一、現(xiàn)象分析
目前,國家大力扶持光纖建設(shè),國內(nèi)很多城市都在緊鑼密鼓的建設(shè)自己的城市光纖網(wǎng)絡(luò)。甚至個別城市目前已經(jīng)開始了光纖到戶的建設(shè)。更有甚者,部分光纖生產(chǎn)廠家基于公司的生產(chǎn)利益,也不分青紅皂白的鼓吹所謂“光進銅退“,鼓吹光纜即將替代銅纜,鼓吹每個家庭,每個辦公室,甚至只要有信息接入點的地方都將成為光纜的世界。這是否意味著,在中國市場內(nèi),在可遇見的未來幾年內(nèi),各種各樣的通訊場所光纖就會替代銅纜成為普及的傳輸介質(zhì)呢?或者是在很大一部分情況下,光纖會占據(jù)著絕對大的比例呢?但筆者卻認(rèn)為不然也,至少從綜合布線的角度來看,并不是如此。
二、光、銅纜的發(fā)展
對事物要進行分析,就得有詳細(xì)的比較,下面就讓我們來了解銅纜及光纜的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀。
銅纜的發(fā)展,尤其是信號傳輸?shù)闹饕橘|(zhì)雙絞線的發(fā)展,從早期的只用于語音傳輸?shù)囊活惥€,到傳輸帶寬為1M,傳輸速率為4Mbps的二類線;從傳輸帶寬只有16M/20M的三類/四類線,發(fā)展到曾經(jīng)風(fēng)靡一時,讓人振奮的,帶寬可達100M的五類線;從目前已經(jīng)慢慢退出市場的,帶寬達到100M,傳輸速率可達1000Mbps的超五類,發(fā)展到目前市場主流通訊介質(zhì),帶寬可達250M,傳輸速率可達萬兆的六類線;再從帶寬可達500M的6A類雙絞線,到帶寬更高的,帶寬達到600M、甚至1000M的七類。從早期的非屏蔽雙絞線,到屏蔽非屏蔽共存,再到目前的高端屏蔽線。各種等級雙絞線的發(fā)展,猶如一部通訊的發(fā)展史,他們不僅僅為當(dāng)時的社會通訊提供了巨大的幫助,同時也推動著當(dāng)時的通訊進步。當(dāng)然,通訊信息量不斷增大的需求,也直接推動著雙絞線的不停向前發(fā)展。歷史已經(jīng)證明,各種電纜及銅纜產(chǎn)品的發(fā)展是與社會進步緊密相連的,一項重大的技術(shù)突破會推動社會某一領(lǐng)域的突變。
與銅纜先比,光纜的發(fā)展史就要短暫得多了。1966年,英籍華人高錕首次提出用石英纖維遠(yuǎn)距離傳輸光波的概念;到1970年,美國康寧公司研制出低損耗石英玻璃纖維。1976年,美國貝爾與西點公司建成光通信實驗室,同年,法國安裝了19芯光纖的光纜線路,美國安裝了144芯光纖的光纜線路,供試驗用。1978年,中國上海電纜研究所研制成功短波長松套層絞光纜,隨后在上海電話局線路中運行。1983年,英國電信公司首次正式應(yīng)用了8芯單模光纖的光纜線路,長27公里。1985年,日本建設(shè)貫通全國的、長達3400公里的光纜線路網(wǎng)。1986年,英國-比利時建成第一條海底光纜線路。1988年又開通第一條跨大西洋的海底光纜線路,長6500公里。至1996年,共建成7條跨大西洋的光纜線路。1989年,美國與日本間的第一條太平洋光纜線路開通。至1997年全球光纜互聯(lián)線路網(wǎng)(FLAG)投入運行。1993年10月,世界最長的一條陸上光纜(成都514廠制)在中國開通;從北京到海南,全長4700公里。尤其是今天信息量的爆炸式傳輸,光纜的發(fā)展也是日新月異。各種各樣的單模、多模光纜不斷涌現(xiàn)。有零水峰單模 光纜,小半徑彎曲的單模光纜;有OM1、OM2的多模光纜,到目前的可以傳輸萬兆的OM3、OM4光纜,光纖從幾芯到幾百芯,不一而足。光纜的發(fā)展與應(yīng)用,同樣是給通訊與社會進步提供了巨大的推動作用。
三、實際應(yīng)用中的光銅比較
在目前的實際工程中,光纜與銅纜都有大量的使用。我們都知道,光纖相對于銅纜的優(yōu)勢在于:
1、傳輸頻帶寬、通訊容量大
光纖可利用的帶寬約為50000GHz,1987年投入使用的1.7Gb/s光纖通信系統(tǒng),一對光纖能同時傳輸24192路電話,2.4Gb/s系統(tǒng),能同時傳輸30000多路電話。
2、信號損耗低、中繼距離長
目前的實用光纖均采用純凈度很高的石英(SiO2)材料,在光波長為1550nm附近,衰減可減至0.2dB/KM,已接近理論極限。因此,它的中繼距離可以很遠(yuǎn)。若配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送與光接收設(shè)備,可使其中繼距離達數(shù)百公里以上。這是傳統(tǒng)的電纜(1.5km)、微波(50km)等根本無法與之相比擬的。因此光纖通信特別適用于長途一、二級干線通信,或綜合布線的主干鏈路。(右圖:光纖作為主干鏈路在實際工程中的應(yīng)用)
3、不受電磁波干擾,保密性好
因為光纖為非金屬的介質(zhì)材料,因此它不受電磁波的干擾。光波在光纖中傳輸時只在其芯區(qū)進行,基本上沒有光“泄露”出去,因此其保密性能極好。
4、線徑細(xì)、重量輕
