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1、G.657光纤及皮线光缆应用策略研究报告中国联通集团山东分公司一、概述 FTTH(光纤到户)是固定宽带接入网建设的最终目标，随着宽带业务的快速发展，FTTH建设已在我省各地陆续展开。在FTTH系统中，入户光缆既要保证传输质量和线路安全，又要兼顾室内环境，同时还要施工便利，是有别于传统光缆敷设方式的最为复杂的环节。为了适应光纤入户的要求，弯曲损耗不敏感单模光纤（简称G.657光纤）及以此为纤芯的皮线光缆（简称G.657光缆）应运而生。 与此同时，随着通信设备容量的不断增加和尺寸的日渐缩小，机房设备中的光纤密度越来越大，采用G.657光纤不仅可以减少施工难度，而且可以节省空间并减少由于尾纤故障造成
2、的通信障碍。 随着FTTH的深入开展，G.657光纤及皮线光缆将获得越来越广泛的应用，本文重点结合FTTH对G.657光纤及其皮线光缆的性能特点、适应场景、安装规范等进行详细的介绍，以帮助全省维护、建设等专业相关人员更好的了解G.657光纤及其皮线光缆，促进宽带升级提速工程的顺利开展。 二、FTTH对入户光纤及光缆的要求在FTTH系统中，需要用到的光缆主要包括馈线光缆、配线光缆、入户光缆，如下图所示。图一：FTTH光缆类型分布图其中的入户光缆及其光纤所处的应用环境有以下特点： 安装半径小：入户光缆面临小安装半径、多次打圈等情况。 易受外力挤压：入户光缆需要在弱电井、暗管中穿拉，或沿墙壁明线敷设
3、，非常容易受到意外的挤压。 管理单元尺寸小：室内光终端盒或家庭综合信息箱的尺寸越来越小。 安装参与人员众多： FTTH工程涉及千家万户，施工量大，参与施工人员多，除了加强技能培训，对入户光缆/光纤的性能提出了更高的要求。鉴于入户光缆的特殊环境，传统光缆无论是电气性能还是机械性能，都已经不适应FTTH的要求。新型入户光纤及其光缆必须满足以下要求： 提供全波段（1260-1625nm）传输。 优异的抗弯曲性能。 光纤长期在小弯曲半径下高的机械性能可靠性。 精准的几何特性以确保低接续损耗以及和当前G.652 光纤良好的兼容性。在此情景下，各光纤供应商相继开发出了新型光纤和光缆，主要是改善光纤的宏弯损
4、耗、微弯损耗以及机械性能，ITU于2006年11月10日通过了G.657标准，即用于接入网的低弯曲损耗敏感单模光纤和光缆特性。三、G.657光纤及皮线光缆的技术特点1、G.657光纤技术特点 在光纤通信技术的发展历程中，已经先后诞生了6个光纤品种，分别为ITUG651(多模光纤)、ITUG652(非色散位移单模光纤)、ITUG653(色散位移单模光纤)、ITUG654(截止波长位移单模光纤)、ITUG655(非零色散位移单模光纤)和ITUG656(宽带光传输用非零色散位移单模光纤)光纤。这些光纤的本质区别体现在它们各自所具有的衰减、色散、非线性效应和工作波长等传输性能上，适应了传输系统和通信网
5、络从短距离、低速率和小容量向长距离、高速率和大容量的发展要求。随着宽带业务向家庭延伸特别是FTTH的发展，对光纤的弯曲损耗性能提出了新的要求。在光缆辐射过程中，光缆中的光纤不可避免地受到各种弯曲应力作用，这些弯曲应力作用的结果是使光纤中的传导模变换为辐射模而导致光功率损失。研究表明，光纤的弯曲损耗主要与芯/包折射率差、模场直径和截至波长三个因素有关，光纤的芯/包折射率差越大、模场直径越小、截止波长越大，损耗越低，G.657光纤主要通过优化上述参数实现良好的弯曲性能。除此之外，根据不同情况，G.657光纤也会采取一些辅助的技术，如辅助气泡、辅助壕沟技术，以进一步改善光纤的弯曲损耗性能或更好的与现
6、有G.652等光纤兼容。2、G.657光纤的分类按照ITU-T建议，G657光纤分为两类，即G657A和G657B光纤。其中G657A光纤用于D、E、S、C和L 5个波段，其可以在1 260 1 625 nm 整个工作波长范围工作。G657A光纤的传输和互连性能与G652D相同，两者具有良好的兼容性。G657B光纤的传输工作波长分别是1310、1550和1625 nm，G657B光纤的应用只限于建筑物内的信号传输，它的熔接和连接特性与G652光纤不同，但可以在弯曲半径非常小的情况下正常工作，弯曲损耗更低。G.657A、G.657B和G.652光纤的主要性能参数如下表所示。表一：G.657A、G
