光纖帶光纜在接入網絡中的應用

2019-11-04 23:04:46

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供稿：網友

　　通信帶寬需求的爆炸性增長使得光纖接入網絡光纖數目的需求巨增,由此城市中用于通信的管道及溝槽資源顯得愈來愈重要。作為光纖接入網絡中的主干環路,采用普通光纜敷設不僅會占用寶貴的管道資源,而且在原有線路上重新敷設光纜還會造成光纜采購與線路敷設費用上的浪費。考慮到重復敷設光纜的一次性成本與將來出租光纖帶寬的能力,并避免平行拉入多根光纜以優化已過度擁擠的城市管道系統,要合理地將含有數百芯光纖的光纜外徑控制在一定范圍內以利于光纜的管道敷設,最理想的方法是使用光纖帶的設計。1997年以來國家已制訂了專門的行業標準推廣、治理光纖帶及其光纖帶光纜的制造及使用,目前光纖帶光纜已普遍應用于中心城市內本地接入網絡環路和重要通信鏈路中并不斷向中等城市的接入網絡發展。僅成都中康光纜有限公司就已銷售了近3900公里48萬芯公里光纖帶光纜。

　　同普通層絞式光纜相比,光纖帶及其光纜具有很多更適于接入網絡的優點：光纖組織有序并且易于辨別,便于維護；單位截面積光纖密度高節約管道資源與敷設費用；光纖帶的處理比單纖更輕易、安全,6芯及12芯結構易于線路分枝、配線和組合；光纖帶可以一次完成接續,節約接續時間與費用；光纖得到更好的機械保護；松套管SZ絞合形式適于接入網絡中的中間接入的特點。但光纖帶及其光纖帶光纜仍是一項具有相當技術含量的設計,在其制造過程中仍有很多與普通光纜不盡相同的地方。

　　首先,光纖帶的制造水平好壞將直接影響到光纖帶光纜的各種性能。光纖帶由著色光纖按照一定色譜排列經紫外固化樹脂包敷而成,紫外固化樹脂的固化度、成帶工藝的控制、設備的制造精度、原材料的使用都會對光纖帶的制造造成影響。按照成都中康光纜有限公司的技術規范,在成帶之前,首先應對著色光纖進行幾何尺寸、翹曲度與傳輸性能的優選；優選后的光纖經放線與收線的張力控制與光纖幾何排列成帶。其中光纖帶中光纖排列的幾何位置與光纖自身幾何尺寸、翹曲度都是影響光纖帶接續的重要因素；而固化樹脂的選擇、固化時間、固化度與光纖帶扭轉、可分離性、剝離等性能密切相關。較大的固化度會造成光纖帶剝離上的困難,固化度不足會造成散纖和扭轉上的缺陷。由于國內幾家大型合資光纜生產廠商采用與國外廠家相同的生產設備、模具和工藝流程,因此光纖帶的各種性能已能達到國際等同的制造水平,從而能達到較高的市場占有率。而采用光纖幾何尺寸優異的優選康寧光纖的成都中康光纖帶具有遠優于標準要求的幾何尺寸,從而使成都中康光纖帶有較好的熔接質量。

　　按照光纜結構來分,光纖帶光纜又可分為層絞式結構,中心管式結構,骨架式結構。目前在光纖通信技術發達的北美和歐洲地區,基本上采用前兩種結構,骨架式結構主要應用在日本。

　　層絞式結構的優點在于采用松套管和SZ絞合,光纖余長穩定,易于線路分枝、配線、組合及中間接入,缺點是相對光纖外徑較大,目前216芯的層絞式光纖帶光纜能順利地敷設在內徑28mm的子管中。使用12芯光纖帶的288芯層絞式帶纜已廣泛應用在北京、成都等電信中心城市的34mm內徑的子管之中。

　　中心管式光纖帶光纜具有外徑小、單位截面積光纖密度高、使用原材料少等優點,因此相對價格較低,成為目前制造量最大的一型結構。其中6芯帶結構主要應用于接入網絡匯接網的下線或中小型城市干線環路,最大芯數一般不超過48芯。12芯中心管式光纖帶光纜是目前市場上的用量最大的應用結構,以目前的技術水平而言,12芯結構最大光纜芯數將限制在216芯以內。一旦光纖疊層超過18時,光纖層疊體將難以保持穩定,因此需要更大芯數的光纖帶成纜。以往已經提出的24芯帶結構將光纖排列成平的一排,其中第12芯與第13芯相互直接接觸,由于使用帶纜熔接機,光纖帶尾纖或其他商用光纖帶附件,需將24芯帶分成兩個12芯帶就變得困難了。為解決這個問題,成都中康光纜有限公司率先引進生產先進的組件式24芯光纖帶,即兩條基準的12芯光纖帶由更薄的第二層紫外固化樹脂封裝在一起,以產生組件式結構的光纖帶；其兩個12芯子單元在端頭能輕易、安全地用手分開,并能象"拉鏈"那樣沿光纖帶的縱向繼續分下去。由于12芯子單元是完整封裝的,因此保持了原有12芯光纖帶處理、熔接、與標準現場附件匹配的完整性。這樣為客戶提供了極大的便利。

