光纖光纜和通信電纜的技能發(fā)展與思考
訊石光通訊網(wǎng)
2011/3/24 9:11:21
1、光纖技能發(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)和爭論。有的專家預(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IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。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，但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對(duì)光纖提出了新的要求。
(1)擴(kuò)大單一波長的傳輸容量
目前，單一波長的傳輸容量已達(dá)到40Gbit/s，并已開始執(zhí)行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對(duì)光纖的PMD將提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15會(huì)議上，美國已提出對(duì)40Gbit/s系統(tǒng)引入一個(gè)新的光纖類別(G.655.C)的提議，并建議對(duì)其PMD傳輸中的一些疑問執(zhí)行深入探討，也許不久的將來就會(huì)出現(xiàn)一種專門的40Gbit/s光纖類型。
(2)實(shí)現(xiàn)超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前有的公司已能夠采用色散齊理技能，實(shí)現(xiàn)2000～5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進(jìn)一步改善光纖指標(biāo)，采用拉曼光放大技能，可以更大地延長光傳輸?shù)木嚯x。
(3)適應(yīng)DWDM技能的運(yùn)用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)已在開發(fā)并取得很好的進(jìn)展。DWDM系統(tǒng)的大量運(yùn)用，對(duì)光纖的非線性指標(biāo)提出了更高的要求。ITU-T對(duì)光纖的非線性屬性及測試要領(lǐng)的標(biāo)準(zhǔn)(G.650.2)最近也已完成，當(dāng)光纖的非線性測試指標(biāo)明確之后，對(duì)光纖的有效面積將會(huì)提出相應(yīng)指標(biāo)，特別是對(duì)G.655光纖的非線性特征會(huì)有進(jìn)一步改善的要求。
1.2光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確運(yùn)用
2000年世界電信標(biāo)準(zhǔn)大會(huì)批準(zhǔn)將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3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)確運(yùn)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(如有些光纖幾何參數(shù)的容差變小)，明確了對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中運(yùn)用的光纖的不同指標(biāo)要求(如PMD值的規(guī)定)，并提出了一些新的指標(biāo)概念(如“色散縱向均勻性”等)，對(duì)合理運(yùn)用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草，都意味著光纖分類及指標(biāo)、測試要領(lǐng)有某些改良，或有主要的提升;都標(biāo)志著要求光纖質(zhì)量的提高或運(yùn)用方向上的調(diào)整，是值得留心的光纖技能新動(dòng)向。
1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)
為了適應(yīng)市場的須要，光纖的技能指標(biāo)在不斷改良，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時(shí)各大公司正加緊開發(fā)新品種。
(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖
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。
如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖運(yùn)用了偏振傳輸和復(fù)合包層，用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中，據(jù)稱很適合于拉曼放大器的開發(fā)與運(yùn)用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖，據(jù)介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總?cè)萘?0.2Tbit/s的記錄。還有一些公司開發(fā)負(fù)色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標(biāo)的要求，并簡化了色散補(bǔ)償?shù)姆桨?，在長距離無再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能，在海底光纜的長距離通信中效果也很好。
(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)中須要考慮簡化設(shè)備和降低成本，還須要考慮非波分復(fù)用技能(CWDM)運(yùn)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)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)可能不僅要求光纖的水峰低，還要求光纖具有負(fù)色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以組合運(yùn)用這種負(fù)色散光纖與G.652光纖或G.655標(biāo)準(zhǔn)光纖，運(yùn)用它來做色散補(bǔ)償，從而防止復(fù)雜的色散補(bǔ)償設(shè)計(jì)，節(jié)約成本。如果將來在城域網(wǎng)光纖中采用拉曼放大技能，這種網(wǎng)絡(luò)也將具有明顯的優(yōu)勢。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟，所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會(huì)隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。
(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，大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來代替數(shù)字電纜，因此多模光纖的市場份額會(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%，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價(jià)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)值孔徑，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。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標(biāo)準(zhǔn)，但由于局域網(wǎng)發(fā)展的須要，它仍然得到了廣泛運(yùn)用。而ITU-T推選的G.651光纖，即50/125μm的標(biāo)準(zhǔn)型多模光纖，其芯徑較小、耦合與連接相應(yīng)困難一些，雖然在部分歐洲國家和日本有一些運(yùn)用，但在北美及歐洲大多數(shù)國家很少采用。針對(duì)這些疑問，目前有的公司已執(zhí)行了改良，研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布，它將帶寬的正態(tài)分布執(zhí)行了調(diào)整，以配合850nm和1300nm兩個(gè)窗口的運(yùn)用，這種改良可能會(huì)為50/125pm光纖在局域網(wǎng)運(yùn)用找到新的市場。
(4)前途未卜的空芯光纖
