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光網(wǎng)絡下一個前沿技術：空間利用率

來源：中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng) 時間：2019-01-04

　　在接入網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡中，大規(guī)模連接點分配和光纖光纜密集化正在發(fā)生。而每一個節(jié)點均需要一根光纖進行互聯(lián)，因此光纖的需求量呈螺旋式上升，而鋪設這些光纖的空間和物理路徑是有限的，因而多芯數(shù)光纜成為關鍵，但這需要高度復雜的工程工藝。

　　接入網(wǎng)絡

　　接入網(wǎng)絡直接為用戶提供帶寬，根據(jù)2017年思科發(fā)布的視覺網(wǎng)絡指數(shù)（VNI）預測顯示，消費者目前正以每年預計的速率推動帶寬的增長：移動網(wǎng)絡47%的增長速率；IP網(wǎng)絡24%的增長速率；物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡鏈接34%的增長速率。

　　為了應對這一增長速率，電信運營商均在大規(guī)模推動光纖網(wǎng)絡建設。另外，在多數(shù)情況下，光纖基礎設施可以為固定寬帶、移動通信以及越來越多的物聯(lián)網(wǎng)連接提供通信服務，這也被稱為融合網(wǎng)絡。帶寬需求的增加以及連接點的激增，推動著光纜向高芯數(shù)方向發(fā)展。同時，敷設光纜的物理空間有限，這給現(xiàn)有的基礎設施帶來巨大壓力，因而需要最大化光纜中的光纖密度。

　　數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡

　　在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，脊葉架構正推動數(shù)百萬的連接。為了實現(xiàn)交換機與交換機之間的連接，需要優(yōu)先保留數(shù)據(jù)中心之間的點對點連接。因此，數(shù)據(jù)中心內(nèi)的大量連接正在推動數(shù)據(jù)中心之間對高芯數(shù)互聯(lián)光纜的需求。這些數(shù)據(jù)中心互聯(lián)（DCI）的光纜中需要包含3000根或更多的光纖。

　　同時，權限下放的趨勢是將數(shù)據(jù)中心分配到更靠近用戶界面的位置。與接入網(wǎng)一樣，DCI應用正在推動增加光纖數(shù)量和終端連接的分布，但同樣，現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心基礎設施內(nèi)的物理空間有限。實際上，高芯數(shù)光纖光纜（3000+光纖）必須適用50mm的管道。

　　提高空間利用率需要復雜的光纜工程

　　光纜工程師目前面臨的主要挑戰(zhàn)是將盡可能多的光纖封裝進盡可能細小的光纜中。然而，光學和機械性能參數(shù)以及工業(yè)設計和安裝標準為理想的光纜解決方案留下了非常小的窗口。而目前空間利用率較高的兩種光纜結構包括高密度微光纜和極高密度帶狀光纜。

　　微型光纜比傳統(tǒng)的絞合松套管光纜體積小60%，輕70%。隨著時間的推移，光纖數(shù)量也隨之增加，通過協(xié)同合作降低光纜直徑的同時，也可通過光纖細小化來實現(xiàn)光纜小型化。傳統(tǒng)的ITU-T G.652單模光纖在經(jīng)過涂覆層后，光纖直徑達到250μm，近年來，制造商生產(chǎn)出具有更薄涂層的G.652光纖，將總光纖直徑縮減至200μm。為了達到拼接目的，保持125μm的包層直徑，但橫截面積減少33%意味著可以將更多的光纖封裝進光纜中。

　　管道小型化

　　微光纜敷設在微管道中，可以在以下兩個關鍵情況下提升空間利用效率：Overbuild——在原有管道中安裝額外的光纜時，微型管道可安裝的光纖數(shù)量比相同尺寸的松套管更多。New Build——多路徑微管與傳統(tǒng)管道在相同占地面積的情況下，可以提供更大的容量。雖然兩者成本相同，但在最初部署時，微管束在傳統(tǒng)管道上提供了六條額外的管道，便于未來的網(wǎng)絡升級。

　　超高密度帶狀光纜

　　在帶狀光纜中，標準的12色光纖被封裝在光纜中。堆疊多個色帶以在單根光纜中實現(xiàn)高達3456根光纖。直到最近，外徑為32mm的帶狀光纜目前的最高芯數(shù)為1728根光纖，但今天，新一代超高密度帶狀光纜可以在相同尺寸下實現(xiàn)兩倍的光纖芯數(shù)。

　　總之，隨著接入點分布和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的致密化，將會有更多的光纖沿著更多的路徑進行部署，但是部署光纜的物理管道空間有限。光纖光纜行業(yè)提供了提高空間利用率的光纜解決方案，包括單根纖芯數(shù)極限密度帶狀光纜來應對多分布點和致密化的挑戰(zhàn)。（桑辰）

　　轉自：人民郵電報

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