几种FTTH室内光缆及应用

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本文主要介绍几种目前适用于FTTH技术的室内光缆，并着重从该光缆的结构特点、应用场合、性能特点、以及安装等各方面进行简要的说明。
关键词：FTTH   用户光缆   室内光缆   结构特点
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，目前，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。根据iSuppi公司的一项调查显示，目前全球宽带市场急速扩张，ADSL开始向FTTX技术过渡。预计未来几年宽带设备营收和全球用户都将有望保持强劲增长。到2011年，全球宽带设备制造营收会从2006年的112亿美元增至151亿美元，同时，2011年全球宽带用户则会增长到6.227亿，相比2006年的2.704亿增长2倍以上。
FTTH (光纤到户)已被人们认为是未来接入网的发展方向,甚至FTTD（光纤到桌面）。为了实现这一目标，人们进行了多方面的努力。我国在国家“863”高科技计划的推动下，在“十五”期间开展了EPON技术的研究，随着“863”EPON项目的完成，国家建立了光纤到户的实验网。目前，中国电信在武汉、杭州、上海、广州等地都进行了FTTH的试点，不过采取的方式不同，有的是光纤直接到户，有的是采用FTTX+LAN，有的采用FTTX+ADSL。
由此，FTTH的实用化将促进光纤光缆行业的发展，光缆市场潜力巨大。
二、FTTH中的光缆
   FTTH中所用的光缆根据使用位置不同，主要分为主干光缆、配线光缆和用户光缆。主干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，目前的普通室外光缆就能满足要求，可方便的利用现有光缆资源。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。
下面将主要介绍几种可作为引入光缆和用户光缆使用的室内光缆及其应用情况。
三、室内光缆
光纤网络和各层高速宽带接入网的相继建成、计算机网络的日益普及，不断满足着人们对通信带宽的日益增大的需求。伴随光纤向用户端的不断延伸，室内光缆的应用越来越多，市场需求日益升温。从垂直布线系统和光纤到家庭的必然发展趋势及传输机房、全光网交换的需求来看，室内光缆的需求量像电话配线电缆一样，决不亚于干线光缆的需求量，且非常适合FTTH的传输媒质。并且采用室内光缆的FTTH解决方案，可同时实现电话、数据、有线电视的三网合一和视频监控。室内光缆的需求量蕴藏着极大的增长潜力，预计最终将占有全国光纤总需求量的50％左右。
由于室内光缆的安装场合比较特殊，对室内光缆的要求也比较苛刻。室内光缆的性能除了应满足其必要的光传输、机械性能外，还必须要满足以下特点：结构简单、外径小、防火、柔软、易弯曲、易操作性等，还可根据客户要求做到环保、防鼠、避雷、防水等，而室内光缆在防紫外线辐射或防水性能方面则比室外光缆要求低得多。如确实需要防水，考虑到要便于安装，一般采用干式结构。
1、引入光缆
目前，无论是光缆和其他电缆的布线方法都是一样的，只是不同大楼间的路线走势有些小的变化。下面用一个当前比较普通布线方法的例子，如图1所示。

图1  大楼垂直步线系统
总配线架（MDF）安装在大楼内的公共地区，光缆通过垂直的杆状物通向各楼层，再通过水平方向上的管道进入房间。
图1中所用光缆就是引入光缆。用户可根据需要、安装条件等选择不同结构的用户光缆实现FTTH。现介绍一种NTT公司设计开发的8芯悬挂式引入光缆。如图2所示。

图2  8芯悬挂式引入光缆
这种缆采用PVC紧套光纤，金属吊线，PVC或LSZH做阻燃护套层，适合于室内布线使用，性能稳定可靠；采用小弯曲半径光纤生产，具有优良的抗弯性能；阻燃；施工方便可靠。可以选用专门的工具进行剥缆，从光缆“V”形槽区域剥开，获得紧套光纤，操作简单。如图3所示。