據(jù)報(bào)道，美國一些公司及大學(xué)研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖，即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講，這種光纖沒有纖芯，減小了衰耗，增長了通信距離，防止了色散導(dǎo)致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強(qiáng)的光功率注入，估計(jì)其通信能力可達(dá)到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技能的發(fā)展，越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實(shí)用，就能處理現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長距離傳輸?shù)囊蓡?，并大大降低光通信的成本。但是，這種光纖運(yùn)用起來還會(huì)遇到許多棘手的疑問，比如光纖的穩(wěn)定性、側(cè)壓性能及彎曲損耗的增大等。因此，對(duì)于這種光纖的現(xiàn)場運(yùn)用還需做進(jìn)一步的探討。
2、光纜技能的發(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)
光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、運(yùn)用環(huán)境的要求而發(fā)展的。
新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護(hù)、運(yùn)用壽命更長等。近年來，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)運(yùn)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、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特征的要求，具體運(yùn)用的條件還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo);
2)光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜運(yùn)用環(huán)境條件以外，越來越多的與其施工要領(lǐng)、維護(hù)要領(lǐng)有關(guān)，必須統(tǒng)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)的改良，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良。
不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢，新的光纜結(jié)構(gòu)以及在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上不斷改良的各種結(jié)構(gòu)也在不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了如下一些類型。
·“干纜芯”式光纜：所謂“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成，其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同，但它具有生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工和維護(hù)上的一些優(yōu)點(diǎn)。首先是方便，因?yàn)樽杷牧喜缓承灾悾僮鬟\(yùn)用比較方便安全;其次，干式光纜重量輕、易接續(xù)、易搬運(yùn)，設(shè)備投資小、成本低，生產(chǎn)運(yùn)用中也顯得干凈衛(wèi)生，在長期運(yùn)用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對(duì)移動(dòng)。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜中，優(yōu)點(diǎn)更加明顯。
·生態(tài)光纜：一些公司從環(huán)境保衛(wèi)及阻燃性能的要求出發(fā)，開發(fā)了生態(tài)光纜，運(yùn)用于室內(nèi)、樓房及家庭?，F(xiàn)有光纜中運(yùn)用的一些材料已不符合環(huán)保的要求，如PVC燃燒時(shí)會(huì)放出有毒性氣體，光纜穩(wěn)定劑中有時(shí)含鉛，都是對(duì)人體及環(huán)境有害的。2001年ITU-T已通過了一項(xiàng)L45建議——“使電信網(wǎng)外部設(shè)備對(duì)環(huán)境的影響最小化”建議，通過對(duì)光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估(LifeCycleAnalysis，LCA)的要領(lǐng)來確定產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響。由于環(huán)境因素正日益受到重視，對(duì)通信外部設(shè)備，特別是光纜產(chǎn)品規(guī)定這樣的指標(biāo)已提到日程上來，如果不在材料和工藝上下功夫就難以達(dá)到環(huán)保的要求。因此已有不少公司針對(duì)此類疑問開發(fā)了一些新材料，如對(duì)室內(nèi)用纜，開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物，以及無鹵性阻燃塑料等。
·海底光纜：海底光纜近年來有根快的發(fā)展，它要求長距離、低衰減的傳輸，而且要適應(yīng)海底的環(huán)境，對(duì)抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴(yán)格。
·淺水光纜(MarinizedTerrestrailCable，MTC)：淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來的另一類結(jié)構(gòu)的水下光纜，適合于在海岸邊上、淺水中安裝，無需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設(shè)運(yùn)用。這種光纜區(qū)別于海底光纜的環(huán)境，須要的光纖數(shù)不多(中等)，但要求結(jié)構(gòu)基本、成本較低，易于安裝和運(yùn)輸，便于修正和維護(hù)。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議，為建設(shè)類似的水下光纜提供了一組規(guī)范，隨后也有可能形成相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。
·微型光纜：為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統(tǒng)的運(yùn)用，各種微型的光纜結(jié)構(gòu)已在設(shè)計(jì)和運(yùn)用中。
對(duì)于氣壓安裝的微型光纜，要求光纜與管道之間有一定的系數(shù)，光纜重量要準(zhǔn)確，具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動(dòng)安裝的方式是未來接入網(wǎng)，特別是用戶駐地網(wǎng)絡(luò)中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式，如在智能建筑中運(yùn)用的智能管道中就非常適合這種安裝。
·采用了納米材料的光纜：近來，一些廠商已開發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護(hù)套用聚乙烯(PE)及光纖護(hù)套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜，運(yùn)用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能，對(duì)光纜的抗機(jī)械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善，并可延長光纜的運(yùn)用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。
·全介質(zhì)自承式光纜(ADSS)：全介質(zhì)光纜對(duì)防止電磁影響及防雷電都有優(yōu)良的特征，而且重量輕、外徑小，架空運(yùn)用非常方便，在電力通信網(wǎng)中已得到大量的運(yùn)用。估計(jì)2000～2005年，每年電力部門對(duì)ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時(shí)也是電信部門在對(duì)抗電磁干擾及雷暴日高的敷設(shè)環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時(shí)間內(nèi)，如何在滿足要求的前提下，盡量減小ADSS光纜的外徑，減輕光纜的重量，提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改良的課題。
