光纤，未来布线的首选?

     随着布线的不断向前发展,光纤布线系统将成为发展方
向,光纤市场将可能出现相对不足的情况。现在,与铜缆相比较,光
纤的价格较贵,那么,随着光纤成本的不断降低,布线市场谁将是主
角,光纤?铜缆?还是两者并存? 为此,本刊记者采访了布线领域著
名运营商,就下面的问题,各抒己见。
1.光纤布线是数据干线的首选,光纤产品具有哪些先天优势?光纤
在桌面LAN的应用地位越来越高,光纤到桌面的机遇越来越多,光纤
在此方面有何优势?
冯雨舟(西蒙公司亚太区总经理)：
谈到第一个问题,主要涉及到主要是光纤本身传输手段的优势。第
一个优势是光纤有很宽的带宽,基本上讲满足现在以及将来数据传
输,视频传输,对带宽的需求是绰绰有余的。包括中国电信、网通、有线电视部(现在称作有线电视公司)等
大的运营商都建立了自己的宽带光纤网络, 以及光纤网络。有足够的带宽支持数据及视频的传输,这是光纤
最大的优势。
第二个优势是在传输距离方面,可以比较远。包括海底光缆,主干光缆,通过中继以后可以传输上千公里,这
对于整个通讯来说是非常有利的。
第三个优势是在传输过程中,对信息传输的稳定性、可靠性是非常高的。通过光的传输,对于传递信息的稳
定性很好,所以传得很远。
第四个优势应该说是抗干扰能力。通过光信号传输的话,对于各种电磁干扰的屏蔽效果,基本上不会受到外
界电磁干扰的影响,所以,这个同铜缆比较起来就具有很大的优势。
光纤到桌面是光纤应用的一个范畴,除了本身的四个优势,光纤到桌面的应用,我们主要谈谈短距离传输,这
主要相对于主干网络来说,是短距离传输。通常的话,再长也不会超过500米,一般来说,都在100米以内,除非
设计的方案比较特殊。例如说,吉隆坡的双塔(TLCC),光纤到桌面的距离较长,有9万个信息点,9万个插座,其
中,2万个用到光纤到桌面。在国内,广州移动局,有8、9千个信息点,光纤到桌面用到2千个,其它的话,在工
程的应用中,都会使用一部分的光纤到桌面,优势在于光纤本身的优势。不同的是,主干网用单膜光纤,传输
距离可以更远,光的处理方式可以保证信息走更远的距离,楼内一般使用多膜光纤,因为不需要传输那么远的
距离。
石润志(美国ITT工业集团产品经理)
光纤技术的发展到目前为止仅有短短二十几年,进入商业领域的时间相对更短,但光纤技术的发展速度却相
当惊人。由于光纤的固有特性(如不受噪声干扰以及很高的传输带宽等),使它能够成为各种应用领域的理想
传输介质。光纤主要应用于三种结构化布线：垂直布线,在大楼内部用于层间连接的垂直主干；水平布线,
为连接客户工作站到同一层上的交换机的水平到桌面的布线；建筑群局域网布线,用于较远距离楼与楼之间
连接的布线。用光纤来实现高传输速率布线系统的垂直干线已经成为网络设计者的首选。光纤在桌面的应
用也逐步增大,它不仅能给用户提供更高的带宽,实现更多的应用,而且在安全性方面(如保护数据传输完整
性等)它相对铜缆也具有更多的优势。
ITT公司所提供的可全面升级和度身订做的光纤基础结构解决方案适用于高传输速率的网络,并能最大程度
保护用户的投资。ITT公司所研发的可充分升级的光纤布线方案补充了我们现有的主要千兆级以太网所适用
的铜缆系统,给客户真正提供了完整的布线解决方案。
汪珍(科龙通讯系统(上海)有限公司市场部经理)
从光纤本身来说,它具有极好的柔韧性,可弯曲程度相对很大。即使很大的弯曲半径下,光线仍保持在纤芯中
通过。在典型光纤应用中,只要弯曲半径不超过20mm,就不会产生明显的传输损耗。弯曲半径在10mm时,产生
的损耗应不同的光纤粒径和波长(62.5um/50um 1300nm-850nm)而在0.5dB至0.2dB之间。根据TIA 568-A标
