光纖到桌面解決方案

高 杰

（中移鐵通有限公司 西安分公司，陜西 西安 710054）

0 引 言

目前，國(guó)家大力推進(jìn)光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作，逐步實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)以及電信網(wǎng)的融合。由于光纖的帶寬高、傳輸距離遠(yuǎn)，因此在政府政務(wù)系統(tǒng)、工商業(yè)系統(tǒng)、樓宇建筑等系統(tǒng)中的應(yīng)用更為普遍。用戶可根據(jù)帶寬的需求來(lái)選擇不同帶寬的光纖，以滿足廣大用戶的需求，可見光纖到桌面（Fiber To The Desktop，F(xiàn)TTD）的應(yīng)用靈活性更強(qiáng)，更易于被廣大用戶認(rèn)可與接受，這有利于國(guó)家與社會(huì)更好地進(jìn)步和發(fā)展。

1 FTTD的概念

所謂的FTTD主要指的是應(yīng)用光纖來(lái)替代傳統(tǒng)銅線延伸到廣大用戶的電腦終端上，從整個(gè)過程上實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的一種技術(shù)。在FTTD應(yīng)用以前，首先應(yīng)用到人們生活和工作中的光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是光纖接入（Fiber To The x，F(xiàn)TTx），其應(yīng)用范圍主要涉及到電信機(jī)房到用戶設(shè)備這個(gè)區(qū)域，使得局端與用戶端設(shè)備得以有效連接。從光纖到用戶的距離來(lái)看，可將其分為光纖到交換箱（Fiber To The Cabinet，F(xiàn)TTCab）、光纖到大樓（Fiber To The Building，F(xiàn)TTB）、光纖到路邊（Fiber To The Curb，F(xiàn)TTC）、光纖到戶（Fiber To The Home，F(xiàn)TTH）以及FTTD等，這些服務(wù)形態(tài)的存在進(jìn)一步推動(dòng)了光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更好的應(yīng)用[1,2]。

2 FTTD的發(fā)展現(xiàn)狀分析

自FTTH網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展與成熟以后，F(xiàn)TTD網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也逐漸興起。FTTD自2013年以來(lái)逐漸得到重視，推動(dòng)光纖網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更好的連接。目前，F(xiàn)TTD網(wǎng)絡(luò)還沒有得到更加廣泛的普及與推廣，很多筆記本電腦或者臺(tái)式機(jī)在出廠時(shí)并未配置光纖網(wǎng)卡，用戶都是自行根據(jù)需求來(lái)進(jìn)行光纖網(wǎng)卡的配置和購(gòu)買。一些醫(yī)療衛(wèi)生單位、軍事、公檢法、金融以及大型企事業(yè)單位對(duì)于安全性與帶寬的要求相對(duì)較高，因而對(duì)于FTTD網(wǎng)絡(luò)的需求和呼聲更高。與傳統(tǒng)的銅纜系統(tǒng)相比，F(xiàn)TTD網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的帶寬更高，數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x更遠(yuǎn)，且使用壽命更長(zhǎng)[3]。

目前，塑料光纖是新興起的一種傳輸介質(zhì)，是FTTD網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的主流與方向。同時(shí)FTTD的國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求很大，且FTTD網(wǎng)能夠給采購(gòu)人員、工程技術(shù)人員提供更好的網(wǎng)絡(luò)信息展示機(jī)會(huì)或者平臺(tái)。此外，F(xiàn)TTD網(wǎng)能夠提供光纖收發(fā)器、光纖網(wǎng)卡、以太網(wǎng)光纖交換機(jī)以及光纖路由器等設(shè)備及價(jià)格信息。在給桌面萬(wàn)兆的樓宇進(jìn)行布線時(shí)，很多企業(yè)或者單位會(huì)選擇Cat.6A系統(tǒng)，其主要原因在于銅纜價(jià)格相對(duì)較低，且桌面RJ45的以太網(wǎng)卡接口應(yīng)用普及性更高，但是應(yīng)用傳統(tǒng)銅纜系統(tǒng)布線的局限性也非常明顯。結(jié)合光纖布線的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用萬(wàn)兆多模的OM3線纜，其綜合成本不會(huì)比銅纜布線高很多，因?yàn)閺娜蚍秶鷥?nèi)來(lái)分析銅的價(jià)格，銅屬于有色金屬，且越來(lái)越稀有，價(jià)格也會(huì)越來(lái)越高，若現(xiàn)在依然采用銅纜布線，則其成本與光纖布線相比并沒有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。反之，如果應(yīng)用銅纜布線，其安裝輔料的成本和運(yùn)輸成本也會(huì)相對(duì)增加。而光纖的傳輸介質(zhì)一般都是以二氧化硅為主，是一種可再生資源。塑料光纖的研發(fā)力度也在不斷加大，逐漸被應(yīng)用到光纖系統(tǒng)布線中，其成本會(huì)大大降低。在光端口桌面不斷普及與推廣的背景下，光纖會(huì)逐漸被更多用戶所接受，光終端設(shè)備的價(jià)格也不會(huì)一直居高不下，而會(huì)隨著技術(shù)的發(fā)展、時(shí)間的推移以及用戶認(rèn)可度等因素的變化而發(fā)生改變。

