康宁：如何在众多跳线品牌中“脱颖而出”

7/2/2018,来自康宁光通信产品管理部高玉雯，服务器虚拟化和云计算的发展，以及网络融合的发展趋势，带来了更快、更高效的数据中心网络的发展需求。随之带来的就是光纤跳线在数据中心的应用愈加广泛，而且近些年来数据中心光纤传输系统对带宽的需求显示出持续高增长的态势，从而使光纤跳线的选择在数据中心特别是超大型数据中心的选择中变得更加重要。

   数据中心在全天候24小时的不间断的运作过程中，我们需要考虑到高效和可靠的网络。即便是一秒钟的停机都会导致上千甚至上百万美元的收益流失，所以网络必须始终保持正常运行。而很多物理层面的网络性能问题的出现都是由于光纤跳线的质量不过关导致的，因此这就要求数据中心中使用的每一根跳线都需要经过严格的可靠性和性能的测试。从下图自下而上的分解图我们可以看出，一根光纤跳线的质量从最初光纤的选择，光缆的制作，接头组件的质量好坏，以及最终接头的组装工艺，这些方方面面都会影响到光纤跳线的可靠性和稳定性。


图1：光纤跳线结构分解图

首先光纤光缆的选择需要满足低损耗，抗弯曲以及适应严酷的环境和机械性能的测试，例如康宁ClearCurve® ZBL作为CleaCurve系列抗弯单模光纤中抗弯性能最佳的一种光纤，符合G.657B3标准，同时与G.652D和G.657A标准光纤完全兼容。康宁ClearCurve® ZBL光纤可在5mm的弯曲半径下保证良好的宏弯性能，可以从容应对弯曲要求极高的环境下的铺设。


表1：CLearCurve® ZBL光纤 5mm弯曲性能
 
   其次光纤跳线接头组件的结构设计的合理性和可靠性也对光纤跳线的质量有至关重要的影响。使用康宁公司的高性能光纤接头，您就能在快速、简单的整体解决方案中体会到一流的光学性能表现，这些高精度陶瓷插芯接头能够保证优越的插入损耗。比如目前康宁LC uniboot损耗全部采用满足IEC grade B的高精度插芯，保证接头能够提供业界领先的超低损耗设计。


表3：康宁LC Uniboot接头损耗

   现在市场上可以生产光纤跳线的工厂比比皆是，但是可以通过Telcordia的GR326标准认证的很少，Telcordia的前身是贝尔通讯实验室，致力于全球通讯行业多项标准的制定和更新，其中GR326就是业界公认的比较权威的关于接头和光纤跳线可靠性测试的标准。在实际的使用和对比测试中发现，环境测试老化试验和机械测试的扭转测试中，最常见的就是接头护套的开裂以及尾套的损坏和失效。


图2：外护套环境老化开裂和尾套机械扭转测试断裂

目前市场上大部分LC光纤跳线接头采用的分离式接头护套的设计，在GR326 接头90°的侧拉测试中，就存在很大的风险，会拉断接头，这给实际的光纤跳线布线增加很大的不确定性。


图3：90度19.4N接头侧拉测试后接头断裂

康宁公司的一体式外护套的设计从根本上解决了光纤接头侧拉过程中接头断裂的风险，从最底层的设计上给光纤跳线在布线的可靠性上提供优越的可靠性和体验。


图4：康宁一体式外护套设计

   那么预端接光纤跳线产品的性能是如何在一个生产工厂里得到保障的呢？首先这个生产工厂要符合ISO9000等一系列质量管理体系认证，同时生产工艺和产品性能还要符合目前业内最全面和最严格的光纤连接组件生产的标准认证，比如文中前面提到的GR326标准，这些没有先进的抛光测试设备，精湛的工艺以及高素质的产线员工是很难完成的。在工厂的生产和测试环节，插入损耗的测试是最基本的测试环节，但是插入损耗的测试绝对不是影响网络性能和可靠性的唯一因素，对端面几何参数的控制，端面的清洁以及端面缺陷的检查也是必不可少的因素。

   在接头的设计中，光纤接头需要从机械结构上满足纤芯物理接触和纤芯对齐的特性，而几何参数的特性决定了两个光纤接头互相配合的适配区域，良好的几何参数特性可以减少损耗以及在光纤跳线经受外界温度，压力和震动时仍能够保证性能的良好。根据Telecordia GR326的要求，为了达到更好的光学性能，需要满足下面的3个主要的端面几何参数指标：曲率半径 (ROC) ，光纤高度以及顶点偏移。


图5：GR326光纤接头几何参数图示

康宁在实际的生产中采用比IEC61755更加严格的GR326的标准对LC跳线接头端面几何尺寸进行严格的控制，保证光纤跳线在产品的互换性和严格的网络布线环境中有较好的性能和体验。



图6：典型的接头插芯几何尺寸检查干涉图

   光纤接头的端面缺陷和清洁也是在数据中心的布线和连接中需要重点考虑的因素，在网络布线中，端面的缺陷和清洁不仅导致信号损耗过大，并且给此后的网络安装带来大量的调试时间的浪费。

   在接头的抛光工艺中，不合理的抛光工艺和抛光设备的不稳定性容易造成光纤接头端面的缺陷，并且有些缺陷在此前的几何参数检测中并不能完全被发现，这就要求产线的生产控制中需要更加严格的检测程序，康宁的产线端面程序完全遵循IEC61300-3-35和IEC62627的标准，要求产线的操作员工进行严格中间检测控制和最后的终检，以保证最终交付给客户现场的产品具有优良的性能。


图7：IEC光纤接头端面检测：表面划伤，液体残留，端面缺损，正常状态

   最后售后的服务也是保证数据中心布线系统能够可靠运行的重要保障之一。康宁公司LANscape®解决方案NPI计划为您LANscape解决方案提供长达25年的运行保障。质保范围涵盖您的康宁的每一件产品部件，包括光缆、铜缆互连与接合硬件、跳线、现场安装的接头。有缺陷的产品由康宁公司负责维修或更换。我们的服务来自业内最有经验的工程师和技术员团队。康宁公司工程设计服务人员近二十年来参与了4,000多个布线系统的安装，从中取得的知识以及严格的内部培训计划的磨砺使他们能够交出经济、完整品质的产品和服务。我们的目标是提供无缝客户服务，及时传递您所需的信息。康宁通信的服务和支持赢得了多项大奖，对于一次又一次地得到肯定，我们深感自豪并将继续提供高水平的服务。