2019年11月7日，由四川省通信学会建筑智能化专委会、千家智客主办，中国建博会支持的2019年第20届中国国际建筑智能化峰会·成都站（以下简称：峰会）在成都环球中心洲际酒店成功举办。
本届峰会成都站以“AIoT赋能建筑、人与空间”为主题，邀请到以四川省通信学会建筑智能化专委会谢力、成都市安防协会副理事长高级工程师龚庆鹏、西南建筑设计院智能建筑中心总工程师熊泽祝等为代表的建筑智能化行业大拿出席现场。峰会现场吸引了400名专业人士齐聚一堂，共同探讨人工智能技术在城市、建筑与家庭中的最新应用，全面解读人工智能与智能化产业链的最新发展趋势。
近年来，随着物联网、人工智能、5G等技术发展日新月异，综合布线行业的发展之路充满着未知的机遇和挑战。在峰会上，清华同方南区技术总监卢永坚先生带来了精彩演讲——《5G时代的布线展望》。
清华同方南区技术总监 卢永坚
随着工信部发放5G商用牌照，标志着我国正式进入5G新时代，对于世界各国而言，5G技术是国家经济和社会发展的关键。卢永坚在演讲中提到，5G技术的变革对网络的基础设施综合布线系统的影响主要在于企业网的应用和数据中心的机遇两个方面。对于5G时代企业网的综合布线应用，卢永坚先生将给出怎样的建议呢？
以下是卢永坚先生的全部演讲内容，千家网做了不改变原意的整理与编辑：
卢永坚：各位朋友，你们好，很荣幸有机会与大家做技术方面的交流。当前最热门的话题基本上都离不开5G的建设应用，今年6月份工信部发放了5G的商用牌照，这标志着我国正式进入5G新时代。
5G到底有多重要呢？
5G是一种全新的网络，移动通信系统从1G发展到4G，核心业务是人与人之间的通讯；发展到今天的5G，除了与人之间的通讯，开始转向人与物、机器与机器之间的通讯。5G对于每一个国家的经济和社会都会产生深远的影响，哪个国家掌握了5G的优势，未来这几年可能会主导世界。
5G技术变革对于综合布线系统的影响
影响主要来自两个方面，第一个方面是企业网的应用，第二个是数据中心的机遇。
▶ 企业网的应用
5G的发展，对于企业而言，无论是有线还是无线的网速都需要提高，这也是满足人工智能、万物互联与5G网络的连接需求。标准TIA 568.1-D、TIA-862-B、ISO/IEC 11801-2对Cat.6A/ClassEa布线建议，要提高到6A布线。
综合布线系统的生命周期一般是十几年，甚至是二十多年，因此要求综合布线系统一般要满足未来的3-5年设备的更新换代。5G来临，众多的设备都需要更新换代，尤其综合布线系统是埋在线槽里的，如果要更新换代，就需要投入更多的时间、成本、人力以及物力。对于未来的楼宇建筑，建议采用6A的解决方案，因为这方面必须具有前瞻性。
此外，wifi最低支持2G以上的网速，并且可能达到7G。当前需要解决的问题是：当线缆的数量越多，传输的距离越远。下图是ALSNR风险评估表，可见在5G以太网里应用Cat.5e和Cat.6线缆，会睡着传输距离越远，ALSNR（外部有限信噪比，Alien Limited Signal to Noise Ratio）值越高，影响会更大；但是如果采用6A作为解决方案，就不存在这种情况。
因此对于wifi，建议大家采用6A作为解决方案，还可以支持未来的第六代wifi和以太网的应用升级。
以太网供电PoE标准应用
以太网供电PoE，目前应用比较多的是802.3af和802.3at，发展到今天的第四代802.3bt，可支持最大供电设备功率是90W。当前PoE信息端口不再是单一的设备，可用在视频监控、LED灯、POS机等方面，未来这些信息端口的应用会更多样化。
但是在以太网供电PoE标准应用里有一个关键问题，就是如何解决线缆发热的问题。从传统的数据传输，到后来还能提供电源，线缆的发热程度会越来越高，当线缆的温度提高的时候，信息数据传输的稳定性和可靠性会受到影响。当线缆的温度每上升1摄氏度的时候，他的衰减平均会增加0.4%到0.6%，也就是原本可以支持100米的信道传输，但是由于线缆发热，传输的距离会缩短。此外，线缆的温度提高的时候，线缆的绝缘层、外皮的材料都会提前老化，当线缆的温度上升到60度以上的时候，使用寿命会缩短一半，线缆发热的危害会越来越严重。
解决的方案有两种途径：第一种，采用更高级别的线缆，比如6A的线缆，可以产生更低的热量；第二种，采用屏蔽线缆，具有更好的导电、散热能力。
因此，对于未来以太网供电PoE的应用，建议大家采用6A线缆作为解决方案。另外，在医疗卫生、教育机构等行业里，比如远程诊断系统、实验室的管理系统，这些系统需要传输比较大的文件，对带宽的要求也比较高，建议大家采用6A作为解决方案。
▶ 5G给数据中心带来的机遇
为了给用户提供更好的5G体验，需要建立大量的基站，会增加边缘数据中心的建设，也会增加核心交换机的带宽压力。因此，数据中心需要增加和扩建，以满足更多带宽的有效分配。
为满足需求，大型云数据中心核心层网络，需要由目前的100G升级到400G，未来将升级到800G，可以采用6A的解决方案。对于25G、50G、100G甚至是400G、800G，要采用什么样的解决方案，是我们接下来要分析的问题。
1、25G/50G应用解决方案
