2012几种新型FTTH网络用光缆的介绍

几种新型FTTH网络用光缆的介绍摘要：FTTH网络已经进入加速建设期，针对FTTH建设的经济性和速度，应用于FTTH 的光缆及其接入方式呈现出不同于干线网的特点，如具有微型化，易于跨中分支，全干式等特性的光缆。

本文主要介绍了FTTH中光缆的配置与要求，然后对国内外一些新型的FTTH 用光缆结构、性能指标及应用场景进行了阐述。

关键词：FTTH 扁平型自承式架空光缆自由分支光缆微缆全干式光缆预端接光缆一、引言随着通信业务的飞速发展，人们对通信网络的传输性能和交换能力的要求不断提高，一般铜线的带宽只能达到1M到2M，而光纤的带宽能达到100M之多。

目前，全球带宽市场急速扩张，ADSL已快速向FTTx技术过渡。

据国际研究结构Point Topic 所公布全球宽带统计调查数据显示：2010年末，FTTx用户为7500万，其中大部分新增用户在中国。

GIA预测2015年全球FTTx家庭覆盖数预计将接近1.839亿。

在我国，预测“十二五”期间宽带渗透率将增长一倍。

而2010年，我国的FTTx用户已超过3300万用户，在之后也将继续主宰全球FTTx市场。

据相关资料预测，中国FTTx用户数将会在2016年达到1亿，数量超过全世界用户的50%。

因此，在FTTx迅速发展的情势下，作为光缆制造商，不得不开发各类个性化产品，或改进传统产品来满足广大运营商用户各种应用场景的需求。

二、FTTH网络中光缆的配置FTTH中所用的光缆根据使用位置不同，主要分为馈线光缆、配线光缆和入户光缆。

馈线光缆纤芯数会比较多，少则上百芯，多则上千芯，通常使用中心管式、层绞式及骨架式光纤带光缆，一般目前采用普通室外光缆即可满足要求，方便地利用了现有光缆资源。

配线光缆为光分配点至用户接入点之间的光缆。

根据位置不同，配线光缆可选用室外光缆、室内室外两用光缆和室内光缆三种。

而用户光缆是用户接入点至终端设备的光缆。

当用户接入点置于室外时，户外段应选用室外光缆或室内室外两用光缆引入；当用户接入点置于室内或楼内时，用户光缆应使用室内光缆。

总之，FTTH用线缆分类从OLT所在的接入网机房到ONU 所在的用户，均可划分为以下3部分，按照从用户端到接入网机房的顺序依次为：入户线光缆段、配线光缆段和馈线光缆段，如图1所示。

随着FTTH网络进入加速建设期，从FTTH建设的经济性和速度考虑，运营商对各光缆段的需求也不断苛刻，呈现了诸多个性化的产品。

馈线段光缆主要要求较小的外径，能允许容纳较多芯数的光纤，以提高光纤的容放密度，从而提高城市通信管道的利用率。

而在配线段根据用户分布的特殊性需要提供方便快捷的接入方式。

一般自承式架空的接入形式会更受到运营商的青睐，尽可能在靠近用户地进行自由分支，避免线路上重复施工的麻烦。

在入户布线光缆的使用时，一般主要是考虑低成本的设计方案，减少每个用户的线缆给用，同时兼顾考虑快速、简单的布放形式。

此外，考虑到要将剥离入户的光缆中多余的光纤盘留并收容在接头盒或入户箱中，入户光缆需要具有优良的弯曲特性，因此入户光缆和室内光缆均倾向于采用ITU-TG657规范的光纤。

下面将主要介绍几种新型的应用于FTTH网络中的光缆结构及其性能情况。

三、高密度光纤光缆1. 微管及微缆传统的管道布放方式，一般在混凝土管孔中同时放入几根外径2~8cm的塑料管，在每个塑料管中穿放一根光缆，这样就导致通信管道用布放光缆的数目不高。

随着城市管道资源的不断紧张，近些年出现的微管、微缆气吹布放技术越来越成熟，该方式可在一根塑料子管中预先气吹入或穿放数根微管，每个微管中可分批吹入微缆，成倍扩大了管道利用率，并具有灵活的业务和技术升级能力，可做到按需求布放光缆和布放新性能的光纤光缆。