·架空地線光纜(OPGW)：OPGW已出現(xiàn)了很長一段時(shí)間，近年來一直在改良和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT，于套管外面再加上一層不銹鋼管，有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠，不銹鋼管用激光焊接長度可達(dá)數(shù)十公里，光纖在這樣的多層保衛(wèi)管中得到了充分的機(jī)械保衛(wèi)。估計(jì)從現(xiàn)在到2005年，OPGW光纜的需求將會(huì)逐年上升，每年添加約2500km，到2005年估計(jì)可達(dá)到20000km。當(dāng)然對(duì)OPGW光纖的防雷疑問一直是業(yè)界十分關(guān)注的疑問，也應(yīng)配合具體環(huán)境和運(yùn)用條件加以考慮，使之得到充分保衛(wèi)。
2.2、光纜的自動(dòng)維護(hù)、適時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)已逐漸完備，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)的可靠性是十分主要。在已開通的光網(wǎng)絡(luò)中，光纜的維護(hù)和監(jiān)測應(yīng)該是在不中斷通信的前提下執(zhí)行的，一般通過監(jiān)測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時(shí)間收集和討論了國際上的最新資料，于1996年揭曉了L.25光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的建議書，對(duì)光纜的預(yù)防性維護(hù)和故障后維護(hù)規(guī)定了細(xì)致的維護(hù)范圍和功能，但已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的須要，目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會(huì)議通過的“光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)”(L.40建議)。為了進(jìn)一步縮短檢測及修正時(shí)間，美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監(jiān)控系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警，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)還將開發(fā)有故障預(yù)測及對(duì)斷纖(纜)的高速反應(yīng)能力。日本、意大利等國電信企業(yè)也提出了一些系統(tǒng)方案。
·日本NTT方案：在局內(nèi)運(yùn)用光纖選擇器與系統(tǒng)的測試設(shè)備和傳輸設(shè)備相連形成了一種可對(duì)光纖狀況執(zhí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的系統(tǒng)，保證有用信號(hào)在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸，對(duì)有故障的光纖可以預(yù)選監(jiān)測出來及時(shí)傳送到維護(hù)中心執(zhí)行適當(dāng)處理，防止不良狀況進(jìn)入有用的光傳輸信道，從而起到在運(yùn)行中對(duì)整個(gè)光通信系統(tǒng)的支撐作用;在局外通過水敏傳感器裝置可監(jiān)測外部設(shè)備光纜線路接頭盒浸水的位置，水敏傳感器安裝在空閑的光纖上，水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物，當(dāng)水滲人接頭盒時(shí)，吸水性物質(zhì)會(huì)膨脹使得接頭盒中的光纖受力，也就是使得這一空閑光纖彎曲，從而使光纖的損耗添加，在監(jiān)測中心的OTDR上就會(huì)反映出來。
·意大利的方案：此方案是一種綜合處理的新型連續(xù)光纜監(jiān)測系統(tǒng)。主要特點(diǎn)是將光纜網(wǎng)絡(luò)、光纖及光纜護(hù)套的監(jiān)測綜合在一起，既運(yùn)用了OTDR系統(tǒng)周期性地對(duì)光纖的衰減執(zhí)行監(jiān)測，發(fā)覺有衰減變化即發(fā)出警報(bào)，并執(zhí)行故障定位，同時(shí)也可以連續(xù)監(jiān)測光纜護(hù)套的完整性，包括護(hù)套對(duì)地絕緣電阻的監(jiān)測，發(fā)覺疑問(如護(hù)套進(jìn)水等)即馬上告警，達(dá)到更徹底地預(yù)告故障發(fā)生的目的。
比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護(hù)支撐系統(tǒng)的方案可見：日本方案在OTDR自動(dòng)適時(shí)測試光纖的基礎(chǔ)上，加入了光纖選擇器，在外線上裝設(shè)水敏傳感器并執(zhí)行護(hù)套監(jiān)測，形成了一套較完整的自動(dòng)維護(hù)、支撐系統(tǒng)，真實(shí)做到不中斷光通信的維護(hù)。意大利的方案中除監(jiān)測光纖性能以外，還考慮了護(hù)套絕緣電阻的自動(dòng)監(jiān)測。由此兩例可以看出全自動(dòng)的光纜維護(hù)應(yīng)是一種發(fā)展方向。
3、通信電纜的發(fā)展特點(diǎn)
3.1、寬帶的HYA通信電纜須要更好地為數(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)字新業(yè)務(wù)，但是在實(shí)際運(yùn)用中并不是特別理想，在通信距離、速率及質(zhì)量上仍有一定的限定。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)到的地點(diǎn)或因各種原由仍然要新建電纜網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)，應(yīng)該考慮新型寬帶結(jié)構(gòu)的HYA電纜(銅芯聚乙烯絕緣綜合護(hù)套市內(nèi)通信電纜)，以便更能符合新業(yè)務(wù)發(fā)展的須要。一些公司對(duì)現(xiàn)有的電纜高頻特征作了測試，他們得到的結(jié)論是所研究的電纜(即現(xiàn)有的HYA市話電纜)不能達(dá)到5類電纜的技能要求，戶外電纜要實(shí)現(xiàn)j類電纜的特征，必須通過特殊的設(shè)計(jì)和制造來達(dá)到。但在20MHz以下，所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。美國已在1997年制定了用于寬帶的對(duì)絞通信電纜標(biāo)準(zhǔn)(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997)，包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴(kuò)展到100MHz，可供數(shù)字網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用。IEC對(duì)此疑問也執(zhí)行過較長時(shí)間的討論，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特頻率數(shù)字接入電信網(wǎng)絡(luò)的多對(duì)數(shù)電纜”提出了0.4～個(gè)0.8mm線徑、1～150對(duì)、最高頻率30MHz等指標(biāo)的建議，此建議的提出也許會(huì)為這種電纜開辟一個(gè)新的空間，我國也開始了這方面的探討和研制，并正在建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
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)展的超蟄
隨著智能化大樓、智能化建筑小區(qū)對(duì)寬帶布線的要求愈來愈高，超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統(tǒng)中的主流。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、絕緣電阻、對(duì)地電容不平衡性、傳輸速度等指標(biāo)上都有提高，并且添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)上要做一定的改良才能達(dá)到。6類電纜在超5類的基礎(chǔ)上，又提高了傳輸頻帶，達(dá)到250MHz，其相應(yīng)的指標(biāo)也有較大的提高。同時(shí)，6類電纜要求不但有嚴(yán)格的工藝，而且不少廠商在結(jié)構(gòu)上也有一定的改良和創(chuàng)新，如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結(jié)構(gòu)隔離線對(duì)等都改善了電纜的高頻特征。
3.3、物理發(fā)泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發(fā)展前景
由于移動(dòng)通信的高速發(fā)展，無線電基路用物理發(fā)泡射頻同軸電纜，特別是超柔形結(jié)構(gòu)的室內(nèi)電纜、路由連結(jié)電纜都有了較大的市場需求。
