摘要
多年來(lái)，最大光纜中單芯光纖衰減已成為光纖衰減性能的行業(yè)標準。這保證了系統設計者可以考慮到鏈路設計的最差情況下的衰減。仰仗于現今高度先進(jìn)的光纖和光纜制造技術(shù)，這些光纜中最大光纖衰減事件的頻率越來(lái)越罕見(jiàn)，其次，更具代表性的衰減規范也是必要的。這一擬議的指標，鏈路設計衰減（基于典型衰減），定義了一個(gè)更實(shí)用的衰減值，應用于光纜性能分析和系統設計。
背景
從歷史上看，光纜中最大單芯光纖衰減已被用作光纖衰減性能的規范。這是必要的，在過(guò)去，由于光纖接點(diǎn)的不連續性，基于光纖衰減的非均勻性，和布線(xiàn)處理的初期，可能導致部分光纜中光纖衰減值明顯高于在同光纜中的其他光纖。系統設計者和最終用戶(hù)將這些最高衰減光纖的衰減值設計為最大衰減的保護規范。
在此期間，平均成纜光纖損耗有時(shí)被認為是掩蓋光纜中多個(gè)高衰減光纖的手段。平均沒(méi)有充分定義光纜中光纖衰減分布，特別是當光纜包含多個(gè)高衰減光纖時(shí)。對此，制造商和行業(yè)標準化規范了最大光纖衰減，以保護最終用戶(hù)因對數學(xué)運算不準確，沒(méi)有準確地表現出個(gè)別光纜的衰減性能。光纖光纜行業(yè)在其近40年的歷史中，經(jīng)歷了巨大的改進(jìn)。光纖衰減明顯改善，如較低的衰減系數和降低點(diǎn)間斷面規格。同樣，光纖布線(xiàn)行業(yè)也高度改進(jìn)了其過(guò)程，以大大減少甚至消除布線(xiàn)過(guò)程中的附加衰減，稱(chēng)為布線(xiàn)變量。即使是用于評估工廠(chǎng)和現場(chǎng)光纖光纜性能的測量系統也有了很大改進(jìn)。結果，光纜中實(shí)際的單根光纖衰減與指定的最大單根光纖衰減顯著(zhù)偏離。系統設計者繼續將鏈路損耗計算作為最壞情況下衰減的基礎，但這些實(shí)例比它們的歷史規范頻率低得多。由于最大單芯光纖規格的保守性，光鏈路的最大性能可能無(wú)法實(shí)現。很顯然，需要另一個(gè)指標，更精確地定義光纜和“建成”鏈路的衰減，同時(shí)保持與最大單芯光纖規格有關(guān)的某種程度的保守性。
鏈路設計衰減
為了確定這個(gè)新的度量值是如何指定的，一個(gè)實(shí)際的光纜中光纖衰減分布是隨機抽樣產(chǎn)生的平均衰減值，跨度從二到二十個(gè)長(cháng)度的光纖。結果圖，如圖1A和1B所示，多達20個(gè)光纜連接，然后進(jìn)行分析，以確定所需的跨度接近穩定狀態(tài)?？缇噙_到穩定狀態(tài)的鏈路數表示產(chǎn)生技術(shù)可信的平均衰減所需的最小值。圖1A和1B清楚地說(shuō)明了只有八個(gè)串聯(lián)連接后產(chǎn)生穩定的光纖衰減?？梢允褂闷渌椒ㄒ詫?shí)現相同的結果。
圖1A（左圖），圖1B（右圖）：多個(gè)光纖鏈路的串聯(lián)光纖衰減分布
為了正確生成建議的規范，需要進(jìn)行額外的統計處理。在穩態(tài)點(diǎn)上可以得出鏈路設計衰減的極限，該穩態(tài)點(diǎn)被證明是八個(gè)串聯(lián)鏈路。在圖2A和2B中，建議的鏈路設計衰減由綠線(xiàn)表示，根據八個(gè)連接鏈路的規范表示99.9%置信閾值。這一結果支持使用鏈路設計衰減來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )設計并保持合理的保護頻帶的概念。
圖2A（左），圖2B（右）：多光纖鏈路的串聯(lián)光纖衰減分布
業(yè)界已經(jīng)為統計處理鏈路設計中PMD的確定的應用建立了一個(gè)先例（IEC 60794-3）。為了保持與現有標準的一致性，可以使用二十個(gè)跨距來(lái)確定鏈路設計衰減值。蒙特卡洛模擬表明，只要八個(gè)跨距足以實(shí)現鏈路設計衰減的穩定表現。使用額外的跨距不會(huì )導致能力的顯著(zhù)增強。此外，較小的跨數有助于更好地將規范與接入網(wǎng)對齊。表1提供了一個(gè)示例，說(shuō)明鏈接設計衰減如何通過(guò)確保更高級別的性能來(lái)使客戶(hù)受益。
表1：鏈路設計衰減示例與目前執行的ITU-T G652.D標準中最大光纖衰減特性的比較
利用這種鏈路設計衰減代替最大光纖衰減的幾個(gè)好處變得明顯。長(cháng)途線(xiàn)路的傳輸距離可以達到更長(cháng)的距離。光纖到戶(hù)部署可以通過(guò)增加中心辦公室端的光線(xiàn)路終端（OLT）和房屋端的光網(wǎng)絡(luò )終端（ONT）之間的徑向距離來(lái)服務(wù)更大的區域。這確保了包含在一個(gè)高品質(zhì)光纜中的高性能光纖，如今最充分的設計能力，以及可以實(shí)現的應用空間。
總結
利用網(wǎng)絡(luò )設計光纜中光纖的最大衰減值，無(wú)法實(shí)現光纖系統的全部性能。一級光纜制造商如康寧光通信在布線(xiàn)過(guò)程由的改進(jìn)，一個(gè)新的度量的使用，鏈接設計衰減（從我們的規格表典型值的基礎上）可以用于確定一個(gè)系統的損耗預算。支持數據清楚地表明，這仍然為網(wǎng)絡(luò )設計者提供了一個(gè)可接受的保守度。