3 FTTD的解決方案探究

實(shí)現(xiàn)FTTD需要依賴一定的設(shè)備，包括桌面電腦內(nèi)插光纖網(wǎng)卡、以太網(wǎng)交換機(jī)，并配置兩個(gè)1 000M的上聯(lián)光端口、24個(gè)100M的接入光端口，在接入光端口實(shí)現(xiàn)多模光纖和計(jì)算機(jī)光纖網(wǎng)卡的連接，從而實(shí)現(xiàn)FTTD接入的目標(biāo)。與此同時(shí)，F(xiàn)TTD解決方案有其獨(dú)特性，如傳送的距離超長(zhǎng)、通信帶寬超高且穩(wěn)定，交換可實(shí)現(xiàn)無(wú)阻礙、全線速，通信內(nèi)容絕密且安全，抗電磁干擾性極強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本較低，內(nèi)部虛擬局域網(wǎng)（Virtual Local Area Network，VLAN）可進(jìn)行靈活設(shè)置。

3.1 掌握FTTD的實(shí)際特征

在研究FTTD解決方案時(shí)，掌握其實(shí)際特征才能夠研究更好的方案，為廣大用戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

3.1.1 高帶寬、遠(yuǎn)距離

目前，多模光纜主要分為OM1、OM2、OM3以及OM4共4類，每個(gè)等級(jí)多模光纜的規(guī)格都不同，帶寬、千兆以太網(wǎng)的傳輸距離以及萬(wàn)兆以太網(wǎng)的傳輸距離均不相同。多模光纜的傳輸性能及傳輸距離是傳統(tǒng)銅纜系統(tǒng)無(wú)法比擬的，表1為多模光纜傳輸性能及距離的具體數(shù)據(jù)，從類型等級(jí)、規(guī)格、帶寬、千兆以太網(wǎng)傳輸距離、萬(wàn)兆以太網(wǎng)傳輸距離等方面對(duì)多模光纜的傳輸性能與傳輸距離進(jìn)行了詮釋。

表1 多模光纜的傳輸性能及距離

與此同時(shí)，在實(shí)際工程中應(yīng)用銅纜系統(tǒng)布線，需要增加布線材料、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及區(qū)域管理間，這會(huì)大大增加項(xiàng)目工程成本和鏈路故障點(diǎn)。而應(yīng)用光纖系統(tǒng)就不會(huì)被這些局限與問題所困，應(yīng)用的靈活性更強(qiáng)。

3.1.2 非金屬性

與傳統(tǒng)銅纜系統(tǒng)不同的是，光纖系統(tǒng)具有一定的非金屬性，數(shù)據(jù)通過光波傳輸，這樣能夠免遭射頻干擾（Radio frequency Interference，RFI）和電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）等的干擾，也不會(huì)外泄信號(hào)，具有一定的保密作用，這對(duì)于一些高科技研發(fā)、軍事以及公檢法等機(jī)關(guān)或者單位來(lái)講非常有利，應(yīng)用的價(jià)值更為深遠(yuǎn)[4]。

3.1.3 應(yīng)用范圍廣、壽命長(zhǎng)

