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在還沒有光纖的地方實現(xiàn)更好的接入

作者: 時間:2007-10-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
二十世紀(jì)九十年代,由于對前景的樂觀估計,和單純的為了追求技術(shù)的優(yōu)越性而研究新技術(shù),曾使光通信行業(yè)出現(xiàn)過一段全盛時期,當(dāng)然現(xiàn)在這個高峰期已經(jīng)結(jié)束了。所以,目前光通信行業(yè)正在重新將它的重點放到滿足網(wǎng)絡(luò)終端用戶的需求上來,因為對服務(wù)提供商來說,只有這樣做才能復(fù)蘇和獲得利潤。然而,無論是對個別公司還是對整個行業(yè)來說,不斷創(chuàng)新永遠(yuǎn)是長久生存的活力之源。在通信市場上,當(dāng)現(xiàn)行的東西遇到越來越多的困難、暴露出越來越多弊端的時候,這些困難和弊端必將引發(fā)出革新。

  傳統(tǒng)本地交換運營商(ILEC)以前必須采用非綁定的到家和混合環(huán)路技術(shù),所以他們承受?巨大的經(jīng)濟壓力。而今年早些時候美國聯(lián)邦通信委員會做出的UNE-P(非綁定網(wǎng)絡(luò)元素平臺)的決定終于使老牌運營商們從這樣的壓力下解脫出來。而且這一決策是伴隨?目前對企業(yè)效益和市場份額的激烈競爭而誕生的,因此它必將促使人們尋求有效的方案來解決許多網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)中存在的帶寬瓶頸問題。雖然現(xiàn)在的網(wǎng)結(jié)構(gòu)繁多――例如傳統(tǒng)網(wǎng)和下一代SONET環(huán),混合光纜/同軸電纜和無源光網(wǎng)絡(luò)――但是,它們之間存在?普遍的共同點,那就是要把應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)的更底層,使更接近終端用戶。

  光纖/光產(chǎn)品的制造商針對這一特點,正致力于開發(fā)新型光纖以適應(yīng)帶寬容量的增加,同時還提高這些新型光纖的可彎曲半徑,便于使光纖的安裝路徑更為靈活和器件小型化。現(xiàn)在這些新型光纖已經(jīng)裝入了新的光纜中,這樣就迫使人們使用與之相關(guān)的連接產(chǎn)品。而且所使用的連接產(chǎn)品為了能夠在FTTH和企業(yè)環(huán)境中安裝,必須滿足高密度和低成本要求。
  
改善單模光纖

  當(dāng)接入網(wǎng)以更高的傳輸帶寬傳輸聲音、數(shù)據(jù)和視頻信息時,接入網(wǎng)的規(guī)模必須要與這些聲音、數(shù)據(jù)和視頻信息量的總和相對應(yīng)。所以光纖光器件的制造商就面臨?新的挑戰(zhàn),必須改善標(biāo)準(zhǔn)單模光纖在水峰區(qū)域內(nèi)的衰減性能,并在水峰區(qū)域內(nèi)開辟新的通信窗口,從而在同樣數(shù)目的光纖上傳輸更多的信息。這種方法解決了帶寬容量和傳輸數(shù)據(jù)增加的問題,因此能夠滿足企業(yè)客戶逐漸增加的需求。使用標(biāo)準(zhǔn)的單模(ITU-G.652C)水峰區(qū)低損耗光纖,可以在1280-1625nm的整個通信波段內(nèi)低衰減和不受限制的傳輸。這種光纖的特點就是在E波段窗口的1383nm水峰區(qū)域內(nèi)的光衰減很低,小于或等于1310nm處因為氫元素引起的衰減(0.01dB/km)。

  接入網(wǎng)的設(shè)計者也許希望在使用WDM系統(tǒng)或CWDM后在一根單模光纖上實現(xiàn)更多路信道的傳輸或者增加信道間隔,或者希望為未來可能出現(xiàn)的應(yīng)用保留一些額外的波長。那么水峰區(qū)低損耗光纖為他們提供了更多的選擇。此外,制造商還針對光纖包層的直徑公差改進了它的幾何構(gòu)造,這樣做可以降低連接損耗,特別是使用V型槽來對準(zhǔn)連接頭時能提高接頭的產(chǎn)量。目前,在制造商的一些光纜生產(chǎn)線上,低損耗光纖正逐步取代很多傳統(tǒng)的單模光纖(SMF),成為新的標(biāo)準(zhǔn)。