当前的数据中心，如果采用10G作为解决方案，已经没有办法满足未来的发展需求；如果采用100G作为解决方案，性价比不高；于是在这种情况下，推出了25G和50G的应用标准。根据标准ANSI/TIA-568.2-D规定，25G的应用可采用8类铜缆作为解决方案，仅使用屏蔽电缆解决方案，这是因为7类和8类的带宽比较高，所以能够采用屏蔽作用解决方案；8类的铜缆带宽最高的是2.0GHz，可以支持25G/40G的以太网应用，但是传输距离不能够超过30米，目前有机构正在研发如何将以太网的应用传输距离增强到50米甚至是60米；此外有两种接口类型，为Cat8.1和Cat8.2，如下图，Cat8.1使用最广泛最普遍的RJ45接口；Cat8.2用的是GG45接口，与RJ45类似，但是GG45的接口通用性最长，可应用在所有铜缆解决方案里。TERA可兼容7类线缆，性价比会高一点。目前的问题是，关于承重能力和线缆弯曲半径的要求非常严格，8类的线缆比较粗，则需要预留更多的空间。
三种接口类型
2、40G/100G应用解决方案
关于40G和100G，主要采用两芯的创新传输方式。IEEE802.3ba采用平行阵列光纤，OM3传输距离可以达到100米、OM4可达150米；单模光纤仍可以采用两芯光纤、LC连接器。目前单模光纤采用LC连接器，已经可以实现40G、100G以太网的应用，为什么还要推出多模的作为解决方案呢？我们可以通过以下几点来分析：
第一点，端口的功耗。单模设备的端口功耗要比多模更高，高达5-6倍，数据中心的节能是关键，所以设备端口的功耗是要考虑的重要因素；
第二点，端口的密度。多模比单模的密度更高，高密度是数据中心的发展需求。
第三点，也是最关键的一个因素，价格因素。众所周知，单模的设备非常昂贵，尽管目前单模设备价格在逐步降低，但是仍然比多模高，并且可能是多模价格的几倍。
所以数据中心里，传输距离不超过150米的情况下，个人建议大家采用多模作为解决方案。
40G和100G的以太网应用，还可以采用另外一种传输方式：OM5的多模光缆。
该方案一般采用的是850纳米的工作波长作为光通道的传输，但是非常窄小，带宽很难有所突破，可以类比一条公路上，如果只有单一850纳米的车道，所通过的车辆一定不多，速度也不会很快，如果在这条公路上多开发几条车道，所通过的车辆数量一定会增加。OM5光缆就是基于这样的原理诞生的，分别可以支持850纳米、880纳米、940纳米，传输能力就比原来单一的850纳米提升了4倍。这一技术最开始应用于单模系统里，渐渐发展到应用在多模系统上。
OM5多模光缆解决方案
采用OM5多模方案，40G和100G的最远传输距离分别可以达到440米和150米，但是由于OM5系统是刚刚推出的，价格比较高，因此从性价比方面考虑，建议大家采用OM3、OM4作为解决方案。既然这样，为什么还要推出OM5的多模光缆呢？
首先，采用这种解决方案能支持未来的系统升级达到40G和100G；
其次，随着5G的应用升级，推动了数据中心400G网络发展。根据第三方机构评估预测，200G网络可能只是一个过渡，也就是说100G之后将会直接升级到400G。所以，400G将是未来的发展方向。
40G/100G最远传输距离
3、400G应用解决方案
对于400G的应用，在数据中心传输距离不超过100米或150米的情况下，建议采用多模作为解决方案；在传输距离超过150米，可能会达到500米的情况，建议采用单模作为解决方案；在数据中心位于不同园区、不同区域甚至是不同城市的情况下，传输距离可能达到2公里、10公里甚至是80公里，建议采用单模的室外光缆作为解决方案。
400G应用解决方案
下面重点分析多模的连接器。400G有三种结构：第一种是400G-SR16，采用16对芯的多模光纤、MPO-32连接器，单通道传输速度就是400G除以16对光纤，计算出来是25G b/s；
第二种是400G-SR8，光纤芯数是8对，采用两种连接器，一般用的是MPO-16，另一种是MPO-24，目前已经被客户广泛认可接受，传输速度是400G除以8对光纤，速度是50G b/s；
第三种是400G-SR4.2，最少需要4对光纤芯数，采用的是MPO-12连接器；光纤芯采用两个工作波长，因此除了采用并行的MPO连接器，还采用了波分复用技术。这对于光缆质量的要求比较高，采用的是多模光缆，传输速度也是50G b/s，但是未来可以达到800G。
所以，OM5光缆将是网络未来的发展方向。
400G网络的3种结构对比
总的来说，40G/100G网络可以采用OM3、OM4的MPO连接器，400G/800G网络可以采用OM5的MPO连接器。
为了提高以太网的传输速度，有三种多模光纤传输介质的技术：
第一种是通过不同的调制方式，提高单通道的速率，分别有25G、50G、100G，好比使用不同的交通工具如地铁、大巴、动车、飞机等，达到的速度是不一样的；
第二种是并行的光学技术，通过增加光纤芯的数量，提高传输速度，分别由8F、12F、16F、24F、甚至是32F的，好比行驶的公路，数量越多越不会堵车，速度越快；
第三种是波分复用技术，相当于每条公路路面的宽度，试想一下，如果路面越宽，车道数量越多，速度就会越高。
未来以太网的发展将会是这三种技术的融合。
总结一下，为了满足未来5G移动通讯系统的应用，关于楼宇建筑，建议采用6A屏蔽线缆作为解决方案；关于数据中心，建议采用MPO作为解决方案，OM5光缆是未来的发展方向；关于维护管理方面，8/12芯MPO是最终的发展趋势。
今天的分享就到这里，非常感谢各位朋友。
清华同方现场展台交流
参与评论 (0)