同時(shí)，隨著移動(dòng)通信信號(hào)覆蓋面的不斷擴(kuò)大，基站站數(shù)的增多，以及邊緣地區(qū)(電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內(nèi)等用戶)對(duì)移動(dòng)信號(hào)的要求不斷提高，估計(jì)這類電纜將會(huì)有較好的發(fā)展前景。但對(duì)電纜指標(biāo)的要求(如駐波比、屏蔽衰耗等要求)已明顯提高，要求電纜的工藝及結(jié)構(gòu)應(yīng)不斷改良，以與之適應(yīng)。
4、光纖光纜及通信電纜技能與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中多個(gè)值得思考的疑問
4.1、積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技能
雖然這幾年來，我國光纜電纜技能有很大發(fā)展，有一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技能已在發(fā)揮作用，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技能含量較低，競爭力不強(qiáng)。有資料統(tǒng)計(jì)，1997～1999年國內(nèi)企業(yè)申請(qǐng)光通信專利的有132件，其中光纖38件，光纜只有19件，而同期外國公司在中國申請(qǐng)光通信專利達(dá)550件，其中光纖光纜37件。還有資料報(bào)道：從1997年以來，國內(nèi)光通信核心技能專利是90件，我國自主申請(qǐng)的只有9件，僅占10%。實(shí)際上我國的光纖光纜技能應(yīng)該說與國際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技能作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。
4.2、開發(fā)具有先進(jìn)技能水平、與運(yùn)用環(huán)境、施工技能相配套的新產(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。不難發(fā)覺，光纜的結(jié)構(gòu)越來越依賴于運(yùn)用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中，會(huì)對(duì)這一點(diǎn)有深刻的體會(huì)。而今后光纜建設(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，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技能也會(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)的全套技能而有一系列新的變化，以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈活的運(yùn)用。這當(dāng)中也包含了若干光纜設(shè)計(jì)、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技能課題。一些國家或公司已取得了一些體會(huì)，正逐漸形成新的系統(tǒng)技能專利。我國的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色，對(duì)接入光纜也會(huì)有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機(jī)會(huì)。應(yīng)該說，多數(shù)光纜技能我們是跟在國外最新技能的后面，雖然緊跟了先進(jìn)技能，但自我創(chuàng)新的成份太少。今后應(yīng)當(dāng)在這方面下些功夫，走自己的創(chuàng)新之路。在有中國特色的接入網(wǎng)及用戶駐地網(wǎng)中多采用一些有中國特色的光電纜產(chǎn)品。
4.3、運(yùn)用已有設(shè)備與技能,改善HYA市話電纜的相應(yīng)特征,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)有條件下盡量運(yùn)用其特征開通數(shù)字新業(yè)務(wù)。而現(xiàn)有的HYA電纜，雖然亦可開通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)干擾疑問，而且還會(huì)影響以前開通的業(yè)務(wù)。因此，對(duì)新敷設(shè)的銅電纜，希望能提出一些新的寬帶指標(biāo)要求，為將來開通更多更好的新業(yè)務(wù)作好準(zhǔn)備?，F(xiàn)有的市話電纜生產(chǎn)廠商應(yīng)深入研究自身的生產(chǎn)工藝，在不改動(dòng)(或不大改動(dòng))生產(chǎn)設(shè)備的情況下，認(rèn)真設(shè)計(jì)和精心制造，把現(xiàn)有電纜的技能水平提高一個(gè)檔次，以提供更寬頻帶的電纜，為更多更好地開拓?cái)?shù)字新業(yè)務(wù)提供高質(zhì)量的通道。
4.4、改良光纜電纜的施工和維護(hù)要領(lǐng)
目前，為了適應(yīng)城市施工的特點(diǎn)，國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能安裝光纜，同時(shí)對(duì)光纜網(wǎng)執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)測，保證光纜網(wǎng)絡(luò)不中斷通信維護(hù)。
與此相適應(yīng)的是須要開發(fā)相應(yīng)的元器件、工具和設(shè)備，并且要在體制上作一些改良與之相適應(yīng)。ITU對(duì)NH開發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動(dòng)測試時(shí)的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內(nèi)定位的指標(biāo)及意大利提出的光纖纖芯與光纜護(hù)套指標(biāo)綜合監(jiān)測等方案都十分重視。在當(dāng)代化的光網(wǎng)絡(luò)中，這些方式已經(jīng)起到明顯的作用。由此可見，為了保證光纜網(wǎng)絡(luò)工作的可靠性，在施工和維護(hù)中降低成本、節(jié)省勞力、節(jié)省時(shí)間，逐步推廣新的施工要領(lǐng)，逐步完備光纜網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)監(jiān)測維護(hù)系統(tǒng)和提高光纜網(wǎng)絡(luò)的不中斷維護(hù)水平已勢在必行。
4.5、冷靜地審視當(dāng)前電信市場的發(fā)展，促進(jìn)光纖光纜和通信電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
2001年下半年以來，光纖光纜需求下降，這當(dāng)然與世界電信行業(yè)的整體下滑以及寬帶網(wǎng)絡(luò)泡沫的破滅有很大聯(lián)系，但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴(kuò)產(chǎn)過多的影響。據(jù)資料介紹，在2000年，全球光纖廠商的投資額達(dá)到26億美元，為1999年的6倍，按推算到2002年全球光纖的產(chǎn)能將達(dá)到1.65～1.75億光纖公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了實(shí)際需求。加上當(dāng)前電信基礎(chǔ)建設(shè)的不景氣，光纖過剩的現(xiàn)象不可防止。
光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經(jīng)濟(jì)大形勢發(fā)展的影響，特別是與整個(gè)電信行業(yè)的發(fā)展有密切的聯(lián)系，但應(yīng)看到，在擠出了網(wǎng)絡(luò)泡沫的水份之后，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)字電纜的市場必將增長。據(jù)KMI估計(jì)，2003年世界光纖市場將開始有較大的增長，而到2004年的市場規(guī)模將超過敷設(shè)量最高的2000年。
應(yīng)該看到，信息通信業(yè)是一個(gè)充滿生機(jī)與活力的朝陽產(chǎn)業(yè)，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)有著強(qiáng)大的生命力，信息技能、網(wǎng)絡(luò)技能的發(fā)展，仍然是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的主要?jiǎng)恿?，信息網(wǎng)絡(luò)化仍然是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的強(qiáng)大趨勢。因此我們應(yīng)樹立信心，在全球經(jīng)濟(jì)好轉(zhuǎn)、通信市場復(fù)蘇及我國西部開發(fā)等有利條件下抓住機(jī)遇，促進(jìn)光纖光纜和通信電纜技能與產(chǎn)業(yè)取得更大的進(jìn)展。
