一、光纖布線是數(shù)據(jù)干線的首選

　　早在5類UTP（非屏蔽雙絞線）推出之前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的桌面應(yīng)用速率是10Mbps的時(shí)候，100MbpS的骨干網(wǎng)則是采用FDDI（Fiber　Distributed　Data　Interface，光纖分布數(shù)據(jù)接口）網(wǎng)，F(xiàn)DDI完全基于光纖構(gòu)建。因此，可以說，綜合布線的數(shù)據(jù)干線，絕大多數(shù)工程都采用光纜，是由來已久的事實(shí)。

　　在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)引入基于100Mbps的以太網(wǎng)以來，光纖在綜合布線系統(tǒng)中的應(yīng)用，仍然主要集中于干線級(jí)，只是在拓樸結(jié)構(gòu)上發(fā)生了變化。

　　大約是1996年前后，盡管是出現(xiàn)了可以支持快速以大網(wǎng)的5類UTP，價(jià)格大大低于光纜線，并且易于安裝。但是，至今在主干級(jí)，鑒于以下原因，人們一直是傾向于選擇光纜：

　　1、干線用纜量不大

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用光纖HUB（集線器），每48個(gè)數(shù)據(jù)信息插座只需要配置2根光纖。于是，一條4芯光纜通過HUB可以連接96個(gè)數(shù)據(jù)信息插座。眾所周知，UTP的水平布線長(zhǎng)度不宜超過90米，去掉端接余量和上、下走線，有效長(zhǎng)度只不過是70米左右。也就是說，在HUB的主干側(cè)（輸人端口）用一條4芯光纜，所轄的70米水平范圍內(nèi)，可有96個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，平均每米至少可有玉．3個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。分部密度如此之大，可見干線用纜量不大，即便是考慮備份，布放一條6芯光纜應(yīng)當(dāng)是足夠了；

　　2、用光纜不必為升級(jí)疑慮

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不斷在向高速發(fā)展，今日主干用I100Mbps，過若干年就很可能要用千兆。網(wǎng)絡(luò)布線若用銅纜，到時(shí)候是否還能升級(jí)，總歸是個(gè)疑問；若用光纜，則不必為升級(jí)疑慮。

　　何況干線的應(yīng)用常常是多對(duì)芯線同時(shí)傳輸信號(hào)，銅纜容易引入線對(duì)之間的近端串?dāng)_（NEXT）以及它們之間的迭加問題，對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸十分不利；

　　3、處于電磁干擾較嚴(yán)重的弱電并，光纜比較理想

　　光纜布線具有最佳的防電磁干擾性能，既能防電磁泄漏，也不受外界電磁干擾影響，這對(duì)于干線處于電磁干擾較嚴(yán)重的弱電井情況來說，是比較理想的防電磁干擾布線系統(tǒng)； 4、光纜在弱電并布放，安裝難度較小

　　光纜在弱電井布放，安裝難度較小。況且光纜的布放和安裝，供貨廠商本來就是提供一條龍服務(wù)，由專業(yè)技術(shù)人員實(shí)施，保證工程質(zhì)量。

　　5、又因?yàn)閷?duì)于大對(duì)數(shù)"超5類"線纜提出質(zhì)疑

　　近幾年來，千兆以大網(wǎng)登場(chǎng)，當(dāng)前主要也是用于干線級(jí)，人們除了出于與上述類同的原因之外，又因?yàn)閷?duì)于大對(duì)數(shù)"超5類"線纜提出質(zhì)疑：大對(duì)數(shù)"超5類"線纜，所有線對(duì)都全雙工傳輸信號(hào)時(shí)，能保證5E系統(tǒng)的POWER　SUM指標(biāo)嗎？莫不是只要優(yōu)于5類則為"超"。"超5類'相于千兆以太網(wǎng)，必須強(qiáng)調(diào)各參數(shù)的功率和（Power　Sum，PS）指標(biāo)?？紤]到目前市場(chǎng)上號(hào)稱的大對(duì)數(shù)"超5類"銅纜，是由數(shù)很4對(duì)芯"超5類"線纜組合而成，大對(duì)數(shù)"超5類"銅纜的性能如何檢測(cè)？若分為每4對(duì)進(jìn)行測(cè)試，則何謂大對(duì)數(shù)！無法考核不能用，于是仍然是認(rèn)為選擇光纜比較完善。