由于光纖的直徑很小,只有0.1mm左右, 因此制成光纜后,直徑要比電纜細(xì),而且重量也輕。因此,便于制造多芯光纜。
5、光纖的材料主要是石英(二氣化硅),地球上有取之不盡用之不竭的原材料。
但是,光纖傳輸相對銅纜傳輸也有其很重要的缺陷。主要表現(xiàn)在如下幾點:
1、光纖質(zhì)地脆弱,機械強度差。我們都知道,光纖的主要材料是純凈度很高的石英(SiO2),也就是玻璃纖維,又由于其芯徑小,所以在受到外力情況下很容易折斷,影響數(shù)據(jù)傳輸。
2、光纖的切斷與端接困難。光纖在切斷與端接時,都必須借助于專用的工具與經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練的專業(yè)工程人員,而且切斷與熔接的設(shè)備價格昂貴,一臺光纖熔接機少則幾萬,多則十幾萬甚至幾十萬,這對一般的中小布線公司也是一筆很大投資。
3、光纖分路、耦合不靈活。光纖在分路是過程麻煩且需要專用設(shè)備,而且耦合時,也要考慮單模多模的不同,各種各樣的接口及耦合器的不同。而銅纜可以一直向下兼容,基本上都可以采用RJ45端口。
從以上光銅傳輸?shù)膬?yōu)缺點來看,光纜適合于長距離、大容量數(shù)據(jù)的傳輸。所以對于中國電信,聯(lián)通等信息服務(wù)提供商來說,是不錯的選擇,也是必須的選擇。因為,對于這些信息服務(wù)提供商來說,光纖傳輸具有明顯傳輸優(yōu)勢,因為雙絞線的傳輸距離局限在100米范圍內(nèi)。
但是,對于短距離內(nèi)的傳輸,也就是一般的大樓、各種辦公場所或者數(shù)據(jù)中心來說,銅纜傳輸也具有不可替代的作用,也有其明顯的優(yōu)勢。
1,一般的大樓綜合布線,其水平距離超過90米的不多,即使有超過90米的水平距離的,也可以設(shè)置多個弱電間來解決。所以,我們縱觀目前及可預(yù)見不同樣可以采用各種光纖,但是,從成本,管理以及目前的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接口(一般電腦還不具備光纖接口)狀況來看,光纖處于明顯的劣勢。
2,傳輸?shù)膸捙c速率來說。光纖不管從帶寬或者傳輸速率,確實是優(yōu)于銅纜,不過最近幾年高帶寬的銅纜不斷推出,不管是商業(yè)大樓,還是政府行政大樓,還是數(shù)據(jù)中心,對于傳輸1000Mbps,萬兆甚至是更高速率的信息傳輸,銅纜已經(jīng)完全可以滿足,光纖僅僅作為主干線路部分使用。
3、對于光纖的抗干擾性,保密性好的特性,銅纜雙絞線同樣具有相應(yīng)的產(chǎn)品。各廠家推出了各種屏蔽雙絞線,包含有超5類-7類,屏蔽形式有鋁箔總屏蔽,鋁箔對對屏蔽,鋁箔總屏蔽+鋁箔對對屏蔽,銅絲網(wǎng)總屏蔽+鋁箔對對屏蔽。很好地解決了各種不同場所抗干擾的問題,達到了信號傳輸?shù)母咭?。比如工廠的生產(chǎn)場地、屏蔽機房、機場、醫(yī)院、政府機關(guān)、軍事機關(guān)、銀行、金融機構(gòu)、自用辦公樓、緊密實驗室等對傳輸性能要求較高的地方,甚至某些涉及到商業(yè)秘密的場合。(右圖:屏蔽雙絞線在工程中的應(yīng)用)
4,對維護與管理來說,銅纜傳輸也是同樣優(yōu)于光纜傳輸。如銅纜的模塊端接,水晶頭制作以及與設(shè)備的端口連接,都是十分簡單容易的。而光纖的切斷,熔接,與設(shè)備接口連接(一般情況下還得進行一次光電轉(zhuǎn)換才能接入電腦通訊)都要復(fù)雜和麻煩得多。而且光纖設(shè)備對于環(huán)境的要求也很高,尤其是空氣無處不在的灰塵,時時威脅著光纖信號的傳輸。
5,光纖價格昂貴,如果以室內(nèi)4芯多模光纜與六類非屏蔽雙絞線相比較,相同線纜長度,光纜價格是銅纜的5-6倍以上,有時甚至更高。另外,光纜傳輸?shù)钠渌硬寮餐瑯觾r格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于銅纜傳輸?shù)慕硬寮?,如耦合器,光纖尾纖,光纖跳線,光端機。所以,從成本上來說,銅纜傳輸要大大優(yōu)于光纜的傳輸。
四、總括
綜上所述,除了那些需要提供超大帶寬與超遠(yuǎn)距離的信息服務(wù)提供商采用光纜傳輸具有明顯的優(yōu)勢外,在一般的綜合布線中,在目前及可以預(yù)見的未來,光銅并進還是會繼續(xù)下去。尤其是在大樓及數(shù)據(jù)中心的綜合布線中,銅纜中的主要 傳輸介質(zhì)雙絞線,還是占據(jù)著主要市場的份額。對于高帶寬的屏蔽雙絞線(如6A類屏蔽雙絞線、7類屏蔽雙絞線),筆者認(rèn)為還有其大展身手的時候,畢竟,它不僅具有相對于光纜的價格優(yōu)勢,而且也提供了高速的傳輸速率,良好的抗干擾能力。所以,光進銅退對于綜合布線行業(yè)來說,僅僅是個口號而已,與目前的現(xiàn)實狀況還相距甚遠(yuǎn)。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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