光纤到桌面解决方案

高 杰

（中移铁通有限公司 西安分公司，陕西 西安 710054）

0 引 言

目前，国家大力推进光纤宽带网络建设工作，逐步实现互联网、广播电视网以及电信网的融合。由于光纤的带宽高、传输距离远，因此在政府政务系统、工商业系统、楼宇建筑等系统中的应用更为普遍。用户可根据带宽的需求来选择不同带宽的光纤，以满足广大用户的需求，可见光纤到桌面（Fiber To The Desktop，FTTD）的应用灵活性更强，更易于被广大用户认可与接受，这有利于国家与社会更好地进步和发展。

1 FTTD的概念

所谓的FTTD主要指的是应用光纤来替代传统铜线延伸到广大用户的电脑终端上，从整个过程上实现全光网络的一种技术。在FTTD应用以前，首先应用到人们生活和工作中的光纤网络技术主要是光纤接入（Fiber To The x，FTTx），其应用范围主要涉及到电信机房到用户设备这个区域，使得局端与用户端设备得以有效连接。从光纤到用户的距离来看，可将其分为光纤到交换箱（Fiber To The Cabinet，FTTCab）、光纤到大楼（Fiber To The Building，FTTB）、光纤到路边（Fiber To The Curb，FTTC）、光纤到户（Fiber To The Home，FTTH）以及FTTD等，这些服务形态的存在进一步推动了光纤网络技术更好的应用[1,2]。

2 FTTD的发展现状分析

自FTTH网络技术不断发展与成熟以后，FTTD网络的发展也逐渐兴起。FTTD自2013年以来逐渐得到重视，推动光纤网络与计算机网络进行更好的连接。目前，FTTD网络还没有得到更加广泛的普及与推广，很多笔记本电脑或者台式机在出厂时并未配置光纤网卡，用户都是自行根据需求来进行光纤网卡的配置和购买。一些医疗卫生单位、军事、公检法、金融以及大型企事业单位对于安全性与带宽的要求相对较高，因而对于FTTD网络的需求和呼声更高。与传统的铜缆系统相比，FTTD网络系统的带宽更高，数据传输的距离更远，且使用寿命更长[3]。

目前，塑料光纤是新兴起的一种传输介质，是FTTD网未来发展的主流与方向。同时FTTD的国内网络建设需求很大，且FTTD网能够给采购人员、工程技术人员提供更好的网络信息展示机会或者平台。此外，FTTD网能够提供光纤收发器、光纤网卡、以太网光纤交换机以及光纤路由器等设备及价格信息。在给桌面万兆的楼宇进行布线时，很多企业或者单位会选择Cat.6A系统，其主要原因在于铜缆价格相对较低，且桌面RJ45的以太网卡接口应用普及性更高，但是应用传统铜缆系统布线的局限性也非常明显。结合光纤布线的优势，应用万兆多模的OM3线缆，其综合成本不会比铜缆布线高很多，因为从全球范围内来分析铜的价格，铜属于有色金属，且越来越稀有，价格也会越来越高，若现在依然采用铜缆布线，则其成本与光纤布线相比并没有绝对优势。反之，如果应用铜缆布线，其安装辅料的成本和运输成本也会相对增加。而光纤的传输介质一般都是以二氧化硅为主，是一种可再生资源。塑料光纤的研发力度也在不断加大，逐渐被应用到光纤系统布线中，其成本会大大降低。在光端口桌面不断普及与推广的背景下，光纤会逐渐被更多用户所接受，光终端设备的价格也不会一直居高不下，而会随着技术的发展、时间的推移以及用户认可度等因素的变化而发生改变。

3 FTTD的解决方案探究

实现FTTD需要依赖一定的设备，包括桌面电脑内插光纤网卡、以太网交换机，并配置两个1 000M的上联光端口、24个100M的接入光端口，在接入光端口实现多模光纤和计算机光纤网卡的连接，从而实现FTTD接入的目标。与此同时，FTTD解决方案有其独特性，如传送的距离超长、通信带宽超高且稳定，交换可实现无阻碍、全线速，通信内容绝密且安全，抗电磁干扰性极强，网络维护成本较低，内部虚拟局域网（Virtual Local Area Network，VLAN）可进行灵活设置。

