Сектор оптических разъемов по-прежнему остается ареной, которая в ходе дальнейшей стандартизации СКС будет привлекать особое внимание.

Современный мир настолько велик и многообразен, а прогресс сегодня настолько стремителен, что постоянно отслеживать изменения в какой-либо сфере могут только специалисты соответствующего профиля. Остальным приходится довольствоваться тем, что называется "стробоскопическим эффектом", когда на фоне малозначительных событий появляется нечто заметное для средств массовой информации, которые и предоставляют обнаруженный феномен на суд широкой общественности.

Сейчас можно говорить о чем-то подобном применительно к малогабаритным оптическим разъемам, или же разъемам уменьшенного форм фактора. Именно так буквально переводится английское словосочетание small form factor (SFF), хотя более точно данную разновидность оптических разъемов стоит определять как "разъемы с повышенной плотностью монтажа".

В августе уходящего года от американской ассоциации специалистов по волоконной оптике (FOA)поступило предложение по разработке типового SFF-разъема, который будет рекомендоваться новой редакцией базового стандарта СКС TIA-568 C. Таким образом, по прошествии пяти лет возобновляется дискуссия, посвященная стандартизации уменьшенного форм-фактора.

Проблемы и решения

Прежде чем углубляться в особенности стандартизации SFF-разъемов, необходимо разобраться, на чем основана потребность в данном коммутационном оборудовании. Так, дополнительным фактором, во многом определяющим стоимость оптических систем, являются относительно большие габариты традиционно применяемых разъемов типов SC или ST. При их использовании плотность оптических портов на коммутационных панелях и другом оборудовании практически в два раза меньше аналогичного показателя для систем на витой паре. Это обуславливает необходимость установки большего числа единиц оборудования и, соответственно, потребность в большем монтажном пространстве для его размещения в стойках или шкафах.

Такая ситуация не могла оставаться без внимания со стороны менеджеров, маркетологов и разработчиков в компаниях, производящих коммутационное оборудование. Разработчики стремились реализовать оптические разъемы таких размеров, чтобы пространство, в котором размещается соединение двух волокон (так называемое "дуплексное соединение"), оказалось сопоставимым с размерами RJ-45 (модульных разъемов, используемых в системах на витой паре).

Рисунок 1. SFF-разъемы обеспечивают плотность портов, как у медных "коллег", и аналогичное выполнение процедуры коммутации.

Поиск решения проходил по разным направлениям - от миниатюризации традиционных компонентов и уменьшения диаметра наконечника до отказа от использования наконечника (поскольку этот узел является особо требовательным в плане точности и используемых материалов) или решений, применяемых в групповых разъемах. В результате на рынке появилось свыше десятка разновидностей SFF-разъемов.

Всем сестрам по серьгам

Появление разнообразных разъемов с уменьшенным форм-фактором по времени совпало с началом разработки ныне действующих стандартов СКС. Естественно, комитеты по стандартизации не могли проигнорировать столь насущную потребность рынка. Однако выбрать определенный тип SFF-разъема в качестве стандарта оказалось непросто.

Так, в ходе работы над североамериканским стандартом интенсивные двухлетние дебаты не закончились принятием какого-либо решения. Во время второго тура голосования по типу SFF-разъема рассматриваемые предложения не получили требуемой поддержки экспертов, то есть не набрали двух третей голосов.

В конце концов было принято компромиссное решение, зафиксированное в документе TIA/EIA-568-В.З, окончательно утвержденном в марте 2000 года. Согласно этому документу, признается возможность применения любых дуплексных решений, включая SC и SFF, если удовлетворяются требования, касающиеся взаимодействия оптических разъемов от разных производителей в соответствии со стандартом FOCIS (Fiber Optic Connector Intermateability Standard). Кроме того, в оптических разъемах должны реализовываться определенные характеристики передачи. Их допустимые значения оговорены в Annex А (приложении А) к стандарту TIA 568-В.З. Так, затухание для коннектора (точки соединения двух волокон в разъеме) и с многомодовым, и с одномодовым волокном определено в 0,75 дБ, а возвратные потери - в 20 дБ для многомодового и 26 дБ для од-номодового волокна.

