寬帶中國(guó)背景下的光纜創(chuàng)新

■楊紅偉 楊楊 吳煜　?。ńK省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 江蘇 南京 210000）

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寬帶中國(guó)背景下的光纜創(chuàng)新

■楊紅偉 楊楊 吳煜（江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 江蘇 南京 210000）

1 寬帶中國(guó)背景下FTTX的發(fā)展情況

自從FTTX建設(shè)啟動(dòng)以來(lái)，中國(guó)各大運(yùn)營(yíng)商每年均投入巨資進(jìn)行FTTX的建設(shè)。2013年8月，國(guó)務(wù)院正式發(fā)布《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略及實(shí)施方案的通知》，將寬帶建設(shè)上升到國(guó)家戰(zhàn)略。自2013年以后，工信部聯(lián)合相關(guān)部委每年都會(huì)發(fā)布寬帶建設(shè)相關(guān)的指導(dǎo)意見，中國(guó)的寬帶建設(shè)大大加速。根據(jù)工信部的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2012年底，我國(guó)FTTH累計(jì)覆蓋家庭戶數(shù)達(dá)到9473萬(wàn)戶；累計(jì)發(fā)展FTTH用戶2038萬(wàn)戶，用戶實(shí)裝率為21.51%。截至2013年底，我國(guó)FTTH累計(jì)覆蓋家庭戶數(shù)達(dá)到1.67億戶；累計(jì)發(fā)展FTTH用戶4082萬(wàn)戶，用戶實(shí)裝率為24.42%。截至2014年底，我國(guó)FTTH累計(jì)覆蓋家庭達(dá)2.56億戶；累計(jì)發(fā)展FTTH用戶6832萬(wàn)戶，用戶實(shí)裝率為26.71%。

進(jìn)入2015年，中國(guó)寬帶建設(shè)進(jìn)一步提速。2015年4月14日，李克強(qiáng)總理召開第一季度經(jīng)濟(jì)形勢(shì)分析會(huì)議，提出了“提高網(wǎng)速、降低網(wǎng)費(fèi)”的要求。5月13日李克強(qiáng)總理主持召開國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，確定加快建設(shè)高速寬帶網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)提速降費(fèi)的措施，助力創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新和民生改善。5月20日，《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快高速寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)提速降費(fèi)的指導(dǎo)意見》正式發(fā)布，提出了更高、更明確的發(fā)展目標(biāo)。2015年網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資超過(guò)4300億元，2016-2017年累計(jì)投資不低于7000億元。推進(jìn)光纖到戶進(jìn)程，2015年完成4.5萬(wàn)個(gè)銅纜接入小區(qū)的光纖化改造，新增光纖到戶家庭超過(guò)8000萬(wàn)戶。2015年新增1.4萬(wàn)個(gè)行政村通寬帶，在1萬(wàn)個(gè)行政村實(shí)施光纖到村建設(shè)。同年10月份召開國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，會(huì)議決定加大財(cái)政投入，鼓勵(lì)基礎(chǔ)電信、廣電企業(yè)和民間資本通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性招標(biāo)等公平參與農(nóng)村寬帶建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)，力爭(zhēng)到2020年實(shí)現(xiàn)約5萬(wàn)個(gè)未通寬帶行政村通寬帶、3000多萬(wàn)農(nóng)村家庭寬帶升級(jí)，使寬帶覆蓋98%的行政村 ，總投資超過(guò)1400億元人民幣。

在寬帶普及率方面，2014年我國(guó)固定寬帶用戶總數(shù)已超過(guò)2億戶，人口普及率達(dá)到14.6%，發(fā)展較快，其中FTTH占比超過(guò)34%。而截至2015年4月，我國(guó)FTTH用戶數(shù)已達(dá)8196.3萬(wàn)戶，為全球第一。但我國(guó)人口基數(shù)巨大，普及率排名第20位。我國(guó)香港地區(qū)普及率為57%，排名第3位；我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)普及率為39%，排名第7位。