3.1 掌握FTTD的实际特征

在研究FTTD解决方案时，掌握其实际特征才能够研究更好的方案，为广大用户提供更好的网络服务。

3.1.1 高带宽、远距离

目前，多模光缆主要分为OM1、OM2、OM3以及OM4共4类，每个等级多模光缆的规格都不同，带宽、千兆以太网的传输距离以及万兆以太网的传输距离均不相同。多模光缆的传输性能及传输距离是传统铜缆系统无法比拟的，表1为多模光缆传输性能及距离的具体数据，从类型等级、规格、带宽、千兆以太网传输距离、万兆以太网传输距离等方面对多模光缆的传输性能与传输距离进行了诠释。

表1 多模光缆的传输性能及距离

与此同时，在实际工程中应用铜缆系统布线，需要增加布线材料、网络设备以及区域管理间，这会大大增加项目工程成本和链路故障点。而应用光纤系统就不会被这些局限与问题所困，应用的灵活性更强。

3.1.2 非金属性

与传统铜缆系统不同的是，光纤系统具有一定的非金属性，数据通过光波传输，这样能够免遭射频干扰（Radio frequency Interference，RFI）和电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）等的干扰，也不会外泄信号，具有一定的保密作用，这对于一些高科技研发、军事以及公检法等机关或者单位来讲非常有利，应用的价值更为深远[4]。

3.1.3 应用范围广、寿命长

光纤网络实现通信不具有带电性，其在易爆、易燃等场所的应用也具有很强的安全性，且自身具有耐化学腐蚀性，对于一些恶劣的办公环境也可适用，使用寿命较长[5]。

3.2 光纤布线的设备及材料

光纤布线的主要材料与设备主要有主光缆、室内光缆、光纤接线盒以及光纤插座。光纤主线缆的缆径比较小，质量较轻，施工的效率也相对较高。同时主线缆的安装密集度较高，能够节省很多的管孔资源。通常情况下，在日常生活和工作中，主线缆的表现形式如图1所示，主要用于数据传输。

图1 主线缆

室内光缆是光纤布设的重要线缆，具有抗扭曲、抗拉伸、布线规整以及较小故障率等应用优势，因此施工效率与施工品质较高。图2为常用的室内光缆，房屋、建筑物内的计算机、通信设备以及交换机、终端用户等都会用到，其便于信息的更好传递。

图2 室内光缆

与此同时，光纤接线盒与光纤插座是重要的布设材料（见图3），具有免溶接、体积小、便于安装以及施工效率高等优势，有利于FTTD解决方案的更好实施[6]。

图3 光纤接线盒与插座

3.2.1 OM3室内光缆

在光纤通信过程中，如果是1芯的收发，则用2芯的光缆即可。但是为了能够保障光纤应用的流畅性与便捷性，1芯的收发建议应用4芯的光缆，先用2芯，另外2芯留作备用光缆，这样在未来扩展信息点数量时能够更加便利。在选择室内光缆方面，SIMON电气的室内光缆就是不错的选择，该光缆具有较小的直径、较轻的质量，且施工效率较高。同时芳纶纤维室内光缆的应用频率较高，抗拉伸性较强，能够大大降低光纤布设施工故障率。在护套材料的选择上，应用无卤低烟的材料，其阻燃性更高，无毒、无味、少烟，应用优势较为明显。OM3室内光缆为多模万兆光缆，其传输性能较强，距离较长，应用灵活性更高，施工效率高[7]。

