光纖，未來布線的首選?

     隨著布線的不斷向前發展,光纖布線系統將成為發展方
向,光纖市場將可能出現相對不足的情況?，F在,與銅纜相比較,光
纖的價格較貴,那么,隨著光纖成本的不斷降低,布線市場誰將是主
角,光纖?銅纜?還是兩者并存? 為此,本刊記者采訪了布線領域著
名運營商,就下面的問題,各抒己見。
1.光纖布線是數據干線的首選,光纖產品具有哪些先天優勢?光纖
在桌面LAN的應用地位越來越高,光纖到桌面的機遇越來越多,光纖
在此方面有何優勢?
馮雨舟(西蒙公司亞太區總經理)：
談到第一個問題,主要涉及到主要是光纖本身傳輸手段的優勢。第
一個優勢是光纖有很寬的帶寬,基本上講滿足現在以及將來數據傳
輸,視頻傳輸,對帶寬的需求是綽綽有余的。包括中國電信、網通、有線電視部(現在稱作有線電視公司)等
大的運營商都建立了自己的寬帶光纖網絡, 以及光纖網絡。有足夠的帶寬支持數據及視頻的傳輸,這是光纖
最大的優勢。
第二個優勢是在傳輸距離方面,可以比較遠。包括海底光纜,主干光纜,通過中繼以后可以傳輸上千公里,這
對于整個通訊來說是非常有利的。
第三個優勢是在傳輸過程中,對信息傳輸的穩定性、可靠性是非常高的。通過光的傳輸,對于傳遞信息的穩
定性很好,所以傳得很遠。
第四個優勢應該說是抗干擾能力。通過光信號傳輸的話,對于各種電磁干擾的屏蔽效果,基本上不會受到外
界電磁干擾的影響,所以,這個同銅纜比較起來就具有很大的優勢。
光纖到桌面是光纖應用的一個范疇,除了本身的四個優勢,光纖到桌面的應用,我們主要談談短距離傳輸,這
主要相對于主干網絡來說,是短距離傳輸。通常的話,再長也不會超過500米,一般來說,都在100米以內,除非
設計的方案比較特殊。例如說,吉隆坡的雙塔(TLCC),光纖到桌面的距離較長,有9萬個信息點,9萬個插座,其
中,2萬個用到光纖到桌面。在國內,廣州移動局,有8、9千個信息點,光纖到桌面用到2千個,其它的話,在工
程的應用中,都會使用一部分的光纖到桌面,優勢在于光纖本身的優勢。不同的是,主干網用單膜光纖,傳輸
距離可以更遠,光的處理方式可以保證信息走更遠的距離,樓內一般使用多膜光纖,因為不需要傳輸那么遠的
距離。
石潤志(美國ITT工業集團產品經理)
光纖技術的發展到目前為止僅有短短二十幾年,進入商業領域的時間相對更短,但光纖技術的發展速度卻相
當驚人。由于光纖的固有特性(如不受噪聲干擾以及很高的傳輸帶寬等),使它能夠成為各種應用領域的理想
傳輸介質。光纖主要應用于三種結構化布線：垂直布線,在大樓內部用于層間連接的垂直主干；水平布線,
為連接客戶工作站到同一層上的交換機的水平到桌面的布線；建筑群局域網布線,用于較遠距離樓與樓之間
連接的布線。用光纖來實現高傳輸速率布線系統的垂直干線已經成為網絡設計者的首選。光纖在桌面的應
用也逐步增大,它不僅能給用戶提供更高的帶寬,實現更多的應用,而且在安全性方面(如保護數據傳輸完整
性等)它相對銅纜也具有更多的優勢。
ITT公司所提供的可全面升級和度身訂做的光纖基礎結構解決方案適用于高傳輸速率的網絡,并能最大程度
保護用戶的投資。ITT公司所研發的可充分升級的光纖布線方案補充了我們現有的主要千兆級以太網所適用
的銅纜系統,給客戶真正提供了完整的布線解決方案。
汪珍(科龍通訊系統(上海)有限公司市場部經理)
從光纖本身來說,它具有極好的柔韌性,可彎曲程度相對很大。即使很大的彎曲半徑下,光線仍保持在纖芯中
通過。在典型光纖應用中,只要彎曲半徑不超過20mm,就不會產生明顯的傳輸損耗。彎曲半徑在10mm時,產生
的損耗應不同的光纖粒徑和波長(62.5um/50um 1300nm-850nm)而在0.5dB至0.2dB之間。根據TIA 568-A標