我國(guó)有4億多戶家庭，要使大部分家庭成為FTTH用戶，仍然有很長(zhǎng)的路要走。

2 寬帶中國(guó)建設(shè)對(duì)線纜的影響

隨著寬帶建設(shè)，尤其是FTTH建設(shè)的的不斷深入，對(duì)光纜的要求也發(fā)生了一些新的變化。

2.1 光纜芯數(shù)發(fā)生變化

根據(jù)對(duì)某東部省份的2014年度全省光纜采購(gòu)情況的統(tǒng)計(jì)，12芯及12芯以下的光纜采購(gòu)的纖芯總占比超過(guò)60%，采購(gòu)金額占比更大。而從歷年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來(lái)看，大芯數(shù)（超過(guò)144芯）光纜需要纖芯更大。

這是因?yàn)殡S著光纜覆蓋的不斷深入，接入光纜的需求越來(lái)越大，造成小芯數(shù)光纜占比上升。另一方面，隨著光纜網(wǎng)規(guī)模的不斷增大，城市管孔資源日益緊張，在配線層以上往往需要一些更大芯數(shù)光纜。

2.2 施工便利性提高

隨著光分配網(wǎng)的推進(jìn)，光纜進(jìn)一步向用戶端延伸，其接續(xù)段長(zhǎng)度正呈現(xiàn)出不斷變短、分歧不斷增多的趨勢(shì)。要求光纜更加輕便，光纜施工更加便捷。表1顯示了江蘇地區(qū)某集團(tuán)接入工程光纜段長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)情況，其中，蘇北地區(qū)平均段長(zhǎng)為400多米，蘇南地區(qū)更減少為300多米。接續(xù)、成端的工作量占比較高。

表1 江蘇地區(qū)某集團(tuán)接入工程光纜接續(xù)段長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)表

近年來(lái)，在FTTH建設(shè)中，蝶形引入光纜被大規(guī)模的使用，事實(shí)證明，蝶纜在室內(nèi)布線中確實(shí)存在著多種優(yōu)勢(shì)。但用戶如果未事先預(yù)留管槽，則光纜在室內(nèi)布線時(shí)如何有效美觀的融入室內(nèi)環(huán)境而不破壞用戶室內(nèi)整體裝潢的美觀則成為一個(gè)難點(diǎn)。用戶對(duì)入戶光纜的美觀性提出越來(lái)越高的要求。

2.4 光纜需求個(gè)性化

從廠家的生產(chǎn)及產(chǎn)品的使用、管理上來(lái)講，都希望光纜的型號(hào)越少越好。然而由于我國(guó)地域遼闊，建設(shè)的地理、自然環(huán)境多樣，一兩種用戶引入光纜往往難以滿足所有的情況。比如蝶形引入光纜存在一些的缺點(diǎn)，如拉力值偏小、不完全適應(yīng)于室內(nèi)外應(yīng)用的環(huán)境等，因此各種新型光纜不斷出現(xiàn)。

3 線纜的創(chuàng)新

基于以上的原因，使用方從滿足實(shí)際使用的角度不斷對(duì)光纜提出了新的要求，希望能夠通過(guò)創(chuàng)新來(lái)滿足工程的實(shí)際需要。

3.1 束管式光纜

面對(duì)龐大的接入光纜市場(chǎng)，如果對(duì)接入層面光纜進(jìn)行一些思考和創(chuàng)新，可能會(huì)帶來(lái)非?？陀^的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

目前我國(guó)的使用室外光纜是以層絞式光纜為主的。在接入層我們所期望的光纜需要具備重量輕、敷設(shè)方便、接續(xù)快捷、成本低廉等一系列特點(diǎn)。然而傳統(tǒng)層絞式光纜，其基本結(jié)構(gòu)決定了哪怕是12芯光纜、只有一個(gè)束管，也需用填充繩填充滿5根才可層絞成纜，束管間、束管內(nèi)填充阻水油膏，重量會(huì)大，成本也高。

