應(yīng)用大容量光纖配線架的思考

文｜德特威勒電纜系統(tǒng)（上海）有限公司 曾松鳴

在綜合布線的眾多產(chǎn)品中，如果按照信息傳輸繼續(xù)劃分，可以分為傳輸部件和支撐部件。所謂傳輸部件是指直接參與信息傳輸?shù)牟考纾弘p絞線、光纜、模塊（如：RJ45模塊、非RJ45模塊、5對連接塊、10對模塊等）、跳線、尾線（如：光纖尾纖、雙絞線尾線）等，即信息流經(jīng)過的部件；另一類產(chǎn)品則是支撐部件，它們的作用是保護(hù)纜線不受傷害、將各類模塊安裝到指定位置、標(biāo)明部件和傳輸?shù)男再|(zhì)和作用等，例如：86型面板的作用是支撐模塊，同時(shí)封閉墻面，使埋藏在墻內(nèi)的雙絞線/光纜不會暴露在外，即不會受到傷害，這是確保纜線壽命的重要手段之一。

光纖配線架是綜合布線行業(yè)中重要的支撐部件，它的主要作用是保護(hù)光纜中的纖芯不受傷害，同時(shí)為光纖耦合器提供支架，當(dāng)然還有接地、標(biāo)識管理等許多功能沒有詳述。早期的光纖配線架多在19英寸1U的寬度和高度限制的尺寸內(nèi)，可以擺放12個(gè)至24個(gè)光纖耦合器，容納12芯至48芯光纖（例如：使用ST或SC時(shí)，為每個(gè)光纖耦合器容納1芯光纖；使用雙芯LC或MTRJ時(shí)，每個(gè)光纖耦合器可以容納2芯光纖），那時(shí)的綜合布線系統(tǒng)光纜容量一般不超過24芯。隨著數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器托管、超大型的建筑物等概念逐漸為人們所接受，綜合布線系統(tǒng)中單根光纜的容量越來越大，也就導(dǎo)致光纖配線架的容量越來越大。

光纖是傳輸高速、超高速信息的介質(zhì)，光纜是保護(hù)光纖纖芯的重要手段，一旦光纜的護(hù)套層被剝離，其中脆弱的纖芯立即暴露在人們面前，稍不小心就可能會造成纖芯損壞，以致信息傳輸中斷。為了保護(hù)光纜兩端的纖芯不受傷害，兩端配用光纖配線架是重要的一環(huán)，而在工程配置光纖配線架時(shí)，有一項(xiàng)重要的要求值得考慮：“一個(gè)光纖配線架可以容納多根光纜，一根光纜只能進(jìn)一個(gè)光纖配線架”，前半句容易理解，后半句的含義則是：光纜一端的光纖剝離后，從剝離點(diǎn)開始就可能會受到外力的傷害，所以一根光纜只能是進(jìn)入一個(gè)光纖配線架后，才能剝離出光纖纖芯。

對于48芯以下的光纜，產(chǎn)品的選型十分簡單：選擇1U高度的光纖配線架即可。對于大于48芯的光纜，這個(gè)問題就造成了一系列光纖配線架的出現(xiàn)，有96芯的高密度配線架、144芯、288芯的4U/5U光纖配線架，有1U高度的832芯MPO光纖配線架等，核心的目的都在于用一個(gè)光纖配線架容納一根或多根大芯數(shù)的光纜，其次是縮小光纖配線架所占用的空間。可是，目前48芯以上的光纜芯數(shù)可以達(dá)到多少種？常規(guī)的有72芯、96芯、144芯、192芯、288芯，另外就能夠看到的資料而言，德特威勒公司還有586芯光纜、康寧還有832芯光纜……，隨著信息傳輸應(yīng)用的不斷升級，更大芯數(shù)光纜進(jìn)入市場不可避免，那么我們是不是要為各種光纜單配一種光纖配線架？

從幻想來說，制造一個(gè)大于1000芯的、可以包含各種光纖耦合器的光纖配線架將能夠滿足全部需求。盡管幻想是現(xiàn)實(shí)的前奏曲，可這一幻想在市場上無法成行：1000芯的光纖配線架需要占用多大的空間？它的造價(jià)會是多少？有多少次會用到這樣大芯數(shù)的光纖配線架？這些邊界條件導(dǎo)致了這一產(chǎn)品在大多數(shù)情況下只是櫥窗中的樣品、手冊中的圖片。對于綜合布線系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員來說，真正開發(fā)的產(chǎn)品是能夠符合應(yīng)用需求，在未來或者現(xiàn)在有銷量的產(chǎn)品。

