2、光纤技术的发展
近年来,光纤的应用增速很快,这主要是因为世界光纤通信技术将逐步转向纵深发展。随着千兆以太网的建立,以太网还将从Gbps向10Gbps的超高速率升级,10Gbps以太网标准(IEEE802.3ae),已于2002年上半年出台。通信技术的不断进步,大大促进了光纤的发展
(1)多模光纤
多模光纤的中心纤芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。常用的多模光纤为:50/125μm(日本和欧洲标准),62.5/125μm(美国标准)。美国是从应用角度来选择光纤,62.5微米光纤安装更容易,连接效率更高。而日本等国家,往往是为了获得更高的性能和技术而选择光纤。
在多模光纤上进行激光数据传输,会产生一种效应,叫做差分模式延迟(DMD),它发生在当一束激光射入光纤芯的中心时,这束激光分散成几种光模式。由于DMD效应,不同光模式到接收端的时间不相同,从而造成信号失真,降低传输容量。光纤芯越细产生的光模式越少,从而失真越小。因为50微米光纤的芯更细,所以它比芯粗一些的62.5微米光纤,能传输更长距离。在GbE之前,主干网和竖直布线,有时还包括到桌面,都普遍采用62.5微米光纤。但是当主干网的速度提高到10Gbps,就很少再用62.5微米光纤了。而且以前一直作为传输光源的廉价的发光二极管(LED)信号激励技术不再适用于当前的布线系统,LED每秒开关的次数有限,最快只有大约622Mbit/sec,于是一种叫垂直腔表面发射激光器(VCSELS)的技术被开发出并在数据中心得到应用,成为新的传输光源。
用于园区主干网传输架构的多模光纤需要能支持500米的传输距离。对于千兆网来说,62.5微米光纤信道长度最多只能有220米,所以TIA/EIA-568-B.3把50微米光纤选进结构化布线和连接器件标准。另外,考虑到传输速度今后不会停步于千兆,也需要选择50微米光纤。2002年9月ISO/IEC11801颁布了新的多模光纤标准等级,即OM3类别,符合OM3标准的50/125光纤能在光缆网络最廉价的窗口850nm处支持高达10Gbit/s的网络传输应用,距离可达300米,单模方式下能够达到10公里以上(1550纳米波长更可支持40公里传输距离)。正因为此,新机场航站楼综合布线和工作区园区网主干光缆全部采用50微米光纤。
进一步展望,对带宽需求的提高必将推动技术的发展,10Gb主干网的来临,使得50微米光纤由于它的长距离传输性能而得到广泛应用。100Gb到来的时间可能比我们想象得还要快,真到了那么一天,如果激光技术发展到成熟实用阶段,那么单模可能就会完全替代今天多模的位置。
(2)全波光纤
随着人们对光纤带宽需求的不断扩大,通信业界一直在努力探求消除“水吸收峰”的途径。全波光纤(All-WaveFiber)从本质上来说,就是通过尽可能地消除OH离子的“水吸收峰”的一项专门的生产工艺技术,它使普通标准单模光纤在1383nm附近处的衰减峰,降到足够低的程度。1998年,美国朗讯公司研制了一种新的光纤制造技术,它能消除光纤玻璃中的OH离子,从而使光纤损耗完全由玻璃的特性所控制,“水吸收峰”基本上被“压平”了,从而使光纤在1280-1625nm的全部波长范围内都可以用于光通信,由此,全波光纤制造技术的难题也逐渐得到了解决。到目前为止,已经有许多厂家能够生产通信用全波光纤,如朗讯公司的All-wave光纤、康宁公司的SMF-28e光纤、阿尔卡特的ESMF增强型单模光纤等。全波光纤主要应用在城域网建设中。
2000年4月,为适应光纤产品技术的最新进展,ITU对G.652单模光纤标准进行了大规模的修订,到10月份正式定稿,对应于IEC(国际电工委员会)的分类编号B1.3,ITU-T将“全波光纤”定义为G.652c类光纤。
(3)聚合物光纤
目前通信的主干线已实现了以石英光纤为基质的通信,但是,在接入网和光纤入户(FTTH)工程中,石英光纤却遇到了较大的困难。由于石英光纤的纤芯很细(6-10μm),光纤的耦合和互接都面临技术困难,因为需要高精度的对准技术,因此对于距离短、接点多的接入网用户是一个难题。而聚合物光纤(polymeropticalfiber,POF)由于其芯径大(0.2-1.5mm),故可以使用廉价而又简单的注塑连接器(安装成本只有玻璃光纤的十分之一),并且其韧性和可挠性均较好,数值孔径大,可以使用廉价的激光源,在可见光区有低损耗的窗口,损耗可与石英光纤相比拟,有研究表明,数据传输速率可达到11Gbps。聚合物光纤是目前FTTH工程中最有希望的传输介质。