　　在園區(qū)網(wǎng)建設(shè)中，由于銅纜的距離限制，所以園區(qū)內(nèi)建筑物之間的互連使用光纜是必然的選擇。

　　二、光纖到桌面的機(jī)遇

　　運(yùn)用RJ一45連接器的5類布線，最初的規(guī)范是1995年頒布的TIA／EIA標(biāo)準(zhǔn)，使用2對(duì)芯線即可以支持100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。到了1999年，開發(fā)者成功實(shí)現(xiàn)了使用4對(duì)芯線全雙工傳輸時(shí)。5類線纜也可以支持千兆以大網(wǎng)，但不是所有的5類線纜都能支持，于是很快又出現(xiàn)了一種增強(qiáng)型5類線纜（Cat5E），可以支持到IGbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，這種千兆級(jí)數(shù)據(jù)傳輸速率，對(duì)于5類銅纜來說，在物理性能上可能是達(dá)到了極限。[!--empirenews.page--]

　　早在1997年下半年，TIA／EIA發(fā)布了6類布線規(guī)范，又稱E級(jí)布線規(guī)范，也運(yùn)用RJ一45連接器，可與5類系統(tǒng)兼容。6類線纜最高頻率可達(dá)200MHZ到250MHZ，無疑使用2對(duì)6類芯線便可以支持千兆以太網(wǎng)的傳輸速率。但是，基于下述的幾個(gè)原因，人們?cè)诳紤]千兆以太網(wǎng)應(yīng)用時(shí)，如果不選擇CAT　5E線纜，則往往不采用6類線纜，而寧愿選擇光纜：

　　l、6類布線規(guī)范遲遲沒有形成最終標(biāo)準(zhǔn)，有可能要到2002年初才正式公布；

　　2、由于　CAT　5E線纜實(shí)現(xiàn)了跑千兆以太網(wǎng)，并且其標(biāo)準(zhǔn)已正式公布，使得6類線纜基本上未占領(lǐng)什么陣地，其應(yīng)用很少；

　　3、6類系統(tǒng)部件的費(fèi)用比5E類高得多，差不多接近光纜布線系統(tǒng)的價(jià)格；

　　4、6類系統(tǒng)的施工要求也比5E類高，其難度近似于光纜，但其供應(yīng)商往往不象光纜供應(yīng)商那樣能夠提供專業(yè)水平的一條龍服務(wù)，竣工后系統(tǒng)不合率較高；

　　5、光纖布線長(zhǎng)度可以比銅纜長(zhǎng)，幾層樓合用光纖HUB的范圍大；

　　6、對(duì)于光纖到桌面（FTTD，F(xiàn)iber　To　The　Desk）來說，光纜布線可以考慮省去FD（Floor　Distributor，樓層配線設(shè)備），直接從BD（Building　Distributor，建筑物配線設(shè)備）引至桌面。

　　正是由于上述之類的原因，所以在綜合布線的數(shù)據(jù)信息點(diǎn)中，光纖到桌面的比率明顯在增加。

　　至于7類（又稱F類）銅纜與光纜相比，二者的選擇，更無疑選擇光纖是較為合理的方案。這是因?yàn)椋篍IA／TIA對(duì)其規(guī)范的制定未能形成最終標(biāo)準(zhǔn)，即便是轉(zhuǎn)而由ISO／IEC來完成，顯然由于7類線纜在市場(chǎng)上用武之地很有限，所以它的公認(rèn)范圍也就相當(dāng)有限；7類布線系統(tǒng)不使用RJ一45連接器，與現(xiàn)今大部分網(wǎng)絡(luò)適配卡不兼容；雖然7類線纜的頻率范圍是比5類、6類銅纜高，最高可達(dá)700MHZ到750MHZ，但是仍然趕不上光纜，難以達(dá)到支持10G以太網(wǎng)的水平；由于它實(shí)際上是屬于屏蔽類銅纜，全方位3600屏蔽，由此而引起的接地要求，給施工增加了難度，給日后維護(hù)帶來麻煩，如果天長(zhǎng)日久在某處屏蔽層損壞或者接地不良，將導(dǎo)致噪聲，前功盡棄；其費(fèi)用比光纜還要貴。

　　綜上所述，由于5E類銅纜可以跑千兆以太網(wǎng)，所以限制了6類、7類銅纜的應(yīng)用，不僅給光纖到桌面的應(yīng)用創(chuàng)造了極好的機(jī)遇，而且也將會(huì)加快推進(jìn)采用純光纖局域網(wǎng)的進(jìn)程。