7、.657B和G.652光纤的参数比较G.657B光纤比G.657A光纤的抗弯曲特性要求要严格得多，大概高一个数量级，如下图所示。在通常情况下，G.657A光纤通常比G.652光纤的弯曲性高10倍以上，并且在传输和互联性能上与G.652光纤完全兼容； G.657B光纤比G.652光纤的弯曲性能高将近100倍，弯曲性能更好，但由于其部分参数与现有广泛使用的G.652光纤不完全兼容，在实际工程当中要根据现实场景和环境要求，合理选择相应类型的光纤。对FTTH系统中的入户光缆建议采用G.657A或G.657A光纤，对机房跳纤建议采用G.657A光纤。图二： ITU-T G.657标准规定的弯曲损耗图示3
8、、皮线光缆技术特点 皮线光缆单芯、双芯结构应用较多，也可做成四芯结构，横截面呈8字型，加强件位于两圆中心，可采用金属或非金属结构，光纤位于8字型的几何中心。 图三：皮线光缆结构图 皮线光缆根据加强件类型可以分成金属加强件和非金属加强件两种。金属加强件的皮线光缆可以达到更大的抗拉强度，适合较远距离室内水平布线或短距离的室内垂直布线。非金属加强件的皮线光缆采用FRP作为加强材料，可以实现全非金属入户，防雷击性能优越，更适用于从户外到户内的引入。 皮线光缆外护套一般采用PVC材料或LSZH材料，LSZH材料阻燃性能高于PVC材料，同时，采用黑色LSZH材料可阻挡紫外线侵蚀，防止开裂，适用于室外到室内
9、的引入。4、皮线光缆的分类根据皮线光缆的加强构件和护套类型的不同，可以分为以下四种基本类型： 图四：皮线光缆基本类型 除此之外，还有多种衍生的结构，最常见的有管道映射光缆（管道入户型）和自承式布线光缆（架空入户型）两种，如下图所示： 图五：皮线光缆的衍生产品. 管道映射光缆和自承式布线光缆都属于室内外一体化光缆，室内、室外环境均能适应，适合于从室外到室内的FTTH引入。管道映射光缆在皮线光缆的基础上增加了外护层、加强件及阻水材料，其硬度和防水性能均有提高，适合于户外管道敷设。自承式布线光缆是在皮线光缆的基础上增加了一根金属吊线单元，因此抗拉强度更大，可用于架空敷设，适合户外架空引入户内的布线环
10、境。 四、G.657光纤及皮线光缆应用场景1、用户室内及楼内布线 用户室内及楼内布线可以分为室内水平布线和楼内垂直布线两种情况。其中室内布线既要保证线路安全，还要施工便利，能以很小的弯曲半径转弯，可以承担人踩在光缆上面的侧压力，及工程施工拖拽带来的拉力。相对于水平布线，垂直布对皮线光缆的抗拉性能强度要求更高。在一般情况下，水平布线建议采用非金属加强件皮线光缆，而垂直布线最好采用金属加强件皮线光缆。 图六：垂直水平布线场景2、管道入户布线对于需要通过管道入户的情况，皮线光缆所处环境容易遭受雨水侵蚀，一般距离较长，可以采用专用的管道影射光缆，该类光缆采用全非金属结构，从而避免了引雷入室，光缆入户以
11、后，剥离其外护层、阻水材料及加强件，直接用中间的皮线光缆进行室内布线，继承了皮线光缆室内布线的所有优势，同时减少了室外室内光缆接续的环节。另外，根据不同情况也可以采用其他非金属加强件皮线光缆。图七：管道入户布线3、架空入户布线 架空入户布线需要在室外以架空方式敷设，是对皮线光缆抗拉强度要求最高的一种布线场景，建议选用专用自承式布线光缆，该类皮线光缆具有金属吊线单元，所以抗拉性能更强，入户前将金属吊线单元剪断，固定在专用固定器上，剩余光缆剥离金属吊线后采用皮线光缆引入室内。图八：自承式架空入户布线、机房光纤跳接该场景下的应用对象是用.657光纤制作的尾纤。随着技术的进步，通信设备的集成度和容量越
12、来越大，相应的设备内空间月来越小，给传统尾纤的布放带来很大困难，.675光纤由于弯曲损耗低、柔韧度高的特点，不仅布放容易，而且可以节省设备空间、减少通信故障。在机房内的光纤配线架和槽道内，也面临同样的情况。图九：G.675尾纤应用示意图五、G.657皮线光缆施工要求、在楼内垂直方向，皮线入户光缆宜在弱电竖井内采用电缆桥架或电缆走线槽方式敷设，电缆桥架或电缆走线槽宜采用金属材质制作,；在没有竖井的建筑物内可采用暗管方式敷设，暗管宜采用钢管和阻燃硬质PVC管。 2、室内水平方向皮线入户光缆敷设可采用钢管和阻燃硬质PVC管或线槽，楼内暗管直线预埋管长度应控制在30米内，长度超过30米时应设过路箱，每一段预埋管的弯曲不得超过两次，不得形成S弯，暗管的弯曲半径应大于管径10倍，当外径小于25 mm时，其弯曲半径应大于管径6倍，弯曲角度不得小于90度。 、对于没有预埋穿线管的楼宇，皮线入户光缆可以采用钉固方式沿墙明敷。 、皮线入户光缆进入用户桌面或家庭做终结有两种方式：采用接线盒或家庭综合信息箱。根据用户的需求选择合适的终结方式，家庭综合信息箱应尽量在土建施工时预埋在墙体内。 、光终端盒或家庭综合信息箱的设置位置应选择在隐蔽便于跳接使用的位置，并有明显的说明标志，避免用户在二次装修时损坏。