图3  8芯悬挂式引入光缆的剥离
2、用户光缆
用户光缆有单芯、双芯、束管式多芯、带状、“V”形光缆、金属铠装软光缆等。光缆外径尺寸规格很多可以适应不同接插件尺寸和布线空间环境的要求, 适合室内布线使用。
? 典型紧套单/双芯光缆
单/双芯室内光缆的结构是比较单一的，最典型的结构如图4所示。外形尺寸小，一般在3mm～3.4mm，并且减小了除光纤外其他材料的用量，也由此提高了光纤的柔弯性能，这一点对室内布线是很有利的。只需用一个连接器即可，与终端设备连接方便，容易被用户所接受，有一定的发展前景。此外，如果将两根松套管对绞或绞在介质中心件周围，再在外面包覆上芳纶丝束和外护套，就可以做成4芯室内光缆，而尺寸依然不大，外径为3.3mm～3.7mm，可用于局域网布线。

图4   典型单芯/双芯光缆
? 铠装型室内软光缆：
随着FTTH的推进，在用户终端（家庭、楼道）会需要一种像电线一样方便使用的缆线。烽火通信设计出一种室内外一体化光缆——铠装型室内单芯光缆已申报专利，具体结构如图5所示。该产品在光缆中设置了金属软管，使光缆抗压、抗拉、抗折性能显著提高，同时防鼠咬破坏；高强度芳纶加强件，保证光纤无拉伸应变，外径为标准光缆外径，适用于各种连接器散件的应用；弯曲柔韧性好，最小曲率半径可达10倍的缆径；具有阻燃性；尺寸小，施工方便。

图5   铠装型室内软光缆
这种光缆在国防通信、广播电视系统、楼宇智能控制、电力控制系统、交通通讯系统、城域网和局域网中广泛应用。具体应用有：
     适用于室内外沿墙、顶、夹层和导管连接的直接布放光缆，以标准而又坚固的结构设计生产出的通信设备尾纤及活动连接线可直接用于设备之间的连接。
    室内水平布线、建筑物内垂直布线、LAN网、适合于多信息点的连接、推荐使用在与终端用户直接连接的场合。
    室外建筑物之间，小区主干网布线；室外布线直接引入室内，降低成本。
    用作主干网的尾缆，直接从主干网接入到建筑物内的设备上，隔离雷电，提高系统可靠性。
   最小弯曲半径小，可为大容量、多客户端室内整体敷设、单元布线，并可独立分支使用，可方便的与各端连设备连接。
    推荐用于高密度布线，安装空间和安装曲度较小的场合。
? 干式半紧套缓冲光缆
这是国外新设计的一种室内光缆，主要为单芯或双芯结构，作为分支光缆使用。所以，它主要通过线卡或粘合在墙上。

图6   干式半紧套缓冲光缆
单芯光缆直径在2.8mm,而双芯光缆直径约4.2mm。两者都采用900um的半紧套缓冲光纤，这种半紧套结构能保证在不到1分钟的时间内轻易地剥离取得1m以上的光纤，操作很方便。并且都采用弯曲性能极好的光纤，弯曲柔韧性好。在1550nm波长经测试结果如表1：
表1  半紧套缓冲光缆测试结果（1550nm）
测试项目 结果 单芯 双芯
压力试验（1000N，100mm，15min） 通过 0.03dB，无破损 0.00dB，无破损
冲击试验（3Nm,3次冲击） 通过 〈0.01dB，无破损 0.03dB，无破损
温度循环试验（-5℃到60℃） 通过 〈0.01dB 〈0.01dB
弯曲试验(6圈，r=10mm ，10次) 通过 0.13dB 0.04dB
从各项测试数据看，这种光缆都符合室内光缆标准要求，适用于FTTH用户室内布线。优良的弯曲性能更满足客户的要求。
四、结束语
   以上介绍的几种光缆都是目前的先进技术，为促进FTTH的商用化做出了巨大贡献。由于FTTH光器件的飞速发展和成本的降低也是我国快速步入商用阶段的助推器。FTTH是宽带接入的最终形式，它可以促进语音、数据、视频三网合一，拉动相关产业发展，降低社会产出成本，提高社会效益。我们可以借鉴别的国家发展经验，以政府的导向政策来策动国内FTTH市场的发展。