　　三、光纖、銅纜并用是明智的選擇

　　人們普遍認(rèn)為UTP，盡管在5類之后又出現(xiàn)6類，但是終歸高銅纜的極限不遠(yuǎn)，其注意力總是兼顧到光纖，因?yàn)楣饫w從各方面解決了UTP的缺點(diǎn)：帶寬受限、距離有限、不能完全消除RFI（射頻干擾）和EMI（電磁干擾），不能很靠近電力電纜，安全性不如光纖，等等。

　　光纖貴，銅纜賤，光纖到桌面的成本要遠(yuǎn)高于UTP的成本，如果加上有源設(shè)備（如：HUB和網(wǎng)卡）的成本，則成本差異會(huì)更大。但是，價(jià)格不是唯一的選擇標(biāo)準(zhǔn)，我們不要把銅纜和光纜完全對(duì)立起來，應(yīng)當(dāng)跳出二者只用其一的思維，不妨考慮二者并用這一變通方案，以便獲得更好的系統(tǒng)，既可保證當(dāng)前性能要求，又可兼顧將來系統(tǒng)升級(jí)需求。

　　從應(yīng)用角度出發(fā)，光纖是，而且將繼續(xù)是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)骨干的媒介選擇。隨著比特速度進(jìn)人千兆位和數(shù)千兆位的范圍，光纖將成為主導(dǎo)的建筑物布線媒介。前瞻的公司今天正在為這個(gè)未來而同時(shí)安裝UTP和光纖到桌面。例如：對(duì)于處在距離可能超過100米的工作站或終端，可直接為這些裝置布放光纖信道，不設(shè)配線間和有源硬件，使節(jié)約了中間環(huán)節(jié)的成本，減少了總成本的化費(fèi)。

　　四、促進(jìn)光纖在綜合布線中應(yīng)用的新技術(shù)

　　由于光纖制造技術(shù)的進(jìn)步，光纖衰減特性得到改善，也就是說，在綜合布線中采用新型光纖，在整個(gè)720nm-1370nm波段都可以使用。下述幾種光纖新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，對(duì)于光纖在綜合布線中以及光纖到桌面的應(yīng)用很有促進(jìn)。[!--empirenews.page--]

　　1、新型光纖連接器

　　光纖和銅纜相比，光纖端接要比銅纜復(fù)雜。近兩三年以來，有多家廠商開發(fā)出先進(jìn)的光纜連接器，價(jià)格不太高，容易使用，大大降低了使用光纜的難度。

　　局域網(wǎng)應(yīng)用需要用雙芯光纖（一芯用于發(fā)送，另一芯用于接收）連接器，過去雙芯連接器的尺寸，比用于UTP的RJ一45插座的尺寸大的多，在一個(gè)86安裝盒內(nèi)，很難支持雙信息點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。外型類似于RJ－45插座的新型雙芯連接器及其配套的耦合器，免除現(xiàn)場(chǎng)打磨步驟，安裝方便，解決了這個(gè)問題。

　　新推出的光纜連接器，是小型連接器，可以與RJ一45連接器互換使用，采用與傳統(tǒng)電話插頭相似的連接技術(shù)，并且能夠承受較大的線路偏轉(zhuǎn)。

　　從前談到光纖首先想到的是安裝復(fù)雜、要求高，現(xiàn)在情況不大一樣了，主要有兩點(diǎn)：一是出現(xiàn)了新型。小巧的連接器，從而能密集安裝；二是端接技術(shù)的簡(jiǎn)化，降低了有源設(shè)備的成本。

　　2、理想的VCSEL（垂直腔表面發(fā)射激光）光源

　　LED（發(fā)光二極管）是短波長(zhǎng)多模光纖最常用的光源，造價(jià)較低，但是可支持的傳輸速率較低，難于應(yīng)用到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)合。

　　Laser（激光器）是另一類用于光纖傳輸系統(tǒng)的光源，可以支持極高的數(shù)據(jù)傳輸速率，然而器件復(fù)雜，要保持穩(wěn)定的工作，對(duì)電子和溫度的控制要求很高，于是應(yīng)用費(fèi)用相當(dāng)高。

　　與上述兩種光源相比，VCSEL則是理想的光源，它是一種半導(dǎo)體激光，可支持的數(shù)據(jù)傳輸速度高達(dá)2Gbps；驅(qū)動(dòng)電流小、輸出光功率可達(dá)lmw（odBm），光譜寬度小于0.5nm；更重要的是它對(duì)電路的要求較低，大大簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，降低了器件造價(jià)。

