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如何编制光纤产品清单(局域网篇)

2011-06-07美国康宁公司MatthewMiller著

智能建筑与智慧城市 2011年8期
关键词:铠装研磨光缆

文|美国康宁公司 Matthew Miller著 姚 鹏 译

正所谓“条条道路通罗马”,对网络设计和系统安装来说,满足同一规格要求不止有一种解决方案。正因为如此,使得编制产品清单这一环节愈发凸显其灵活多变、耐人寻味的特性。不过,只要深谙光纤基本器件和具体性能要求,无论是谁,都能够简单快捷地编制出产品清单,从而抓住随时出现的商业机会。

应用环境

首要前提是了解清楚系统网络所处的应用环境。可以从以下几个问题入手:

(1)该网络所设计的长期服务目标是什么?

(2)是新建一个从基础设施而起的网络,还是对现有网络进行搬迁、扩容及改造?

(3)空间环境的大小是否存在限制?

(4)采用现有技术还是新技术?

(5)在哪些方面有预算限制?

(6)项目所要求的时间节点?

(7)用户对网络如何安装有何特定要求?

(8)网络所要求的当前带宽和未来10年的带宽各是多少?

以上问题将决定最终选材。

光纤类型

光纤分为单模和多模两大类。TIA 568C.3建议采用单模色散非位移光纤和多模50μm/62.5μm两种芯径光纤。50μm多模光纤有两大类:普通光纤和激光优化光纤。对于现有基础网络中的移动、扩容和变更,TIA 568C.3不允许混用不同类型的光纤或部分升级原有光纤系统。基于该准则,系统网络的一致性成为一项至关重要的长期指标。新建网络基础设施的设计要求必须满足当前和未来应用需求,必须要求采用更高性能的光纤。在两种情况下光纤已指定选型:一是已购买系统设备;二是项目之初已充分了解系统设备。

在TIA 568C.3中,多模光纤是按照带宽承载能力以OM来命名分类的,分别是OM1光纤,OM2光纤以及OM3/OM4光纤。光纤的等级越高则带宽越高。TIA 568C.3所定义的单模光纤以OS命名分类,分为OS1/OS2。另外,TIA 568C.3定义了光纤的最大衰减和最大模式带宽的具体数值。

其次,成本考虑。单模光纤收发器远贵于多模光纤器件。除非系统设备指定采用单模,否则将花费较大开销,因此必须在性能和成本两方面做出平衡。虽然单模光纤系统具备无限的扩展能力,但具有成本效益的多模光纤解决方案,对于当前和不久将来的应用领域,是能够完全胜任的。值得一提的是,OM3/OM4光纤可用于廉价的多模光纤收发器且具备高带宽能力。

最后,网络覆盖。单模光纤在长距离传输中具备优势,而多模光纤适用于短距离场合,因此应当基于网络需求,灵活组合单/多模光纤。针对当前网络,单模光纤多用于园区主干,多模光纤多用于建筑物主干。

纤芯数量

要确定光缆中的纤芯数量,首要考虑网络的拓扑结构和应用环境,以及线缆路由和桥架走向在哪里,冗余要求是什么,审视当前形势,并研究网络未来所需要具备的能力。一个设计精良的系统可以持续运行20~25年,可通过预留纤芯这种简便而经济的方式,实现冗余以备日后扩容之需。一般而言,光缆芯数从6或12的倍数开始,可多达144芯或288芯。选定实际数量时,尽量向上取到标准芯数,不失为一种明智之举。虽说技术上完全能够做到线缆纤芯的定制化,但从备货、生产等若干环节来看,往往造成交货时间延后且成本提升。

光缆类型

光缆选型一定是基于工作环境和应用需求的。有三种基本类型可供选择:室内光缆、室外光缆和室内/外通用光缆。室内光缆不能用于室外,是因为线缆外护套不具有防止紫外线能力,且会在长期光照环境下降解,另外也不具有防水功能。基于美国国家电气规程指导方针,在室内距离大于50英尺的情况下,不适用室外光缆,而应当采用室内光缆,是因为室外光缆在室内环境若遭遇燃烧,将产生大量有害气体和烟雾。室内/外通用光缆因具备室内应用的阻燃性能,可直接路由至各个区域。

在室内光缆中,紧套缓冲光缆是最合适不过了,因为它具备现场直接端接能力。在建筑物的竖井中布缆一定要选择Riser(垂直)级光缆,而在有人员活动的水平环境,则一定要选择Plenum(增压)级光缆。Plenum光缆因阻燃等级最高,可以取代Riser光缆。另外,从电导性来说,Plenum光缆和Riser光缆都具有金属和非金属两种类型。

再次重点强调一下,一旦敷设环境由室外转换到了室内,且长度超过50英尺,一定要将室外光缆转接为室内光缆。

在现场面对由250μm光纤所组成的松套光缆,一样可以采用现场端接方式,只需要一个缓冲套管的分支套件,即可采用与900μm光纤一样的方式便捷安装接头。注意分支套件分为室内和室外两种类型,确保适用环境。

