水平布线成本的较量：光纤VS.UTP

　　自从2002年5月电信工业协会TIA（美国）的FOLS部门及业界的教育家和培训家Pearson Technologies公司引入非屏蔽双绞线（UTP）铜缆的竞争模型——光纤以后，UTP元件、光纤元件和交换机价格便开始全面下降。直接打破了全光纤，集中式布线，网络之间的平衡。第一代成本模型显示了铜线网络在某些场合是诸多模式中成本最低的解决方案，而在第二代成本模型——全光纤解决方案，在经过所有的12种设想的场景测试后，被证明是一种比UTP-fiber网络的总初始成本更低的解决方案。

　　第二代成本模型相对第一代有以下的变化：UTP和光纤组件的价格都发生了变化。我们在其中的9个设想的场景中通过将5类线转换到5e线来“升级”UTP电缆的类型，在剩下的设想场景中利用6类线来升级UTP电缆，以此来反映当前普遍流行的配置格局。除此之外，我们还扩大了交换机的选择机会，从过去的一个供应商改为多个厂家，因为我们注意到一个趋势，那就是现在的IT经理们想要购买“最低成本的解决方案”。最后，我们新增3个设想的场景以此来满足日益浮现的铺设发展趋势的要求。

　　FOLS和Pearson Technologies为这个成本模型开发了一个交互式版本，以协助网络设计者和终端用户更容易地比较水平UTP/垂直光纤网络和全光网络的成本。这个模型具有非常高的弹性空间，用户可以在模型中输入自己设定的估值，从而使得它完全用户化。该模型的副本包括Excel扩展表格，该表格可以在FOLS网站下载。

　　仔细检查这个模型可以发现，UTP和光纤网络的主要区别是在通信间（TR）建设成本和相关电子设备成本上，估计这些成本总值至少在20，000美元，对于UTP模型而言这是是必要的成本，但全光系统中可通过在单个TR集成电子元件的方式来省略TR和相关电子设备的投资。

　　几个假设模型比较了水平UTP/垂直光纤网络与光纤到桌面网络（FTTD）的成本，模型中的“building”是指8楼层的建筑，每一楼层有48个端口。因为成本分析是基于每端口成本的，因此模型非常有现实意义，并且是非常公正的。事实上，UTP/vertical光纤网络还有以下三方面因素没有被人看好：

　　1、测试成本，全光网络相比UTP/垂直光纤网络而言成本显著降低，但上述分析中没有被包括。

　　2、长期的网络维护成本，全光网络的显著降低，但上述分析中没有被包括。

　　3、TR的尺寸已经被缩减，但没有全光网络那么明显。小尺寸TR能更显著地降低全光网络成本。

　　为了达到模拟的目的，我们假设总的负荷速率是$60/hr。该速率在美国大城市比如芝加哥，纽约，和波士顿等城市都是一致的。其他的设想如下。

　　桌面：在UTP中，我们假定每台计算机都安装了一块100Base－T的网络接口卡（NIC）。通过具有竞争力的价格可及时回收所有UTP成本。同时假定水平5类Plenum Cable（天花板隔层电缆）链路平均长150ft。电缆成本是30$/ft。在FTTD中，我们假设光纤NICs或媒体转换器的平均水平线缆长度为150ft。在这种方案中，我们仍假设使用的是一双光纤水平Plenum Cable。在1-4模型中使用与SG兼容的线缆，价格在10$/ft。在5-12号模型，我们使用常见的价格约24￠/ft的线缆。需要注意的是该模型不是故意取代独立定价的产品。

　　通信间。在TR中，每端口的交换价格反映了较高的光纤端口利用率。来自Corning的一篇论文显示，UTP约为70％，FTTD约为90%，其他的研究也报道了相似的结论。光端口有更高利用率是由于在全光系统中，端口可“汇聚”多个办公室或楼层的流量。

　　TR支持。UTP模型假设每个楼层都有一个6×10ft的TR。尺寸是任意定的，但肯定比连接大企业的典型TR要小得多。例如，National Institutes of Health的研究表明一般用在分层星型铜缆/光纤系统中的TR尺寸通常为10×15 ft。

