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1、光纤到桌面已经是物美价廉了作者：Dave Cook, Tia Fiber Optics LAN Section按照通常的看法，光纤到桌面（FTTD）要在“若干年后”才能物美价廉。然而，承包商、系统设计师和施工者却证实了光纤到桌面在很多情况下已经做到了物美价廉。不仅光纤系统所需的初装成本通常不到铜线系统的20。而且，在某些情况下，光纤的价格与铜线的价格相同甚至更便宜。另外，光纤用户可以长期受益于光纤光缆带来的好处高带宽、易扩容以及在1015年网络寿命期内很低的维护费用。为什么非屏蔽双绞线（UTP）电缆仍然占据着主导地位？也许引入光纤的最大障碍就是人们的认知程度。尽管建筑物内部的主干线普遍采用的是
2、多模光纤（MMF），但终端用户进行水平布线时，通常会选择传统的铜线而不对关于光纤的新信息进行考察。一旦用户接受了更好的培训，他们就更容易选择安装光纤到桌面系统，尤其是认识到使用光纤可以无缝地过渡到下一代网络，而且可以支持未来的宽带应用。与几年前相比，光纤光缆的价格降低了，电子器件的价格也下调了，光纤系统的安装也更简单方便，降低了劳动成本。并且许多新产品的使用也推动了光纤的部署，降低了系统的整体成本。这些产品包括：小封装连接器和介质转换器。就小封装连接器提高了端口密度。借助介质转换器，可以继续使用传统的电设备，直到这些设备被淘汰。网络设计师也正在学习如何更好地利用光纤带宽大、损耗低的优点来开发更
3、合理的光纤布线结构，例如集中式布线结构。62.5/125m多模光纤（MMF）在速率达到吉比特时可以传输300m以上的距离，50/125m多模光纤则可传输500m以上的距离。下一代针对激光光源优化的50m多模光纤可以支持10Mbit/sec到10Gbit/sec的应用，同时可以传输600m的距离。与之相比，超5类和6类非屏蔽双绞线在速率达到1Gbit/sec时只能传输100m的距离。最后，用户使用符合TIA/EIA785新标准(该标准专为短波长快速以太网制定)的100BaseSX产品，可以低成本、无障碍地从10Mbit/sec光纤以太网升级到100Mbit/sec光纤快速以太网。通过采用价格低廉
4、、波长为850nm的短波长LED等光电器件，用户可以在速率达到100Mbit/sec时实现300m距离的传输，并可以具有自动协商和并行检测功能，同时保证与旧的10Mbit/sec光纤以太网中电子器件的互通性。成本评估选择光纤的另一主要原因是：安装新等级的非屏蔽双绞线电缆的成本和复杂性一直在增加。超5类和6类电缆及器件的价格都十分昂贵。而且要得到系统最大的吞吐率需要掌握极其精确的安装技术，还需要经过专门调试的测试设备。与之相比，光缆具有更高的容忍度，而且不受电磁干扰、射频干扰以及串话干扰。光纤还具有线径细、重量轻、更易测试等优点。当评估结构化布线系统的初始安装成本时，许多专家都以每埠成本作为评估
5、的重要指针。这一标准考虑了两种系统不同的应用范围，非屏蔽双绞线系统和光纤系统的设计形式通常是不同的。简单地将光纤与典型的铜线系统进行折算并不能提供准确的比较。非屏蔽双绞线网络典型的布线结构是分层星型结构和分布式结构，通常在建筑物的每一层都有多个通信机房。这种设计适合铜线系统，因为电缆传输距离有限，而电子器件的成本相对较低。一项研究表明，即便如此，通信机房的成本仍可能会超过30,000，尤其是通信机房通常需要专用的环境控制系统和不间断电源。如果采用分布式网络，交换端口的利用率只能达到70。而交换端口通常是结构化布线系统中最昂贵的器件之一，因此要尽可能减少不用的埠。如果采用集中式布线结构，那么采用
6、光纤系统是效率最高的。在光纤系统中，只要把电子器件放置在中央机房里，就可以大大减少通信机房和相关设备的数目，并极大地节省了所占的空间。由于多模光纤在大多数应用中可以传输300m或更长的距离，因而光纤可以采取集中式布线结构。又由于埠可以集中到一起，采用集中式布线结构还可以减少不用埠的数目。这种结构中交换端口的利用率可以达到90，这20的差距就意味着成本实实在在降低了。使用小封装连接器可以帮助提高光纤系统中端口的利用率。由于连接器的尺寸小，设计师可以将端口密度提高100。通常这种连接器比以前的连接器更容易装卸，从而极大缩短了安装的时间。为了继续利用已有的铜线交换埠和网卡，通常可以使用介质转换器，这
7、样在逐步升级网络时可以将光纤用到最需要的地方。那么谁会安装光纤到桌面呢?许多不同类型的公司都认识到光纤的经济性，正在安装光纤到桌面。这些公司处在很多行业，包括教育部门和制造业，他们都要求性能可靠，维护费用低并且可以扩容。教育部门学校从小学到大学都是光纤系统的最大支持者之一。由于升级设备的经费有限，管理者必须寻找可以在未来仍能很好适应学校网络需要的解决方案。这些“超级用户”正在实施一些要求更大带宽的应用，例如视频传输和多媒体检索。另外，即使是电子邮件这种很普通的应用也会消耗大量的带宽。Binghampton大学的系统规划主任称，该大学收到的电子邮件数量在三年里就翻了一番，1997年共有50，00