  另外,今年早些時候進入市場的SMF還降低了彎曲半徑,這是特別針對FTTH、光纖到桌面(FTTD)、普通接入和企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計的。傳統(tǒng)的SMF的最小彎曲半徑是30mm或者更多。所以,如果傳統(tǒng)的SMF用作終端用戶的接入線或用作前端配線時就很不方便。光纖的彎曲性能提高后能夠使安裝路徑更加緊湊,而且進行器件設(shè)計和器件小型化時,以及在中心局、用戶設(shè)備、背板中可以使光纖密度更高,便于企業(yè)緊密接入和住戶前端的光纖配線。

  光纖光器件制造商設(shè)計了許多種光纖,這些光纖的規(guī)格都改進了彎曲半徑,可以根據(jù)不同的需求為客戶提供多種選擇。例如對普通的接入方式和FTTH應(yīng)用來說,一種改進的光纖的最小彎曲半徑為15mm,低于SMF工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一半。另一種光纖的最小彎曲半徑減小到了7.5mm,比標(biāo)準(zhǔn)彎曲半徑降低了75%。于是使用這種光纖就能夠便于安裝,便于光纖安裝選路、便于無衰減、無損耗地將光纖安放在小體積的機殼、輸出口、終端、交換機,或者連接盒內(nèi),從而解決了更多復(fù)雜的前端配線問題。所以,人們考慮將更小的終端接入盒(7cmX12cm)放到入戶環(huán)路中和與之匹配的連接器中。針對企業(yè)網(wǎng)和FTTH前端配線的應(yīng)用來說,這些新型光纖還可以用作跳線和尾纖等,從而使連接盒、網(wǎng)絡(luò)接口器件和光纖插座的安裝以及沿著壁鋪設(shè)光纖更方便(圖1)。
  

(圖1)  可以沿著墻壁鋪設(shè)的低彎曲半徑光纖

  
  標(biāo)準(zhǔn)的SMF光纖在纏繞直徑為60mm時就存在衰減。新型的降低了彎曲半徑的光纖在纏繞直徑為15mm時,都不存在這種附加的衰減。正因為這一特點,才能最終實現(xiàn)器件小型化和靈活的光纖安裝選路。在安裝了低彎曲半徑的光纖后,即便光纖被彎曲到30mm或者更小,依然表現(xiàn)出比傳統(tǒng)SMF光纖更可靠的性能(圖2)。
  

(圖2)  采用了低彎曲半徑光纖的接入光纜可以像銅雙絞線一樣使用
 
  
無凝膠帶狀光纜

  近來在帶狀光纜設(shè)計方面做出的創(chuàng)新研究改善了光纜的安裝狀況,減少了時間和降低了勞動力需求,節(jié)約了大量成本。100%無凝膠室外帶狀光纜的出現(xiàn)就是創(chuàng)新之一。

  無凝膠光纜的特點就是它有防水層,無需再做光纜灌膠工作。由于在光纜核心和中心管中都不需要用到凝膠,所以在光纜的安裝過程中也省去了清潔和固化這些預(yù)備步驟。根據(jù)ILEC客戶的試驗結(jié)果,使用216光纖/18帶的無凝膠光纜后,安裝、端接和接合時間都要比傳統(tǒng)的帶狀光纜平均低50-60%。而且,在接入段的中部使用無凝膠光纖,這一優(yōu)勢會更為突出,所以該光纜有望占領(lǐng)整個接入網(wǎng)絡(luò)市場。

  而且,無凝膠光纜的優(yōu)勢遠(yuǎn)不止它節(jié)省的時間和勞動力成本,還有整個安裝質(zhì)量得到了提升。因為安裝者不再需要對帶狀光纖進行清潔,所以降低了光纖折斷和出現(xiàn)傳輸錯誤的風(fēng)險(圖3)。
  

(圖3)  100%無凝膠帶狀光纜

  
  雖然光纖光器件制造商在繼續(xù)開發(fā)帶狀和松套管光纜以滿足電信服務(wù)供貨商和多系統(tǒng)運營商的需求,但是很多器件制造商都認(rèn)為在高帶寬、高光纖密度要求的接入網(wǎng)絡(luò)中,特別是在數(shù)據(jù)傳輸量大的企業(yè)網(wǎng)中,帶狀光纖更有利于網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)?,F(xiàn)在,光纖數(shù)大于864的帶狀光纜已經(jīng)面世。這種864根光纖的光纜的標(biāo)準(zhǔn)直徑是1英寸或小于1英寸,在標(biāo)準(zhǔn)1.25英寸傳輸管內(nèi)最多能達(dá)到的填充比為80%,為網(wǎng)絡(luò)的擴展提供最大的可能。而且現(xiàn)在的帶狀光纜可達(dá)到的光纖密度是標(biāo)準(zhǔn)288根光纖松套管光纜的三倍。