准：二到四根光缆的弯曲半径不得大于30mm。所以可说光纤是出奇坚固的传输媒介。
市场上现在主要有3类光纤：50/125um多模光纤,62.5/125um多模光纤和9/125um单模光纤。光纤的中间是玻
璃纤芯,光线即从纤芯里通过。以上提到的50um、62.5um、9um代表纤芯的直径,125um则指纤芯外覆层的直
径长度。所有光纤的覆层外直径是一样的,所以所有光纤的机械性质也是一定的。不过,其光学性质就各不
相同了。多模光纤纤芯较大,对光纤接续的要求较低,可与价格较低的LED技术配合使用。但其传输带宽也受
到纤芯直径的限制。单模光纤纤芯小,只有一种模态的光通过,所以基本上没有带宽限制。
随着信息技术的发展和应用,数据传输量剧增,数据网络在未来几年的总趋势,就是对带宽需求的直线上升。
光纤网络中,仅一条光缆就能提供几乎无尽的传输能力,允许所有形式的数据同时通过。并且在所有布线系
统中,光纤的数据误码率最低。光纤作为网络媒介,越来越成为首选。
从前谈到光纤首先想到的是安装复杂要求高,现在情况不同了。这种改变主要归功于两个原因：出现了新
型、小巧的连接器,从而能密集安装,这就胜过铜缆一筹；端接技术的简化和新标准的出台,降低了有源设备
的成本。
光纤解决方案的优势,在于它具有带宽更多、传输完整、安全性、灵活性等特点。虽然使用光纤的一次性投
入较高,但是其安装测试、维护、重新布线的费用低廉,综合其优异的性能,其性价比较高。
陈刚(NORDX/CDT系统工程师)
光纤为光导纤维的简称,由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。目前,光通信使用的光波波长范围是在近红外
区内,波长为0.8至1.8um。可分为短波长段(0.85um)和长波长段(1.31um和1.55um)。由于光纤通信具有一系
列优异的特性,因此,光纤通信技术近年来发展速度无比迅速。可以说这种新兴技术是世界新技术革命的重
要标志,又是未来信息社会中各种信息网的主要传输工具。
概括地说,光纤通信有以下优点：传输频带宽,通信容量大；损耗低；不受电磁干扰；线径细,重量轻；资源
丰富。
在结构化布线系统中,光纤不但支持FDDI主干、1000Base－FX主干、100Base－FX到桌面、ATM主干和ATM到
桌面,还可以支持CATV/CCTV及光纤到桌面(FTTD),可以提供更高的传输速率和更好的带宽。因而它和铜缆共
同成为结构化布线中的主角。
2、随着光纤成本的不断降低,光纤在将来的发展中会不会超过甚至取代铜缆的发展？
冯雨舟
光纤本身的优势刚才已经谈过,但它的主要弱点在于价格相对铜缆比较贵,第二个是安装比较复杂,包括光纤
头的打磨。像传统的SAST这种光纤的话,打磨比较辛苦,花的时间较长,这是劳动力消耗方面,再一个它本身
的光纤的网络设备跟光源技术有关系,通过的光纤网络设备价格高,光纤本身的价格单独与铜缆比较,也是较
高的。
谈到光纤能不能取代铜缆,我觉得是不会的。因为现在如果看铜缆的应用,主要用在两个方面,一个是话音,
一个是数据。话音就是说我们日常用的电话,因为铜缆本身价格比较便宜,安装比较方便,简单,在一个楼里
面铺设起来比较方便,实用。数据传输方面,在办公室里面,现在就是两种方式,一个光纤,一个是铜缆,说到
光纤未来的发展趋势,随着光纤本身成本的降低,有这些比较好的优势,再加上本身光纤头的组装越来越简
单,更多的数据应用会用到光纤,那么就是说,铜缆和光纤在较长时间内支持数据方面会并存,光纤不大可能
会取代铜缆。因为铜缆还要支持话音部分,光纤完全没有必要取代它。当然,可能会有技术性的取代,数据可
以用光纤,把它数字化。但从实用的角度,我们没有必要替代。光纤的实用会增加,这是毫无疑问的,但光纤
不会取代铜缆。
石润志
