自從上世紀(jì)七十年代末，光纖首次在國內(nèi)作為通信傳輸介質(zhì)以來，光纖鏈路以其高帶寬，低損耗，抗干擾，頻帶寬，傳輸距離長等優(yōu)點迅速替代了銅纜成為通信系統(tǒng)最重要的傳輸介質(zhì)。而隨著各種高帶寬的應(yīng)用越來越多，綜合布線的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不斷更新和提高，光纖鏈路對損耗，誤碼率，連接器件以及安裝工藝等質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格。為了滿足現(xiàn)有各種高速應(yīng)用和未來更高應(yīng)用的可擴(kuò)展性，特別是越來越多萬兆光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用， 以及40G/100G等高速應(yīng)用對光纖鏈路的品質(zhì)要求提出了更高的要求，如何保障光纖鏈路的可靠性成為通信系統(tǒng)面臨的首要問題。本文將從 系統(tǒng)高速鏈路的設(shè)計、安裝、測試三個方面分別談?wù)勅绾伪Ｕ细咚俟饫w鏈路的可靠性：

　　一，綜合布線的設(shè)計。

　　綜合布線的特點就是具有兼容性，開放性，靈活性，可靠性，先進(jìn)性和實用性。最初的綜合布線，沒有統(tǒng)一工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，大部分采用主流品牌廠商的設(shè)計建議和企業(yè)白皮書，或者參照其他類似建筑的設(shè)計，沒有針對不同建筑物的特點和應(yīng)用需要，施工中經(jīng)常存在障礙，系統(tǒng)建成后存在一定的局限性，甚至對應(yīng)用系統(tǒng)的正常使用以及以后升級擴(kuò)容造成影響。為了保護(hù)建筑投資者的利益，布線系統(tǒng)設(shè)計要有一定的前瞻性，應(yīng)該保證絕大多數(shù)的布線系統(tǒng)投入運(yùn)行后到質(zhì)保期限內(nèi)，不會因為正常應(yīng)用升級而被淘汰。一般來說，垂直光纖主干系統(tǒng)會經(jīng)過弱電井內(nèi)、管道、橋架等多種復(fù)雜環(huán)境且距離很長，而水平布線系統(tǒng)需要經(jīng)過天花板，管道或地板，布線系統(tǒng)的更換比較困難，成本也比較高。因此，選用合適的布線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)且能保證在要求的生命周期內(nèi)正常應(yīng)用非常重要，針對不同的建筑物，充分考慮現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)的需求，并為未來更高的應(yīng)用留有充足的余量。主要綜合布線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)如下所示：

ISO 11801:2002

信息技術(shù).用戶建筑群的通用布纜

ISO 24764:2010

信息技術(shù).數(shù)據(jù)中心用的通用布纜系統(tǒng)

EN50173

信息系統(tǒng)通用布線標(biāo)準(zhǔn)

TIA-568-C

商業(yè)建筑電信布線標(biāo)準(zhǔn)

TIA-569-B

商業(yè)建筑電信布線安裝標(biāo)準(zhǔn)

TIA-606-A

商業(yè)建筑通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)管理規(guī)范

TIA-607-A

商業(yè)建筑物接地和接線規(guī)范

TIA-570-A

住宅電信布線標(biāo)準(zhǔn)

TIA-758-A

室外自有建筑電信布線標(biāo)準(zhǔn)

TIA-942-A

數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)

GB 50311-2007

綜合布線工程設(shè)計規(guī)范

GB 50174-2008

電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范

　　其次，在設(shè)計的時候，針對不同的建筑物，成本，傳輸距離，應(yīng)用帶寬，防護(hù)等級，升級擴(kuò)容等方面，選擇合適光纜類型。

　　按光在光纖中的傳輸模式，可以分為多模光纖(Multi-Mode Fiber，簡稱MMF)和單模光纖(Single Mode Fiber，簡稱SMF)。多模光纖是多路徑傳輸，存在模間色散，因而限制了多模光纖的模式帶寬。雖然多模光纖傳輸距離短，但是可以支持高速數(shù)據(jù)傳輸，并且對兩端有源的發(fā)射和接收設(shè)備要求較低，整套系統(tǒng)成本相對較低，廣泛應(yīng)用于傳輸距離要求短，高帶寬，鏈路數(shù)量較多的LAN和SAN網(wǎng)絡(luò)。2002年6月IEEEE頒布了802.3ae的10Gbps以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，同年9月ISO 11801率先將多模光纖分為OM1，OM2，OM3。OM1為62.5um光纖，主要支持傳統(tǒng)應(yīng)用和短距離千兆鏈路。OM2為50um光纖，主要支持傳統(tǒng)應(yīng)用和最遠(yuǎn)500米的千兆鏈路。隨著科技的進(jìn)步和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的快速提升，千兆網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)跟不上需求，越來越多的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)升級到萬兆網(wǎng)絡(luò)甚至更高。2003年，Intel推出了第一款萬兆接口網(wǎng)卡，萬兆到桌面或數(shù)據(jù)中心應(yīng)用已經(jīng)成為更多用戶的選擇。為了滿足10Gbps的需要，OM3光纖在設(shè)計上通過了光帶寬差模延遲(DMD，即Differential Mode Delay)測試，相比較普通光纖最遠(yuǎn)82米的萬兆傳輸距離，OM3可以最遠(yuǎn)支持300米的傳輸距離，可以滿足建筑內(nèi)的光纖布線要求。2010年6月，IEEE通過了802.3ba標(biāo)準(zhǔn)，即40G/100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。使用并行光學(xué)技術(shù)，OM3光纖可以通過單向4通道，雙向8通道的方式實現(xiàn)40Gbps傳輸;單向10通道，雙向20通道的方式實現(xiàn)100Gbps的傳輸。雖然2009年8月, TIA標(biāo)準(zhǔn)委員會表決通過了新的EIA/TIA492AAD定義的多模光纖標(biāo)準(zhǔn), 即業(yè)界普遍關(guān)心的OM4多模光纖。但是其指標(biāo)要求和測試是比較復(fù)雜，歷經(jīng)四年的時間才通過，并且制造成本相對于OM3要高出至少50%。OM4應(yīng)用的主要對象是下一代數(shù)據(jù)中心，支持高速以太網(wǎng)(Ethernet)，光纖通道(FC)和光纖互聯(lián)(OIF)。同時在萬兆系統(tǒng)中，最遠(yuǎn)可以傳輸550米，就可以用于中等距離的園區(qū)主干和超長距離的建筑物主干。在數(shù)據(jù)中心設(shè)計中，在100米的距離內(nèi)，可以支持更高速(40G和100Gbits/s 以太網(wǎng)，16G和32Gbits/s光纖通道)的數(shù)據(jù)傳輸要求。OM4超過2倍于OM3的模式帶寬，可以給設(shè)計人員更大的空間，施工和設(shè)計時就可以有更大的冗余。

