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

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寬帶中國背景下的光纜創(chuàng)新

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

1 寬帶中國背景下FTTX的發(fā)展情況

自從FTTX建設(shè)啟動以來，中國各大運營商每年均投入巨資進行FTTX的建設(shè)。2013年8月，國務(wù)院正式發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“寬帶中國”戰(zhàn)略及實施方案的通知》，將寬帶建設(shè)上升到國家戰(zhàn)略。自2013年以后，工信部聯(lián)合相關(guān)部委每年都會發(fā)布寬帶建設(shè)相關(guān)的指導意見，中國的寬帶建設(shè)大大加速。根據(jù)工信部的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至2012年底，我國FTTH累計覆蓋家庭戶數(shù)達到9473萬戶；累計發(fā)展FTTH用戶2038萬戶，用戶實裝率為21.51%。截至2013年底，我國FTTH累計覆蓋家庭戶數(shù)達到1.67億戶；累計發(fā)展FTTH用戶4082萬戶，用戶實裝率為24.42%。截至2014年底，我國FTTH累計覆蓋家庭達2.56億戶；累計發(fā)展FTTH用戶6832萬戶，用戶實裝率為26.71%。

進入2015年，中國寬帶建設(shè)進一步提速。2015年4月14日，李克強總理召開第一季度經(jīng)濟形勢分析會議，提出了“提高網(wǎng)速、降低網(wǎng)費”的要求。5月13日李克強總理主持召開國務(wù)院常務(wù)會議，確定加快建設(shè)高速寬帶網(wǎng)絡(luò)，促進提速降費的措施，助力創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新和民生改善。5月20日，《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快高速寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)推進網(wǎng)絡(luò)提速降費的指導意見》正式發(fā)布，提出了更高、更明確的發(fā)展目標。2015年網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資超過4300億元，2016-2017年累計投資不低于7000億元。推進光纖到戶進程，2015年完成4.5萬個銅纜接入小區(qū)的光纖化改造，新增光纖到戶家庭超過8000萬戶。2015年新增1.4萬個行政村通寬帶，在1萬個行政村實施光纖到村建設(shè)。同年10月份召開國務(wù)院常務(wù)會議，會議決定加大財政投入，鼓勵基礎(chǔ)電信、廣電企業(yè)和民間資本通過競爭性招標等公平參與農(nóng)村寬帶建設(shè)和運行維護，力爭到2020年實現(xiàn)約5萬個未通寬帶行政村通寬帶、3000多萬農(nóng)村家庭寬帶升級，使寬帶覆蓋98%的行政村 ，總投資超過1400億元人民幣。

在寬帶普及率方面，2014年我國固定寬帶用戶總數(shù)已超過2億戶，人口普及率達到14.6%，發(fā)展較快，其中FTTH占比超過34%。而截至2015年4月，我國FTTH用戶數(shù)已達8196.3萬戶，為全球第一。但我國人口基數(shù)巨大，普及率排名第20位。我國香港地區(qū)普及率為57%，排名第3位；我國臺灣地區(qū)普及率為39%，排名第7位。

我國有4億多戶家庭，要使大部分家庭成為FTTH用戶，仍然有很長的路要走。

2 寬帶中國建設(shè)對線纜的影響

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)對某東部省份的2014年度全省光纜采購情況的統(tǒng)計，12芯及12芯以下的光纜采購的纖芯總占比超過60%，采購金額占比更大。而從歷年數(shù)據(jù)統(tǒng)計來看，大芯數(shù)（超過144芯）光纜需要纖芯更大。

這是因為隨著光纜覆蓋的不斷深入，接入光纜的需求越來越大，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，光纜進一步向用戶端延伸，其接續(xù)段長度正呈現(xiàn)出不斷變短、分歧不斷增多的趨勢。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)某集團接入工程光纜段長的統(tǒng)計情況，其中，蘇北地區(qū)平均段長為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)某集團接入工程光纜接續(xù)段長統(tǒng)計表

近年來，在FTTH建設(shè)中，蝶形引入光纜被大規(guī)模的使用，事實證明，蝶纜在室內(nèi)布線中確實存在著多種優(yōu)勢。但用戶如果未事先預留管槽，則光纜在室內(nèi)布線時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難點。用戶對入戶光纜的美觀性提出越來越高的要求。

2.4 光纜需求個性化

從廠家的生產(chǎn)及產(chǎn)品的使用、管理上來講，都希望光纜的型號越少越好。然而由于我國地域遼闊，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，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，使用方從滿足實際使用的角度不斷對光纜提出了新的要求，希望能夠通過創(chuàng)新來滿足工程的實際需要。