現(xiàn)在的光纖配線架有兩種思路，一是大容量，一是高密度，而后者在廠商推出的產(chǎn)品中占主流。所謂大容量，就是能夠容納大容量的光纜，而其標(biāo)簽標(biāo)識、使用方便程度、造價(jià)都采用人們最習(xí)慣的方式，目前這一思路的產(chǎn)品一直在向高度上發(fā)展，因?yàn)閷挾葹?9英寸已經(jīng)固定，想要容納更多的光纖耦合器，就得向高度上發(fā)展，可帶來的問題是搬運(yùn)和安裝都會隨著高度的增加而越來越不方便。高密度是在看到了大容量的問題后形成的思路，既然高度增加不是好的辦法，那利用縮小光纖耦合器之間的間距，將高度降下來，可問題也同樣出現(xiàn)：安裝和維護(hù)人員一般為男性，很少有“纖纖玉指”，想要在排列得幾乎沒有間距的配線架內(nèi)安裝和維護(hù)，就變成了專業(yè)人士的“專項(xiàng)”。

預(yù)端接光纜的推出解決了安裝的問題，將一根光纜的兩端在工廠中做好光纖尾纖，到了光纖配線架內(nèi)，只要將尾纖插入耦合器即可，簡單、方便。為此大容量的12芯MPO光纖耦合器、MPO-LC的光纖耦合器轉(zhuǎn)換盒也就隨之出現(xiàn)，在光纖配線架內(nèi)一次插拔尾纖就可以完成12芯光纖的連接，而在光纖配線架的正面，則借助于MPO-LC的光纖耦合器轉(zhuǎn)換盒仍然提供LC的跳線連接。

這一方式是否達(dá)到了最佳？應(yīng)該看到這些方式中仍然存在不足：其一，常規(guī)的大容量光纖配線架為了滿足市場的“工程性價(jià)比”需求，需要廠商配備各種芯數(shù)的光纖配線架，導(dǎo)致每一品種的銷量下降，造成“產(chǎn)品性價(jià)比”不佳；其二，常規(guī)的高密度光纖配線架沒有保留可由用戶自定義標(biāo)簽空間，剝奪了客戶個(gè)性化需求的權(quán)利。如果使用標(biāo)簽紙貼在配線架正面，則美觀（容易歪斜）和永固性（難以保證標(biāo)簽紙能夠粘連20年）都無法得以滿足；其三，光纖耦合器轉(zhuǎn)換盒屬于傳輸部件，自身包含光纖端接損耗，如果兩端各設(shè)1個(gè)，則光纖損耗不能完全忽略不計(jì)；其四，隨著40G/100G光纖以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的頒布，MPO的用量將會從現(xiàn)在的減少空間尺寸轉(zhuǎn)而成為最重要的光纖傳輸支持部件，所以基于LC的光纖配線架將不是未來光纖配線架的唯一選擇。

基于上述分析，筆者對光纖配線架的其中一個(gè)思路是：仍然走大容量光纖配線架的道路，但光纖耦合器轉(zhuǎn)向MPO，使用MPO光纖尾纖與光纜連接或使用MPO-LC光纖跳線與交換機(jī)或服務(wù)器連接。

以德特威勒公司靈易系列通用配線架為例，它的主特點(diǎn)是通用性：什么樣的模塊，光纖耦合器都可以安裝，同時(shí)還可以通過空白模塊框架提供對其他行業(yè)的連接器件（如：音頻、視頻、投影機(jī)等）的支持。而其中的一項(xiàng)支持就是具有MPO模塊框架，在一個(gè)24口1U高度的配線架尺寸內(nèi)可以安裝24個(gè)MPO。如果以每個(gè)MPO容納12芯為例，就可以在1U高度內(nèi)支持288芯光纖。而這款配線架架體自帶有機(jī)玻璃標(biāo)簽框、每個(gè)模塊框架自帶有機(jī)玻璃標(biāo)簽框、每個(gè)模塊框架可以為了維護(hù)從正面拆卸、所用模塊框架的尺寸同時(shí)兼容于同系列面板/光纖配線架和同系列地面插座盒等功能，為客戶提供了自定義標(biāo)簽的權(quán)利，并保證了安裝和維護(hù)的便捷性。

