行业话题讨论:光铜可否共存——光进,铜退了吗?

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光进铜退,这个词在很早之前就已经开始流行起来,老早之前人们认为五类线缆能够传输125MHz的带宽已经是铜缆利用的最大极限,针对往后日新月异的互联网发展,可能无法继续支持物理链路的数据传输,必须寻找另外一种可以替代的产品,众多厂家开始把目标瞄准了正在慢慢兴起的光纤类产品,在接下来的几年里,光纤类产品被大量的引入综合布线系统,大有替代铜缆的势头。

  转眼这么多年过去了,光缆的发展让其独有优势显而易见,可还是无法整体替代铜缆而完成链路的独立传输,只是在主干传输、远距离传输方面、抗干扰方面被大家公认。究其原因无非以下几个方面:1、各个生产厂家对铜缆的开发让铜缆能够继续和光缆进行抗衡;2、数据传输接口被大家广泛接受之后,以RJ45为代表的传输线缆及接头无法退出人们的视线。3、布线施工中施工人员更偏向于敷设行为较为简单的铜缆;4、铜的工程造价较低。

  前两天和朋友谈论起光纤产品是否能替代铜类产品成为将来综合布线系统的全线产品,朋友的几个观点我觉得很值得思考:

  1、铜金属属于一次能源,属于非可再生能源,这就面临着有一天可能出现的资源短缺,供不应求。在当今的社会中,如此大量的工业产品对铜的需求,总有一天,铜的造价将会和金银等金属材料一样昂贵,到那时候铜缆的等长度造价肯定比光缆要贵很多,当以这一天针真的到来,我们还会选择铜缆作为最后一百米的传输介质吗?况且随着更加廉价的塑料光缆的出现,让光推进铜的退出更成为可能。

  光纤类产品所使用的主要原材料是二氧化硅,再掺杂一些其他成分,通过掺杂不同的比例来控制纤芯与表层之间的折射率,就可以成为不同类型的光缆,可以应用于不同的应用场景。二氧化硅是二次可再生能源,这类材料获取途径广泛,获取成本较低,在目前被广泛用于工业制造。

  2、依照现在的工业制造水平和开发人员的智慧,设计和制造出适应光纤到桌面,以及光纤直接连接办公设备的产品轻而易举。现在市场上针对FTTH而设计生产的的皮线光缆、光纤modem、光纤面板、光纤底盒等;针对数据中心而设计制造的MPO集束光缆等产品琳琅满目,当这些产品被人们普遍接受之后,其成本将在大规模的批量生产中大幅度下降,到那时候,铜缆还能站住脚吗?

  3、在布线方面使用光缆的优势也是很明显的。举个简单的例子:使用一根12芯光缆和使用一捆6根铜缆束从弱电间敷设到桌面来比较,对桥架的空间占用显而易见,而且施工方便性也比铜缆要方便很多;在机柜中用一根24芯光缆和24根铜缆相比较,不管是美观和是施工都要优越很多,而且现在针对光缆布线也有很多很方便的工具,布线施工完成速度不比铜缆差。

  在综合布线中还有可能遇到需要穿越磁场较强区域或者被要求完成更高的保密度性能,在这种情况下,光缆的特性越发得以显现:只穿光、不导电、抗干扰能力强,保密性强。

  下图是我根据上述的想法画的一个网络架构图,我惊奇的发现:需要解决的仅仅是桌面办公设备的接收端口问题。只要能够完成桌面办公设备与光纤链路之间的连接端口,剩余的好像都不是问题。

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  图一

  从上图一可以看出,依据现在被广泛认可的布线方式,防火墙之前肯定是从光缆接入;防火墙到核心交换机,这之间肯定用的是光纤跳线,因为在同一个机房的同一个机架;从核心交换机到汇聚交换机,肯定用的是光缆连接,因为一般情况下汇聚交换机都被安排在汇聚机房;从汇聚交换机到接入交换机,距离远就需要使用光缆连接,如果在一起就可以使用光纤跳线连接;接入交换机用来直接连接用户PC或者办公区域的打印、传真设备,所以这部分的链路目前还是使用铜缆进行敷设,而且这些办公设备携带的都是RJ45型接口。

  继续阐述,如果图一所示的布线系统完全使用光纤链路来完成,而拒绝使用铜缆,那么我们需要考虑的就只是从接入交换机以下的部分开始到办公设备之间这一段距离,及综合布线中的水平系统和桌面系统。接入层交换机以上的部分已经很成熟,在这里不做阐述。

