在還沒有光纖的地方實(shí)現(xiàn)更好的接入

二十世紀(jì)九十年代，由于對(duì)前景的樂觀估計(jì)，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(shí)期，當(dāng)然現(xiàn)在這個(gè)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(diǎn)放到滿足網(wǎng)絡(luò)終端用戶的需求上來，因?yàn)閷?duì)服務(wù)提供商來說，只有這樣做才能實(shí)現(xiàn)復(fù)蘇和獲得利潤(rùn)。然而，無論是對(duì)個(gè)別公司還是對(duì)整個(gè)行業(yè)來說，不斷創(chuàng)新永遠(yuǎn)是長(zhǎng)久生存的活力之源。在通信市場(chǎng)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(shí)候，這些困難和弊端必將引發(fā)出革新。

　　傳統(tǒng)本地交換運(yùn)營(yíng)商（ILEC）以前必須采用非綁定的光纖到家和混合環(huán)路技術(shù)，所以他們承受?巨大的經(jīng)濟(jì)壓力。而今年早些時(shí)候美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)做出的UNE-P（非綁定網(wǎng)絡(luò)元素平臺(tái)）的決定終于使老牌運(yùn)營(yíng)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(duì)企業(yè)效益和市場(chǎng)份額的激烈競(jìng)爭(zhēng)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接入網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)中存在的帶寬瓶頸問題。雖然現(xiàn)在的接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)繁多――例如傳統(tǒng)接入網(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(diǎn)，那就是要把光纖應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)的更底層，使光纖更接近終端用戶。

　　光纖/光產(chǎn)品的制造商針對(duì)這一特點(diǎn)，正致力于開發(fā)新型光纖以適應(yīng)帶寬容量的增加，同時(shí)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實(shí)現(xiàn)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(shí)，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(duì)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(gè)通信波段內(nèi)實(shí)現(xiàn)低衰減和不受限制的傳輸。這種光纖的特點(diǎn)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?yàn)闅湓匾鸬乃p（0.01dB/km）。

　　接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)者也許希望在使用WDM系統(tǒng)或CWDM后在一根單模光纖上實(shí)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(zhǎng)。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(duì)光纖包層的直徑公差改進(jìn)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(duì)準(zhǔn)連接頭時(shí)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(shí)候進(jìn)入市場(chǎng)的SMF還降低了彎曲半徑，這是特別針對(duì)FTTH、光纖到桌面（FTTD）、普通接入和企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)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(shí)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(jìn)行器件設(shè)計(jì)和器件小型化時(shí)，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(jì)了許多種光纖，這些光纖的規(guī)格都改進(jìn)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(duì)普通的接入方式和FTTH應(yīng)用來說，一種改進(jìn)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(jī)殼、輸出口、終端、交換機(jī)，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(duì)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(shí)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(shí)，都不存在這種附加的衰減。正因?yàn)檫@一特點(diǎn)，才能最終實(shí)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(jì)方面做出的創(chuàng)新研究改善了光纜的安裝狀況，減少了時(shí)間和降低了勞動(dòng)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(diǎn)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(yàn)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(shí)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(shì)會(huì)更為突出，所以該光纜有望占領(lǐng)整個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)。

　　而且，無凝膠光纜的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)不止它節(jié)省的時(shí)間和勞動(dòng)力成本，還有整個(gè)安裝質(zhì)量得到了提升。因?yàn)榘惭b者不再需要對(duì)帶狀光纖進(jìn)行清潔，所以降低了光纖折斷和出現(xiàn)傳輸錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)（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(yùn)營(yíng)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(kuò)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(gè)角落，當(dāng)這一天到來之時(shí)，連接點(diǎn)的數(shù)目必定會(huì)急劇增加。那時(shí)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(diǎn)，也方便安裝者攜帶連接器走動(dòng)。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(duì)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(dòng)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(jìn)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(jì)的新型光纜除去了不必要的加強(qiáng)材料和過多的保護(hù)層。制造商還改進(jìn)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(shí)就可以即插即用，從而大大降低了戶外的準(zhǔn)備和安裝時(shí)間。ILEC在FTTH社區(qū)的成功使用表明這些光纜的設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低了時(shí)間和勞動(dòng)力成本。
　　
氣送光纖進(jìn)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(jī)構(gòu)紛紛采用這項(xiàng)技術(shù)，諸如ESPN、五角大樓、尼桑、McCarran國(guó)際機(jī)場(chǎng)和國(guó)家健康研究所。同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)也為服務(wù)提供商帶來了利潤(rùn)。

　　使用ABF技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特點(diǎn)就是它的光纜導(dǎo)管。通過光纜導(dǎo)管，可以針對(duì)連續(xù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(shí)，可以以最大150英尺每分鐘的速度鋪設(shè)光纖，進(jìn)而擴(kuò)展和升級(jí)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(gè)熟練安裝工人耗費(fèi)大約八小時(shí)（即一個(gè)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(gè)安裝工人花費(fèi)30分鐘即可完成。對(duì)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(shí)間和勞動(dòng)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(xiǎn)，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(dòng)光纖。這項(xiàng)技術(shù)還使傳輸管道的空間實(shí)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(shí)現(xiàn)FTTD的一種高效方法。

　　因?yàn)楸仨氁压饫w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(duì)接入網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)中的光纖突發(fā)事件而設(shè)計(jì)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(huì)發(fā)生的事情?？墒窃诟?jìng)爭(zhēng)激烈的企業(yè)市場(chǎng)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(chǎng)，經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇將重新喚起用戶對(duì)高清晰度電視和寬帶寬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求，進(jìn)而帶動(dòng)FTTH設(shè)施的建設(shè)。到了那個(gè)時(shí)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(zhēng)奪終端客戶的競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。
　　

(圖4)　　氣送光纖