Что касается признания SFF в международном стандарте СКС, то рабочая группа ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 3 в целом продемонстрировала солидарность с североамериканскими коллегами. Согласно стандарту ISO/IEC 11801, в розетки на рабочих местах должны устанавливаться дуплексные разъемы SC (что и отличает международный стандарт), а на других участках кабельной инфраструктуры могут использоваться любые разъемы, характеристики которых соответствуют требованиям стандарта IEC 60874 (этот стандарт определяет общие требования к оптическим разъемам SC). В дополнение к упомянутым документам за последние несколько лет были приняты стандарты группы IEC 61754, описывающие конкретные типы интерфейсов для волоконно-оптических разъемов.

Специалисты высказывают сомнение

Казалось бы, принятые решения должны снять остроту вопроса о типовом SF-разъеме, тем более что эксперты, предлагавшие эти решения, посчитали необходимым воспользоваться услугами рынка. Таким образом, "невидимая рука" рынка через какое-то время указала бы на конкретный разъем (или разъемы).

Но подобный подход с недавних пор перестал устраивать FOA. Эта ассоциация настаивает на необходимости рассматривать сложившуюся ситуацию под другим углом зрения. По мнению активных участников FOA, отсутствие типового оптического разъема является весьма негативным фактором, особенно сказывающимся на подготовке монтажного персонала и непосредственно на работе этого персонала. Дело в том, что приходится осваивать разные методики подготовки кабеля, монтажа разъемов; также возникают дополнительные проблемы в ходе тестирования соединений (например, связанные с использованием верификационных измерительных шнуров, оснащенных разъемами определенного типа).

В то же время ничего подобного не наблюдается в системах на витой паре, где используется типовой модульный разъем RJ-45. Правомочность такой постановки вопроса является вполне очевидной для американского рынка, на котором практически отсутствуют экранированные решения, и, соответственно, разные варианты RJ-45, не говоря о разъемах седьмой категории для более высокопроизводительных систем.

FOA не является сторонником каких-либо определенных производителей, и это дает основания рассчитывать на то, что ее предложения будут приняты отраслью. Именно поэтому в ассоциации все большее значение уделяется выработке инициатив в сфере стандартизации, чему также способствует начало работ над очередной редакцией стандарта TIA-568.

План действий ассоциации

С учетом предложений по разработке нового типового оптического разъема повышенной плотности, а также исходя из того, что ассоциация независима от производителей, FOA предполагает осуществление ряда действий. Понятно, что начинать нужно с широкого представления концепции такого разъема. Как уже упоминалось, данная кампания сейчас находится в активной фазе. За этим предложением последовало несколько публикаций в специализированной прессе.

Следующий шаг - установка контактов с производителями оборудования и прежде всего с производителями трансиверов. Они должны продемонстрировать заинтересованность в представленной концепции, ведь она заключает в себе возможность установки типового оптического интерфейса. Также к работе должны подключаться соответствующие комитеты по стандартизации.

Далее должно быть сформулировано окончательное техническое задание по разработке разъема. При рассмотрении этой стадии в документах FOA разъясняется, почему речь идет только о техническом задании, а не о проектировании разъема. FOA руководствуется соображениями независимости и стремится по мере возможности избежать участия в патентных вопросах или в чем-либо, что связано с интеллектуальной собственностью. Поэтому свою задачу ассоциация видит в разработке основных спецификаций интерфейса, таких как тип и размеры наконечника, расстояние между волокнами, способ взаимного позиционирования волокон и принцип фиксации разъема в коммутационном оборудовании.

Одновременно с разработкой требований должна разворачиваться нацеленная на производителей пропагандистская кампания с участием игроков рынка. Цель кампании - сделать очевидной потребность рынка в стандартном решении, которое может быть получено на основе предлагаемой концепции.

Ассоциация считает, что путем привлечения одного или нескольких комитетов по стандартизации (очевидно, имеются в виду разработчики североамериканских, европейских и международных стандартов) удастся организовать согласованную работу всех заинтересованных сторон. Тем самым в кратчайшие сроки обеспечивается проведение разработки разъема и его последующая стандартизация. В частности, на этой стадии предполагается доработка документа FOCIS.

После всех перечисленных мероприятий новый разъем можно будет выводить на рынок. Это положение является довольно необычным для сложившейся практики, ведь, как правило, в процессе стандартизации рассматриваются решения, уже предлагаемые на рынке. Возможно, FOA стремится соединить усилия производителей и органов стандартизации, чтобы исключить возможность появления конкурирующих предложений.