光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信不具有帶電性，其在易爆、易燃等場(chǎng)所的應(yīng)用也具有很強(qiáng)的安全性，且自身具有耐化學(xué)腐蝕性，對(duì)于一些惡劣的辦公環(huán)境也可適用，使用壽命較長(zhǎng)[5]。

3.2 光纖布線的設(shè)備及材料

光纖布線的主要材料與設(shè)備主要有主光纜、室內(nèi)光纜、光纖接線盒以及光纖插座。光纖主線纜的纜徑比較小，質(zhì)量較輕，施工的效率也相對(duì)較高。同時(shí)主線纜的安裝密集度較高，能夠節(jié)省很多的管孔資源。通常情況下，在日常生活和工作中，主線纜的表現(xiàn)形式如圖1所示，主要用于數(shù)據(jù)傳輸。

圖1 主線纜

室內(nèi)光纜是光纖布設(shè)的重要線纜，具有抗扭曲、抗拉伸、布線規(guī)整以及較小故障率等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，因此施工效率與施工品質(zhì)較高。圖2為常用的室內(nèi)光纜，房屋、建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備以及交換機(jī)、終端用戶等都會(huì)用到，其便于信息的更好傳遞。

圖2 室內(nèi)光纜

與此同時(shí)，光纖接線盒與光纖插座是重要的布設(shè)材料（見圖3），具有免溶接、體積小、便于安裝以及施工效率高等優(yōu)勢(shì)，有利于FTTD解決方案的更好實(shí)施[6]。

圖3 光纖接線盒與插座

3.2.1 OM3室內(nèi)光纜

在光纖通信過程中，如果是1芯的收發(fā)，則用2芯的光纜即可。但是為了能夠保障光纖應(yīng)用的流暢性與便捷性，1芯的收發(fā)建議應(yīng)用4芯的光纜，先用2芯，另外2芯留作備用光纜，這樣在未來(lái)擴(kuò)展信息點(diǎn)數(shù)量時(shí)能夠更加便利。在選擇室內(nèi)光纜方面，SIMON電氣的室內(nèi)光纜就是不錯(cuò)的選擇，該光纜具有較小的直徑、較輕的質(zhì)量，且施工效率較高。同時(shí)芳綸纖維室內(nèi)光纜的應(yīng)用頻率較高，抗拉伸性較強(qiáng)，能夠大大降低光纖布設(shè)施工故障率。在護(hù)套材料的選擇上，應(yīng)用無(wú)鹵低煙的材料，其阻燃性更高，無(wú)毒、無(wú)味、少煙，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較為明顯。OM3室內(nèi)光纜為多模萬(wàn)兆光纜，其傳輸性能較強(qiáng)，距離較長(zhǎng)，應(yīng)用靈活性更高，施工效率高[7]。

3.2.2 面板及面板盒的科學(xué)選擇

在選擇面板時(shí)，要選擇阻燃性更高、防火性能更好的面板。應(yīng)用SIMON電氣時(shí)，其面板為PC材質(zhì)，具有不變色、抗氧化、耐高溫以及高強(qiáng)度等特性。一般情況，該面板的防火性能可達(dá)到850 ℃。科學(xué)選擇面板，結(jié)合強(qiáng)電面板的標(biāo)準(zhǔn)與要求，選擇斜口的面板，能夠更好地保障用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全。與此同時(shí)，在斜口面板的應(yīng)用上，選擇外凸類型的面板，其能夠有效地?cái)U(kuò)大光纜在底盒安裝的空間，使得光纜的預(yù)留長(zhǎng)度、彎曲半徑得以更好的保證。與此同時(shí)，斜口面板均支持和滿足光纖適配器、銅纜模塊的安裝，而LC雙工耦合器屬于小型時(shí)，可以同時(shí)安裝兩個(gè)光纖點(diǎn)。

在面板的維護(hù)與保養(yǎng)上，常規(guī)、普通的面板在維護(hù)過程中要拆掉面板左右的螺釘。但是SIMON電氣的斜口面板在維修保養(yǎng)時(shí)不用拆卸螺釘，維修與保養(yǎng)更加省時(shí)、快速且簡(jiǎn)單，效率更高。除此之外，在面板盒的選擇上，應(yīng)用86 cm×86 cm標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的SIMON電氣面板盒，精致耐用，在實(shí)際安裝與應(yīng)用時(shí)將其直接安裝或者放在辦公桌面即可，同時(shí)也可以將其固定在墻面。在光纜的盤放上可以應(yīng)用渦輪機(jī)方法，其同樣能夠?qū)饫w的預(yù)留長(zhǎng)度、彎曲半徑進(jìn)行更好的保證，并且支持光纖適配器、銅纜模塊等[8]。

