大芯数光缆在本地网中的应用

大芯数光缆在本地网中的应用大芯数光缆在本地网中的应用 黄小兵黄小兵 （北京电信规划设计院有限公司第五设计所（北京电信规划设计院有限公司第五设计所 100044） 摘摘 要要 为充分利用管道资源，满足日益增长的光纤需求，光缆由小芯数向大芯数发展已成为 必然趋势。本文从光缆的发展、选型、结构及技术参数等方面，对大芯数光缆在本地网中 的应用作了阐述。 关键词：关键词： 本地网 光纤 大芯数光缆 建设 ABSTRACT In order to make full use of channel resource and meet the growing needs of the optical fiber, optical cable development from small core number to large core number has become an inevitable trend. This thesis elaborates the large core fiber application in the local network from the development of cable, selection, structure and technical parameters and so on. KEY WORDS: Local network，Optical fiber，Large core number optical cable，Construction 大芯数光缆在本地网中的应 用 第 3 页 1引言引言 随着宽带升速、大客户接入、移动基站接入等通信业务的迅猛发展，对通信业务的要 求越来越高，光纤需求量与日俱增，通信网络已全面向光纤化推进。采用小芯数光缆建设 本地网已不能满足通信业务发展的需要，它不但占用大量宝贵的、日益稀缺的地下管道资 源，还因光缆重复建设而造成投资的巨大浪费，并给本地网光缆的维护带来不便。相信在 不久的将来，光缆外径小、光纤密度大、集成度高、覆盖用户范围广等诸多优点的大芯数 光缆在本地网中的应用将是一种必然选择。 2大芯数光缆的发展大芯数光缆的发展 光纤作为传输高速率、大容量、多业务的媒质，自上世纪 80 年代初商用以来，已广泛 应用到通信网、互联网、有线电视网、专用网等信息领域中。随着通信业务的发展、技术 的进步以及竞争的加剧，为了在市场竞争中抢占有利先机，充分利用有限的地下管道资源， 经济合理地增加光缆的容量，在本地网的光纤需求量不断增长的同时，光缆纤芯数也由小 芯数转向大芯数发展。 当前，许多国家和地区使用的本地网光缆都选择大芯数光缆，特别是日本，由于 FTTx 的大规模建设与发展，大芯数光缆得到广泛运用，1000 芯、2000 芯甚至 3000 芯的光缆已 得到商用，4000 芯光缆已在研发试用中。香港地区也早已在网络中应用了 1000 芯光缆。我 国国内本地网光缆常用的光缆芯数大多数都在 288 芯以下。随着国内的 FTTx、大客户接入、 移动基站等本地网业务蓬勃发展，大芯数光缆在最近几年也已得到迅速的推广，如北京联 通在奥运会期间采用了 576 芯中继光缆，北京电信在管道紧张区域采用了 720 芯中继与接 入光缆，深圳移动在住宅小区与学校接入采用了 1000 芯接入光缆，贵州电信在商业中心区 和办公大楼接入段采用了 1200 芯接入光缆等。在一些城市的大中型住宅小区和商业中心， 288 芯以上大芯数光缆已得到一定程度的推广应用。 3大芯数光缆的选择大芯数光缆的选择 3.1光纤的选光纤的选择择 目前，本地中继光缆网光纤以 G.652D 和 G655 单模光纤为主，本地接入网光纤以 G.652D 和 G.657 单模光纤为主。G.657 光纤又分 G.657A 和 G.657B 两种，G.657A 光纤与 G.652D 光纤具有相同的传输和互连特性，但抗微弯性能比 G.652D 强，在价格差异不大的情 况下建议优选 G.657A 单模光纤。由于 G.657B 与 G.652D 尚存在兼容性问题，建议有选择地 使用 G.657B 类光纤。 3.2光缆的选择光缆的选择 光缆中的光纤有束状和带状两种。