　　3、光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換器

　　光纖到桌面，不僅要有光纖信息插座、光纖配線箱，還需要有光纖HUB和光纖網(wǎng)卡，致使系統(tǒng)造價(jià)上升。

　　實(shí)用的實(shí)現(xiàn)光纖到桌面的過渡，則是使用光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換器。光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換器使局域網(wǎng)升級(jí)到光纖非常簡(jiǎn)單，可以保護(hù)原銅纜局域網(wǎng)設(shè)備的投資。

　　目前市場(chǎng)有多種類型的光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換器，適用于不同的計(jì)算機(jī)總線、光纖耦合器和光波長(zhǎng)。光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換器有真種流行的封裝可選：?jiǎn)螜C(jī)型、組合型、多通路型、模塊型。光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換器的雙絞線端口有兩種類型：交叉型和直線型。交叉型適用于向下的HUB端口；直線型適用于終端類網(wǎng)卡和骨干網(wǎng)端口。

　　除少數(shù)情況外，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備HUB和交換機(jī)在端口一端口的基板上并不支持不同的介質(zhì)端口。在單個(gè)或疊加式光纖HUB和交換機(jī)上，通常所有的8到16個(gè)端口都是光纖型；在模塊化的交換機(jī)或路由器上，其非骨干網(wǎng)光纖模塊通常帶有4到12個(gè)光纖端口。因此，即便是用戶只需要少量的光纖連接，他們?nèi)匀灰獮椴挥玫亩丝诟额~外的錢，當(dāng)用戶同時(shí)需要多種速率、單模和多模、短波長(zhǎng)和長(zhǎng)波長(zhǎng)時(shí)，這個(gè)問題更加突出。外部介質(zhì)轉(zhuǎn)換器是一種最佳的解決方法，成本低，端口不會(huì)浪費(fèi)。介質(zhì)轉(zhuǎn)換成了配置經(jīng)濟(jì)、可靠網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)。

　　五、值得光纖布線關(guān)注的技術(shù)動(dòng)態(tài)

　　l、全光通信

　　自從光纖被引人通信網(wǎng)以來，它已為通信網(wǎng)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。隨著通信網(wǎng)傳輸容量的不斷增加，光纖通信也發(fā)展到了一個(gè)新的高度。

　　目前的光纖通信系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)要經(jīng)過多次的光-電、電一光變換，而其中的電子器件在適應(yīng)高速、大容量的需求上存在著諸多缺點(diǎn)，如帶寬限制、嚴(yán)重串話等，由此產(chǎn)生通信網(wǎng)中的"電子瓶頸"現(xiàn)象。為了解決這一問題，充分發(fā)揮光通信的極寬頻帶、抗電磁干擾、保密性強(qiáng)、傳輸損耗低等優(yōu)點(diǎn)，于是提出了全光通信。

　　全光通信是指用戶與用戶之間的信號(hào)傳輸與交換全部采用光波技術(shù)。即數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳輸過程都在光域內(nèi)進(jìn)行，而其在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的交換則采用全光網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)。

　　隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，可望在不久的將來定會(huì)出現(xiàn)實(shí)用化的全光信息處理系統(tǒng)，到那時(shí)全新的光纖通信技術(shù)會(huì)有質(zhì)的飛躍，對(duì)綜合布線將有較大影響。[!--empirenews.page--]

　　2、10G以太網(wǎng)、寬帶城域網(wǎng)

　　從100Mbps的快速以太網(wǎng)到千兆以太網(wǎng)，在銅纜具有優(yōu)勢(shì)的情況下，干線子系統(tǒng)就已經(jīng)是首選光纜，無疑即將于明年正式發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)的10G以太網(wǎng)將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)光纖布線的發(fā)展。

　　10G以太網(wǎng)，無論是6類UTP，還是7類銅線都不太可能支持。換句話說，人們對(duì)通信帶寬的需求不斷在高漲，到了人們需要應(yīng)用10G以太網(wǎng)的時(shí)候，基于現(xiàn)行開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，銅纜的應(yīng)用自身有限，銅纜很難勝任，光纖必將具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，選擇光纖無疑是最佳方案。