由于微缆有塑料管、微管的保护，因此在结构上可做到微型化、轻型化。

144芯微缆与普通光缆外径的比较如图2所示。

目前，我公司微缆的松套管最小可做到12芯1.5mm，与原来的普通光缆相比，整个光缆外径减少了近1/2，重量减少了2/3, 有效地利用了现有的管道资源。

我公司典型的60芯微缆指标及性能要求如下表1：表1 60芯微缆指标及性能拉伸试验详见图3、图4，表明拉力250N负载情况下，光缆中光纤应变为0.171%.光纤残余附件衰减为0.03dB,完全符合微缆性能要求。

同时更值得关注的环境性能也经验证，满足标准要求。

2.微型化骨架式光纤带光缆城市通信管道拥挤是各大运营商都密切关注的问题，所以在用于管道布放的馈线光缆一般采用较小的外径和容纳较多芯数的光缆。

通常光纤带光缆可以提供较高的光纤密度，同时支持多纤群接。

目前市场上采用较多的是层绞式或者中心管式光纤带光缆。

中心束管式光纤带光缆是目前可谓光纤密度较大的结构类型，以GYDTW为例，其外径在25.0mm,重量560kg/km，可容纳最大芯数768芯；而如今的FTTH用骨架式带状光缆见图5，这样结构外径22.5mm的光缆却可容放多达1000芯光纤，更好地解决了馈线光缆段光纤容量大，管道自由受限的问题。

四、线路末端用自承式架空光缆1.扁平型自承式架空光缆1.1.扁平型自承式架空光缆的结构简介传统的入户光缆一般采用自承式蝶形引入光缆（图6），悬挂部件与光纤单元在入户处分离，光纤单元直接入户，消除了室内外光缆转接；敷设时无需架设吊线和挂钩，施工效率高，费用低。

但是，蝶形引入光缆在开剥槽内可能会有积水，天冷时甚至还有结冰的情况；槽内还是虫类栖息产卵的场所，腐蚀破坏光缆表面，进而损害光纤，大大影响光纤的使用寿命；另外，现有的自承式蝶形引入光缆一般采用钢丝防腐能力差，架空布线后，钢丝腐蚀情况严重，很大程度上影响光缆自承架空的能力。

扁平型自承式架空光缆，图7，是将两根平行的非金属加强构件，和松套管平行放置，外面挤制聚乙烯或者阻燃护套料。

非金属加强构件的使用，提供了光缆自承式架空的力值，又改善了护套的收缩性能，保证了光缆优异的环境性能。

该光缆结构紧凑，易于施工，采用特定的金具固定，即可自承架空，无需采用分离步骤，即可直接入户。

全介质的结构，还保证了室内接入的安全性能。

此外，这类光缆的成本与自承式蝶形引入光缆相当，并不会增加每户家庭的线缆投入费用。

1.2.扁平型自承式架空光缆的性能测试光缆在敷设和运行过程中将会受到外力的作用，同时外部环境的变化（如温度）也会造成光缆的衰减变化和光纤应变。

因此，套管内光纤应具有一定的余长，以保证在受外界影响时衰减能符合要求。

为验证套管生产控制余长与设计余长相符合，以GJYFXTCBY-12B1光缆为例，参考相关标准的试验方式，对该光缆进行拉伸试验。

其拉伸时，光纤应变和衰减状况详见图8和图9：拉伸试验表明：在短期拉力1250N时，光纤应变≤0.6%，光缆衰减变化≤0.4dB,完全符合客户要求，即可在50~80米档距内自承式架空。

除拉伸性能外，由于光缆为扁平形状，用户更关注于其扭转性能，试验结果（图10）表明，扭转角度在±90°，负载20N时，光纤附加衰减几乎没有。

2.自由分支光缆2.1 自由分支光缆的结构简介自由分支光缆结构设计初衷是纤芯紧凑又便于分支，还可与快速连接器直接配套适用，因此选用了蝶形光缆。

由于普通蝶形光缆结构原因，只能在扁平方向上具有较好的弯曲性能，要生产成多根蝶形光缆绞合的自由分支光缆就必须克服现有蝶形光缆的缺陷，因此开发了一款圆形的蝶形光缆（图11），改善了弯曲性能的同时，又兼顾普通蝶形光缆易于开剥，机械性能较好的优点。