自从光纤技术进入商业领域后,一直以惊人的速度向前发展。鉴于用户在带宽上的无限增长的需求,垂直布
线中正越来越多的用到光纤线缆及元器件,这已经成为网络设计者的首选,因为这些投资通常可在带宽和系
统安全性方面得到补偿。然而,在水平工作区端到端的应用却并不是那样的一帆风顺。技术人员碰到的最多
问题就是网络设备,这些专用设备将给整个系统造价带来问题。比如说,普通的RJ45网卡将换成专用的光纤
网卡,普通的集线器要换成专用的光纤集线器,致使整个系统造价大幅度上升,所以在国内光纤到桌面的应用
基本上只是纸上谈兵。国外的市场也证明光纤在水平布线的发展也不是非常顺利。几年前曾有市场调查表
明有2/3的美国企业计划1到2年内用光纤来替换旧的五类线,2年后这些厂商多数没有落实此事,所占比例为8
7%。所以这个结果也并不表明未来1到2年内光纤布线会大幅度成长。
任何的智能大楼或建筑群几乎都选用光纤作为主干线缆。在未来10年中,在这些重要的运用领域中,数据传
输速率是按照会增加100倍以上的要求来设计的,至少也要达到每秒100千兆以上的速率。可升级的光纤解决
方案将能够提供从现有的快速以太网和千兆网的应用并且能够平滑过渡到未来的第三代的10Gb和100Gb的网
络系统。在最新的光纤布线标准TIA/EIA-568-B.3 (568-B.3)中,最大的两个变化是：推荐使用50/125多模
光纤和使用小型光纤连接器(SFF)。ITT公司目前正推出全系列光纤产品,以满足21世纪智能空间发展的需
求。50/125光缆是一种可供千兆位以太网和数千兆位所需的数据传输速率的多模光纤光缆,它比62.5/125μ
m光纤光缆可提供更高的带宽和更远的驱动距离。ITT公司还有多种光接口可供使用,它们被设计用于满足水
平和垂直工作环境的需求,SFF连接器从物理上满足了光纤连接器内部匹配标准(FOCIS)的要求。该技术设计
用于建筑物主干,提供一种高性能,高密度,易安装的互连匹配性,它符合所有的主要有源设备供应商所采用
的连接规范。虽然目前在水平布线系统中光纤到桌面的应用低于5%,但随着光电器件、光纤、和连接器技术
的发展,设备成本的逐步降低,新标准的出台和完善以及用户的认可,在今后未来的5年内,光纤的应用会稳步
扩大,最终将占据布线市场中的主要份额。
汪珍
铜缆作为一种传统的网络介质,具有端接技术相对简单,安装操作环境要求低,应用广泛等特点,其优点已获
广泛认可。千兆铜缆技术建网投入成本低廉,性价比优,并可从快速以太网平滑升级到千兆网络,既解决了网
络传输带宽不足的瓶颈问题,又能保证网络建设的原有投资,是中小型网络的最佳选择。但与光纤网络相比,
铜缆传输最大的不足在于其传输距离,1000Base-T支持的最大传输距离为100米,而网间的连接常常突破了10
0米的距离,必须采用光纤连接。所以,我们希望用户视自己的需求安装满足自己应用需求的系统。
陈刚
光纤从各个方面解决了非屏蔽双绞线的缺点：它具有更高带宽,允许的距离更长,安全性更高,完全消除了RF
I和EMI,允许更靠近电力电缆,而且不会对人身健康造成辐射威胁。
我们为什么不在任何地方安装光纤,而放弃在铜缆中作出的这些努力呢? 这里涉及的一个主要因素就是成本
问题。
我相信,总有一天光纤会代替铜缆。这里说的是整个系统,包括电缆、安装和有源设备。关键问题是价格差
异。如果光纤与铜缆价格相同,那么铜缆就会被淘汰。
3、于2002年正式发布标准的万兆以太网对光纤的发展有哪些推动作用？
冯雨舟
应该说是一个比较大的推动作用。因为,如果看光纤网络的发展史,如果单从网络发展,现不看光纤本身,就
是说我们经历了很早的4兆令牌环网,然后是16兆令牌环网,然后是10兆以太网,再往前走是FBBI。再发展,从