  這種光纖最終必將應(yīng)用到接入網(wǎng)的各個角落,當(dāng)這一天到來之時,連接點的數(shù)目必定會急劇增加。那時體積小巧的便攜光纖連接器系統(tǒng)才能夠使安裝者盡可能的靠近接合點,也方便安裝者攜帶連接器走動。這種便攜系統(tǒng)的體積和重量大約只有傳統(tǒng)設(shè)備的三分之一,對SMF的一般接合損耗小于0.1dB。

  正因如此,光纖光器件的制造商們也集中精力為生產(chǎn)出可靠的連接器而開發(fā)和提高加工工藝。預(yù)先端接的連接器有助于降低與戶外終端相關(guān)的勞動量和消耗的成本,也能為高效的成本管理和客戶意外事件提供后備解決方案。

  此外,在離住戶網(wǎng)最后的300英尺內(nèi),制造商們研究出了各種各樣的FTTH系統(tǒng)。新的系統(tǒng)內(nèi)的改進包括使用入屋光纜以使特別的FTTH需求最優(yōu)化得到處理,降低最終鋪設(shè)到住宅的成本。

  為掩埋式和空中架設(shè)而設(shè)計的新型光纜除去了不必要的加強材料和過多的保護層。制造商還改進了入屋光纜,使它的直徑更小,成本更低,而且提高了光纖的可用性。而且新的掩埋式和空中架設(shè)的光纜都可以做到出廠時就可以即插即用,從而大大降低了戶外的準(zhǔn)備和安裝時間。ILEC在FTTH社區(qū)的成功使用表明這些光纜的設(shè)計進一步降低了時間和勞動力成本。
  
氣送光纖進入LAN

  氣送光纖(ABF)在未來將廣泛使用在局域網(wǎng)和接入網(wǎng)中。在北美許多大機構(gòu)紛紛采用這項技術(shù),諸如ESPN、五角大樓、尼桑、McCarran國際機場和國家健康研究所。同時這項技術(shù)也為服務(wù)提供商帶來了利潤。

  使用ABF技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)的一個特點就是它的光纜導(dǎo)管。通過光纜導(dǎo)管,可以針對連續(xù)的點對點的安裝要求(圖4)便利而快速的用空氣吹送光纖。企業(yè)不需要預(yù)先安裝暗光纖,需要時,可以以最大150英尺每分鐘的速度鋪設(shè)光纖,進而擴展和升級他們的網(wǎng)絡(luò)。如果用傳統(tǒng)光纖的安裝方式,最少需要四個熟練安裝工人耗費大約八小時(即一個工作日)才能鋪設(shè)3000英尺光纖。與之相比,如果使用ABF技術(shù),3000英尺的光纖以最低速度100英尺每分鐘來鋪設(shè),只需要兩個安裝工人花費30分鐘即可完成。對于更為復(fù)雜的安裝來說,許多客戶的反映表明,使用ABF后時間和勞動成本可以比傳統(tǒng)的光纖安裝節(jié)省10倍。

  根據(jù)需求,如果要減少故障風(fēng)險,使用光纖的數(shù)量就不能太少,還要避免使用過多的冗余光纖或者將要被淘汰的活動光纖。這項技術(shù)還使傳輸管道的空間實現(xiàn)了最大化,從而消除了因傳輸容量而引起的問題。如果ABF技術(shù)加上低彎曲半徑光纖,將是實現(xiàn)FTTD的一種高效方法。

  因為必須要把光纖盡可能移近終端用戶,所以光纖光器件制造商們必須研究出專門針對接入網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)中的光纖突發(fā)事件而設(shè)計的新技術(shù)。即便如此,行業(yè)內(nèi)仍然有很多人主張接入網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)中大面積鋪設(shè)光纖是多年后才會發(fā)生的事情??墒窃诟偁幖ち业钠髽I(yè)市場中,急劇增加的業(yè)務(wù)量需要更高帶寬的寬帶服務(wù),而電信公司很少去開發(fā)滿足客戶需求的網(wǎng)絡(luò)。在住宅市場,經(jīng)濟復(fù)蘇將重新喚起用戶對高清晰度電視和寬帶寬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求,進而帶動FTTH設(shè)施的建設(shè)。到了那個時候,光纖光器件制造商將繼續(xù)為客戶提供高效的創(chuàng)新產(chǎn)品,在爭奪終端客戶的競爭中取得優(yōu)勢。
  

(圖4)  氣送光纖


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