　　使用組件式24芯光纖帶的中心管式光纖帶具有結構緊湊、外徑小等突出特點。以288芯為例,光纜外徑僅19.3mm,通過多次現場實際應用表明：該結構光纜能十分順利地敷設在內徑28mm的塑料子管內,光纜、熔接、接頭等性能指標及標準附件的配合都達到客戶期冀的要求。

　　當光纜芯數超過1000芯時,骨架式或U型槽式光纖帶光纜由于大結構的緊湊性,可操作性會具有一定優勢。基于對光纖到戶的超前沖動,日本發展了超大芯數骨架式帶纜并將該技術轉移至國內。事實上由于目前階段光纜芯數尚無需超大,而且骨架式結構要解決的技術難點遠遠多于其它兩種形式,歐美僅進行了相關的技術研究,日本也因所需投入的資金過于巨大以致實施的實際數目有限,直至其FTTH計劃失敗。

　　光纖接續預備時間與光纜類型直接相關,研究表明,采用中心管式光纖帶光纜設計與其他設計諸如松套管或光纖束光纜比較具有最短的預備時間。對于相同芯數的光纖帶光纜,光纖帶芯數小易于分支,接續時返工率低,但接續工作量大；光纖帶芯數大返工率相對較高,但對于幾何尺寸控制精確的大芯數光纖帶,其接續速度快、接續質量和返工率與小芯數光纖帶相差甚小。成都中康光纜有限公司制造的光纖帶大多數即是此類。大芯數光纜由于芯數的增大,光纜外徑也相應增大,采用小芯數光纖帶的光纜直徑則比相應的大光纖帶芯數的光纜外徑大,有時這會給施工帶來困難。基于以上原因,在光纖帶芯數選擇時,我們建議當光纜芯數小于216芯時,優先選用12芯帶中心管式結構,當光纜芯數在216～288芯時,選用12芯帶層絞式結構或24芯帶中心管式光纖帶光纜。當光纜芯數大于288芯時,選用小外徑中心管式光纖帶光纜即經濟,又可滿足在現有管道的敷設安裝。

　　同普通光纜一樣,除良好的光學性能外,光纖帶光纜還要具有良好的力學性能及耐環境特性；考慮到我國管道浸水等因素,建議光纖帶光纜均應采取擋潮層設計,即松套管內外填充油膏或其它阻水材料以達到阻水的要求,更好保護光纖壽命和光學性能長期穩定；良好的光纖及光纖帶尺寸可保證施工接續的質量。在進局或非凡需要阻燃的場合下,考慮采用無鹵阻燃聚烯烴護套料的阻燃光纖帶光纜及非金屬結構以防治電磁影響、雷電或電力線路的傷害。

　　在城市管道、溝槽中,鼠害的影響是不容忽視的。盡管目前國際上缺乏權威的鼠咬試驗,通過一些電信營運商及制造商的研究表明:具有鋼帶結構的光纜可以承受大多數鼠類的嚙咬,采用非凡塑料的護層結構也能滿足全非金屬結構光纜耐鼠咬的要求。在我國南方,十余年前就已出現白蟻危害市話電纜的案例,目前使用尼龍或其它防蟻環保材料的光纜可以滿足光纜的耐白蟻嚙咬性能。但以上材料的使用會增大光纜的成本及影響光纜的敷設,因此應按照具體實情來選擇所需的光纜護層結構。

　　隨著EFDA放大技術和密集波分復用技術的成熟,非零色散光纖已得到大量應用,因此在接入網絡中采用波分復用傳輸已有市場需求。而最有可能首先實現光纖全光網應用的區域也是使用WDM技術的城域網或本地網主干結構。因此應考慮所需主干環的大小、技術要求、成本及設計目標來確定使用普通G652光纖、正色散G655光纖或最新的負色散G655光纖的光纖帶光纜。最新的數據表明國外已有大量城域網工程已在使用G655光纖帶光纜,而且發展趨勢不斷增長。新的G655光纖由于光纖的非凡設計在光纖帶制作上會采用不同的工藝參數。在我國成都中康光纜有限公司早已致力于G655光纖帶及其光纜的研究,并已按照客戶要求成功地制造及交付、熔接采用LEAF光纖的大芯數光纖帶光纜。

　　綜上所述,光纖帶光纜非凡適用于接入網絡尤其是接入網主干環路中使用,采用光纖帶光纜的接入網絡更輕易規劃并能節約大量的線路敷設時間與費用。選擇的光纖、光纖帶及其光纜的設計與制造水平會直接影響接入網絡的傳輸性能。作為國際先進產品的24芯光纖帶帶纜、G655光纖帶光纜中的使用使國內接入網絡的光纜水平達到與國際先進水平同步,因此我們預計并期望各種光纖帶光纜在未來接入網絡中能得到更快的增長,并提供一些有益的建議供大家參考.

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