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光纤光缆的物理结构

时间:2011-11-30来源:辉鹏网络 作者:xiaowu 点击:
内容提要: 城域网的规划设计中,除了要认真考虑光纤的类型外,光纤光缆的物理结构也是需要仔细分析比较的一个方面。
  

   城域网的规划设计中,除了要认真考虑光纤的类型外,光纤光缆的物理结构也是需要仔细分析比较的一个方面。随着网络光纤数目的需求增加,城市中用于通信的管道及沟槽资源显得越来越重要。作为光纤接入网络中的主干环路,采用普通光缆敷设不仅会占用宝贵的管道资源,而且在原有线路上重新敷设光缆还会造成光缆采购与线路敷设费用上的浪费。考虑到重复敷设光缆的一次性成本与将来出租光纤带宽的能力,并避免平行拉人多根光缆,以优化已过度拥挤的城市管道系统,要合理地将含有数百芯光纤的光缆外径控制在一定范围内,以利于光缆的管道敷设,最理想的方法是使用光纤带的设计。

  光纤带光缆易于辨别,便于维护;单位截面积光纤密度高,节约管道资源与敷设费用;光纤带的处理比单纤更容易、安全,6芯及12芯结构易于线路分支、配线和组合;光纤带可以一次完成接续,节约接续时间与费用;光纤得到更好的机械保护;松套管SZ绞合形式适于接入网络中的中间接人的特点。

  按照光缆结构来分,光纤带光缆又可分为层绞式结构、中心束管式结构和骨架式结构。

  一、层绞式结构

  层绞式结构的优点在于采用松套管和sz绞合(通信电缆中采用的一种周期性改变绞合方向的生产技术,其中s表示从左向右绞合,z表示从右向左绞合),光纤余长稳定,易于线路分支、配线、组合及中间接入,缺点是相对光纤外径较大,目前216芯的层绞式光纤带光缆能顺利地敷设在内径为28 mm的子管中。使用12芯光纤带的288芯层绞式带缆已广泛应用一些中心城市的34 mm内径的子管之中。

  二、中心束管式

  中心束管式光纤带光缆具有外径小(144芯光纤带光缆外径一般只有15mm左右)、单位截面积光纤密度高、使用原材料少、机械性能好等优点,而且相对价格较低,成为目前制造量最大的一种结构类型。其中光纤带芯数有4芯、6芯、8芯、12芯及24芯。我国中心管式光纤带光缆总芯数一般小于或等于144芯,最大可以达到576芯。主要应用于城域网干线环路和接入网络汇聚层的下线等需要大芯数的场合。

  三、骨架式

  骨架式光纤带光缆是一种全新的干式光缆,它多采用4芯、6芯、8芯光纤带。骨架式光纤带光缆的一个显著优点就是光纤组装密度高,光缆直径相对小。骨架一般采用高密度聚乙烯材料,抗侧压性能好,对光纤带有很好的保护,同时可防止开剥光缆时损伤光纤。

  中心束管式和松管层绞式光纤带光缆在施工接续时,清除填充油膏的过程比较麻烦,尤其对大芯数光纤带光缆施工影响尤为明显。因此,为了提高光缆的接续效率,降低接续损耗。减少维护和施工费用,干式骨架式光纤带光缆成为大芯数用户的一种较好的选择。

  光纤接续准备时间与光缆类型直接相关。研究表明,采用中心束管式光纤带光缆设计与其他设计,诸如松套管或光纤束光缆具有最短的准备时间。对于相同芯数的光纤带光缆,光纤带芯数小易于分支。接续时返工率低,4芯、6芯、8芯光纤带接续成功率明显高于12芯和24芯光纤带,但接续工作量大;光纤带芯数大返工率相对较高,但对于几何尺寸控制精确的大芯数光纤带,其接续速度快、接续质量和返工率与小芯数光纤带相差甚小。大芯数光缆由于芯数的增大,光缆外径也相应增大,采用小芯数光纤带的光缆直径比相应的大光纤带芯数的光缆外径大,有时这会给施工带来困难。基于以上原因,在选择光纤带的芯数时,当光缆芯数小于144芯时,应优先选用中心束管式结构,当光缆芯数在144~576芯时,可选用层绞式结构或中心束管式光纤带光缆;当光缆芯数大于576芯时,一般采用骨架式结构的光纤带光缆;神㈨区城市,管路有一定的坡度时。也应优先选择骨架式结构;架空安装时建议采用层绞式光纤带光缆。

  大中城市本地网中可以用G1.655光纤组成10Gb/s的13W13M环形网,并且可以在大部分地区组成10 Gb/s的全光交叉连接DWDM网络。但在1310 nm窗口色散较大,不利于与电信公司现有光传输设备兼容。建议使用新一代低色散斜率的G.655光纤。在城域网接入层上,由于通路非常密集,主要针对基于2.5Gb/s及其以下速率的系统,G.652光纤承载的系统在技术上有较好的优势,所以G.652光纤足一种选择;在汇聚层(大、中城市),对基于l0Gb/s及更高速率的系统,G.652和G.655光纤均能支持;对于城域网中的骨干层,可选用新型光纤,如无水峰光纤(G.652C)、大有效面积光纤、低色散斜率光纤等,而新一代的无水峰光纤困扩大了可用光谱,显示出很独特的优势,必然会得到广泛的应用。鉴于光纤带光缆在结构上的显著优势,在城域网的规划中应优先考虑。


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