從綜合布線的角度看“光進(jìn)銅退”

文│德特威勒電纜系統(tǒng)（上海）有限公司

1 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(gè)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(jìn)銅退”，鼓吹光纜即將替代銅纜，鼓吹每個(gè)家庭，每個(gè)辦公室，甚至只要有信息接入點(diǎn)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)，各種各樣的通信場所光纖就會(huì)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(huì)占據(jù)著絕對大的比例呢？但筆者卻認(rèn)為不然，至少從綜合布線的角度來看，并不是如此。

2 光、銅纜的發(fā)展

對事物要進(jìn)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(hào)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)?類線，到傳輸帶寬為1M，傳輸速率為4Mbps的2類線；從傳輸帶寬只有16M/20M的3類/4類線，發(fā)展到曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)，讓人振奮的帶寬可達(dá)100M的5類線；從目前已經(jīng)慢慢退出市場的帶寬達(dá)到100M，傳輸速率可達(dá)1000Mbps的超5類，發(fā)展到目前市場主流通信介質(zhì)，帶寬可達(dá)250M，傳輸速率可達(dá)萬兆的6類線；再從帶寬可達(dá)500M的6A類雙絞線，到帶寬更高的帶寬達(dá)到600M、800M、1000M甚至1500M的7類、7A類與瑞士德特威勒公司的8類雙絞線。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，猶如一部通信的發(fā)展史，他們不僅僅為當(dāng)時(shí)的社會(huì)通信提供了巨大的幫助，同時(shí)也推動(dòng)著當(dāng)時(shí)的通信進(jìn)步。當(dāng)然，通信信息量不斷增大的需求，也直接推動(dòng)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(huì)進(jìn)步緊密相連的，一項(xiàng)重大的技術(shù)突破會(huì)推動(dòng)社會(huì)某一領(lǐng)域的突變。

與銅纜相比，光纜的發(fā)展史就要短暫得多。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(diǎn)公司建成光通信實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yùn)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27km。1985年，日本建設(shè)貫通全國長達(dá)3400km的光纜線路網(wǎng)。1986年，英國——比利時(shí)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，長達(dá)6500km。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(yùn)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4700km。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，同樣是給通信與社會(huì)進(jìn)步提供了巨大的推動(dòng)作用。

3 實(shí)際應(yīng)用中的光、銅比較

在目前的實(shí)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、通信容量大

光纖可利用的帶寬約為50000GHz，1987年投入使用的1.7Gbps光纖通信系統(tǒng)，一對光纖能同時(shí)傳輸24192路電話，2.4Gbps系統(tǒng)能同時(shí)傳輸30000多路電話。

（2）信號(hào)損耗低、中繼距離長

目前的實(shí)用光纖均采用純凈度很高的石英材料，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(dá)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。

（3）不受電磁波干擾，保密性好

因?yàn)楣饫w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(shí)只在其芯區(qū)進(jìn)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，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(diǎn)：

（1）光纖質(zhì)地脆弱，機(jī)械強(qiáng)度差。我們都知道，光纖的主要材料是純凈度很高的石英，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(shí)，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(jià)格昂貴，一臺(tái)光纖熔接機(jī)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。光纖在分路時(shí)過程麻煩且需要專用設(shè)備，而且耦合時(shí)，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(diǎn)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(cuò)的選擇。因?yàn)椋瑢τ谶@些信息服務(wù)提供商來說，光纖傳輸具有明顯的傳輸優(yōu)勢，因?yàn)殡p絞線的傳輸距離局限在100m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90m的不多，即使有超過90m的水平距離的，也可以設(shè)置多個(gè)弱電間來解決。所以，我們縱觀目前可以采用的各種光纖，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）從傳輸?shù)膸捙c速率來說，光纖確實(shí)是優(yōu)于銅纜，不過最近幾年高帶寬的銅纜不斷推出（德特威勒公司的7A類雙絞線，帶寬高達(dá)1500MHz，已于2008年應(yīng)用于瑞士聯(lián)邦大廈），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)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。德特威勒公司具有各種屏蔽雙絞線，包含有超5類到7A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(dá)到了信號(hào)傳輸?shù)母咭蟆１热绻S的生產(chǎn)場地、屏蔽機(jī)房、機(jī)場、醫(yī)院、政府機(jī)關(guān)、軍事機(jī)關(guān)、銀行、金融機(jī)構(gòu)、自用辦公樓、緊密實(shí)驗(yàn)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。

（4）對維護(hù)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(jìn)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，尤其是空氣中無處不在的灰塵，時(shí)時(shí)威脅著光纖信號(hào)的傳輸。

最后，光纖價(jià)格昂貴，如果以室內(nèi)4芯多模光纜與6類非屏蔽雙絞線相比較，相同線纜長度，光纜價(jià)格是銅纜的5～6倍以上，有時(shí)甚至更高。另外，光纜傳輸?shù)钠渌硬寮膬r(jià)格也同樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于銅纜傳輸?shù)慕硬寮珩詈掀鳌⒐饫w尾纖、光纖跳線、光端機(jī)。所以，從成本上來說，銅纜傳輸要大大優(yōu)于光纜的傳輸。

4 結(jié)束語

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(jìn)還是會(huì)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、7A類屏蔽雙絞線），筆者認(rèn)為還有其大展身手的時(shí)候，畢竟，它不僅具有相對于光纜的價(jià)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(jìn)銅退對于綜合布線行業(yè)來說，僅僅是個(gè)口號(hào)而已，與目前的現(xiàn)實(shí)狀況還相距甚遠(yuǎn)。