Molex: 充气式光纤

Molex企业布线网络部

虽然充气式光纤并非一种新技术，但大多数的网络布线安装公司对此知之甚少或缺少经验。Moex企业布线网络部的全球技术经理回顾了充气式光纤的历史及发展历程，并描绘了其前景和优势。

充气式光纤并非一种新的技术，它发明于80年代中期，投入市场也有好些年了。BT Exact，一家在英国及其他地方拥有几项充气式光纤专利的公司，于1994年因推广充气式光纤并使其商业化而被授予女王科技奖金。该公司使充气式光纤从概念到被广泛使用花了8年时间。

优势
吹气式光纤为通信服务商带来的优势是显而易见的，而充气式光纤增长的最大区域之一便是光纤到户(FTTH)。在商业机构的基础设施中使用充气式光纤具有一定市场机会，但极少数公司会将其作为传统的线缆光纤主干之外的另一选择。然而，某些最新技术变化使得充气式光纤的实施似乎开始转变此情形，提高被安装商和最终用户接受的几率。

充气式光纤使用的确切数字难以得出，但据行业调查机构统计全球已安装充气式光纤接近十亿“光公里”。

应用
充气式光纤可应用于较大型的园区环境，如大学、医院、公共所有权的商业区和频繁变更连接需求的高科技租户的动态商业中心。充气式光纤可能提供有利解决方案的其他环境包括地形多变的环境如石油工厂或矿山，这些地方常常需要维修且重要的是能便利地提供临时额外容量。充气式光纤安装于一些静态军事设施及战舰上，当发生光纤中断情况时提供了更高效的维修过程。当然，某些环境里它并不是最佳选择。人们很难相信充气式光纤作为一栋小型建筑里的简单光纤主干是个经济的选择，除非有其它特殊原因使其更具吸引力。

商业上，在一个完全静态的环境里充气式光纤也许并不经济，导管和光纤接合的成本可能比同样芯数光纤线缆要高，因此，相同数量的导管与线缆的安装成本对比、同样的传统和充气式光纤的端接成本对比使得每日成本更高。

充气式光纤的成本优势仅在完全动态环境里显现出来。变更充气式光纤的成本潜在地少于替换一条光纤线缆，计入工程施工的话更明显。

常常被拿来讨论的是，成本分期的好处是允许最终用户将其ICT基础设施的建设成本分散到若干年或者企业各建设阶段中。充气式光纤还使得最终用户可以把成本分散到不同的成本中心，例如，导管安装可记入设备帐上，而吹入光纤的费用则按使用情况向部门或相关租用者收取。

技术
线缆厂商和结构化布线系统厂商可提供许多充气式光纤产品，它们非常相似，极少有明显区别。而区别仅体现在影响安装上，在用户看来这些区别可忽略不计。所有的充气式光纤系统用压缩空气把光纤元素吹入，将其机械填充于预先安装的导管中。有些系统还将预先准备的“粗糙”表面用于光纤元素，在压缩空气流中产生湍流，增加穿过光纤的空气阻力。这反过来有助于把光纤拉进导管中。

这些系统的主要区别在于提供复合光纤作为单个导管填充物的方法。见过安装在结构化布线环境的充气式光纤的人可能大部分都见过装在“盘”里的单独光纤，只有当它们被吹进导管的那点上放到一起。这显然是个有效的方法但可能不是最高效的。许多安装商希望在一个单独的盘中以2、4、8、12或24芯光纤为一个充气式光纤单元或微线缆的方式提供，并用同一种方式吹入导管中。这种方式也可以支持更远距离，且光纤单元可被吹出导管盘起来，如保存恰当的话可以重复使用。直到最近，这种新的充气式光纤技术实用性方面的限制仍难以进入市场。

设计及安装
与传统光纤线缆一样，充气式光纤敷设可适用于室内、室外（管道）和室外（直埋）结构，有防啃咬或防白蚁和架空可选。但是，与光纤线缆不同的是，一种结构类型到另一类型的转换不需要光纤接合操作和连接。