在光纤连接器方面,ST连接器在出现SC之前一直被认为是标准连接器。SC后来同ST一起被TIA/EIA-568-B标准列为结构化布线推荐连接器。SC用了很长时间才占领市场,然而ST仍拥有一定的用户,所以ST现在仍没有完全退出。新型的小封装连接器(SFF)的端口密度更高,底座更小,使得每个交换器的端口更多,而端口成本更低。因此,在大量光纤汇聚的航站楼两大弱电主机房和四大中机房内的ODF全部采用LC连接头这种小封装连接器。
3、水平铜缆系统的发展
1993年,5类UTP铜缆布线工作频率是100MHz,支持10/100Base-T系统,结构化的布线技术满足了人们对网络容量和速度的需求。随后,人们不断要求带宽拓宽再拓宽,以提高数据传输速率。到了90年代末期,发展趋势明显表明,要支持下一代高速率应用,布线系统必须要运行吉比特以太网(GbE)。于是出现了在铜缆布线上以100MHz频率运行GbE的5e类标准,5类系统只要安装质量高,一般都能满足5e类标准。在TIA/EIA颁布5e类标准的时候,工作在250MHz的高频段的6类标准也在制定当中,并在2002年6月出台,6类标准规定了正衰减交叉串扰比(ACR)高达200MHz,使得GbE支持更繁重的数据流量和更快的速度。要达到苛刻的6类标准,需要有新的工艺和设计。当UTP铜缆传输信号的频率越高,每个传输信号的线对对周围线对的影响就越大。线缆制造商们增大了电缆中铜线芯的直径,以获得更好的信号功率,还增加了一个隔离器件,以达到标准规定的NEXT值。在连接器件方面,不少厂商开发出自己独特的产品,如TCL新一代六类模块 六类模块报价、 参数、 图片、 群乐PM2013,采用了四项边缘技术,特别适合高频度插拔跳线的应用环境。美国西蒙公司近期推出的角形TERA模块化配线架,不但满足并超越了万兆标准的所有要求,甚至西蒙公司把它作为七类布线系统的组成部分。
不断提高的带宽要求呼唤速率更高、频带更宽的数据铜缆出现,在六类缆的基础上已有些厂家宣传其七类及八类缆等数据铜缆,如以色列Teldor公司称其产品已达600MHz甚至800MHz,其GIGA-Solution工作频率可达到600MHz,远超出ISO/IEC提案对七类缆的要求,而据称属于八类缆的HI-GIGA-Solution,测试频率高达800MHz,其使用性能还在进一步研究当中。
值得提出的是,新的铜缆技术背后,实际是整个系统乃至包括结构在内的总体变更。最终在实际应用中需要做到的是,一方面在单种器件的性能方面达到国际标准,另一方面整体系统达到国际标准或国内要求。但反过来说,并非每个器件都满足相关标准,所组成的系统就一定满足标准要求,这就要求厂商具有相当强的整体设计能力。
4、智能布线管理系统应用前景
智能布线系统开始出现于上世纪八十年代中期,是为代替手工记录布线链路信息,减少错误的发生,方便跳线的改变。其发展经过了如下几个阶段:首先是只针对配线架的管理系统,以方便跳接及文档记录;其次是对整个布线链路进行管理,此时的管理软件能对每一个链路,从网络设备端口及工作区端口进行管理;目前具有对网络资产进行管理的智能布线系统已面市,该系统能将与布线系统相连的网络设备及工作区终端设备均纳入其管理范围。今后发展的方向将是充分完善资产管理功能,使智能布线系统能成为整个网络资产管理的重要部分。
尽管各厂家的智能布线系统之间有很大差别,但由硬件和软件两大部分组成是共同的特点,硬件监测配线间中的连接情况,软件则记录整个网络中所有设备的文档资料。一般来讲,硬件部分由分析器、配线架、跳线、连接电缆、配线架端口感应条等组成;软件部分则主要是专有的软件包。通过硬件和软件的紧密集成,协同工作,共同来实现对布线系统的智能管理。
智能布线管理系统不同与网管软件,尽管简单网络管理协议(SNMP)可以实时查看网络业务量,但只有通过智能布线系统(因为这是物理层管理),网络管理员才能全面查看通信间内完整的物理互连情况,而且是实时提供。换句话说,由于布线系统处于信息系统的最底层(物理层),而布线设备不具备智能通信功能,所以传统的网管软件无法对这一层次的设备进行直接管理,这就是两者的根本区别,也是其价值所在。