3.1 束管式光纜

面對龐大的接入光纜市場，如果對接入層面光纜進行一些思考和創(chuàng)新，可能會帶來非?？陀^的社會效益及經(jīng)濟效益。

目前我國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。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，從而精簡了光纜的結(jié)構(gòu)。為了近一步增加光纜的強度，可以參考現(xiàn)在光纜結(jié)構(gòu)中非常成熟的W護套，在兩側(cè)加兩個加強芯，并去除多余的護套部分，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）

實際中還可以采用非金屬加強件，通過采用干式、減少纜膏/纖膏的使用等手段使該光纜兼?zhèn)浞览?、防強電、輕便等特點，可以實現(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格對比分析的情況。

表2 價格對比分析表

該光纜抗側(cè)壓力強、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，符合我國節(jié)能減排方向等優(yōu)點。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單位的歡迎。

3.2 干式光纜

在我國的光纜網(wǎng)建設(shè)中，有90%以上的室外光纜是油膏填充式的。油膏確實能起到不錯的阻水作用，但在長期的使用過程中也存在著諸如因油膏揮發(fā)引起的光纖脆弱易斷、光纜垂直布放時油膏縱向滴流而使上層光纖得不到保護、大芯數(shù)光纜接續(xù)時因需清潔油膏導致費時費力、接續(xù)難度大等問題，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。通過相關(guān)的實驗檢測，我們發(fā)現(xiàn)干式光纜不但在機械性能和環(huán)境性能上完全能達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。干式光纜中由于沒有油膏填充，使其在使用過程中就不會因油膏揮發(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景中。并且，無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的人工和時間，而FTTH光纜網(wǎng)建設(shè)帶來光纜芯數(shù)變大、接續(xù)段長變短、分歧增多的變化，使得全干式光纜在接續(xù)光纜時省時省力的優(yōu)勢也得到了很好的體現(xiàn)。在我國江蘇某運營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，但蝶形光纜那相對較粗的光纜外徑和較為顯眼的護套顏色對于沒有事先預留暗管暗槽的用戶來說，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)放裝纜線的問題。

隱形光纜護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)陰角或陽角處布線對光纜影響較小。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，基本無噪音干擾，且布線方式對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營商室內(nèi)布線的阻力和難度，達到多贏的效果。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)計初期，余量設(shè)計不足，導致強度弱，使用不當易發(fā)生故障；蝶形結(jié)構(gòu)也難以適應(yīng)室外應(yīng)用。部分省份的運營商與設(shè)計單位和制造單位聯(lián)合設(shè)計了緊結(jié)構(gòu)的圓形光纜（光纖位于中心，外層包裹加強構(gòu)件）、小束管的玻纖帶加強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塑料FRP作為非金屬加強件，例如復合纖維FRP、柔韌纖維FRP、超強高模量聚乙烯纖維FRP、特力夫FRP等，都在一定程度上改善了傳統(tǒng)玻璃纖維FRP的機械性能，從而改善了光纜的拉伸強度或是彎曲性能，使其更適宜在FTTX建設(shè)中使用；而且使用FRP作為加強件的新型光纜，實驗證實鳥類、鼠類對其會產(chǎn)生厭惡感，從而有了一定程度的主動性防鳥啄、防鼠咬的防范功能。

4 結(jié)論

寬帶網(wǎng)絡(luò)是新時期我國經(jīng)濟社會發(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)驗進行總結(jié)，持續(xù)創(chuàng)新。在創(chuàng)新中我們建議：

首先，創(chuàng)新的同時也應(yīng)注重創(chuàng)新成果的交流及創(chuàng)新點的融合，應(yīng)考慮創(chuàng)新成果規(guī)模化應(yīng)用的可能性。

其次，應(yīng)重視光纜的標準化工作，引導和促進新型光纜所用材料的成熟，所制定的相關(guān)標準不僅需要方便生產(chǎn)廠家，更應(yīng)該方便用戶使用，同時所制定的標準既需要有一定的超前性，也應(yīng)為后期規(guī)?；a(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，不斷提高工藝水平，促進新產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝不斷趨向成熟。

5 參考文獻

[1]韋樂平，互聯(lián)網(wǎng)時代的光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢，2015

[2]敖立，我國寬帶接入發(fā)展中的熱點問題，2015

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

[4]江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限責任公司的軟課題《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”的實施使得寬帶成為國家戰(zhàn)略性公共基礎(chǔ)設(shè)施，其建設(shè)對于我國光纜產(chǎn)業(yè)帶來巨大影響。光纜作為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)最重要的物資之一，在我國的發(fā)展與應(yīng)用已十分成熟，但“寬帶中國”背景下FTTX的發(fā)展又對光纜的結(jié)構(gòu)提出了新的要求。本文主要介紹了在“寬帶中國”背景下FTTX建設(shè)過程中的光纜的創(chuàng)新，并對后期光纜創(chuàng)新發(fā)展提出了建議。

關(guān)鍵詞：寬帶中國 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