速率

IEEE

名稱

類型

鏈路損耗

（dB）

模式帶寬（MHz.km）

最大傳輸距離（m）

1G

802.3z

1000BASE-SX

OM1*

3.2

500

220

OM2

3.9

500

550

10G

802.3ae

10GBASE-SR

OM3

2.6

2000

300

OM4

2.9

4700

400*（550）

40G

802.3ba

10GBASE-SR4

OM3

1.9

2000

100

OM4

1.5

4700

150

100G

802.3ba

10GBASE-SR10

OM3

1.9

2000

100

OM4

1.5

4700

150

　　OM1*：使用850nm光源，模式帶寬僅為160 MHz.km。

　　400*：雖然理論上OM4支持10G達(dá)550米，但I(xiàn)EEE802.3正式表示OM4支持400米的10G應(yīng)用

　　單模光纖的纖芯只有9um，使用單一模式路徑進(jìn)行傳輸，不存在模間色散，模式帶寬相對要高很多，傳輸距離長，適用于城域網(wǎng)或其他長距離傳輸要求的通信網(wǎng)絡(luò)。單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好，但是光纖芯徑太小，較難控制光束傳輸，故需要極為昂貴的激光作為光源體，光端機(jī)的價格較高，因此整套系統(tǒng)成本是多模的3倍左右。單模光纖主要分為OS1和OS2兩種。OS1是普通單模光纖，OS2是低水峰單模光纖，消除了玻璃纖維中的OH離子，降低了光纖在1380左右波段的衰減。OS2光纖的成本比OS1高出1倍左右。

　　除了光纜本身的損耗，直接影響光纖鏈路性能的還有連接器和熔接點。常見的連接器類型很多，可以按照有源設(shè)備光端口類型選擇(如LC,SC,ST,FC等)，也可以按照高密度的特點選擇(如2芯或4芯的MTRJ，8芯或12芯的MTP)。TIA-568-C.3附錄對連接器，適配器和光纜組件提出了互配性要求(FOCIS)和最低性能要求。多模使用850 ± 30nm 和1300 nm ± 30 nm波長，單模使用1300 ± 30nm 和1550 nm ± 30 nm波長進(jìn)行分組檢測。規(guī)定了一個適配器連接點(含2個連接器，1個適配器)最大插入損耗不得超過0.75dB;多模狀態(tài)下，最小回波損耗20 dB;單模狀態(tài)下，最小回波損耗26 dB(CATV要求55dB);一個熔纖連接點最大插入損耗不得超過0.3 dB。

　　最后還要考慮光纜的應(yīng)用場合，如室內(nèi)光纜和室外光纜，預(yù)連接光纜和熔接式光纜;光纜的結(jié)構(gòu)，如緊套型光纜和松套型光纜;光纜的UL阻燃等級，如增壓級CMP，干線級CMR，商用級CM等;光纜的保護(hù)材質(zhì)，如聚乙烯PE材質(zhì)，低煙無鹵LSZH材質(zhì)，金屬鎧裝外護(hù)套等。光纜的分類很多，在這里就不一一贅述了，可以根據(jù)實際應(yīng)用的場合與需求進(jìn)行綜合考慮。

　　要保證光產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性，設(shè)計階段需要評估各個廠家第三方機(jī)構(gòu)的鏈路測試報告如信息產(chǎn)業(yè)部，美國ETL或UL認(rèn)證等。設(shè)計時盡可能減少不必要的連接點，或者使用光纖預(yù)連接系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的現(xiàn)場光纖熔接保障連接點的性能。適配器需要提供成品的外觀，兼容性和損耗的檢測;跳線和尾纖提供需要提供3D幾何尺寸和損耗的檢測報告等要求，初期的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑u估對防范后期的質(zhì)量風(fēng)險具有非常重要的意義。