如果換成中心束管式的，就可以將這些填充物去，從而精簡(jiǎn)了光纜的結(jié)構(gòu)。為了近一步增加光纜的強(qiáng)度，可以參考現(xiàn)在光纜結(jié)構(gòu)中非常成熟的W護(hù)套，在兩側(cè)加兩個(gè)加強(qiáng)芯，并去除多余的護(hù)套部分，就演變成扁形的光纜。具體如圖1、圖2：

圖1 GYQFXTF（圓型光纜）

圖2 GYQFXTBY（扁型光纜）

實(shí)際中還可以采用非金屬加強(qiáng)件，通過(guò)采用干式、減少纜膏/纖膏的使用等手段使該光纜兼?zhèn)浞览?、防?qiáng)電、輕便等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)管孔苛刻條件下的光纜敷設(shè)。

表2可以直觀地看出新型光纜與傳統(tǒng)層絞式光纜的每公里的價(jià)格對(duì)比分析的情況。

表2 價(jià)格對(duì)比分析表

該光纜抗側(cè)壓力強(qiáng)、具有一定的防鳥啄防鼠咬功能、尺寸小、重量輕，減少了很多光纜生產(chǎn)材料，降低了材料成本，符合我國(guó)節(jié)能減排方向等優(yōu)點(diǎn)。在某省已經(jīng)有一定規(guī)模的試用，效果良好，因其重量輕，施工方便也較受施工維護(hù)單位的歡迎。

3.2 干式光纜

在我國(guó)的光纜網(wǎng)建設(shè)中，有90%以上的室外光纜是油膏填充式的。油膏確實(shí)能起到不錯(cuò)的阻水作用，但在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中也存在著諸如因油膏揮發(fā)引起的光纖脆弱易斷、光纜垂直布放時(shí)油膏縱向滴流而使上層光纖得不到保護(hù)、大芯數(shù)光纜接續(xù)時(shí)因需清潔油膏導(dǎo)致費(fèi)時(shí)費(fèi)力、接續(xù)難度大等問(wèn)題，而干式光纜的出現(xiàn)則很好的緩解了上述在光纜網(wǎng)建設(shè)中由于光纜本身缺陷而帶來(lái)的影響。

干式光纜是以干式阻水材料取代油膏填充在光纜纜芯或松套管中的光纜。通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)干式光纜不但在機(jī)械性能和環(huán)境性能上完全能達(dá)到油膏填充式光纜的要求，其滲水性能更是優(yōu)于油膏填充式光纜。干式光纜中由于沒(méi)有油膏填充，使其在使用過(guò)程中就不會(huì)因油膏揮發(fā)或縱向滴流效應(yīng)而影響到光纖特性和壽命，因此干式光纜比較適用于垂直布線場(chǎng)景中。并且，無(wú)油膏的特性也能極大提高光纜接續(xù)效率，大大減少在光纜接續(xù)前因擦拭油膏而耗費(fèi)的人工和時(shí)間，而FTTH光纜網(wǎng)建設(shè)帶來(lái)光纜芯數(shù)變大、接續(xù)段長(zhǎng)變短、分歧增多的變化，使得全干式光纜在接續(xù)光纜時(shí)省時(shí)省力的優(yōu)勢(shì)也得到了很好的體現(xiàn)。在我國(guó)江蘇某運(yùn)營(yíng)商也開始嘗試在工程中試用干式光纜，效果較好。

