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  • 光纤在中小企业网中的使用

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    中科院计算所 黎连业 刘占全
      目前,光纤及光纤通信系统已是热门话题,从遍及全球的Internet,到校园和企业都在广泛地使用着光纤和光纤通信技术。使用光纤会使网络规划轻松得多,网络性能得到大大提高并且更有保证,同时网络费用并未达到不能接受的程度,随着时间的推移光纤产品的价格会逐渐下降,从而得到进一步普及。本文就有关光纤在中小企业网中应用的一些具体问题进行分析。

      光纤通信的基本原理

      光纤通信的核心是利用光在优质玻璃中传输时衰减很小,特别是在具有特定纤芯尺寸的优质光纤中,光的传输性能大大提高,从而可将信号进行远距离有效传输。另一方面,光是高频波,具有极高的传输速度和很大的频带宽度,可进行大容量实时信息传输。光纤虽然有着如此巨大的传输光信号的能力,却不能直接将信号送至常用终端设备使用,也不能直接从这些设备得到要传输的信号,因这些设备内部只能收发电子信号,而且,两者调制方式也不同,光信号只能按光的强度进行调制,并依此组成时分、频分或波分复用系统。

      光纤通信系统至少由三部分组成:光发射机、光纤和光接收机。光发射机负责将电信号转换为光信号,并实现调制方式的改变。光接收机负责将光信号转换为电信号,并实现调制方式的改变。光纤则负责将光信号从发射机一端送到接收机一端,由此构成一路单向光纤通信系统。实际通信时,光路是成对出现的,形成双向光纤通信系统。通常一根光缆由多根光纤组成,每根光纤称为一芯。每个光纤端接设备都同时具有光发射机和光接收机的功能。光纤端接设备与光缆之间通过光跳接线相连。

      中小企业网的特点

      中小企业网的建设中常常没有及时使用光纤,这是因为中小企业自身的特点所决定的:

      规模小——网上信息点不多,一般在几十个点到几百个点范围内;

      物理位置相对分散——信息点往往按部门来分,同一部门的信息点较集中,不同部门的信息点则很分散,甚至在不同的办公楼内;

      投资资金有限——企业往往对网络的期望值很高,但能用在网络上的资金有限;

      对光纤认识不足——企业领导和技术人员对光纤通信技术了解不多。

    本文主要探讨中小企业使用光纤要考虑的因素。

      1.光纤与双绞线的比较和选择

      一般说来,光纤支持传统10Mbps以太网、令牌环网、100Mbps快速以太网、FDDI以及ATM和千兆位以太网等。非屏蔽双绞线(UTP)可用于各类以太网,对中小企业来说,往往采用100Mbps快速以太网,或以此为主干,低端与10Mbps以太网混合,高端则可向千兆位以太网迁升,而所有这些均可通过价格低廉、易于安装和管理的UTP实现。

      然而,UTP 并不能解决所有问题,主要原因是UTP的传输距离短,每条链路不能超过90米。另一方面,UTP是以金属铜为介质的导体,对周围环境的电磁干扰抵抗能力较差,更不能抵御直接雷击或雷电感应对整个系统的破坏,故特别不适宜做楼宇之间的网络连接线路。光纤的传输距离远(可达2公里甚至几十公里)、容量大,并且不怕雷击和电磁干扰。只要少量的在关键线路上使用光纤,如作为网络主干,许多问题就迎刃而解,其费用并不见得不可接受。

      2.光纤类型的选择

      光纤按传输方式的不同分为多模光纤和单模光纤两种。多模光纤由于存在模间色散和模内色散,相对单模光纤来说,其传输距离较短(一般在2公里之内),带宽较窄(约2.5GMHz)。单模光纤纤芯直径较小,一般为8.3微米,包层直径为125微米,光在其中直线传播,很少反射,不存在模间色散,模内色散也较小,故传输距离长(如3公里甚至几十公里),带宽大(超过10GMHz),但其端接设备比多模端接设备贵得多。在距离和带宽不特别高的中小企业网,选用多模光纤比较合适。

      实际中使用的光纤是含有多根纤芯、并经多层保护的光缆,中小企业网多选用价格低廉的4芯室外光缆作为楼宇之间的主干连接,4芯室内光缆作为楼内的主干连接。

      3.光纤端接设备的选择

      由光纤通信原理可知,电信号与光信号的转换通过光端接设备实现。光纤布好后光纤系统的传输速率取决于光端接设备,企业可根据需求和经济能力来选定光端接设备,或通过更新光端接设备来提升系统性能。常用光端接设备有光纤收发器、光纤网卡、光纤交换机等。根据传输速率则可分为10Mbps、100Mbps、1000Mbps等规格。光端接设备一般不能自适应(如10M/100M),选择前应确定相关设备端口速率,并确定全双工、半双工方式。在有多对纤芯连接到一个中心时,如5对或更多,应考虑使用光纤交换机以提高性能、简化布线。当纤芯数量较少时,应优先使用光纤收发器,既廉价又有很大灵活性。光纤网卡适合于直接到主机而非交换设备。

     

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