當(dāng)接入1根288芯光纜時(shí)，可以選擇兩種方案：一是采用預(yù)端接光纜，在288芯光纜的兩端預(yù)端接24個(gè)12芯MPO光纖連接器，在24口通用配線架的背后固定插入MPO光纖耦合器即可；二是采用MPO尾纖，在24口光纖配線架內(nèi)熔接到光纜上，然后將光纖連接器插入光纖配線架正面的MPO耦合器上。前一種方式適合于數(shù)據(jù)中心內(nèi)列頭柜到服務(wù)器機(jī)柜之間的水平布線，后一種方式適合于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的主干布線和智能建筑中的垂直主干和建筑群主干。而最大的好處是配線架正面不屬于高密度，配線架內(nèi)部只有少量的光纜，簡潔明快、實(shí)用靈活，同時(shí)減少了因光纖耦合器轉(zhuǎn)換所帶來的附加傳輸損耗。

由于現(xiàn)在流行的MPO只有12芯，所以在1U高度內(nèi)為保證客戶的使用權(quán)利，只能安裝24個(gè)MPO，即最大只能容納288芯，盡管這已經(jīng)是綜合布線行業(yè)中容納芯數(shù)的最高數(shù)值之一，但作為設(shè)計(jì)人員，仍然希望能夠提高芯數(shù)。根據(jù)MPO的發(fā)展趨勢，24芯、48芯、72芯MPO即將進(jìn)入綜合布線領(lǐng)域，而它們的外形機(jī)械尺寸不變，這就意味著這樣簡潔的1U配線架結(jié)構(gòu)最終可以支持576芯、1152芯乃至1728芯，這已經(jīng)超過了光纜的芯數(shù)，成為了光纖配線架設(shè)計(jì)時(shí)的理想值。

當(dāng)配線架正面的光纖耦合器采用MPO，而當(dāng)前的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)普遍沒有采用MPO，是否會造成連接不方便？應(yīng)該說不會，就常規(guī)的光纖跳線而言，除了有STST、SC-SC、LC-LC的光纖跳線以外，為了滿足網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器上的光纖連接器與配線架的光纖連接器不相同的矛盾，便于交換機(jī)、服務(wù)器的靈活更換，還應(yīng)用了許多兩端的光纖連接器不相同的光纖跳線，如ST-SC、SC-LC等。同理，一根12芯MPO-LC光纖跳線可以使用1個(gè)MPO插入光纖配線架，而分出的6個(gè)雙芯LC光纖連接器則分別插入6個(gè)交換機(jī)或服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)接口中。

與2芯跳線不同的是，2芯跳線對應(yīng)的是一收一發(fā)的光纖信道，一根跳線損壞時(shí)僅需更換一根跳線，而一根12芯MPO跳線中的一芯發(fā)生故障時(shí)，其余的5個(gè)光纖信道并沒有出現(xiàn)故障，如果一芯故障就對6個(gè)信道進(jìn)行重新插拔跳線，從應(yīng)用角度上可行。這個(gè)問題容易解決：在MPO跳線使用時(shí)不需全部使用，預(yù)留冷備份跳線纖芯，萬一發(fā)生故障時(shí)更換故障纖芯即可。冷備份看起來利用率下降，其實(shí)在交換機(jī)、服務(wù)器中都有熱備份和冷備份，甚至是冗余的設(shè)計(jì)，在光纖纖芯的工程設(shè)計(jì)時(shí)也經(jīng)常選擇有備份纖芯，所以光纖跳線中有備份纖芯不足為怪，它是工程設(shè)計(jì)時(shí)對現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法的提升。

采用MPO作為光纖配線架正面的光纖耦合器，事實(shí)上已經(jīng)有部分布線廠商采用。本文只是基于筆者的思路，從產(chǎn)品構(gòu)思的角度提出對光纖配線架的認(rèn)識、理解、分析和預(yù)估而已。