　　從2000年下半年以來，一些電信設(shè)備公司提出了光以太網(wǎng)的概念，其核心是利用光纖的巨大帶寬（已達(dá)Tbps，太比特級(jí)）資源、以太網(wǎng)的技術(shù)成熟（已有26年的歷史）和易用，建造新一代寬帶城域接入網(wǎng)，同時(shí)為住宅用戶和商業(yè)用戶服務(wù)。以太網(wǎng)寬帶接入通常是從就近的城域網(wǎng)匯聚層端局節(jié)點(diǎn)通過千兆或百兆光纖聯(lián)接社區(qū)或大廈的中心交換機(jī)。

　　2001年以來，一些技術(shù)公司開始促進(jìn)在無源光纖網(wǎng)絡(luò)（PON）中使用以大網(wǎng)（即EPON），從而促進(jìn)光纖接人住宅用戶?？梢哉f，網(wǎng)絡(luò)邊緣已做好了準(zhǔn)備，在等待EPON的到來，主要是等待EPON的價(jià)格降到人們能夠普遍接受的程度。在國(guó)內(nèi)，已經(jīng)出現(xiàn)一批城域以太網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商，他們的首要目標(biāo)就是搶占市場(chǎng)，因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商充分認(rèn)識(shí)到市場(chǎng)是公司的生命線，所以電信公司、有線電視公司等都把盡快接入商業(yè)、辦公樓宇和住宅小區(qū)視為第一要?jiǎng)?wù)，采用光纖到小區(qū)、光纖到大樓、光纖到路邊等方法，非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

　　聯(lián)想本文一開始就論述的"光纖布線是數(shù)據(jù)干線的首選"，可以說實(shí)際上在我國(guó)，對(duì)于那些已經(jīng)實(shí)施和將要實(shí)施光纖到大樓的單位和地區(qū)來說，用光纖技術(shù)建設(shè)的新一代寬帶網(wǎng)不止到大樓，而是已經(jīng)連至和將要連至樓層。

　　隨著寬帶通信的發(fā)展，帶寬問題成為人們關(guān)注的新焦點(diǎn)，光纖越來越成為網(wǎng)絡(luò)媒介的重要選擇對(duì)象。越來越清楚地看出，除非出現(xiàn)新的傳輸介質(zhì)，在綜合布線中大勢(shì)趨向是光纖應(yīng)用。

　　3、光通信產(chǎn)業(yè)的趨勢(shì)在向單模發(fā)展

　　現(xiàn)在的光纖布線幾乎全用多模光纖，這是歷史性問題，因?yàn)槟菚r(shí)單模有源連接器的插入損耗大、單模有源器件光耦合效率低、單模有源器件和光纖的成本高。

　　光通信產(chǎn)業(yè)的趨勢(shì)在向單模發(fā)展，單模光纖已大量用于廣域網(wǎng)的主干網(wǎng)，將會(huì)逐漸滲透到局域網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域。這是因?yàn)椋簡(jiǎn)文Ｓ性催B接器的插入損耗都已達(dá)到0.1一0.2dB水平；單模光纖成本低于多模；現(xiàn)在單模的功率輸出有源器件價(jià)格已適中；FTTB（光纖到大樓）和HFC（光纖同軸電纜混合接入）是用單模光纖，所以綜合布線如果和光纖接入網(wǎng)一致，使用單模光纖，則可以省去單／多模轉(zhuǎn)換器。

　　不過，從目前來看，多模光纖布線的成本也在明顯下降，多模光纖、單模光纖都具有很高的性價(jià)比，安裝復(fù)合光纜，即同時(shí)采用多模光纖、單模光纖，也代表了一種新的發(fā)展趨勢(shì)。

　　六、結(jié)束語

　　光電子技術(shù)在信息應(yīng)用方面具有無可比擬的優(yōu)越性，如：頻帶寬、信息存儲(chǔ)密度高、通信容量大；傳輸衰減小、信息傳感靈敏度高；光子及其材料抗電磁干擾和輻射能力強(qiáng)，對(duì)外界環(huán)境有較好的適應(yīng)性；潛在市場(chǎng)巨大，應(yīng)用前景廣闊等。光電子產(chǎn)業(yè)將是新世紀(jì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，所以，進(jìn)入21世紀(jì)，高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)將從微電子產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向光電子產(chǎn)業(yè)，競(jìng)爭(zhēng)者力求搶占信息產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)，從而獲取發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。

　　隨著微電子技術(shù)及產(chǎn)業(yè)向光電子技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的變遷，光纖需求的迅速增長(zhǎng)，光纖布線是綜合布線的發(fā)展方向，必將成為數(shù)據(jù)網(wǎng)布線的主流。