摘要

多年來，最大光纜中單芯光纖衰減已成為光纖衰減性能的行業標準。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的光纖和光纜制造技術，這些光纜中最大光纖衰減事件的頻率越來越罕見，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），定義了一個更實用的衰減值，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，在過去，由于光纖接點的不連續性，基于光纖衰減的非均勻性，和布線處理的初期，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被認為是掩蓋光纜中多個高衰減光纖的手段。平均沒有充分定義光纜中光纖衰減分布，特別是當光纜包含多個高衰減光纖時。對此，制造商和行業標準化規范了最大光纖衰減，以保護最終用戶因對數學運算不準確，沒有準確地表現出個別光纜的衰減性能。光纖光纜行業在其近40年的歷史中，經歷了巨大的改進。光纖衰減明顯改善，如較低的衰減系數和降低點間斷面規格。同樣，光纖布線行業也高度改進了其過程，以大大減少甚至消除布線過程中的附加衰減，稱為布線變量。即使是用于評估工廠和現場光纖光纜性能的測量系統也有了很大改進。結果，光纜中實際的單根光纖衰減與指定的最大單根光纖衰減顯著偏離。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法實現。很顯然，需要另一個指標，更精確地定義光纜和“建成”鏈路的衰減，同時保持與最大單芯光纖規格有關的某種程度的保守性。

鏈路設計衰減

為了確定這個新的度量值是如何指定的，一個實際的光纜中光纖衰減分布是隨機抽樣產生的平均衰減值，跨度從二到二十個長度的光纖。結果圖，如圖1A和1B所示，多達20個光纜連接，然后進行分析，以確定所需的跨度接近穩定狀態。跨距達到穩定狀態的鏈路數表示產生技術可信的平均衰減所需的最小值。圖1A和1B清楚地說明了只有八個串聯連接后產生穩定的光纖衰減。可以使用其他方法以實現相同的結果。

圖1A（左圖），圖1B（右圖）：多個光纖鏈路的串聯光纖衰減分布

為了正確生成建議的規范，需要進行額外的統計處理。在穩態點上可以得出鏈路設計衰減的極限，該穩態點被證明是八個串聯鏈路。在圖2A和2B中，建議的鏈路設計衰減由綠線表示，根據八個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優化網絡設計并保持合理的保護頻帶的概念。

圖2A（左），圖2B（右）：多光纖鏈路的串聯光纖衰減分布

業界已經為統計處理鏈路設計中PMD的確定的應用建立了一個先例（IEC 60794-3）。為了保持與現有標準的一致性，可以使用二十個跨距來確定鏈路設計衰減值。蒙特卡洛模擬表明，只要八個跨距足以實現鏈路設計衰減的穩定表現。使用額外的跨距不會導致能力的顯著增強。此外，較小的跨數有助于更好地將規范與接入網對齊。表1提供了一個示例，說明鏈接設計衰減如何通過確保更高級別的性能來使客戶受益。

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好處變得明顯。長途線路的傳輸距離可以達到更長的距離。光纖到戶部署可以通過增加中心辦公室端的光線路終端（OLT）和房屋端的光網絡終端（ONT）之間的徑向距離來服務更大的區域。這確保了包含在一個高品質光纜中的高性能光纖，如今最充分的設計能力，以及可以實現的應用空間。

總結

利用網絡設計光纜中光纖的最大衰減值，無法實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過程由的改進，一個新的度量的使用，鏈接設計衰減（從我們的規格表典型值的基礎上）可以用于確定一個系統的損耗預算。支持數據清楚地表明，這仍然為網絡設計者提供了一個可接受的保守度。