外部光纤电缆设计的考虑|光通信|康宁

可以肯定的是，终端用户主要关心的是光学性能峰值。客户对光通信业务的要求是低信号延迟和低衰减，满足这些光性能要求一直是当务之急。

防止信号丢失的一个很好的选择是松管设计。由于光纤没有明显的应变，而且通常非常能承受轴向力，松散的缓冲管电缆通常表现出最低的光衰减损失。

更低的损耗性能也可以通过升级到低损耗光纤，这是为更远距离的应用而设计的。一般来说，如果您的系统长度超过100公里，低损耗光纤值得评估，以节省整个系统的成本。

信号延迟，定义为信号进入一个系统直到它从该系统出来的时间，在光通信空间中可以用毫秒来量化。在大多数典型的系统中，延迟不是问题，并且必须满足满足网络性能的某个最小阈值。然而，在某些网络中，如果您试图比竞争对手更快地交付数据，那么较短的延迟可以提供竞争优势。高频股票交易就是一个很好的例子。在市场其他市场之前执行交易，这通常意味着在几毫秒内击败竞争对手，可以带来数百万美元的利润。

与松管设计相比，带状电缆的继承设计在延迟方面具有优势。在松管电缆设计中，多余的纤维长度允许纤维减少甚至消除张力对电缆的影响，因为纤维漂浮在缓冲管中。在典型的松套管设计中，多余的纤维长度通常占电缆总长度的2 - 8%。在典型的带状电缆中，有0到1%的多余纤维长度。

让我们来看一个例子，通过比较使用带状电缆或松管电缆的550公里网络段。对于一根松套管电缆，5%的多余光纤将导致飞行时间为2.826毫秒。对于带状电缆，飞行时间为2.697毫秒。这将提供0.129毫秒的延迟优势。如果您运行的是高速网络，那么少量的时间可能会产生巨大的影响。

随着服务提供商竞相满足对带宽密集型服务的需求，基于光纤的宽带和相关网络建设在全球范围内呈爆炸式增长。随着运营商开始在接入网中支持4G/5G和光纤入户，以及云服务提供商连接数据中心，对非常高纤维密度电缆的要求——其中光纤数量达到数千条——变得越来越普遍。

根据所需的纤维数量，关于最佳电缆系列的一般指南是，如果您的网络一般低于144根纤维，那么松套管可能是最好的选择。如果您的网络需要288根以上的光纤，丝带可能值得作为一种选择，因为它节省了拼接的时间(每个网络都是不同的，所以除了光纤数量之外，重要的是查看其他决策参数)。另一方面，微松管电缆可以作为桥接选择，你可以从较低的纤维数量(从12到288纤维)开始，然后一个适当设计的系统可以允许你在未来以最小的安装成本扩大规模(下文将详细介绍)。

有多种方法可以扩展你的网络，要么升级到更高的传输速度，要么增加更多的光纤。通常，利用未使用的光纤是最具成本效益的方法，也是供应过剩的原因。根据设施的技术升级时间表，从一开始就过量供应纤维可能是不可取的。但是应该根据需要灵活地分组和使用可用的纤维，并在未来添加额外的纤维，而不需要对整个基础设施进行重大的返工。通常情况下，康宁根据未来需求的不确定性，建议纤维设计的超额供应在25- 100%之间。对于松套管或带状电缆，这种方法没有真正的区别——只是在初始施工时添加更多的纤维。

对于微松管电缆微管系统，还有另外一种方法。一个例子是安装7路微管系统，而不是标准电缆。在第一个微管中，可以安装12-288纤维的微松管电缆。然而，您未来有可能安装多达6根288光纤电缆，使您的容量达到2016光纤总数。微松管电缆提供的即收即付模式提供了一个极好的低成本选择，可以将网络成本推迟到需要时，并允许您利用未来光纤的新进展。上一页的图显示了微松管电缆和微导管的各种配置，与最右边1 - 1 / 4英寸导管中的标准松管电缆相比。

电缆选择时要考虑的另一个因素是对部署速度的影响。通过更好的电缆接入和拼接方法节省时间，确实可以对整个网络部署产生实质性的影响。

一些较新的松套管电缆护套设计，不需要使用任何工具就可以直接剥离，每根电缆可以减少70%的电缆访问时间。如果您将节省的时间乘以每个接入点的电缆数量，那么您每天的工作效率可能会增加几个小时。

此外，随着纤维数量的增加，每个拼接点的拼接时间可以成为一个巨大的差异。带状电缆的一个特点是，纤维被精确地组织起来，以便于大量拼接或连接，这使得带状电缆的拼接过程比松套管电缆更快，因为您可以一次拼接12根纤维，而不是一次一根。这种优势转化为更少的安装时间、更少的安装人工成本，以及更少的紧急恢复时间。

作为一个例子，让我们看看拼接一个非常高纤维数的电缆。一般的经验法则是，单个拼接大约需要4分钟，而12根纤维质量融合拼接每根分别需要8分钟。对于一根带状电缆来说，拼接一根1728纤维的计数电缆(144个质量拼接)大约需要19个小时的稳定拼接。然而，在这个水平上拼接一根松散的管道电缆大约需要115个小时。如果你在网络中添加这些拼接计数，它等于时间和成本的巨大增加。尽管这些光缆数量对于大多数网络来说似乎是不可思议的，但正如我们已经注意到的，对光缆数量的需求是非常真实的，并且在不断增长。

无论厂外电缆安装得多好，都有可能出现故障。埋地电缆可能被土方设备切断，架空电缆可能被倒下的树木损坏。一旦出现计划外的网络停机，您的首要任务是恢复对电缆的服务，并尽快进行恢复，以便将对客户的影响降到最低。

我们已经注意到带状电缆在紧急恢复中的好处。按照上面的标准，一根144纤的松套管电缆大约需要10小时，一根144纤的带状电缆大约需要1.6小时。规划紧急恢复时的另一个考虑因素是，使用松套管电缆时，可以比使用带状电缆更精确地根据流量优先级识别和拼接最关键的光纤。

聪明的网络规划者确保他或她拥有额外的光纤，不仅为未来的可伸缩性扫清了道路，而且还在紧急情况下提供了帮助。所有的电缆都应该有备用的纤维，特别是因为与安装或修复成本相比，纤维是非常便宜的。有了备用的光纤，就可以很容易地切换光纤来恢复工作。

最后一个值得一提的方面是电缆的可用性和适用于不同应用的适当光纤。微松管电缆专门设计用于微导管，因此没有铠装电缆选项。用于高性能应用的光纤设计可能并不适用于所有电缆设计，因为它们在某些配置中可能性能不佳。当您根据对您的应用程序最重要的网络标准来探索您的选项时，明智的做法是对不同的电缆制造商有很好的了解，以便您可以在搜索开始时消除选项，而不是在您做出决定之后。

主要的松套管、带状和微松套管电缆系列在您的网络中提供了多种选择，当战略性地使用时，可以提供低衰减、可扩展性和提高部署速度。随着光纤深入网络和带宽需求的不断增加，检查所有的电缆选择将帮助您创建一个适合未来和弹性的网络。