自從上世紀(jì)七十年代末，光纖首次在國(guó)內(nèi)作為通信傳輸介質(zhì)以來(lái)，光纖鏈路以其高帶寬，低損耗，抗干擾，頻帶寬，傳輸距離長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)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(lái)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(duì)損耗，誤碼率，連接器件以及安裝工藝等質(zhì)量要求也越來(lái)越嚴(yán)格。為了滿(mǎn)足現(xiàn)有各種高速應(yīng)用和未來(lái)更高應(yīng)用的可擴(kuò)展性，特別是越來(lái)越多萬(wàn)兆光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用， 以及40G/100G等高速應(yīng)用對(duì)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(wèn)題。本文將從 系統(tǒng)高速鏈路的設(shè)計(jì)、安裝、測(cè)試三個(gè)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(jì)。

　　綜合布線的特點(diǎn)就是具有兼容性，開(kāi)放性，靈活性，可靠性，先進(jìn)性和實(shí)用性。最初的綜合布線，沒(méi)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(jì)建議和企業(yè)白皮書(shū)，或者參照其他類(lèi)似建筑的設(shè)計(jì)，沒(méi)有針對(duì)不同建筑物的特點(diǎn)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(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的正常使用以及以后升級(jí)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(jì)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(huì)因?yàn)檎?yīng)用升級(jí)而被淘汰。一般來(lái)說(shuō)，垂直光纖主干系統(tǒng)會(huì)經(jīng)過(guò)弱電井內(nèi)、管道、橋架等多種復(fù)雜環(huán)境且距離很長(zhǎng)，而水平布線系統(tǒng)需要經(jīng)過(guò)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(jì)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(duì)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(lái)更高的應(yīng)用留有充足的余量。主要綜合布線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如下所示：

　　其次，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，針對(duì)不同的建筑物，成本，傳輸距離，應(yīng)用帶寬，防護(hù)等級(jí)，升級(jí)擴(kuò)容等方面，選擇合適光纜類(lèi)型。

　　按光在光纖中的傳輸模式，可以分為多模光纖(Multi-Mode Fiber，簡(jiǎn)稱(chēng)MMF)和單模光纖(Single Mode Fiber，簡(jiǎn)稱(chēng)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(duì)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(duì)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(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)升級(jí)到萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)甚至更高。2003年，Intel推出了第一款萬(wàn)兆接口網(wǎng)卡，萬(wàn)兆到桌面或數(shù)據(jù)中心應(yīng)用已經(jīng)成為更多用戶(hù)的選擇。為了滿(mǎn)足10Gbps的需要，OM3光纖在設(shè)計(jì)上通過(guò)了光帶寬差模延遲(DMD，即Differential Mode Delay)測(cè)試，相比較普通光纖最遠(yuǎn)82米的萬(wàn)兆傳輸距離，OM3可以最遠(yuǎn)支持300米的傳輸距離，可以滿(mǎn)足建筑內(nèi)的光纖布線要求。2010年6月，IEEE通過(guò)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(guò)單向4通道，雙向8通道的方式實(shí)現(xiàn)40Gbps傳輸;單向10通道，雙向20通道的方式實(shí)現(xiàn)100Gbps的傳輸。雖然2009年8月, TIA標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)表決通過(guò)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(cè)試是比較復(fù)雜，歷經(jīng)四年的時(shí)間才通過(guò)，并且制造成本相對(duì)于OM3要高出至少50%。OM4應(yīng)用的主要對(duì)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(shí)在萬(wàn)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(zhǎng)距離的建筑物主干。在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)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(guò)2倍于OM3的模式帶寬，可以給設(shè)計(jì)人員更大的空間，施工和設(shè)計(jì)時(shí)就可以有更大的冗余。

　　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(duì)要高很多，傳輸距離長(zhǎng)，適用于城域網(wǎng)或其他長(zhǎng)距離傳輸要求的通信網(wǎng)絡(luò)。單模光纖對(duì)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(jià)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(diǎn)。常見(jiàn)的連接器類(lèi)型很多，可以按照有源設(shè)備光端口類(lèi)型選擇(如LC,SC,ST,FC等)，也可以按照高密度的特點(diǎn)選擇(如2芯或4芯的MTRJ，8芯或12芯的MTP)。TIA-568-C.3附錄對(duì)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(zhǎng)，單模使用1300 ± 30nm 和1550 nm ± 30 nm波長(zhǎng)進(jìn)行分組檢測(cè)。規(guī)定了一個(gè)適配器連接點(diǎn)(含2個(gè)連接器，1個(gè)適配器)最大插入損耗不得超過(guò)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(gè)熔纖連接點(diǎn)最大插入損耗不得超過(guò)0.3 dB。

　　最后還要考慮光纜的應(yīng)用場(chǎng)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(jí)，如增壓級(jí)CMP，干線級(jí)CMR，商用級(jí)CM等;光纜的保護(hù)材質(zhì)，如聚乙烯PE材質(zhì)，低煙無(wú)鹵LSZH材質(zhì)，金屬鎧裝外護(hù)套等。光纜的分類(lèi)很多，在這里就不一一贅述了，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的場(chǎng)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(jì)階段需要評(píng)估各個(gè)廠家第三方機(jī)構(gòu)的鏈路測(cè)試報(bào)告如信息產(chǎn)業(yè)部，美國(guó)ETL或UL認(rèn)證等。設(shè)計(jì)時(shí)盡可能減少不必要的連接點(diǎn)，或者使用光纖預(yù)連接系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)光纖熔接保障連接點(diǎn)的性能。適配器需要提供成品的外觀，兼容性和損耗的檢測(cè);跳線和尾纖提供需要提供3D幾何尺寸和損耗的檢測(cè)報(bào)告等要求，初期的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑u(píng)估對(duì)防范后期的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)具有非常重要的意義。