準：二到四根光纜的彎曲半徑不得大于30mm。所以可說光纖是出奇堅固的傳輸媒介。
市場上現在主要有3類光纖：50/125um多模光纖,62.5/125um多模光纖和9/125um單模光纖。光纖的中間是玻
璃纖芯,光線即從纖芯里通過。以上提到的50um、62.5um、9um代表纖芯的直徑,125um則指纖芯外覆層的直
徑長度。所有光纖的覆層外直徑是一樣的,所以所有光纖的機械性質也是一定的。不過,其光學性質就各不
相同了。多模光纖纖芯較大,對光纖接續的要求較低,可與價格較低的LED技術配合使用。但其傳輸帶寬也受
到纖芯直徑的限制。單模光纖纖芯小,只有一種模態的光通過,所以基本上沒有帶寬限制。
隨著信息技術的發展和應用,數據傳輸量劇增,數據網絡在未來幾年的總趨勢,就是對帶寬需求的直線上升。
光纖網絡中,僅一條光纜就能提供幾乎無盡的傳輸能力,允許所有形式的數據同時通過。并且在所有布線系
統中,光纖的數據誤碼率最低。光纖作為網絡媒介,越來越成為首選。
從前談到光纖首先想到的是安裝復雜要求高,現在情況不同了。這種改變主要歸功于兩個原因：出現了新
型、小巧的連接器,從而能密集安裝,這就勝過銅纜一籌；端接技術的簡化和新標準的出臺,降低了有源設備
的成本。
光纖解決方案的優勢,在于它具有帶寬更多、傳輸完整、安全性、靈活性等特點。雖然使用光纖的一次性投
入較高,但是其安裝測試、維護、重新布線的費用低廉,綜合其優異的性能,其性價比較高。
陳剛(NORDX/CDT系統工程師)
光纖為光導纖維的簡稱,由直徑大約為0.1mm的細玻璃絲構成。目前,光通信使用的光波波長范圍是在近紅外
區內,波長為0.8至1.8um。可分為短波長段(0.85um)和長波長段(1.31um和1.55um)。由于光纖通信具有一系
列優異的特性,因此,光纖通信技術近年來發展速度無比迅速?？梢哉f這種新興技術是世界新技術革命的重
要標志,又是未來信息社會中各種信息網的主要傳輸工具。
概括地說,光纖通信有以下優點：傳輸頻帶寬,通信容量大；損耗低；不受電磁干擾；線徑細,重量輕；資源
豐富。
在結構化布線系統中,光纖不但支持FDDI主干、1000Base－FX主干、100Base－FX到桌面、ATM主干和ATM到
桌面,還可以支持CATV/CCTV及光纖到桌面(FTTD),可以提供更高的傳輸速率和更好的帶寬。因而它和銅纜共
同成為結構化布線中的主角。
2、隨著光纖成本的不斷降低,光纖在將來的發展中會不會超過甚至取代銅纜的發展？
馮雨舟
光纖本身的優勢剛才已經談過,但它的主要弱點在于價格相對銅纜比較貴,第二個是安裝比較復雜,包括光纖
頭的打磨。像傳統的SAST這種光纖的話,打磨比較辛苦,花的時間較長,這是勞動力消耗方面,再一個它本身
的光纖的網絡設備跟光源技術有關系,通過的光纖網絡設備價格高,光纖本身的價格單獨與銅纜比較,也是較
高的。
談到光纖能不能取代銅纜,我覺得是不會的。因為現在如果看銅纜的應用,主要用在兩個方面,一個是話音,
一個是數據。話音就是說我們日常用的電話,因為銅纜本身價格比較便宜,安裝比較方便,簡單,在一個樓里
面鋪設起來比較方便,實用。數據傳輸方面,在辦公室里面,現在就是兩種方式,一個光纖,一個是銅纜,說到
光纖未來的發展趨勢,隨著光纖本身成本的降低,有這些比較好的優勢,再加上本身光纖頭的組裝越來越簡
單,更多的數據應用會用到光纖,那么就是說,銅纜和光纖在較長時間內支持數據方面會并存,光纖不大可能
會取代銅纜。因為銅纜還要支持話音部分,光纖完全沒有必要取代它。當然,可能會有技術性的取代,數據可
以用光纖,把它數字化。但從實用的角度,我們沒有必要替代。光纖的實用會增加,這是毫無疑問的,但光纖
不會取代銅纜。
石潤志
