淺談光纖光纜和通信電纜的技術(shù)發(fā)展

姜龍偉 曲銳

1.光纖技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)

1.1網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求

下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）引發(fā)了許多的觀點(diǎn)和爭(zhēng)議。有專家預(yù)言，不管下一代網(wǎng) 絡(luò)如何發(fā)展，一定將要達(dá)到三個(gè)世界，即服務(wù)層面上的Ⅳ世界，傳遞層面上的光的世界和接入層面上的無(wú)線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率，更大的容量，這非光纖網(wǎng)莫屬。

1.2光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確應(yīng)用

2000年世界電信標(biāo)準(zhǔn)大會(huì)將原G.625光纖重新分為G.625A，G.652.8和G.652.0三類光纖，將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確使用，細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)也提高了一些光纖的指標(biāo)要求，并提出了一些新的指標(biāo)概念，對(duì)合理使用光纖取得了很好的作用。

1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)

為了適應(yīng)市場(chǎng)的要求，光纖的技術(shù)指標(biāo)在不斷改進(jìn)，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時(shí)各大公司正加緊開(kāi)發(fā)新的品種。

（1）用于長(zhǎng)途通信的新型大容量長(zhǎng)距離光纖。主要是一些大有效面積，低色散維護(hù)的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級(jí)至10-40Gbit/s并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大，使光信號(hào)的傳輸距離大大延長(zhǎng)。

（2）用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖。城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中需要考慮簡(jiǎn)化設(shè)備和降低成本，還需要考慮非波分復(fù)用技術(shù)（CWDM）應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360-1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展，使CWDM系統(tǒng)被極在大地優(yōu)化，增大了傳輸信道，增長(zhǎng)了傳輸距離。

（3）用于局域網(wǎng)的新型多模光纖。由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量的綜合布線也采用了多模光纖來(lái)代替數(shù)字電纜，因此多模光纖的市場(chǎng)份額會(huì)逐漸加大。之所以選用多模光纖，是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50%-100%，但是它們配套的光器件可選用發(fā)光二極管，格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值空徑，容易連接與耦合，相應(yīng)的連接器，耦合器等元器件價(jià)格也低得多。

（4）前途未卜的空心光纖。據(jù)報(bào)道，美國(guó)一些公司及大學(xué)研究所真正在開(kāi)發(fā)一種新的空心光纖，即光是在光纖的空氣中傳輸。如果真的實(shí)用，就能解決現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長(zhǎng)距離傳輸?shù)膯?wèn)題，并大大降低光通信的成本。

2.光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)

2.1光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)

光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點(diǎn)：

（1）光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網(wǎng)光纖，城域網(wǎng)光纖，接入光纖，局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纖傳輸特性的要求，具體運(yùn)用的條件還可依據(jù)細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)。

（2）光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件以外，越來(lái)越多的與其施工方法，維護(hù)方法有關(guān)，必須同一考慮，配套設(shè)計(jì)。

（3）光纜新材料的出現(xiàn)，促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，如干式阻水料，納米材料，阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進(jìn)。

2.2光纜的自動(dòng)維護(hù)，適時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸

光纜的維護(hù)對(duì)于保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性是十分重要的。在已開(kāi)通的光網(wǎng)絡(luò)中，光纜的維護(hù)和監(jiān)測(cè)應(yīng)該是在不中斷通信的前提下進(jìn)行的，一般通過(guò)監(jiān)測(cè)空閑光纖（暗光纖）的方式來(lái)檢測(cè)在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測(cè)正在通信的光纖。目前最新的建議是2001年12月TUT-TSGl6會(huì)議通過(guò)的“光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”（L40建議）。美國(guó)郎訊公司曾提出了新一代光纖測(cè)試及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障警告，3min內(nèi)找到故障點(diǎn)，且工作人員可以遙控操作，據(jù)稱該系統(tǒng)還將開(kāi)發(fā)有故障預(yù)測(cè)及對(duì)斷纖（纜）的快速反應(yīng)能力。

3.通信電纜的發(fā)展特點(diǎn)

3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數(shù)字通信新業(yè)務(wù)服務(wù)