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)和爭論。有的專家預(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IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。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，但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對(duì)光纖提出了新的要求。
(1)擴(kuò)大單一波長的傳輸容量
目前，單一波長的傳輸容量已達(dá)到40Gbit/s，并已開始執(zhí)行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對(duì)光纖的PMD將提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15會(huì)議上，美國已提出對(duì)40Gbit/s系統(tǒng)引入一個(gè)新的光纖類別(G.655.C)的提議，并建議對(duì)其PMD傳輸中的一些疑問執(zhí)行深入探討，也許不久的將來就會(huì)出現(xiàn)一種專門的40Gbit/s光纖類型。
(2)實(shí)現(xiàn)超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前有的公司已能夠采用色散齊理技能，實(shí)現(xiàn)2000～5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進(jìn)一步改善光纖指標(biāo)，采用拉曼光放大技能，可以更大地延長光傳輸?shù)木嚯x。
(3)適應(yīng)DWDM技能的運(yùn)用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)已在開發(fā)并取得很好的進(jìn)展。DWDM系統(tǒng)的大量運(yùn)用，對(duì)光纖的非線性指標(biāo)提出了更高的要求。ITU-T對(duì)光纖的非線性屬性及測試要領(lǐng)的標(biāo)準(zhǔn)(G.650.2)最近也已完成，當(dāng)光纖的非線性測試指標(biāo)明確之后，對(duì)光纖的有效面積將會(huì)提出相應(yīng)指標(biāo)，特別是對(duì)G.655光纖的非線性特征會(huì)有進(jìn)一步改善的要求。
1.2光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確運(yùn)用
2000年世界電信標(biāo)準(zhǔn)大會(huì)批準(zhǔn)將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3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)確運(yùn)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(如有些光纖幾何參數(shù)的容差變小)，明確了對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中運(yùn)用的光纖的不同指標(biāo)要求(如PMD值的規(guī)定)，并提出了一些新的指標(biāo)概念(如“色散縱向均勻性”等)，對(duì)合理運(yùn)用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草，都意味著光纖分類及指標(biāo)、測試要領(lǐng)有某些改良，或有主要的提升;都標(biāo)志著要求光纖質(zhì)量的提高或運(yùn)用方向上的調(diào)整，是值得留心的光纖技能新動(dòng)向。
1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)
為了適應(yīng)市場的須要，光纖的技能指標(biāo)在不斷改良，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時(shí)各大公司正加緊開發(fā)新品種。
(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖
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。
如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖運(yùn)用了偏振傳輸和復(fù)合包層，用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中，據(jù)稱很適合于拉曼放大器的開發(fā)與運(yùn)用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖，據(jù)介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總?cè)萘?0.2Tbit/s的記錄。還有一些公司開發(fā)負(fù)色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標(biāo)的要求，并簡化了色散補(bǔ)償?shù)姆桨?，在長距離無再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能，在海底光纜的長距離通信中效果也很好。
(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)中須要考慮簡化設(shè)備和降低成本，還須要考慮非波分復(fù)用技能(CWDM)運(yùn)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)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)可能不僅要求光纖的水峰低，還要求光纖具有負(fù)色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以組合運(yùn)用這種負(fù)色散光纖與G.652光纖或G.655標(biāo)準(zhǔn)光纖，運(yùn)用它來做色散補(bǔ)償，從而防止復(fù)雜的色散補(bǔ)償設(shè)計(jì)，節(jié)約成本。如果將來在城域網(wǎng)光纖中采用拉曼放大技能，這種網(wǎng)絡(luò)也將具有明顯的優(yōu)勢。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟，所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會(huì)隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。
(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，大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來代替數(shù)字電纜，因此多模光纖的市場份額會(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%，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價(jià)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)值孔徑，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。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標(biāo)準(zhǔn)，但由于局域網(wǎng)發(fā)展的須要，它仍然得到了廣泛運(yùn)用。而ITU-T推選的G.651光纖，即50/125μm的標(biāo)準(zhǔn)型多模光纖，其芯徑較小、耦合與連接相應(yīng)困難一些，雖然在部分歐洲國家和日本有一些運(yùn)用，但在北美及歐洲大多數(shù)國家很少采用。針對(duì)這些疑問，目前有的公司已執(zhí)行了改良，研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布，它將帶寬的正態(tài)分布執(zhí)行了調(diào)整，以配合850nm和1300nm兩個(gè)窗口的運(yùn)用，這種改良可能會(huì)為50/125pm光纖在局域網(wǎng)運(yùn)用找到新的市場。
(4)前途未卜的空芯光纖