自從光纖技術進入商業領域后,一直以驚人的速度向前發展。鑒于用戶在帶寬上的無限增長的需求,垂直布
線中正越來越多的用到光纖線纜及元器件,這已經成為網絡設計者的首選,因為這些投資通常可在帶寬和系
統安全性方面得到補償。然而,在水平工作區端到端的應用卻并不是那樣的一帆風順。技術人員碰到的最多
問題就是網絡設備,這些專用設備將給整個系統造價帶來問題。比如說,普通的RJ45網卡將換成專用的光纖
網卡,普通的集線器要換成專用的光纖集線器,致使整個系統造價大幅度上升,所以在國內光纖到桌面的應用
基本上只是紙上談兵。國外的市場也證明光纖在水平布線的發展也不是非常順利。幾年前曾有市場調查表
明有2/3的美國企業計劃1到2年內用光纖來替換舊的五類線,2年后這些廠商多數沒有落實此事,所占比例為8
7%。所以這個結果也并不表明未來1到2年內光纖布線會大幅度成長。
任何的智能大樓或建筑群幾乎都選用光纖作為主干線纜。在未來10年中,在這些重要的運用領域中,數據傳
輸速率是按照會增加100倍以上的要求來設計的,至少也要達到每秒100千兆以上的速率。可升級的光纖解決
方案將能夠提供從現有的快速以太網和千兆網的應用并且能夠平滑過渡到未來的第三代的10Gb和100Gb的網
絡系統。在最新的光纖布線標準TIA/EIA-568-B.3 (568-B.3)中,最大的兩個變化是：推薦使用50/125多模
光纖和使用小型光纖連接器(SFF)。ITT公司目前正推出全系列光纖產品,以滿足21世紀智能空間發展的需
求。50/125光纜是一種可供千兆位以太網和數千兆位所需的數據傳輸速率的多模光纖光纜,它比62.5/125μ
m光纖光纜可提供更高的帶寬和更遠的驅動距離。ITT公司還有多種光接口可供使用,它們被設計用于滿足水
平和垂直工作環境的需求,SFF連接器從物理上滿足了光纖連接器內部匹配標準(FOCIS)的要求。該技術設計
用于建筑物主干,提供一種高性能,高密度,易安裝的互連匹配性,它符合所有的主要有源設備供應商所采用
的連接規范。雖然目前在水平布線系統中光纖到桌面的應用低于5%,但隨著光電器件、光纖、和連接器技術
的發展,設備成本的逐步降低,新標準的出臺和完善以及用戶的認可,在今后未來的5年內,光纖的應用會穩步
擴大,最終將占據布線市場中的主要份額。
汪珍
銅纜作為一種傳統的網絡介質,具有端接技術相對簡單,安裝操作環境要求低,應用廣泛等特點,其優點已獲
廣泛認可。千兆銅纜技術建網投入成本低廉,性價比優,并可從快速以太網平滑升級到千兆網絡,既解決了網
絡傳輸帶寬不足的瓶頸問題,又能保證網絡建設的原有投資,是中小型網絡的最佳選擇。但與光纖網絡相比,
銅纜傳輸最大的不足在于其傳輸距離,1000Base-T支持的最大傳輸距離為100米,而網間的連接常常突破了10
0米的距離,必須采用光纖連接。所以,我們希望用戶視自己的需求安裝滿足自己應用需求的系統。
陳剛
光纖從各個方面解決了非屏蔽雙絞線的缺點：它具有更高帶寬,允許的距離更長,安全性更高,完全消除了RF
I和EMI,允許更靠近電力電纜,而且不會對人身健康造成輻射威脅。
我們為什么不在任何地方安裝光纖,而放棄在銅纜中作出的這些努力呢? 這里涉及的一個主要因素就是成本
問題。
我相信,總有一天光纖會代替銅纜。這里說的是整個系統,包括電纜、安裝和有源設備。關鍵問題是價格差
異。如果光纖與銅纜價格相同,那么銅纜就會被淘汰。
3、于2002年正式發布標準的萬兆以太網對光纖的發展有哪些推動作用？
馮雨舟
應該說是一個比較大的推動作用。因為,如果看光纖網絡的發展史,如果單從網絡發展,現不看光纖本身,就
是說我們經歷了很早的4兆令牌環網,然后是16兆令牌環網,然后是10兆以太網,再往前走是FBBI。再發展,從
光纖的角度是ATM,從網絡以太網上升到100兆,千兆以太網,下一步是萬兆。萬兆信號處理方面更加先進。對