原有的電纜網(wǎng)絡(luò)雖然可以支持一些數(shù)字業(yè)務(wù)，但是在實(shí)際使用中并不是特別的理想，在通信距離，速率及質(zhì)量上仍有一定的限制。對(duì)于新的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)然是以光纖為主，對(duì)于光纖所不能達(dá)到地方或因各種原因仍然要新建電纜網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)，應(yīng)該考慮新型寬帶結(jié)構(gòu)的HYA電纜，以便更能符合新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。一些公司對(duì)現(xiàn)有的電纜高頻特性作了測(cè)試，他們得到的結(jié)論是所研究的電纜不能達(dá)到5類電纜的技術(shù)要求，戶外電纜要實(shí)現(xiàn)5類電纜的特性，必須通過(guò)特殊的設(shè)計(jì)和制造來(lái)達(dá)到。但在20MHz以下，所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。

3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)

隨著智能化大樓，智能化建筑小區(qū)對(duì)寬帶布線的要求越來(lái)越高，超5類和6類電纜已逐漸成為布線系統(tǒng)的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz，但其具有雙向通信的能力，用戶可以同時(shí)收發(fā)寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性，對(duì)地電容不平衡性，傳輸速度等指標(biāo)上都有提高，并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠(yuǎn)端串音功率等一些指標(biāo)，因此在工藝和結(jié)構(gòu)上要做到一定的改進(jìn)才能達(dá)到。

4.光纖光纜和通信電纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問(wèn)題

4.1積極創(chuàng)新開(kāi)發(fā)具有良好知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)

雖然這幾年來(lái)，我國(guó)光纜電纜技術(shù)有很大發(fā)展，有一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已發(fā)揮作用，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國(guó)內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒(méi)有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低，競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。

4.2開(kāi)發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平，與使用環(huán)境，施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品

電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對(duì)光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)，用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開(kāi)，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會(huì)基于如微型光纜，吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而有一系列新的變化，以便有限的敷設(shè)空間得到充分，靈活的利用。

4.3利用已有設(shè)備與技術(shù)，改善HYA市話電纜的相應(yīng)特性，為數(shù)字業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)

對(duì)于已經(jīng)敷設(shè)的銅電纜，我們只能在現(xiàn)有條件下盡量利用其特性開(kāi)通數(shù)字新業(yè)務(wù)。而現(xiàn)有的HYA電纜，雖然亦可開(kāi)通ADSL等一些新業(yè)務(wù)，但是容量有限，當(dāng)ADSL數(shù)量增大到一定限度后，還是會(huì)出現(xiàn)干擾問(wèn)題，而且還會(huì)影響以前開(kāi)通的業(yè)務(wù)。

4.4改進(jìn)光纜電纜的施工和維護(hù)方法

目前，為了適應(yīng)城市施工的特點(diǎn)，國(guó)際上較重視不挖溝的方式施工光電纜，采用小地溝或微地溝技術(shù)安裝光纜，同時(shí)對(duì)光纜網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，保正光纜網(wǎng)絡(luò)不中斷。在施工和維護(hù)中降低成本，節(jié)省老力，節(jié)省時(shí)間，逐步推廣新的施工方法，逐步完善光纜網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)和提高光纜網(wǎng)絡(luò)的不中斷維護(hù)水平已勢(shì)在必行。

4.5冷靜地審視當(dāng)前通信市場(chǎng)的發(fā)展，促進(jìn)光纖光纜和通信電纜產(chǎn)業(yè)發(fā)展

隨著光纖網(wǎng)絡(luò)從骨干網(wǎng)的擴(kuò)建到接入網(wǎng)，城域網(wǎng)的擴(kuò)散以及向用戶駐地網(wǎng)的不斷延伸，光纖光纜及寬帶數(shù)字電纜的市場(chǎng)必將增長(zhǎng)。信息通信行業(yè)是一個(gè)充滿生機(jī)與活力的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)有著很強(qiáng)大的生命力，信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，仍然是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿ΑＲ虼宋覀儜?yīng)當(dāng)樹(shù)立信心，在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)向好的有利條件下，抓住機(jī)遇，促進(jìn)光纖光纜和通信電纜技術(shù)產(chǎn)業(yè)取得更大的進(jìn)步。 [科]