據(jù)報(bào)道，美國一些公司及大學(xué)研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖，即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講，這種光纖沒有纖芯，減小了衰耗，增長了通信距離，防止了色散導(dǎo)致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強(qiáng)的光功率注入，估計(jì)其通信能力可達(dá)到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技能的發(fā)展，越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實(shí)用，就能處理現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長距離傳輸?shù)囊蓡?，并大大降低光通信的成本。但是，這種光纖運(yùn)用起來還會(huì)遇到許多棘手的疑問，比如光纖的穩(wěn)定性、側(cè)壓性能及彎曲損耗的增大等。因此，對(duì)于這種光纖的現(xiàn)場運(yùn)用還需做進(jìn)一步的探討。
2、光纜技能的發(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)
光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、運(yùn)用環(huán)境的要求而發(fā)展的。
新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護(hù)、運(yùn)用壽命更長等。近年來，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)運(yùn)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、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特征的要求，具體運(yùn)用的條件還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo);
2)光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜運(yùn)用環(huán)境條件以外，越來越多的與其施工要領(lǐng)、維護(hù)要領(lǐng)有關(guān)，必須統(tǒng)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)的改良，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良。
不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢，新的光纜結(jié)構(gòu)以及在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上不斷改良的各種結(jié)構(gòu)也在不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了如下一些類型。
·“干纜芯”式光纜：所謂“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成，其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同，但它具有生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工和維護(hù)上的一些優(yōu)點(diǎn)。首先是方便，因?yàn)樽杷牧喜缓承灾悾僮鬟\(yùn)用比較方便安全;其次，干式光纜重量輕、易接續(xù)、易搬運(yùn)，設(shè)備投資小、成本低，生產(chǎn)運(yùn)用中也顯得干凈衛(wèi)生，在長期運(yùn)用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對(duì)移動(dòng)。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜中，優(yōu)點(diǎn)更加明顯。
·生態(tài)光纜：一些公司從環(huán)境保衛(wèi)及阻燃性能的要求出發(fā)，開發(fā)了生態(tài)光纜，運(yùn)用于室內(nèi)、樓房及家庭?，F(xiàn)有光纜中運(yùn)用的一些材料已不符合環(huán)保的要求，如PVC燃燒時(shí)會(huì)放出有毒性氣體，光纜穩(wěn)定劑中有時(shí)含鉛，都是對(duì)人體及環(huán)境有害的。2001年ITU-T已通過了一項(xiàng)L45建議——“使電信網(wǎng)外部設(shè)備對(duì)環(huán)境的影響最小化”建議，通過對(duì)光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估(LifeCycleAnalysis，LCA)的要領(lǐng)來確定產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響。由于環(huán)境因素正日益受到重視，對(duì)通信外部設(shè)備，特別是光纜產(chǎn)品規(guī)定這樣的指標(biāo)已提到日程上來，如果不在材料和工藝上下功夫就難以達(dá)到環(huán)保的要求。因此已有不少公司針對(duì)此類疑問開發(fā)了一些新材料，如對(duì)室內(nèi)用纜，開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物，以及無鹵性阻燃塑料等。
·海底光纜：海底光纜近年來有根快的發(fā)展，它要求長距離、低衰減的傳輸，而且要適應(yīng)海底的環(huán)境，對(duì)抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴(yán)格。
·淺水光纜(MarinizedTerrestrailCable，MTC)：淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來的另一類結(jié)構(gòu)的水下光纜，適合于在海岸邊上、淺水中安裝，無需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設(shè)運(yùn)用。這種光纜區(qū)別于海底光纜的環(huán)境，須要的光纖數(shù)不多(中等)，但要求結(jié)構(gòu)基本、成本較低，易于安裝和運(yùn)輸，便于修正和維護(hù)。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議，為建設(shè)類似的水下光纜提供了一組規(guī)范，隨后也有可能形成相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。
·微型光纜：為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統(tǒng)的運(yùn)用，各種微型的光纜結(jié)構(gòu)已在設(shè)計(jì)和運(yùn)用中。
對(duì)于氣壓安裝的微型光纜，要求光纜與管道之間有一定的系數(shù)，光纜重量要準(zhǔn)確，具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動(dòng)安裝的方式是未來接入網(wǎng)，特別是用戶駐地網(wǎng)絡(luò)中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式，如在智能建筑中運(yùn)用的智能管道中就非常適合這種安裝。
·采用了納米材料的光纜：近來，一些廠商已開發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護(hù)套用聚乙烯(PE)及光纖護(hù)套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜，運(yùn)用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能，對(duì)光纜的抗機(jī)械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善，并可延長光纜的運(yùn)用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。
·全介質(zhì)自承式光纜(ADSS)：全介質(zhì)光纜對(duì)防止電磁影響及防雷電都有優(yōu)良的特征，而且重量輕、外徑小，架空運(yùn)用非常方便，在電力通信網(wǎng)中已得到大量的運(yùn)用。估計(jì)2000～2005年，每年電力部門對(duì)ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時(shí)也是電信部門在對(duì)抗電磁干擾及雷暴日高的敷設(shè)環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時(shí)間內(nèi)，如何在滿足要求的前提下，盡量減小ADSS光纜的外徑，減輕光纜的重量，提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改良的課題。