　　在FTTD模型里，我们假设各楼层TRs尺寸仅为UTP的50%。如前面叙述的，TR的尺寸是可以改动的。但如果执行VoIP协议，则不再需要TR。

　　TR的每平方英尺的总成本估计为$150/sq ft。这只是估计的平均值，现实中美国大城市里的造价在100–200$/sq ft之间。

　　对于模型中的每一个TR，我们假定不间断电源的成本为$1,000，模型还假定每个TR的恒温控制单元成本为$10,000。

　　我们可估计TR照明/空调费用为$1.50/sq ft/年，TR的总成本为$20,450。环境控制成本只出现在UTP光纤网络而全光网络不需要。原因是UTP光纤网络的TR必须有温度控制来保证电子设备可靠运转；但在集中式光网络中，此类控制可以略去，因为每个楼层的TR不包括电子设备。我们同时也知道许多网络TRs没有温度控制设备。

　　最后，在UTP中，各楼层TR的UTP交换机都有一光纤GbE垂直骨干模型。在FTTD模型中各楼层的TR中，水平光纤和垂直光纤的连接是通过机械接续(Mechanical Splice)或交叉连接实现的。机械接续点安置在坚固的盒子内。接续成本包括连接成本（$7/光纤）加上接点盒（$1/光纤）。

　　主交叉连接成本。在UTP成本模型，所有楼层都通过光纤连接到主交叉连接设备（MC），以前称为“集中配线设备”，通过一个GbE模块安装在GbE交换机上。垂直光纤终止于兼容ST或SC连接器。主干网络包括62.5-m, 160- 或200-MHz-km带宽光纤。在FTTD成本模型中，所有节点都通过光交换机连接或通过UTP交换机进行媒体转换。这些情况下一般使用多模光纤。

　　12个假设场景

　　在我们的假设场景（或模型）中有如下12种：1、采用标准价格（list price）的SG兼容设备；2、价格只有标价80%的SG兼容设备；3、K－12（初等教育环境）；4、光纤到小区；5、按零售价进行两个电子设备一层的配置 ；6、按混合价进行一个电子设备一层的配置；7、每一层配置一个降价交换机和一个电子设备；8、采用一个供应商的6类UTP ；9、采用2个供应商的6类UTP；10、最低成本方案；11、采用标准价格的100Base-SX设备；12、采用零售价的100Base-SX设备。

　　限于篇幅不能详细介绍各个模型。但表格中列出的3种情况说明了网络管理员怎么节约FTTD成本。详细如下：

　　标准价格的SG兼容环境。UTP模型主要是基于那些标准价格TRs中的 Cisco 3550交换机。该交换机通过光纤连接到MC的GbE交换机。对于光纤模型，使用3M的标准价位的SG兼容（VF-45）NICs和48端口兼容SG的100Base-F交换机（VOL-5000）。该交换机通过3M GbE模块连接到其他交换机。水平光纤光缆的成本为150 ft × 10.8$/ft。垂直光纤光缆的成本98.4 ft × 10.8/fiber/ft × 2 fibers。

　　K-12。K-12模型包括其他模型所不包括的维护人工的成本。如果TRs安装在节点100m之内那人力代价是必需的。这样的通信室需要一个技术员或工程师轮班处理故障和保持网络的畅通。人力因素导致了额外的成本，因此运营商一般不愿意专门雇一个技术员来做这样的维护工作。在这个模型中，我们可以保守地估计每个TR的维修时间约为1hr/周。

　　UTP模型和上面的模型相似。光纤模型使用UTP路径连向一个八端口的小交换机。该交换机通过中央配线架的一条光纤链路连接到光纤交换机。

　　光纤到小区。除了一点差异外，光纤到小区（FTTZ）模型与K-12模型基本相同。不同之处是该模型不包括维护成本，因此它可以和所有其他模型相容（除了K-12）。该模型基于8个节点，这些节点通过UTP连接到本地交换机。交换机安装在典型的办公环境中，不需要环境控制。交换机通过一条100-Mbit/sec的光纤链路连接到一个包含一个主光纤交换机的MC上。如果需要多功能主交换机，则可以通过UTP以GbE来相连。这样可以将UTP利用率最大化。

　　这些模型证明了光纤网络的经济性和性价比，对于终端用户和网络运营商而言，光纤网络模型无疑是各种模型中最吸引人的网络结构。