Типовой идеал на профессиональной основе

Итак, запланированные организационные мероприятия по разработке типового SFF-разъема во многом опираются на безупречность своих предположений и их интенсивное пропагандистское сопровождение. Теперь рассмотрим техническую сторону дела.

Рисунок 2. SFF и традиционные разъемы: размер имеет значение

Опрос среди сертифицированных FOA специалистов выявил потребность в дуплексном малогабаритном разъеме, который должен удовлетворять целому ряду требований. Прежде всего, это экономичность производства такого разъема, которая достигается за счет несложных в изготовлении деталей и отработанных технологий. При этом конструкция разъема и технология его производства должны быть "открытыми", то есть доступными любому производителю без заключения особых лицензионных соглашений. Не менее, а может, и более существенной является простота и доступность процедур монтажа разъема и последующего тестирования соединения. И, наконец, новый разъем должен легко устанавливаться в коммутационном оборудовании, трансиверах и непосредственно в активном сетевом оборудовании, а также обеспечивать максимальное взаимодействие с большинством предлагаемых на момент его появления SFF-разъемов.

На основе этих требований в FOA были определены спецификации оптического интерфейса.

Поскольку речь идет об СКС, то есть о корпоративных системах, не поддается сомнению наличие дуплексного соединения. Оно необходимо для соблюдения принципа технологической универсальности СКС, поскольку в большинстве случаев сетевые технологии предполагают использование двух волокон: одного - для транспортировки передаваемого потока, а второго - для транспортировки принимаемого.

Рисунок 3. FOA предлагает общие конструктивные принципы для типового оптического разъема

Конструкция типового SFF-разъема, согласно предложению FOA, должна представлять собой пластмассовый корпус с габаритами, как у RJ-45, и с такой же, как у медного разъема, фиксирующей защелкой. Для позиционирования волокон в соединении предусматриваются два цилиндрических наконечника диаметром 1,25 мм. Расстояние между ними - 6,25 мм. В остальном геометрические параметры (высота над корпусом, форма и т.п.) наконечников должны полностью соответствовать конструкции дуплексного разъема LC. Это дает возможность производителям (и прежде всего производителям трансиверов) гораздо быстрее начать выпуск нового изделия за счет использования имеющегося технологического оборудования и оснастки: практически любой производитель оптических разъемов предлагает LC. Следовательно, все в данной сфере хорошо знакомы с конструктивными особенностями разъемов такого типа, а также с технологиями их изготовления и предполагаемыми способами монтажа.

Рисунок 4. Разъем LC во многом соответствует предложению FOA

Наконечник диаметром 1,25 мм, по мнению FOA, является идеальным средством для позиционирования волокон, поскольку такой наконечник позволяет достигать большой точности размещения волокна, что особо важно для одномодовых волокон. Он допускает осуществление клеевого монтажа и применение других технологий оконе-чивания, а также традиционную процедуру полировки. Дополнительными достоинствами наконечника с небольшими размерами является простота размещения такого наконечника в небольшом корпусе и меньший расход материалов.

Для обеспечения взаимодействия с другими типами SFF-разъемов можно применять гибридные адаптеры. Это позволит состыковывать в коммутационных панелях разъемы, предлагаемые FOA, с разъемами типов LC, MU и E2000/LX-5.

Еще один момент, на который Ассоциация специалистов обращает особое внимание, связан с тестированием оптических соединений. Так, например, нет возможности полноценного тестирования некоторых дуплексных SFF-разъемов. Проблема заключается в отсутствии верификационных шнуров, поскольку производители измерительной техники не предлагают шнуров с редко используемыми разъемами. А поскольку нет стандартных шнуров, то бессмысленно говорить о полноценной методике тестирования и повторяемости результатов.

Равнение на лидера

Внимательно изучив предложения FOA, можно сказать, что в их основе лежит разработка и стандартизация упрощенной и по возможности удешевленной модификации дуплексного разъема LC. При этом данный разъем является безоговорочным лидером на рынке, то есть, скорее всего, специалисты стараются свести хаотическое воздействие "невидимой руки" к целенаправленной деятельности, которая гарантирует стандартизацию типового SFF-разъема.

Стоит отметить, что LC-разъемы разрабатывались компанией специалистов Lucent Technologies для применения как в телекоммуникационных системах, так и в корпоративном секторе. Таким образом, есть возможность коммутации и одномодовых, и многомодовых волокон, а также впечатляющие характеристики соединений. Согласно заявлениям специалистов Lucent Technologies, вносимое затухание на разъемах LC ниже, чем на остальных малогабаритных разъемах. Среднее значение этого параметра составляет 0,1 дБ, а максимальное - 0,2 Дб.