3.2.2 面板及面板盒的科学选择

在选择面板时，要选择阻燃性更高、防火性能更好的面板。应用SIMON电气时，其面板为PC材质，具有不变色、抗氧化、耐高温以及高强度等特性。一般情况，该面板的防火性能可达到850 ℃。科学选择面板，结合强电面板的标准与要求，选择斜口的面板，能够更好地保障用户的生命财产安全。与此同时，在斜口面板的应用上，选择外凸类型的面板，其能够有效地扩大光缆在底盒安装的空间，使得光缆的预留长度、弯曲半径得以更好的保证。与此同时，斜口面板均支持和满足光纤适配器、铜缆模块的安装，而LC双工耦合器属于小型时，可以同时安装两个光纤点。

在面板的维护与保养上，常规、普通的面板在维护过程中要拆掉面板左右的螺钉。但是SIMON电气的斜口面板在维修保养时不用拆卸螺钉，维修与保养更加省时、快速且简单，效率更高。除此之外，在面板盒的选择上，应用86 cm×86 cm标准结构的SIMON电气面板盒，精致耐用，在实际安装与应用时将其直接安装或者放在办公桌面即可，同时也可以将其固定在墙面。在光缆的盘放上可以应用涡轮机方法，其同样能够对光纤的预留长度、弯曲半径进行更好的保证，并且支持光纤适配器、铜缆模块等[8]。

3.2.3 耦合器的科学选择与模块化光纤配线架的优化设计

传统磷青铜耦合器的应用寿命短、稳定性不足、抗氧化性不强，而SIMON电气耦合器的材质主要以氧化锆陶瓷为主，使用寿命更长、稳定性更强、抗氧化性更好。同时可以将该耦合器直接安装在光纤配线架和面板上，安装便捷、效率更高。为了能够更好地分类与管理信息端口，以不同颜色的外观进行区分，效果非常显著。除此之外，在设计和优化模块化光纤配线架时，配线架前端可以允许单个光纤耦合器进行独立拆卸，同时也可以向前将整个托架抽出，这样在光纤配线架前端就能够完成安装、管理、养护等所有工作。不仅如此，模块化的光纤配线架能够支持不同类型的光纤适配器以及铜缆模块的安装，且在1U的空间里可以容纳48芯的光缆熔接，或者是24个铜缆模块。该配线架能够有效节约安装机柜的空间，使得工程安装成本大大降低[9]。同时在配线架固定座的选择上要选择独立、可拆卸的，且颜色要丰富些，如红、黄、蓝、黑、灰等，从颜色上进行分类管理更利于网络维护。

3.3 快速光纤熔接头的有效应用

为了能够实现光纤与尾纤以及光纤与光纤更好的连接，运用光纤熔接技术将光缆中的光纤、尾纤以及裸纤进行熔合，进而形成一个统一的整体。通过和光纤收发器、光纤以及双绞线进行有效连接，并将其连接到信息插座，使其连接的整体性、完整性、衔接性、连贯性更强。但是该种光纤熔接方式也有局限性，如在安装面板底盒时，空间缺乏深度，对于光纤熔接的性能无法保证，也会影响网络通信的稳定性与可靠性，熔接的时间相对较长，效果并不理想。鉴于此，应用快速光纤熔接器，事先将光纤预埋到连接器上，不用打磨和胶粘，通过压接光纤接头就能够实现光纤的连接，使得光纤端连接的复杂性得到有效降低[10]。与此同时，快速光纤连接器能够进行反复端接，这会促进光纤连接器利用效率的有效提升，在一定程度上还能够节约成本。除此之外，光纤快速连接其体积相对较小，将光纤安装在桌面、墙面都比较方便、快捷，插入损耗在国家标准线以内。

4 结 论

在光通信技术持续健康发展的时代背景下，光纤网络的应用广泛性也在逐渐扩大，光纤网络安装的成本也在逐渐降低，安装简便性更高。传统的网络技术带宽低，传输距离较近，容易受到外界电磁的干扰，且安全性不高。应用FTTD的解决方案能够将光纤的优势与价值更好地凸显出来，受到了广大用户的支持与喜爱。虽然当前FTTD的成本相对较高，但是随着时代以及技术的不断发展，在不久的将来，该解决方案应用的普及性与广泛性会更高，能够为人们的工作和生活提供更多的便利和更大的帮助。