  从接入层交换机开始,光纤跳线到达水平系统光纤配线架,水平系统光纤配线架再通过敷设集束光缆或者室内光缆(软光缆也可以)到达桌面光纤面板,最后通过桌面光纤跳线将桌面光纤面板与计算机、打印、传真等设备相连,这样,一条用于接入的光路就建立完成。虽然一条光路建立完成了,但还有一个必须要解决的问题,那就是接入设备的接口。现在所有的桌面接入设备基本上都是RJ45型接口,那么光纤到桌面之后如何接入那如下图二20160709043413775

  

图二

  目前市面上所能见到的,除了桌面光纤跳线,图二中所用到的其他材料现在市面上已经很多了,关键还是光纤到桌面之后与桌面设备的交互接口是现在面临的主要问题。其实现在已经有很多人已经在着手研究此类的接入技术,在网络上能看到相关的文章,只是还都处于一个书面的阶段,即便这样,也是一个很好的兆头,说明实现桌面光跳线替代RJ45型铜缆跳线已经成为可能。除此之外,按照现在市面上能用到的产品,可以通过安装光纤网卡的方式来解决,这已经是一个相对来说比较成熟的产品,而且在FTTD项目中也得到了大家的认可。

  基于上述的阐述,看似完全可以,可为什么现在还无法实现那?我想以下的几个因素可能是阻碍光推进铜退出的首要原因:

  1、铜缆真正供不应求的那一天什么时候到来?10年还是20年?只要那一天没有到来,铜缆就还有发展利用的余地。相对于光缆制造如此低廉的成本,综合布线的生产商是不会让它轻易地退出,反而会研发出更加适合链路需求的铜缆传输介质。根据国内标准,现在的超六类线缆的带宽已经达到500MHz,完全支持万兆以太网;对于正在兴起的云计算网络,则可以选择使用瑞士德特威勒公司生产的7A类及以上线缆,其7A类线缆带宽可以达到1500MHz、 8类线缆则支撑更高的传输带宽,而且有报道显示,在70米内传输100G已经没有任何问题。所以,对于目前来说,铜缆不仅有很大的发展前景,而且还将继续占据重要位置,各位厂商害怕的还是起伏不定的铜价市场。

  2、光纤产业还没有达到顶峰。虽然国内有几百家企业可以自主生产,但是光缆相对于铜缆的等公里造价还是很高,截至目前,国内光纤预制棒的生产还是无法满足国内光纤生产厂商的需求,大部分还是要依靠国外进口;而对于某些特殊光缆的光纤预制棒则在国内还没有一家企业能够生产。不过有调查显示到2015年,国内的预制棒产量将占据市场90%以上,能基本满足国内企业的需求,期望如此。

  3、设备的局限性。纵观现在所有的办公设备,没有几个携带光口,如果想在近几年内完成光纤链路的转换,实在是有点问题。不过话又说回来,依照现在的技术革新力度,将光口集成到办公设备中并非难事,只要市场需求,随手而来,只是目前对于这一块还是个空白,没有一个明确的标准性文档,也没有那个设备提供者愿意第一个吃螃蟹。

  4、光纤接口本身的局限性。光纤传输,最让人头疼的地方就是接口这个地方,不但要保持它的清洁,还有保证接触良好,芯对之间不能有偏差、光纤连接头不适合经常插拔等等,这些都是影响光纤类产品不能被普遍接受的重要原因。

  5、除了网络方面,办公系统中其它方面对于铜缆的需求。办公中是肯定离不开电话的,目前所使用的电话系统,有IP、数字和模拟三类。模拟电话最为成熟,它的主干传输部分是大对数电缆,而到达桌面后就使用两芯的电话跳线,其水平部分大多数则依赖双绞线,这类形式的电话目前被广大用户所接纳,处于很难撼动的地位。

  IP电话则是现在比较流行的电话系统,在跨国、跨省的大公司中其优越性得以很大的体现,但是现在所有的IP电话都是通过RJ45接口连接铜缆跳线接入内部局域网,要改变其接入方式,也得等什么时候可以将光纤接口任意的集成到IP电话机(软电话除外)。

  综上所述,光进铜退是必然,但现在的条件还不够成熟:缺少认可、缺少规范、缺少需求、缺少动力。所以铜缆还将继续在综合布线系统中占据不可动摇的地位,说不定有一天铜缆的等公里造价高出光缆,还会有人选择它。