光網(wǎng)絡(luò)下一個(gè)前沿技術(shù)：空間利用率

　　在接入網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，大規(guī)模連接點(diǎn)分配和光纖光纜密集化正在發(fā)生。而每一個(gè)節(jié)點(diǎn)均需要一根光纖進(jìn)行互聯(lián)，因此光纖的需求量呈螺旋式上升，而鋪設(shè)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(guān)鍵，但這需要高度復(fù)雜的工程工藝。

　　接入網(wǎng)絡(luò)

　　接入網(wǎng)絡(luò)直接為用戶(hù)提供帶寬，根據(jù)2017年思科發(fā)布的視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)指數(shù)（VNI）預(yù)測(cè)顯示，消費(fèi)者目前正以每年預(yù)計(jì)的速率推動(dòng)帶寬的增長(zhǎng)：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)47%的增長(zhǎng)速率；IP網(wǎng)絡(luò)24%的增長(zhǎng)速率；物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)鏈接34%的增長(zhǎng)速率。

　　為了應(yīng)對(duì)這一增長(zhǎng)速率，電信運(yùn)營(yíng)商均在大規(guī)模推動(dòng)光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。另外，在多數(shù)情況下，光纖基礎(chǔ)設(shè)施可以為固定寬帶、移動(dòng)通信以及越來(lái)越多的物聯(lián)網(wǎng)連接提供通信服務(wù)，這也被稱(chēng)為融合網(wǎng)絡(luò)。帶寬需求的增加以及連接點(diǎn)的激增，推動(dòng)著光纜向高芯數(shù)方向發(fā)展。同時(shí)，敷設(shè)光纜的物理空間有限，這給現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)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(luò)

　　在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，脊葉架構(gòu)正推動(dòng)數(shù)百萬(wàn)的連接。為了實(shí)現(xiàn)交換機(jī)與交換機(jī)之間的連接，需要優(yōu)先保留數(shù)據(jù)中心之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。因此，數(shù)據(jù)中心內(nèi)的大量連接正在推動(dòng)數(shù)據(jù)中心之間對(duì)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(shí)，權(quán)限下放的趨勢(shì)是將數(shù)據(jù)中心分配到更靠近用戶(hù)界面的位置。與接入網(wǎng)一樣，DCI應(yīng)用正在推動(dòng)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(chǔ)設(shè)施內(nèi)的物理空間有限。實(shí)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(fù)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(jìn)盡可能細(xì)小的光纜中。然而，光學(xué)和機(jī)械性能參數(shù)以及工業(yè)設(shè)計(jì)和安裝標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)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(shí)間的推移，光纖數(shù)量也隨之增加，通過(guò)協(xié)同合作降低光纜直徑的同時(shí)，也可通過(guò)光纖細(xì)小化來(lái)實(shí)現(xiàn)光纜小型化。傳統(tǒng)的ITU-T G.652單模光纖在經(jīng)過(guò)涂覆層后，光纖直徑達(dá)到250μm，近年來(lái)，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(dá)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(jìn)光纜中。

　　管道小型化

　　微光纜敷設(shè)在微管道中，可以在以下兩個(gè)關(guān)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(shí)，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(shí)，微管束在傳統(tǒng)管道上提供了六條額外的管道，便于未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。

　　超高密度帶狀光纜

　　在帶狀光纜中，標(biāo)準(zhǔn)的12色光纖被封裝在光纜中。堆疊多個(gè)色帶以在單根光纜中實(shí)現(xiàn)高達(dá)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(shí)現(xiàn)兩倍的光纖芯數(shù)。

　　總之，隨著接入點(diǎn)分布和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的致密化，將會(huì)有更多的光纖沿著更多的路徑進(jìn)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(lái)應(yīng)對(duì)多分布點(diǎn)和致密化的挑戰(zhàn)。（桑辰）

　　轉(zhuǎn)自：人民郵電報(bào)
 

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