于萬兆來說,肯定是以光纖為基礎,這個可能性最大,是不是會出現銅纜支持萬兆,現在不敢預測,但是千兆在
光纖上傳輸比較穩定。銅纜的支持千兆也有,但是最好用6類布線,這樣傳輸千兆會更有把握,更有余量。萬
兆的傳輸在性能和技術上一定對光纖的發展有促進作用,那么,萬兆以后也要看它的商業化速度怎么樣。因
為一個新技術是不是真正走向應用,走向商業化,可能是另外一個考慮的問題。
石潤志
到現在為止,以太網的發展已經經歷了三個階段,即以太網階段、快速以太網階段和最近構筑成功的千兆以
太網階段。10Gbps以太網(也就是萬兆以太網)的標準也將在2002年正式發布,IEEE為此已經成立了一個專門
的研究小組來確定萬兆以太網標準的技術參數。
萬兆以太網技術是一種高速以太網技術,它適用于新型的網絡結構,能夠實現全網技術統一。它的優點是減
少網絡的復雜性,兼容現有的局域網技術并將其擴展到廣域網,同時有望降低25%的系統費用,并提供更快、
更新的數據業務。在某些公司的發展策略中,已經認定萬兆以太網技術是實現端到端光以太網的基礎。萬兆
以太網作為局域網時,采用光纖作為物理介質,允許以太網復用設備同時可攜帶10路1G信號。10G局域網可用
最小的代價升級現有的局域網,具有向后兼容性。對用戶來說,管理上也相對省事,并能最大限度地保護用戶
以前的投資。萬兆高速以太網可以滿足新的容量需求,解決了低帶寬接入、高帶寬傳輸的瓶頸問題,擴大了
應用范圍,并與以前的所有以太網兼容。ITT公司的光纖解決方案則充分考慮了系統升級特性,其老產品和未
來的系統運用都可以在同一布線系統上運行。它還提供增強的系統可靠性和穩定性。運用850 nm光接口對1
0G以太網是最經濟的解決方案。
萬兆以太網由于顯著地增加了局域網的帶寬,所以將極大地緩解局域網主干所承受的壓力,因而具有廣闊的
網絡發展前景。新標準的出臺和完善,將進一步推動光纖布線的應用,擴大光纖布線的市場份額。雖然萬兆
以太網真正大規模的應用將要等到2003年以后,但ITT公司目前已經研發并推出了新的光纖布線,能保證10Mb
ps-10Gbps以及更高速率的數據傳輸,支持所有的10千兆以太網系列和DWDM的多種選擇,并且符合OM-3多模光
纖標準草案。
汪珍
所關心光纖的主要特性有兩個：衰減和帶寬。簡單地說,衰減就是光線通過光纖(或系統)時的損失值,以分
貝為單位。測量衰減相對較簡單,在規定波長上使用一個光源和光功率器即可。衰減值加帶寬,就能說明光
纖特性及該光纖的數據傳輸能力。
從前帶寬問題為人們所忽視,因為當時的電子設備根本用不了那么多帶寬。如今隨著千兆以太網乃至萬兆以
太網的出現,帶寬問題已取代了衰減問題,成為人們關注的新焦點。過去傳輸率低的日子里,衰減決定了光纖
的極限長度,比如取一個允許衰減預算值?，F在的網絡應用對帶寬的需求大大增加,我們漸漸發現,某些種類
多模光纖的極限長度更取決于帶寬而非衰減。為了達到更佳的最長距離值,62.5um、50um和單模光纖的技術
指標將有所改進。然而有源設備價格昂貴仍影響著單模光纖的應用。但隨著需求量的增長,其價格一定會下
降的。同時,單模光纖在價格上有競爭優勢,所以光纖的普及應用速度將比人們想象的快。
陳剛
盡管有些人認為目前安裝的10/100BASE-T網絡中考慮10Gb/s的局域網未免有點為時尚早,但有見識的網絡管
理人員已經認識到,千兆赫時鐘頻率工作站、千兆赫以太網和“位重”多媒體應用等新興技術可能不久就將
在他們的網絡中成為現實。為了使網絡具有足夠的容量和充分的性能,以便在今后必要的時候平穩、迅速地
植入這些新技術,當今具有前瞻性的管理人員會更希望考慮10Gb/s局域網技術。因此光纖的優勢將更為體
現。