8、0封， 2000年时就达到了100，000封。许多网管员正在考虑这样一个问题，如果他们安装铜线，那么他们的网络在35年内就需要进行一次费用昂贵的升级。然而光纤可以提供更长的网络寿命，而且所花费用通常与铜线相同或者更少。Marty Crabill是Wire-to-Wire公司的总裁，他见证了许多教育机构放弃电缆而选择光纤的事例。他说，他们公司设计和安装的工程中有80的工程至少主干线铺设的是光纤，大约30的工程在水平布线时也采用了光纤。Cabrill称，他的客户并非一开始就考虑选择光纤，许多客户都认为铺设电缆是最经济的解决方案，当他们知道了超5类和6类所需的花费后，都会很吃惊地发现光纤是如此便宜。
9、Crabill说，一旦确信安装光纤的费用不到铜线的20后，10个中有7个客户会选择光纤。光纤可以提供稳定的传输质量和传输性能。安装新的光纤系统比安装新等级的铜线系统更加稳定，因为要实现铜线系统最大的吞吐率，就必须进行很精确的安装。2000年Crabill为Ohio Board of Regents设计安装了光纤系统，他们本来计划安装6类非屏蔽双绞线系统。然而该公司的管道空间有限，并且需要改善语音和数据传输。后来光纤到桌面的优越性能引起了董事会的关注，因为多模光纤可以解决他们的需求，而且花费与安装电缆一样，所以董事会选择在两栋大楼里安装50m多模光纤。其中一栋大楼有148个信息插座，另一栋则有5
10、0个。系统采用了集中式布线结构以减少通信机房的数目，同时还减少了维护网络的技术人员。Crabill还为圣约翰郡的公立学校区设计安装了光纤到桌面系统。该区有28个学校。Wire-to-Wire公司从1999年开始安装，至今已为25个学校设计了网络系统并完成22个学校的安装工作。圣约翰的学校想在每一间教室中都实现语音和视频传输，不过他们现有的网络不能提供足够大的带宽来支持这一设想。该区在准备升级时铺设的是支持10Mbit/sec的5类非屏蔽双绞线电缆，他们想利用原有的网络实现100Mbit/sec的速率，结果系统不能正常工作。尽管原有系统可以支持10Mbit/sec以太网，然而想用该系统支持100
11、Mbit/sec快速以太网，就不能保证合格的服务质量。由于光纤可以提供更纯净的信号，而且不会发生网络冲突，该学校区最终选择安装小封装光纤兼容系统，系统采用集中式布线的结构来减少通信机房的数目。制造业制造行业所处的环境与学校远远不同，安装光纤网络是因为光纤不受电磁辐射和射频辐射的干扰，而且可以传输很长的距离。Gleason工厂是一家齿轮技术公司，该厂就是由于这些原因最终铺设了光纤系统。Gleason制造用于生产、精加工以及测试齿轮的设备。公司的生产部门占地1,800,000平方英尺，而生产设备就占了700,000平方英尺的空间。公司准备升级原有的网络。20世纪80年代初，公司安装了同轴电缆以太网
12、来进行数据通信、物流、时间管理以及生产车间内机器的遥控操作。由于粗重的电缆占据了走线槽的大部分空间，而每一根主干电缆最多只能安装100个信息插座，要想更换原有网络中的设备非常困难。另外，公司还想利用企业商务软件来简化企业的运作。为了寻求最好的解决方案，网络设计师花了一年的时间来测试并审查不同的计划。最后他们确定安装铜线并不适合，因为电缆有限的接入距离将导致增加20多个通信机房既占用了宝贵的空间又增加了电子器件的费用。特别是环境中的电磁干扰很强，安装铜线系统必然会增加误码率并导致网速降低，而且随着网络速度的提高这个问题会越来越严重。网络设计师还考察了无线局域网（wireless LAN）技术。然
13、而，工厂中到处是金属设备和支架，这将阻碍无线传输。而且物理环境会不断改变，例如设备的移动以及起重机从一个地方滑动到另一个地方，都会不断改变工厂中射频干扰传输的方式。如果要保证全面覆盖，就需要大量的无线接入节点。最后，Gleason安装了光纤到机器的网络，其主干网为由24根多模光纤和单模光纤组成的千兆以太网。这一方案只需增加3个新的通信机房。光纤光缆支持100Mbit/sec的传输速率，通过介质转换器与3m内的工作站进行资料交换。主干线长约335m，而支线长约205m。成本评估模型为了帮助未来的用户在水平布线时可以比较光纤和铜线的价格，TIA光纤局域网部门（FOLS）与Pearson技术公司的员
14、工设计了一系列模拟场景以及成本评估模型，可以登陆FOLS的网站www.fols.org进行查询。综合应用这些工具，可以比较两类网络所需的费用，一种是水平布线为分层星型UTP，主干为光纤网络；另一种是采用集中式布线结构的全光纤网络，其中光纤接入到每一个桌面（见表1和表2）。表1、表2模型中建筑物为8层楼高，每层有48个埠，计算的是每埠成本。该模型计算了9种不同方案下采用不同元器件组合时所需的成本。模型是灵活可变的，用户可以带入实际的值进行比较，并进行成本评估。在很多情况下，初始安装费用已经不是安装光纤的障碍。实际上，任何的宽带应用甚至是电子邮件的迅速增加都意味着各方面的用户在铺设新网络或者升级时都应该认真考虑铺设光纤网络。 图1图2