带状光纤与束状光纤相比，具有组织有序易于辨别、 单位截面积光纤密度高、光纤带的处理比束状光纤更容易、更安全、接续时间短、机械性 能好、易于分支、掏接等优点。虽然带状光纤的接续损耗大于束状光纤，但在本地网中对 传输信号影响不大，因此，建议大芯数光缆选择带状光纤。 带状光缆从结构类型上可分为骨架式结构、层绞式结构、中心管式结构三大类，带状 光缆结构比较见表 1： 表表 1 带状光缆结构比较带状光缆结构比较 结构优点缺点 骨架式光缆 纤芯数高、光纤密度大，集装度高、缆芯为全 干式结构，光缆外径相对较小，节约管孔资源， 对环境无影响，抗侧压性能好，施工便捷、掏 接容易、效率高、易于分支。 由于骨架槽不是全色谱， 识别比层绞式较复杂。 层绞式光缆 采用松套管和 SZ 绞合，光纤余长稳定；易于 线路分支、配线、组合及中间接入，掏接较容 易。 光缆外径相对较大，由于 光缆为油膏填充式结构，对 环境有一定影响。 中心管式光缆 外径小、单位截面积光纤密度高、使用原材料 少，相对价格较低。 余长控制的难度较大，光 纤带叠体不稳定，且芯数不 能太大，掏接难度大。 通过以上比较，建议大芯数光缆应用时优选骨架式带状光缆，次选层绞式带状光缆， 不宜选用中心管式带状光缆。 3.3光缆芯数的选择光缆芯数的选择 光缆芯数应至少满足 5 年以上各种业务对光纤的需求量。在本地网中，大芯数光缆以 选择 288 芯以上骨架式和松套层绞式带状光缆为宜。 4大芯数光缆在本地网中的应用大芯数光缆在本地网中的应用 本地光缆网网络结构分三层，即核心层、汇聚层和接入层，接入层又分为主干层、配 线层和引入层。大芯数光缆可应用于核心层、汇聚层、主干层和配线层，由于引入层光缆 芯数较小，大芯数光缆不适合应用。 大芯数光缆在本地网中的应 用 第 5 页 4.1在核心层光缆网中的应用在核心层光缆网中的应用 核心层光缆主要是连接长途局、移动核心交换、IP 承载网核心、IP 城域网核心等核心 节点之间的中继光缆，为 NGN 核心、基站接入、移动核心中继电路承载等起到全面支撑作 用。 核心层光缆网容量应满足 IP 核心网、移动核心网、各类增值平台、传输核心网等各种 业务网络的需求，且至少满足 5 年内的各种业务对光纤的需求，因此，光纤需求量非常大， 网络安全性和可靠性要求高，多采用管道方式敷设。光缆一般选择多个物理路由，以成环 方式或网状网结构进行建设，且为点到点连接。光缆的路由也大都在主干道路上，对于主 干管道资源要求较高。采用小芯数光缆建设核心层网络，对管孔资源是巨大的浪费。而选 用大芯数光缆建设核心层光缆网，可节约大量的管孔资源，降低建设投资。 4.2在汇聚层光缆网中的应用在汇聚层光缆网中的应用 汇聚层光缆主要是连接核心节点与汇聚节点间、各汇聚节点之间的中继光缆。作为重 要的业务节点，为宽带提速、基站接入、大客户专线接入等提供业务电路汇聚及保护。 由于需将各种业务进行汇聚，光纤需求量也比较大，具体建设方式及结构与核心层光 缆网基本一致。 4.3在接入层光缆网中的应用在接入层光缆网中的应用 （1）主干光缆是连接核心节点或汇聚节点至主干节点之间的接入光缆，是构成接入层 的主体光缆网。主干光缆满足语音、宽带提速、基站接入、商务楼宇接入等业务对光纤的 需求，光纤需求量大。为节约管道资源，主干光缆尽可能采用大芯数光缆，为保证网络安 全、便于维护与抢修，建议大芯数主干光缆网采用环型组网结构，避免采用链型和星型结 构。环型结构采用环型无递减交接配纤方式，即光缆环上所有主干节点的光纤芯数总和与 光缆环光纤芯数相等，主干光缆采用管道方式敷设。 （2）配线光缆是连接基站、大客户、公众客户的接入光缆，由于靠近用户，因此组网 最复杂。对于商务楼宇、住宅小区等用户密集的地区、跨大桥或沿高速公路二次敷设费用 的昂贵地段、小区管道紧张难以扩容地段，建议配线光缆采用大芯数光缆进行建设，其网 络结构可采用星型、链型或星型与链型相结合的递减直接配纤结构，光缆的芯数从光交接 点起向远端分纤箱/盒节点逐级递减。配线光缆也尽可能采用管道方式敷设。 