非金属铠装光缆

铠装光缆仍然基于应用环境来决定是否选用。在可能遭受恶劣因素影响的环境,诸如碾压、啮齿类动物干扰或者需要一种特别保护时,铠装光缆是一种理想之选。接下来就是确定铠装光缆的类型。传统的金属铠装光缆已经走向没落,取而代之的是非金属铠装光缆,因其结构没有任何金属,可免去接地环节且具有轻型的特点。当然,需要抵抗更大压力时,金属铠装光缆中的联铠光缆是不错的选择。采用铠装光缆时,无需穿管。如图1所示。

图1

端接方式

光纤端接方式受诸多因素影响。如果成本优先,则选用初始价格低廉的树脂/研磨型光纤接头,只要做好了定期补货准备,并拥有一支经验丰富、训练有素的安装队伍。另一方面,对于没有现场端接经验的团队而言,尤其是身处狭小拥挤环境中,就需要更好的选择。这基于两个重要原因:其一是工程人员为熟悉树脂/研磨型接头的现场端接方法,满足产品技术要求,而花费大量时间;其二是为摆放树脂/研磨型接头的制作套件,诸如研磨砂纸、环氧树脂等端接的工具,施工现场必须准备一个足够大的空间。

如果时间优先,则无树脂/研磨接头应该是最佳选择。这种接头的光纤端面已在工厂完成研磨,并且现场所用的工具包使安装简单易行。这种小巧的安装工具不仅保证快速安装,而且提供实时的可视化监测,确保零返工。无树脂/研磨接头与树脂/研磨型接头相比,初始投资成本可能大一点,却省去了繁琐的补货,且安装时间大大缩短。

光纤熔接

如果您已经拥有光纤熔接机,无疑选用尾纤熔接方式。因为尾纤一端的接头由工厂完成端接,因此最大限度地保证了高品质。需要注意,这种方式的适用范围是宽敞的摆放和操作空间,周边环境干扰少。

如果要在一个狭小空间熔接或没有现成的外接电源供熔接机使用,则情况将变得非常困难。如果您没有自己的光纤熔接机,即使可以租用熔接设备,也将是一笔不小的投资。另外,别忘了采用熔接方式,您还需要购买诸如熔接盘以及热缩套管等相关保护熔接点的相关部件。特别是存放于熔接盘中的线缆必须保持松弛状态,要事先订购足够大的熔接盘。使用熔接机需要足够的训练,务必由经验丰富的人员使用。

连接器类型

最常见的连接器类型是SC、LC和ST。影响连接器选择的因素有很多:技术规格要求、设备端口密度、接口类型等。若要实现最大密度且节省空间,LC连接器是正确的选择,因为LC连接器的大小只有SC连接器的一半。双工的LC连接器可通过翻转套管的Trigger随意管理极性。

无树脂/研磨的LC光纤连接器

SC或ST连接器在没有密度要求的时候可以选用。SC连接器具有一个简单的推/拉式锁定结构且有单/双工形式供灵活选择。ST连接器通过螺旋弹簧结构保证连接器与适配器的有效固定,但只有单芯形式。因此,我们可以看出无树脂/研磨的LC光纤连接器所独有的优势所在。如图2所示。

图2

光纤配线硬件

在确定光纤硬件之前,请考虑系统网络的占用空间。若是狭小的封闭空间,我们推荐墙装式配线箱。如图3所示。

图3

如果有现成的机架或者说有足够的空间安装光纤,机架式配线箱因其坚固且操作方便成为最佳选择。机架式硬件有1U、2U、3U和4U可选择,1U等于1.75英寸。机架式硬件可支持多种光纤配线方式,诸如现场端接连接器方式、熔接方式或端接/熔接混用方式以及本文未提及的预连接系统MTPLC光纤转换模块方式。机架式硬件的光纤容量非常灵活,可支持从6芯到288芯。

无论选用何种配线箱还是任何的光纤端接方式,请不要忘记关注配线箱体内的光缆状态:一定要释放张力,且对金属铠装缆做好接地。

十大重点问题回顾

最后,通过10个问题来回顾编制产品清单的要点:

(1)什么是您最先需要和最为重要去做的事情?

(2)您的系统网络所处的应用环境是什么?

(3)您对系统网络的带宽性能和实现时间如何要求?

(4)您需要什么类型的光纤?

(5)您需要的光纤数量是多少?

(6)您需要室内光缆、室外光缆还是室内/外通用光缆?

(7)您需要非金属光缆还是金属铠装光缆?

(8)您选用的光纤端接方式是什么?

(9)您选择机架式安装还是墙装式配线箱?

(10)光纤硬件安装的位置抑或有特殊的环境要求?

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