·架空地線光纜(OPGW)：OPGW已出現(xiàn)了很長一段時(shí)間，近年來一直在改良和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT，于套管外面再加上一層不銹鋼管，有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠，不銹鋼管用激光焊接長度可達(dá)數(shù)十公里，光纖在這樣的多層保衛(wèi)管中得到了充分的機(jī)械保衛(wèi)。估計(jì)從現(xiàn)在到2005年，OPGW光纜的需求將會(huì)逐年上升，每年添加約2500km，到2005年估計(jì)可達(dá)到20000km。當(dāng)然對(duì)OPGW光纖的防雷疑問一直是業(yè)界十分關(guān)注的疑問，也應(yīng)配合具體環(huán)境和運(yùn)用條件加以考慮，使之得到充分保衛(wèi)。
2.2、光纜的自動(dòng)維護(hù)、適時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)已逐漸完備，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)的可靠性是十分主要。在已開通的光網(wǎng)絡(luò)中，光纜的維護(hù)和監(jiān)測應(yīng)該是在不中斷通信的前提下執(zhí)行的，一般通過監(jiān)測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時(shí)間收集和討論了國際上的最新資料，于1996年揭曉了L.25光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的建議書，對(duì)光纜的預(yù)防性維護(hù)和故障后維護(hù)規(guī)定了細(xì)致的維護(hù)范圍和功能，但已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的須要，目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會(huì)議通過的“光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)”(L.40建議)。為了進(jìn)一步縮短檢測及修正時(shí)間，美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監(jiān)控系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警，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)還將開發(fā)有故障預(yù)測及對(duì)斷纖(纜)的高速反應(yīng)能力。日本、意大利等國電信企業(yè)也提出了一些系統(tǒng)方案。
·日本NTT方案：在局內(nèi)運(yùn)用光纖選擇器與系統(tǒng)的測試設(shè)備和傳輸設(shè)備相連形成了一種可對(duì)光纖狀況執(zhí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的系統(tǒng)，保證有用信號(hào)在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸，對(duì)有故障的光纖可以預(yù)選監(jiān)測出來及時(shí)傳送到維護(hù)中心執(zhí)行適當(dāng)處理，防止不良狀況進(jìn)入有用的光傳輸信道，從而起到在運(yùn)行中對(duì)整個(gè)光通信系統(tǒng)的支撐作用;在局外通過水敏傳感器裝置可監(jiān)測外部設(shè)備光纜線路接頭盒浸水的位置，水敏傳感器安裝在空閑的光纖上，水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物，當(dāng)水滲人接頭盒時(shí)，吸水性物質(zhì)會(huì)膨脹使得接頭盒中的光纖受力，也就是使得這一空閑光纖彎曲，從而使光纖的損耗添加，在監(jiān)測中心的OTDR上就會(huì)反映出來。
·意大利的方案：此方案是一種綜合處理的新型連續(xù)光纜監(jiān)測系統(tǒng)。主要特點(diǎn)是將光纜網(wǎng)絡(luò)、光纖及光纜護(hù)套的監(jiān)測綜合在一起，既運(yùn)用了OTDR系統(tǒng)周期性地對(duì)光纖的衰減執(zhí)行監(jiān)測，發(fā)覺有衰減變化即發(fā)出警報(bào)，并執(zhí)行故障定位，同時(shí)也可以連續(xù)監(jiān)測光纜護(hù)套的完整性，包括護(hù)套對(duì)地絕緣電阻的監(jiān)測，發(fā)覺疑問(如護(hù)套進(jìn)水等)即馬上告警，達(dá)到更徹底地預(yù)告故障發(fā)生的目的。
比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護(hù)支撐系統(tǒng)的方案可見：日本方案在OTDR自動(dòng)適時(shí)測試光纖的基礎(chǔ)上，加入了光纖選擇器，在外線上裝設(shè)水敏傳感器并執(zhí)行護(hù)套監(jiān)測，形成了一套較完整的自動(dòng)維護(hù)、支撐系統(tǒng)，真實(shí)做到不中斷光通信的維護(hù)。意大利的方案中除監(jiān)測光纖性能以外，還考慮了護(hù)套絕緣電阻的自動(dòng)監(jiān)測。由此兩例可以看出全自動(dòng)的光纜維護(hù)應(yīng)是一種發(fā)展方向。
3、通信電纜的發(fā)展特點(diǎn)
3.1、寬帶的HYA通信電纜須要更好地為數(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)字新業(yè)務(wù)，但是在實(shí)際運(yùn)用中并不是特別理想，在通信距離、速率及質(zhì)量上仍有一定的限定。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)到的地點(diǎn)或因各種原由仍然要新建電纜網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)，應(yīng)該考慮新型寬帶結(jié)構(gòu)的HYA電纜(銅芯聚乙烯絕緣綜合護(hù)套市內(nèi)通信電纜)，以便更能符合新業(yè)務(wù)發(fā)展的須要。一些公司對(duì)現(xiàn)有的電纜高頻特征作了測試，他們得到的結(jié)論是所研究的電纜(即現(xiàn)有的HYA市話電纜)不能達(dá)到5類電纜的技能要求，戶外電纜要實(shí)現(xiàn)j類電纜的特征，必須通過特殊的設(shè)計(jì)和制造來達(dá)到。但在20MHz以下，所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。美國已在1997年制定了用于寬帶的對(duì)絞通信電纜標(biāo)準(zhǔn)(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997)，包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴(kuò)展到100MHz，可供數(shù)字網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用。IEC對(duì)此疑問也執(zhí)行過較長時(shí)間的討論，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特頻率數(shù)字接入電信網(wǎng)絡(luò)的多對(duì)數(shù)電纜”提出了0.4～個(gè)0.8mm線徑、1～150對(duì)、最高頻率30MHz等指標(biāo)的建議，此建議的提出也許會(huì)為這種電纜開辟一個(gè)新的空間，我國也開始了這方面的探討和研制，并正在建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
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)展的超蟄
隨著智能化大樓、智能化建筑小區(qū)對(duì)寬帶布線的要求愈來愈高，超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統(tǒng)中的主流。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、絕緣電阻、對(duì)地電容不平衡性、傳輸速度等指標(biāo)上都有提高，并且添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)上要做一定的改良才能達(dá)到。6類電纜在超5類的基礎(chǔ)上，又提高了傳輸頻帶，達(dá)到250MHz，其相應(yīng)的指標(biāo)也有較大的提高。同時(shí)，6類電纜要求不但有嚴(yán)格的工藝，而且不少廠商在結(jié)構(gòu)上也有一定的改良和創(chuàng)新，如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結(jié)構(gòu)隔離線對(duì)等都改善了電纜的高頻特征。
3.3、物理發(fā)泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發(fā)展前景
由于移動(dòng)通信的高速發(fā)展，無線電基路用物理發(fā)泡射頻同軸電纜，特別是超柔形結(jié)構(gòu)的室內(nèi)電纜、路由連結(jié)電纜都有了較大的市場需求。