3.3 便于分歧的光纜

在我國(guó)FTTH建設(shè)中存在著分歧較多的情況，尤其是農(nóng)村地區(qū)，經(jīng)常有需光纜分歧或掏纖建設(shè)的需求。小束管層絞光纜的出現(xiàn)就非常適合這種多分歧場(chǎng)景的建設(shè)。小束管層絞光纜芯數(shù)主要為8-24芯（以2芯為遞增單位），與傳統(tǒng)層絞式光纜相比主要區(qū)別在于松套管（傳統(tǒng)的束管外徑為1.9～2.4mm，而2芯光纜的束管可以降低為1.5mm），小束管層絞光纜中每個(gè)松套管內(nèi)的光纖數(shù)量為2芯。

小束管層絞光纜在施工時(shí)可以直接從纜芯的纖帶槽中分歧出本工程中需接續(xù)的光纖束，施工敷設(shè)非常簡(jiǎn)便；并且光纜自帶撕裂繩，在一根光纜上沿軸向可開設(shè)分歧窗口，因此可在同一根光纜上可直接做分歧，使光纖到戶的耗纜量大大減少；另外，由于所需光纜少，敷設(shè)占用的管孔空間小，光纜易于分歧，施工簡(jiǎn)便，因此光纖到戶的敷設(shè)成本顯著降低，有助于光纖到戶的實(shí)施和推廣。其光纜的典型結(jié)構(gòu)如圖3：

圖3 GTTA光纜結(jié)構(gòu)示意圖

3.4 隱形光纜

傳統(tǒng)蝶形用戶引入光纜在FTTH寬帶建設(shè)中得到了規(guī)模使用，但蝶形光纜那相對(duì)較粗的光纜外徑和較為顯眼的護(hù)套顏色對(duì)于沒(méi)有事先預(yù)留暗管暗槽的用戶來(lái)說(shuō)，仍是較為困擾的事情。而隱形光纜的創(chuàng)新使用，則可在一定程度上緩解在在用戶側(cè)放裝纜線的問(wèn)題。

隱形光纜護(hù)套采用透明熱塑彈性體，光纜通體近乎透明，在室內(nèi)布線時(shí)能起到較好的隱蔽效果。光纜自身為緊套結(jié)構(gòu)，纜身直徑?。ǖ湫屠|徑為0.9mm），可從用戶門縫中引入，避免了打穿墻洞；而且光纜彎曲半徑小，在室內(nèi)陰角或陽(yáng)角處布線對(duì)光纜影響較小。另外，由于光纜自重較輕，可采用膠水黏結(jié)即可布線，布線快捷方便，基本無(wú)噪音干擾，且布線方式對(duì)墻體影響也減小至最小，能最小限度地打擾到用戶，用戶接受度高，從而能夠在很大程度上緩解運(yùn)營(yíng)商室內(nèi)布線的阻力和難度，達(dá)到多贏的效果。這種光纜也可以作為蝶形光纜的內(nèi)芯，在入戶時(shí)再剝除蝶形光纜的“蝶形”外套。

圖4 隱形光纜結(jié)構(gòu)示意圖

3.5 其它類型光纜

在FTTH建設(shè)中，用戶引入光纜主要以蝶形引入光纜為主。但由于蝶形光纜在設(shè)計(jì)初期，余量設(shè)計(jì)不足，導(dǎo)致強(qiáng)度弱，使用不當(dāng)易發(fā)生故障；蝶形結(jié)構(gòu)也難以適應(yīng)室外應(yīng)用。部分省份的運(yùn)營(yíng)商與設(shè)計(jì)單位和制造單位聯(lián)合設(shè)計(jì)了緊結(jié)構(gòu)的圓形光纜（光纖位于中心，外層包裹加強(qiáng)構(gòu)件）、小束管的玻纖帶加強(qiáng)件的中心束管式光纜等等，也在現(xiàn)網(wǎng)中有一些試用。