Так что рыночные успехи разъемов LC являются вполне обоснованными. Кроме того, эти успехи более чем убедительны: отгрузки объемом несколько десятков миллионов штук, 60% рынка (доля рынка приводится по данным проводившегося компанией Electronicast исследования Fiber Optic Connector/Mechanical Splice Global Market, результаты которого опубликованы в мае 2003 года) и др. Благодаря высокому качеству соединений разъемы начинают занимать передовые позиции в гигабитных и десятигигабитных транси-верах. В документах ассоциации профессионалов по волоконной оптике есть данные, согласно которым доля LC на этом сегменте рынка превышает 90%. Любопытным является еще одно утверждение FOA о том, что по объемам инсталляций LC уже превосходит разъем SC, а ведь согласно предшествующим редакциям стандартов СКС, SC был обязательным для установки во вновь создаваемых системах.

Наличие сильной оппозиции

Итак, концепция, предложенная FOA, совпадает с предложением, лидирующем на рынке. Казалось бы, нужно только соответствующим образом переработать конструкцию разъема LC и продвигать полученный результат как стандартное типовое решение.

Рисунок 5. Разъем MT-RJ мог стать типовым в действующих редакциях стандартов

Однако есть одно возражение. Дело в том, что большая часть 40% рынка, не принадлежащих LC, приходится на долю разъемов, которые не соответствуют предложениям FOA и для которых не предполагается применение каких-либо устройств сопряжения. Это разъем MT-RJ, которым на данный момент освоена четверть рынка, а также разъемы SG и FJ (соответственно более известные как VF-45 и Opti-Jack), примерно поровну распределившие между собой почти всю оставшуюся часть. Все эти разъемы ориентируются на решения с оптикой до рабочего места и все они внешне очень напоминают RJ-45.

Разъем MT-RJ представляет собой результат деятельности консорциума, в состав которого входят Tyco Electronics/AMP Netconnect, Corning Cable Systems, Alcoa-Fujikura Ltd., Hewlett-Packard, US Conec.

MT-RJ - это развитие группового интерфейса МТ, весьма популярного решения, разработанного японской корпорацией NTT. В разъеме MT-RJ два волокна располагаются в пластмассовом наконечнике, причем довольно близко друг к другу. Взаимное позиционирование стыкуемых волокон обеспечивают две металлические направляющие. Именно MT-RJ рассматривался в качестве претендента на типовое решение, но не смог набрать требуемые две трети голосов во втором туре голосования экспертов из TIA TR42.8. Противники MT-RJ мотивировали свою позицию недостаточной надежностью и безопасностью физического контакта волокон, отсутствием поддержки одномодовых волокон и особенностями оконечивания, которые на тот момент в полевых условиях предполагали только использование полушнура со сварным соединением или механическим соединителем.

Таблица 1. Конструктивные особенности SFF-разъемов.

Согласно прогнозу Electronicast, доля рынка MT-RJ постепенно снижается, и в 2006-2011 годах она будет составлять немногим более 23%. Этот же прогноз говорит о снижении доли LC до 53%. Таким образом, можно сделать вывод об определенном потенциале, которым обладают два остальных участника группы лидеров.

Разъем Opti-Jack компании Panduit представляет собой довольно удачную модернизацию традиционных решений, в результате которой в габаритах RJ-45 удалось разместить два наконечника диаметром 2,5 мм.

Еще один лидер, VF-45, является воплощением революционного подхода, который отличает большинство технических решений разработчика и производителя этого разъема, компании ЗМ. Разработке SFF-разъема предшествовало определение требований для массового оптического разъема нового типа. Через десять с лишним лет большинство этих требований повторилось в предложении FOA. Отличия заключаются в отказе 3М от наконечников и других внешних центрирующих элементов. Исключив наиболее дорогой прецизионный элемент, а также предельно упростив конструкцию ЗМ, удалось свести стоимость своего разъема к уровню экранированного медного решения. Такая цена оказалась в несколько раз меньше многих конкурирующих предложений.