3.2.3 耦合器的科學(xué)選擇與模塊化光纖配線架的優(yōu)化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)磷青銅耦合器的應(yīng)用壽命短、穩(wěn)定性不足、抗氧化性不強(qiáng)，而SIMON電氣耦合器的材質(zhì)主要以氧化鋯陶瓷為主，使用壽命更長(zhǎng)、穩(wěn)定性更強(qiáng)、抗氧化性更好。同時(shí)可以將該耦合器直接安裝在光纖配線架和面板上，安裝便捷、效率更高。為了能夠更好地分類與管理信息端口，以不同顏色的外觀進(jìn)行區(qū)分，效果非常顯著。除此之外，在設(shè)計(jì)和優(yōu)化模塊化光纖配線架時(shí)，配線架前端可以允許單個(gè)光纖耦合器進(jìn)行獨(dú)立拆卸，同時(shí)也可以向前將整個(gè)托架抽出，這樣在光纖配線架前端就能夠完成安裝、管理、養(yǎng)護(hù)等所有工作。不僅如此，模塊化的光纖配線架能夠支持不同類型的光纖適配器以及銅纜模塊的安裝，且在1U的空間里可以容納48芯的光纜熔接，或者是24個(gè)銅纜模塊。該配線架能夠有效節(jié)約安裝機(jī)柜的空間，使得工程安裝成本大大降低[9]。同時(shí)在配線架固定座的選擇上要選擇獨(dú)立、可拆卸的，且顏色要豐富些，如紅、黃、藍(lán)、黑、灰等，從顏色上進(jìn)行分類管理更利于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。

3.3 快速光纖熔接頭的有效應(yīng)用

為了能夠?qū)崿F(xiàn)光纖與尾纖以及光纖與光纖更好的連接，運(yùn)用光纖熔接技術(shù)將光纜中的光纖、尾纖以及裸纖進(jìn)行熔合，進(jìn)而形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。通過和光纖收發(fā)器、光纖以及雙絞線進(jìn)行有效連接，并將其連接到信息插座，使其連接的整體性、完整性、銜接性、連貫性更強(qiáng)。但是該種光纖熔接方式也有局限性，如在安裝面板底盒時(shí)，空間缺乏深度，對(duì)于光纖熔接的性能無(wú)法保證，也會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性與可靠性，熔接的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，效果并不理想。鑒于此，應(yīng)用快速光纖熔接器，事先將光纖預(yù)埋到連接器上，不用打磨和膠粘，通過壓接光纖接頭就能夠?qū)崿F(xiàn)光纖的連接，使得光纖端連接的復(fù)雜性得到有效降低[10]。與此同時(shí)，快速光纖連接器能夠進(jìn)行反復(fù)端接，這會(huì)促進(jìn)光纖連接器利用效率的有效提升，在一定程度上還能夠節(jié)約成本。除此之外，光纖快速連接其體積相對(duì)較小，將光纖安裝在桌面、墻面都比較方便、快捷，插入損耗在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)線以內(nèi)。

4 結(jié) 論

在光通信技術(shù)持續(xù)健康發(fā)展的時(shí)代背景下，光纖網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用廣泛性也在逐漸擴(kuò)大，光纖網(wǎng)絡(luò)安裝的成本也在逐漸降低，安裝簡(jiǎn)便性更高。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶寬低，傳輸距離較近，容易受到外界電磁的干擾，且安全性不高。應(yīng)用FTTD的解決方案能夠?qū)⒐饫w的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值更好地凸顯出來(lái)，受到了廣大用戶的支持與喜愛。雖然當(dāng)前FTTD的成本相對(duì)較高，但是隨著時(shí)代以及技術(shù)的不斷發(fā)展，在不久的將來(lái)，該解決方案應(yīng)用的普及性與廣泛性會(huì)更高，能夠?yàn)槿藗兊墓ぷ骱蜕钐峁└嗟谋憷透蟮膸椭?/p>