另外，還有一些新型光纜選擇使用一些新型的纖維增強(qiáng)塑料FRP作為非金屬加強(qiáng)件，例如復(fù)合纖維FRP、柔韌纖維FRP、超強(qiáng)高模量聚乙烯纖維FRP、特力夫FRP等，都在一定程度上改善了傳統(tǒng)玻璃纖維FRP的機(jī)械性能，從而改善了光纜的拉伸強(qiáng)度或是彎曲性能，使其更適宜在FTTX建設(shè)中使用；而且使用FRP作為加強(qiáng)件的新型光纜，實(shí)驗(yàn)證實(shí)鳥類、鼠類對(duì)其會(huì)產(chǎn)生厭惡感，從而有了一定程度的主動(dòng)性防鳥啄、防鼠咬的防范功能。

4 結(jié)論

寬帶網(wǎng)絡(luò)是新時(shí)期我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性公共基礎(chǔ)設(shè)施，光纜則是寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中重要的物資之一，光纜行業(yè)的發(fā)展成為了光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的重要環(huán)節(jié)。光纜的發(fā)展首先要根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，持續(xù)創(chuàng)新。在創(chuàng)新中我們建議：

首先，創(chuàng)新的同時(shí)也應(yīng)注重創(chuàng)新成果的交流及創(chuàng)新點(diǎn)的融合，應(yīng)考慮創(chuàng)新成果規(guī)?；瘧?yīng)用的可能性。

其次，應(yīng)重視光纜的標(biāo)準(zhǔn)化工作，引導(dǎo)和促進(jìn)新型光纜所用材料的成熟，所制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不僅需要方便生產(chǎn)廠家，更應(yīng)該方便用戶使用，同時(shí)所制定的標(biāo)準(zhǔn)既需要有一定的超前性，也應(yīng)為后期規(guī)模化生產(chǎn)留有空間。最后，各生產(chǎn)廠家需要有開放、合作的態(tài)度，重視光纜生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，不斷提高工藝水平，促進(jìn)新產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝不斷趨向成熟。

5 參考文獻(xiàn)

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[2]敖立，我國(guó)寬帶接入發(fā)展中的熱點(diǎn)問(wèn)題，2015

[3]江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司的軟課題《寬帶中國(guó)背景下FTTH建設(shè)對(duì)ODN產(chǎn)品的新要求》

[4]江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司的軟課題《輕型防雷光纜應(yīng)用研究》

[5]楊紅偉、吳煜、王傳瑞，全干式光纜技術(shù)分析及應(yīng)用研究

[6]Catharina L.Tedder,Christopher M.Quinn,David A.Seddon,Mike Ellwanger,“The Reliability of Completely Dry Gel-free Optical Cables”

摘 要：“寬帶中國(guó)”的實(shí)施使得寬帶成為國(guó)家戰(zhàn)略性公共基礎(chǔ)設(shè)施，其建設(shè)對(duì)于我國(guó)光纜產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大影響。光纜作為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)最重要的物資之一，在我國(guó)的發(fā)展與應(yīng)用已十分成熟，但“寬帶中國(guó)”背景下FTTX的發(fā)展又對(duì)光纜的結(jié)構(gòu)提出了新的要求。本文主要介紹了在“寬帶中國(guó)”背景下FTTX建設(shè)過(guò)程中的光纜的創(chuàng)新，并對(duì)后期光纜創(chuàng)新發(fā)展提出了建議。

關(guān)鍵詞：寬帶中國(guó) FTTX 光纜網(wǎng) 光纜

The innovation of the optical cable In broadband China background

Abstract:The implementation of broadband China has made it a national strategic public infrastructure.Broadband China construction is also a great impact on China's cable industry.As one of the most important materials for network construction, the development and application of fiber optic cable is very mature.However under the background of broadband China Policy，The development of FTTX has put forward new requirements on the structure of optical fiber cable.In this paper, we mainly introduce the fiber optic cable innovation in the construction of FTTX in China, and put forward the suggestion on the development of fiber optic cable.

Key Words：broadband China FTTX optical cable network optical cable

Doi:10.3969/j.issn.1673-5137.2016.01.002