Волокна инсталляционного кабеля в розетке VF-45 проходят через механический фиксатор. Его лепестковые зажимы надежно позиционируют волокна, исключая их продольную миграцию. Таким образом обеспечивается равенство длины рабочих концов каждого волокна. Снизу на корпус розетки надевается крышка, оснащенная двумя пружинящими выступами. Они надежно прижимают рабочие концы волокон ко дну V-образных желобков. Это позволяет исключить радиальную миграцию торцов оптических волокон инсталляционного кабеля.

Высокое качество совмещения волокон достигается за счет их скола под углом. Эта операция не требует применения дорогостоящего высокоточного скалывателя и исключает возможность ошибки даже у начинающих монтажников.

Надо признать, что подобная революционность вызывает недоверие как у монтажного персонала, так и у ведущих экспертов. Так, Андрей Семенов во втором издании своей знаменитой книги высказывал сомнения относительно пригодности подобной центровки для од-номодовых волокон (одномодовые варианты VF-45, которые маркируются синими защитными крышками, так же успешны, как и многомодо-вые). Но при детальном знакомстве многие соглашаются с эффективностью предложенного ЗМ решения. В частности, эти разъемы используются операторами кабельного телевидения, а в составе СКС Volition они являются корпоративным стандартом в одной из крупнейших торговых сетей в секторе потребительской электроники.

Рисунок 6. Разъем VF-45 – воплощение революционной конструкторской мысли

Заканчивая обзор рынка оптических разъемов с повышенной плотностью монтажа, можно сказать, что каждый из этих разъемов находит своих потребителей, о чем свидетельствуют довольно значительные доли рынка, и, как следствие, инсталляционная база в несколько миллионов штук. По прогнозам, радикального изменения ситуации на рынке не предвидится, так что инициатива по стандартизации нового типа малогабаритного разъема будет сопровождаться жаркими дискуссиями. Тем более что такая инициатива должна ориентироваться на гармонизацию технических решений, и, соответственно, отношений в отрасли, а не отражать интересы определенного круга профессионалов.

FOA: кто вы?

Американская Ассоциация специалистов по волоконной оптике (Fiber Optic Association, FOA) - неприбыльная организация, занимающаяся стандартизацией и сертификацией волоконно-оптических решений, а также просветительской деятельностью в данной сфере. Ассоциация декларирует отсутствие членства как корпоративного, так и индивидуального, в том виде, в каком оно существует в большинстве разного рода отраслевых объединений. Те, кто активно участвуют в работе ассоциации, настаивают на своей заинтересованности в появлении наиболее перспективных решений, а не в поддержке предложений определенных производителей. Одной из целей ассоциации является отвоевывание позиций у медного кабельного оборудования в подсистеме рабочего места.

С момента основания в 1995 году в FOA ведутся разработки сертификационных программ. На данный момент программы, предложенные ассоциацией, поддерживаются 125 учебными центрами, и по ним подготовлено более 13 тысяч сертифицированных специалистов (Certified Fiber Optic Technicians, CFOT). По заявлению ассоциации, ее сертификационные программы широко используются такими государственными организациями, как NASA и сетевыми компаниями, в числе которых упоминается Cisco Systems.

Подготовка специалистов, согласно видению FOA, должна проводиться в общеобразовательных средних школах и средних специальных учебных заведениях. Учителям и преподавателям предлагаются ознакомительные программы, которые бесплатно распространяются с вэб-сайта ассоциации. Свыше 5 тысяч человек уже зарегистрировались для получения данных программ. Совсем недавно ассоциация предложила программу Train The Trainer в дополнение к ежегодным семинарам, предполагающим всеобъемлющую подготовку инструкторов по волоконно-оптическим технологиям.

В этом году в FOA заметно активизировалась деятельность, связанная с разработкой стандартов, осуществляется плодотворное сотрудничество с Американским национальным институтом по стандартизации (ANSI), Ассоциацией телекоммуникационной промышленности (TIA) и Национальной ассоциацией операторов электросвязи (NECA). В частности, разрабатываются стандартные требования по инсталляции волоконно-оптических систем (NECA/FOA-301).

Большие надежды в FOA возлагаются на сотрудничество с рабочей группой TIA TR42.8, которое, по мнению ассоциации, должно благотворно сказаться на ходе разработки следующей редакции базового стандарта структурированных кабельных систем TIA-568 С. Так, в июне 2004 года советом директоров FOA были опубликованы "Рекомендации для редакции С стандарта TIA-568".