光纤电缆：学校连接未来准备

想想看：10 年前，美国的平均互联网速度不到 9 兆比特每秒 (Mbps)——大约是一台设备传输 4K 视频所需带宽的一半。到 2022 年，这一速度已飙升至近 120 Mbps。随着联网设备数量日益增长，以及人工智能等新的数据密集型应用的加入，教育机构必须立即开始规划其网络，以应对未来 10 年及以后的光纤布线。在为未来的连接构建基础设施时，最明智的选择是光纤布线。它不仅能够处理几乎无限的带宽，而且比传统的铜缆更便宜、适应性更强、更环保——还有许多其他好处。本文将探讨推动 K-12 和高等教育对带宽需求不断增长的因素，以及可以帮助这些设施满足未来任何需求的各种光纤架构。

更高的标准
COVID-19 疫情带来的众多变化之一是混合教育的永久性。自 2020 年 3 月完全远程授课以来，远程学习的新方法已经形成，流媒体现在已成为高等教育的持久组成部分。仅这一点就推高了网络使用率——直播需要 5-25 Mbps 的上传速度——大大减少了其他连接应用程序的带宽。自然，对互联设备和更大网络带宽的需求也在不断增长。越来越多的学校正在将其设施改造成智能学校，以吸引学生并创造更具凝聚力的学习环境。从增强现实和智能黑板到云计算和人工智能，学校正在整合更多网络带宽密集型应用程序。此外，为了改善学生体验，大学正在扩大 Wi-Fi 覆盖范围，从上到下、室内到室外覆盖校园，这需要在整个校园内设置大量接入点。此外，包括 Wi-Fi 6 和 7 在内的新一代 Wi-Fi 将需要越来越高的网络带宽才能完全优化。在接下来的几年里，学校将需要升级和扩展其网络，以支持这些新一代 Wi-Fi 和其他应用程序，这将大大提高网络速度。虽然 Wi-Fi 6 仍在努力取代 Wi-Fi 5，但支持 Wi-Fi 7 的产品已经开始销售。预计到本世纪末，这些占用大量带宽的设备将变得司空见惯。这对学校网络意味着什么？虽然 Wi-Fi 6E 的最大吞吐量为 10 Gbps——即使对于当今的许多企业级网络来说，这也是一个令人眼花缭乱的速度——但 Wi-Fi 7 将解锁高达 40 Gbps 的速度，但对于使用传统铜缆基础设施的建筑物和校园，这将需要对光纤布线进行彻底的网络改造。

为未来布线
为了满足未来网络的需求，学校有两种选择。第一种是拆除现有的铜缆，用光纤电缆替换，或者铺设更多的铜质以太网电缆来处理额外的负载。由于铜缆的物理限制，单次布线最多只能传输 10 Gbps 的速度，最大距离为 100 米（330 英尺），为了使 Wi-Fi 7 的 40 Gbps 速度覆盖整个校园，学校需要在已经拥挤的路径上铺设额外的电缆。这不仅会造成干扰，而且是暂时的——当速度进一步提高时，他们必须再次这样做。第二种（也是更实际的）选择是使用光纤电缆重新布线设施，光纤电缆的吞吐量几乎是无限的，单次布线可以延伸到 20 公里的距离。这种方法不仅让学校免于每 5 到 10 年随着需求增加而进行颠覆性升级的需要，而且还在提供连接的位置和连接的技术方面实现了更大的灵活性。使用长距离光纤技术架构，学校可以将连接带到以太网电缆 100 米限制之外的地方。这意味着大学可以在更偏远的校园位置放置无线接入点和安全摄像头，从而提供距离建筑物更远的覆盖范围。此外，还有混合光纤解决方案，可以将低压电力输送到这些端点，最远 2,000 英尺，从而简化了对额外电源线的需求。出于安全原因，学校还需要在建筑物的所有区域和整个校园内实现蜂窝覆盖。借助光纤和无线技术，校园可以在整个建筑物内提供更强大的蜂窝服务，以便紧急呼叫，即使在地下室和楼梯间等难以穿透的区域也是如此。

经济实惠和可持续性
那么，为什么学校应该尽早改用光纤呢？除了长期利益之外，它还带来了成本和可持续性方面的直接优势。首先，它需要的原材料少得多，一根光纤就可以取代厚重的以太网电缆束——在一根光纤安装的使用寿命内，这些电缆需要更换多次。其次，由于它可以在更远的距离上传输信号，因此几乎不需要那么多的电信机房，而传统上需要这些机房来将连接扩展到铜线 100 米的障碍之外，并断开与端点的连接。研究表明，由于大幅减少布线和设备以及安装和运行所需的资源，光纤投资的前期成本可降低高达 30%。这只是初期节省。电信机房中的设备会产生大量热量；通过消除其中许多设备，学校可以大大节省暖通空调成本，并有可能在此过程中降低碳足迹。此外，添加、移动和更改网络基础设施的成本不仅在金钱上，而且在时间和物流上也非常昂贵。通过安装光纤支持的网络，校园可以轻松调整其网络位置和容量，并在此过程中降低碳足迹。从长远来看，与传统铜线相比，网络升级带来的综合节省最多可达 50%。虽然未来很难预测，但有两件事是肯定的：人们总是需要可靠的连接，我们需要更好地保护我们的地球。通过升级到光纤，学校可以在未来几年为学生提供卓越的连接，并以减少对环境影响的方式做到这一点。