同時(shí)，隨著移動(dòng)通信信號(hào)覆蓋面的不斷擴(kuò)大，基站站數(shù)的增多，以及邊緣地區(qū)(電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內(nèi)等用戶)對(duì)移動(dòng)信號(hào)的要求不斷提高，估計(jì)這類電纜將會(huì)有較好的發(fā)展前景。但對(duì)電纜指標(biāo)的要求(如駐波比、屏蔽衰耗等要求)已明顯提高，要求電纜的工藝及結(jié)構(gòu)應(yīng)不斷改良，以與之適應(yīng)。
4、光纖光纜及通信電纜技能與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中多個(gè)值得思考的疑問
4.1、積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技能
雖然這幾年來，我國光纜電纜技能有很大發(fā)展，有一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技能已在發(fā)揮作用，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技能含量較低，競爭力不強(qiáng)。有資料統(tǒng)計(jì)，1997～1999年國內(nèi)企業(yè)申請(qǐng)光通信專利的有132件，其中光纖38件，光纜只有19件，而同期外國公司在中國申請(qǐng)光通信專利達(dá)550件，其中光纖光纜37件。還有資料報(bào)道：從1997年以來，國內(nèi)光通信核心技能專利是90件，我國自主申請(qǐng)的只有9件，僅占10%。實(shí)際上我國的光纖光纜技能應(yīng)該說與國際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技能作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。
4.2、開發(fā)具有先進(jìn)技能水平、與運(yùn)用環(huán)境、施工技能相配套的新產(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。不難發(fā)覺，光纜的結(jié)構(gòu)越來越依賴于運(yùn)用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中，會(huì)對(duì)這一點(diǎn)有深刻的體會(huì)。而今后光纜建設(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，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技能也會(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)的全套技能而有一系列新的變化，以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈活的運(yùn)用。這當(dāng)中也包含了若干光纜設(shè)計(jì)、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技能課題。一些國家或公司已取得了一些體會(huì)，正逐漸形成新的系統(tǒng)技能專利。我國的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色，對(duì)接入光纜也會(huì)有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機(jī)會(huì)。應(yīng)該說，多數(shù)光纜技能我們是跟在國外最新技能的后面，雖然緊跟了先進(jìn)技能，但自我創(chuàng)新的成份太少。今后應(yīng)當(dāng)在這方面下些功夫，走自己的創(chuàng)新之路。在有中國特色的接入網(wǎng)及用戶駐地網(wǎng)中多采用一些有中國特色的光電纜產(chǎn)品。
4.3、運(yùn)用已有設(shè)備與技能,改善HYA市話電纜的相應(yīng)特征,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)有條件下盡量運(yùn)用其特征開通數(shù)字新業(yè)務(wù)。而現(xiàn)有的HYA電纜，雖然亦可開通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)干擾疑問，而且還會(huì)影響以前開通的業(yè)務(wù)。因此，對(duì)新敷設(shè)的銅電纜，希望能提出一些新的寬帶指標(biāo)要求，為將來開通更多更好的新業(yè)務(wù)作好準(zhǔn)備?，F(xiàn)有的市話電纜生產(chǎn)廠商應(yīng)深入研究自身的生產(chǎn)工藝，在不改動(dòng)(或不大改動(dòng))生產(chǎn)設(shè)備的情況下，認(rèn)真設(shè)計(jì)和精心制造，把現(xiàn)有電纜的技能水平提高一個(gè)檔次，以提供更寬頻帶的電纜，為更多更好地開拓?cái)?shù)字新業(yè)務(wù)提供高質(zhì)量的通道。
4.4、改良光纜電纜的施工和維護(hù)要領(lǐng)
目前，為了適應(yīng)城市施工的特點(diǎn)，國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能安裝光纜，同時(shí)對(duì)光纜網(wǎng)執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)測，保證光纜網(wǎng)絡(luò)不中斷通信維護(hù)。
與此相適應(yīng)的是須要開發(fā)相應(yīng)的元器件、工具和設(shè)備，并且要在體制上作一些改良與之相適應(yīng)。ITU對(duì)NH開發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動(dòng)測試時(shí)的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內(nèi)定位的指標(biāo)及意大利提出的光纖纖芯與光纜護(hù)套指標(biāo)綜合監(jiān)測等方案都十分重視。在當(dāng)代化的光網(wǎng)絡(luò)中，這些方式已經(jīng)起到明顯的作用。由此可見，為了保證光纜網(wǎng)絡(luò)工作的可靠性，在施工和維護(hù)中降低成本、節(jié)省勞力、節(jié)省時(shí)間，逐步推廣新的施工要領(lǐng)，逐步完備光纜網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)監(jiān)測維護(hù)系統(tǒng)和提高光纜網(wǎng)絡(luò)的不中斷維護(hù)水平已勢在必行。
4.5、冷靜地審視當(dāng)前電信市場的發(fā)展，促進(jìn)光纖光纜和通信電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
2001年下半年以來，光纖光纜需求下降，這當(dāng)然與世界電信行業(yè)的整體下滑以及寬帶網(wǎng)絡(luò)泡沫的破滅有很大聯(lián)系，但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴(kuò)產(chǎn)過多的影響。據(jù)資料介紹，在2000年，全球光纖廠商的投資額達(dá)到26億美元，為1999年的6倍，按推算到2002年全球光纖的產(chǎn)能將達(dá)到1.65～1.75億光纖公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了實(shí)際需求。加上當(dāng)前電信基礎(chǔ)建設(shè)的不景氣，光纖過剩的現(xiàn)象不可防止。
光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經(jīng)濟(jì)大形勢發(fā)展的影響，特別是與整個(gè)電信行業(yè)的發(fā)展有密切的聯(lián)系，但應(yīng)看到，在擠出了網(wǎng)絡(luò)泡沫的水份之后，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)字電纜的市場必將增長。據(jù)KMI估計(jì)，2003年世界光纖市場將開始有較大的增長，而到2004年的市場規(guī)模將超過敷設(shè)量最高的2000年。
應(yīng)該看到，信息通信業(yè)是一個(gè)充滿生機(jī)與活力的朝陽產(chǎn)業(yè)，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)有著強(qiáng)大的生命力，信息技能、網(wǎng)絡(luò)技能的發(fā)展，仍然是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的主要?jiǎng)恿?，信息網(wǎng)絡(luò)化仍然是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的強(qiáng)大趨勢。因此我們應(yīng)樹立信心，在全球經(jīng)濟(jì)好轉(zhuǎn)、通信市場復(fù)蘇及我國西部開發(fā)等有利條件下抓住機(jī)遇，促進(jìn)光纖光纜和通信電纜技能與產(chǎn)業(yè)取得更大的進(jìn)展。
新聞來源：北極星電力網(wǎng)
相關(guān)文章