяет механизмы, используемые кольцом для реакции на ошибочные ситуации - повреждение кадра, потерю кадра, потерю токена и т.д.