用推力给合适的光纤配线箱装上连接器使外部级导管和内部级导管相连是比较容易的。从一座建筑内通过地沟或管道将光纤直接吹入另一座建筑而无需接合。这种快速剪切和接入导管的能力使维修速度成为充气式光纤强大优势之一。 

毒气和浸水的问题可通过使用合适的导管连接到防毒气或防水部件的设备来解决。这是“室内/室外”导管理论上从不需要维修的原因之一——导管应防止灰尘、水、毒气、动物从大楼入口进入，以满足英国或欧洲安装标准的要求。

剪切及接入导管的概念也为充气式光纤系统设计的基础提供了线索。充气式光纤线缆可用导管数从1到24不等，这些不同大小的线缆使得分级的“主干和分支”导管基础设施与其他结构化布线系统非常相似。不同仅在于结构化布线系统所选择的导管含有光纤。

一旦这个基础系统建立好，就比较容易在分布点内可以再剪切和接入导管来扩展导管基础设施。例如，一个最终用户想在一个多楼层大楼的相邻楼层扩展作业范围，可以通过增加额外导管并与新楼层现有主干端点相连来延伸光纤主干。连接新楼层到大楼配线间的光纤将没有中断地被吹入主干内有冗余导管的现有线缆中。

用一种方式吹入的距离可达一公里，取决于路径中弯曲的数量和类别。距离延伸技术如“中心吹入”——光纤从一个中心点向两个方向吹入——可充分地增加延伸距离。

如果有部分导管基础设施被预留而未使用的，对水或其他空气中污染物的防护很重要。幸运的是，相对于简单的推入安装，有各种覆盖导管的部件可选。至少一家管道厂商建议将一种“海绵” 吹入未使用的、一段时间内待用的导管中，在吹入光纤之前可除去导管的湿气。

测试
导管基础设施的测试非常重要，特别是对安装商来说要证明安装完成时为以后使用而空置的导管情况是良好的。对安装商和最终用户而言，导管未经测试且没有留下测试记录前提下，在未来不确定的某天相信光纤能吹入导管是轻率的。可想而知，若早期测试和之后吹入操作之间间隔太长，在吹入光纤之前应再次测试导管以预防发生损坏的可能性。

有两种基本的测试方法，一种是向导管内吹入一个泡沫小丸或球，另一种是使用压力测试。两种方法各有支持者。偏好弹球测试点多于压力测试方法的人无法区别一条导管是完整但打结的还是完整的。他们认为大小合适的弹球能在导管打结的点被捕捉，因此是较好测试。弹球测试还可证实导管起始和结束在期望的位置。压力测试方则认为可以测量导管长度，并且区别出导管是通过了弹球测试但仍有漏洞的还是没有漏洞的。他们还声称压力类测试能在有经验的操作者手上防止打结。但是，测试的最终要求取决于安装商和最终用户就使用的方法达成一致。

标准
充气式光纤实质上是一种专利技术，可能由于在园区环境里的有限使用而被布线标准稍有忽视——一定程度上归结于相关术语。例如，BS EN50174标准系列总是要求管道进入建筑物时被封口，如本文所提到的一样，但是，安装商和最终用户对于哪些属于“管道”的理解会有不同，部分人认为充气式光纤导管不是管道。现在这点已被阐明，且明确规定在建筑物入口处使用防毒气和防水的导管。BS6701和BS EN50174系列标准的安装要求中涵盖了充气式光纤的安装。

值得一提的是，充气式光纤的部件标准也即将完成。这些文档将降低目前定义充气式光纤系统要求时所面临的困难。感兴趣的读者不妨对标准的出现保持关注，如IEC60794-5光纤线缆第5部分：吹气式微管线缆安装的部分定义，目前已处在“待投票委员会草案”阶段。这一标准还有一些子部分被新工作项建议(NWIPs)列入考虑。

总结
充气式光纤并非处处通用，不可避免地遇到不当的简单安装，但是对于某些用户它将是唯一选择。同样的，可能对一些大楼或园区环境充气式光纤可在成本、设计弹性和实施弹性上体现出优势，不能简单的与传统布线光纤设计相比较。可能仅在简便地从一种光纤类型到另一种的变更是绝对性选择。无论何种环境下，充气式光纤都可成为设计者和安装商的一种选择。