4.4管孔的选择管孔的选择 我国的管道以内径 90mm 的水泥管道和内径 100mm 的塑料管道居多，这种管道 1 大管 孔内能穿放 1 根 343mm 和 2 根 283 mm 聚乙烯塑料子管，按光缆外径与管孔内径的 对应尺寸看，1 根 343 mm 子管最大可以穿放 1 条 720 芯光缆，1 根 283 mm 子管 能穿放 1 条 360 芯光缆，1 大孔水泥管道或塑料管道就能布放 1440 芯光缆，而采用传统 288 芯以下光缆建设时，1 大管孔最大能容纳仅为 576 芯光缆，采用大芯数光缆是传统光缆 芯数的 2.5 倍，这样，大大提高了本地网的管孔含纤率。 根据目前我国大芯数光缆的应用情况，大芯数光缆的技术参数参见下表 2： 表表 2 大芯数光缆的参数表大芯数光缆的参数表 光缆参考外径（mm） 光缆参考重量 （kg/km序号光纤带光缆芯数(芯) 骨架式层绞式骨架式层绞式 136019.120.2307373 243219.821.7331426 350421.624.5394543 457621.624.5402557 564822.3428 672023.3463 786424.6505 8100827.9624 9 12 芯带 120028.9679 为了保证通信管道内能穿放大芯数光缆，便于敷设安装，光缆外径与管孔内径对应关 系见表 3： 表表 3 光缆外径与管孔内径对应表光缆外径与管孔内径对应表 分类子管及栅格管尺寸 光缆最大 外径(mm) 对应骨架式光 缆芯数 对应层绞式光缆 芯数 备注 283 mm19.6 360 芯及以下288 芯及以下 343 mm23.8 720 芯及以下432 芯及以下 40/33 mm23.1 648 芯及以下432 芯及以下子管 一体七孔子管 (30mm) 21 432 芯及以下360 芯及以下 按七孔子管中 心管的直径计 9 孔栅格管(33mm) 23.1 648 芯及以下432 芯及以下 6 孔栅格管(33mm) 23.1 648 芯及以下432 芯及以下 栅 格 管 4 孔栅格管(50mm) 35 1200 芯及以下576 芯及以下 注：光缆最大外径尺寸是按子管及栅格管总等效外径的 70%计算。 4.5光缆接头盒的光缆接头盒的应用应用 大芯数光缆的应用，会带来大芯数光缆接头盒的广泛应用。大芯数光缆接头盒在应用 中应注意以下几点： （1）大芯数光缆由于纤芯数量多，光缆中间接续对接头盒要求比较高，在接续时光缆 接头盒的尺寸参见表 4： 大芯数光缆在本地网中的应 用 第 7 页 表表 4 光缆接头盒尺寸表光缆接头盒尺寸表 光缆芯数备注 尺寸 360 芯720 芯720 芯1152 芯 盒体尺寸(长宽高) （mm） 619283214619283275 腔体尺寸(长宽高) （mm） 486190200486190261 接续托盘配置 6 12 套 每套接续托盘可熔接 10 个 12 芯带光纤， 即 120 芯光纤 （2）为了便于施工维护，管道光缆接头盒在人孔的确定应不影响其它线路接头的放置 和光缆走向，并且安装在常年积水水位以上的位置，以减少雨季时人孔内积水浸泡。光缆 接头采用保护托架或其它方法承托，固定光缆接头盒时以不松动为宜，不应过紧，以防接 头盒变形。光缆加强芯在接头盒内必须固定牢固，接头处两侧金属构件不作电气连通。 （3）由于光缆接头盒及光缆余长占用尺寸较大，接续点对人孔要求较高。按 576 芯层 绞式光缆计算，其外径为 24.5mm，以静态弯曲 10 倍光缆外径计算，光缆接续所必须的余 长盘留直径至少为 490mm，两侧合计为 980mm，光缆接头盒尺寸为 619mm，整个光缆接头 占用尺寸为 1599mm，对人孔空间要求较高。当前的手孔（90x120、120x170）无法放置接 头。因此，在光缆配盘时，光缆接头盒的安装位置应选择能够满足接头盒安装尺寸要求的 人孔。 （4）大芯数光缆在人孔内接续时，尽量不在人手孔内盘留余长，对于光缆接续所需的 技术余长，其两端进出光缆接头盒及光缆余长的安装有以下三种方式： 1）光缆技术余长在接头盒一侧盘留，见图 1。 图图 1 人孔内两端进出光缆接头盒安装方式（一侧盘留）人孔内两端进出光缆接头盒安装方式（一侧盘留） 2）光缆技术余长在接头盒两侧盘留，见图 2。 图图 2 人孔内两端进出光缆接头盒安装方式（两侧盘留）人孔内两端进出光缆接头盒安装方式（两侧盘留） 3）在人孔内固定光缆接头盒后，光缆余长无法满足要求时，可将光缆余长安装在接头 盒两侧相邻的人（手）孔中。 5结论结论 大芯数光缆在本地网中的大量应用，不但可以节约大量的管道资源，还可减少建设