光纤的角度是ATM,从网络以太网上升到100兆,千兆以太网,下一步是万兆。万兆信号处理方面更加先进。对
于万兆来说,肯定是以光纤为基础,这个可能性最大,是不是会出现铜缆支持万兆,现在不敢预测,但是千兆在
光纤上传输比较稳定。铜缆的支持千兆也有,但是最好用6类布线,这样传输千兆会更有把握,更有余量。万
兆的传输在性能和技术上一定对光纤的发展有促进作用,那么,万兆以后也要看它的商业化速度怎么样。因
为一个新技术是不是真正走向应用,走向商业化,可能是另外一个考虑的问题。
石润志
到现在为止,以太网的发展已经经历了三个阶段,即以太网阶段、快速以太网阶段和最近构筑成功的千兆以
太网阶段。10Gbps以太网(也就是万兆以太网)的标准也将在2002年正式发布,IEEE为此已经成立了一个专门
的研究小组来确定万兆以太网标准的技术参数。
万兆以太网技术是一种高速以太网技术,它适用于新型的网络结构,能够实现全网技术统一。它的优点是减
少网络的复杂性,兼容现有的局域网技术并将其扩展到广域网,同时有望降低25%的系统费用,并提供更快、
更新的数据业务。在某些公司的发展策略中,已经认定万兆以太网技术是实现端到端光以太网的基础。万兆
以太网作为局域网时,采用光纤作为物理介质,允许以太网复用设备同时可携带10路1G信号。10G局域网可用
最小的代价升级现有的局域网,具有向后兼容性。对用户来说,管理上也相对省事,并能最大限度地保护用户
以前的投资。万兆高速以太网可以满足新的容量需求,解决了低带宽接入、高带宽传输的瓶颈问题,扩大了
应用范围,并与以前的所有以太网兼容。ITT公司的光纤解决方案则充分考虑了系统升级特性,其老产品和未
来的系统运用都可以在同一布线系统上运行。它还提供增强的系统可靠性和稳定性。运用850 nm光接口对1
0G以太网是最经济的解决方案。
万兆以太网由于显著地增加了局域网的带宽,所以将极大地缓解局域网主干所承受的压力,因而具有广阔的
网络发展前景。新标准的出台和完善,将进一步推动光纤布线的应用,扩大光纤布线的市场份额。虽然万兆
以太网真正大规模的应用将要等到2003年以后,但ITT公司目前已经研发并推出了新的光纤布线,能保证10Mb
ps-10Gbps以及更高速率的数据传输,支持所有的10千兆以太网系列和DWDM的多种选择,并且符合OM-3多模光
纤标准草案。
汪珍
所关心光纤的主要特性有两个：衰减和带宽。简单地说,衰减就是光线通过光纤(或系统)时的损失值,以分
贝为单位。测量衰减相对较简单,在规定波长上使用一个光源和光功率器即可。衰减值加带宽,就能说明光
纤特性及该光纤的数据传输能力。
从前带宽问题为人们所忽视,因为当时的电子设备根本用不了那么多带宽。如今随着千兆以太网乃至万兆以
太网的出现,带宽问题已取代了衰减问题,成为人们关注的新焦点。过去传输率低的日子里,衰减决定了光纤
的极限长度,比如取一个允许衰减预算值。现在的网络应用对带宽的需求大大增加,我们渐渐发现,某些种类
多模光纤的极限长度更取决于带宽而非衰减。为了达到更佳的最长距离值,62.5um、50um和单模光纤的技术
指标将有所改进。然而有源设备价格昂贵仍影响着单模光纤的应用。但随着需求量的增长,其价格一定会下
降的。同时,单模光纤在价格上有竞争优势,所以光纤的普及应用速度将比人们想象的快。
陈刚
尽管有些人认为目前安装的10/100BASE-T网络中考虑10Gb/s的局域网未免有点为时尚早,但有见识的网络管
理人员已经认识到,千兆赫时钟频率工作站、千兆赫以太网和“位重”多媒体应用等新兴技术可能不久就将
在他们的网络中成为现实。为了使网络具有足够的容量和充分的性能,以便在今后必要的时候平稳、迅速地
植入这些新技术,当今具有前瞻性的管理人员会更希望考虑10Gb/s局域网技术。因此光纤的优势将更为体
现。