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(yè)標準。這保證了系統(tǒng)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(xiàn)今高度先進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越罕見，其次，更具代表性的衰減規(guī)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(tǒng)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(guī)范。這是必要的，在過去，由于光纖接點的不連續(xù)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(tǒng)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(guī)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(yè)標準化規(guī)范了最大光纖衰減，以保護最終用戶因?qū)?shù)學運算不準確，沒有準確地表現(xiàn)出個別光纜的衰減性能。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。光纖衰減明顯改善，如較低的衰減系數(shù)和降低點間斷面規(guī)格。同樣，光纖布線行業(yè)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(xiàn)場光纖光纜性能的測量系統(tǒng)也有了很大改進。結(jié)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(tǒng)設計者繼續(xù)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(guī)范頻率低得多。由于最大單芯光纖規(guī)格的保守性，光鏈路的最大性能可能無法實現(xiàn)。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(guī)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(chǎn)生的平均衰減值，跨度從二到二十個長度的光纖。結(jié)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(wěn)定狀態(tài)。跨距達到穩(wěn)定狀態(tài)的鏈路數(shù)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清楚地說明了只有八個串聯(lián)連接后產(chǎn)生穩(wěn)定的光纖衰減?？梢允褂闷渌椒ㄒ詫崿F(xiàn)相同的結(jié)果。
圖1A（左圖），圖1B（右圖）：多個光纖鏈路的串聯(lián)光纖衰減分布
為了正確生成建議的規(guī)范，需要進行額外的統(tǒng)計處理。在穩(wěn)態(tài)點上可以得出鏈路設計衰減的極限，該穩(wěn)態(tài)點被證明是八個串聯(lián)鏈路。在圖2A和2B中，建議的鏈路設計衰減由綠線表示，根據(jù)八個連接鏈路的規(guī)范表示99.9%置信閾值。這一結(jié)果支持使用鏈路設計衰減來優(yōu)化網(wǎng)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(lián)光纖衰減分布
業(yè)界已經(jīng)為統(tǒng)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(xiàn)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(xiàn)鏈路設計衰減的穩(wěn)定表現(xiàn)。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(shù)有助于更好地將規(guī)范與接入網(wǎng)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(zhí)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(wǎng)絡終端（ONT）之間的徑向距離來服務更大的區(qū)域。這確保了包含在一個高品質(zhì)光纜中的高性能光纖，如今最充分的設計能力，以及可以實現(xiàn)的應用空間。
總結(jié)
利用網(wǎng)絡設計光纜中光纖的最大衰減值，無法實現(xiàn)光纖系統(tǒng)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(guī)格表典型值的基礎上）可以用于確定一個系統(tǒng)的損耗預算。支持數(shù)據(jù)清楚地表明，這仍然為網(wǎng)絡設計者提供了一個可接受的保守度。