自由分支光缆，见图12，即将圆形蝶形光缆绞合，使光缆纤芯集成度高，结构紧凑，中心加强件采用FRP或钢丝，圆形蝶形光缆单向绞合，绞合后采用防风化胶带进行绕包。

一般12芯以下采用单层绞合，12芯以上采用多层绞合。

2.2自由分支光缆的应用场景随着FTTH在城市中的日趋完善，为满足更广大客户的要求，运营商又将目光开始投向农村。

由于农村的建筑布局比较零散，从主干线路到每个用户，一般还有几十米距离。

该光缆主要是针对FTTH配线段及入户段末端用户零散的特点设计的，具有优异的跨中自由分支特性。

在FTTH网络线路末端，传统的FTTH接入方式一般在配线光缆段采用架空光缆如GYTA，后选择合理分支点，与自承式蝶形引入光缆对接。

在用户较为分散、且数量较多的农村或者特殊场景，这样的接入方式分支点的选择是至关重要的，不合理的分支往往会导致布线光缆及施工成本的浪费。

若采用自由分支光缆的接入模式图13，在①处采用自由分支光缆布线，能根据用户分布在光缆任意位置灵活引出蝶形光单元，在②处无需接头盒，直接穿入8字型空管，③处通过8字型空管实行自承式架空，从而引至用户处。

这样的布线方式，采用了最短的路由，减少了重复布线的长度，避免了施工现场的熔接，降低了整个线路的损耗，提高了光信号的传输质量或者保障了传输距离。

五、室内布线用光缆1.全干式光缆近几年来，层绞式松套管和带状光缆这些普遍在室外运用的光缆,因用户数量的增多，也开始在室内外接入或室内布线时应用，并且逐渐作为主流光缆类型凸显出来。

传统的此类光缆在光纤和套管之间以及缆内填充油膏，以此保护光纤而防止水的进入和渗透，并为光纤提供对弯曲、压力等的机械保护和适应环境温度的变化（如降低光缆低温收缩时的附加损耗）。

逐渐地，为使得光缆接续更加容易，将缆芯间的填充油膏改为干式阻水材料。

随着运营商要求不断提高，全干式结构，即缆中完全没有凝胶，这样就为普通的层绞式松套管和带状光缆在室内外接入及室内运用解决了后顾之忧。

光缆中摒弃了油膏的填充方式，对于用户而言，能带来诸多好处。

干式阻水技术提供了更高效且更友好的工艺。

而相比之下，为避免安装过程中光缆接续损耗的增加，填充式光缆必须使用清洁剂对光缆芯及光纤的油膏进行清洗，这就增加了接续复杂度、成本和时间。

和清除油膏过程不同的是，全干式光缆，施工方只需要用剪刀就可快捷方便地将光纤取出，避免了清洗剂及毛巾等消耗产品的使用。

在使用“干式”光纤后，由于缓冲管内的光纤表面不再发粘，也就不会在分叉过程中存在光纤贴合在一起的状况，使得整个分叉过程得到了简化。

从施工效率来说，若将全干式和填充式光缆接续前准备工作相比，前者只需要5分钟，而后者要近30分钟（主要是花在清洁光纤上的填充油膏）。

此外，全干式光缆比油膏填充式光缆重量减轻10%~20%，这样，光缆更适合运输、布放或长距离气吹；同时摒弃了油膏填充的方式，也大大提高了光缆的阻燃性能。

2. 预端接光缆预端接光缆（图14）在FTTH网络中主要用于设备用或者室内布线。

为了提高FTTH网络的建设速度，省去在现场光缆之间熔接的步骤，降低现场安装技术复杂度，缩短安装时间，预制端或预连接光缆的问世，也越来越受到广大客户的青睐，它可以轻松实现FTTH网络中光缆之间的快速对接。

预端接光缆的连接器一般在工厂已经完成制作，采用环境增强设计以适应外界设备的机械和环境要求。