張 軍，徐 橙

（中國電信股份有限公司上海分公司 上海200120）

1 引言

當今，三網融合、智慧城市、基礎寬帶網絡建設已成為國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略，隨著基于PON的FTTH技術的日趨成熟，終端設備、無源光器件等成本在不斷下降，為FTTH大規(guī)模商用提供了條件。

FTTH的建設是一個包括接入網、家庭網絡、城域網和國際國內出口等整個網絡的系統(tǒng)工程。在FTTH規(guī)模部署中面臨諸多技術難關，其中光分配網絡（ODN）是FTTH建設和改造的重點和難點。在實際的規(guī)模建設與改造中，既有住宅建筑內的光纜入戶是難中之難的問題。因而，開展光纜入戶技術和工藝的創(chuàng)新是破解FTTH規(guī)模發(fā)展的重要課題。

2 基于FTTH的ODN網絡架構

對于既有住宅建筑，中國電信股份有限公司上海分公司（以下簡稱上海電信）確定的FTTH ODN為樹型拓撲結構，從節(jié)省投資成本和住宅小區(qū)管道資源角度出發(fā)，分光方式采用二級分光架構，一級分光點設置在小區(qū)光纜匯聚點位置，二級分光點設置在靠近用戶側的位置。本文所要介紹的光纜入戶技術和工藝創(chuàng)新是指從用戶側二級分光點將光纜引入至用戶住宅內的家庭信息箱（面板）或家庭網絡匯聚點的引入光纜這一段，如圖1所示。

3 既有住宅建筑分類與光纜入戶場景分析

既有住宅建筑內的用戶是上海電信的主要客戶群，據統(tǒng)計，2010年初該類寬帶用戶已達400萬戶。對其采用FTTH方式進行寬帶提速改造是上海電信打造“城市光網”的重點工作，但既有住宅建筑內光纜入戶難題嚴重阻礙了FTTH的規(guī)模發(fā)展，主要表現(xiàn)為以下5個方面：

·既有住宅建筑類型多樣化，有別墅、里弄、公寓、農村地區(qū)等各種建筑形態(tài)，需要多種解決手段；

·近10年來新建的公寓類住宅，雖然大多有入戶暗管，但存在暗管路由轉彎多、管路堵塞、破損等管線資源參差不齊的狀況；

·相比傳統(tǒng)的銅纜，光纜存在怕彎曲、機械性能差、接續(xù)難等缺點，給入戶光纜的敷設帶來一定程度的困難；

表1 公寓式住宅的線纜入戶場景

·光纜入戶工藝水平的高低直接影響建筑的美觀，影響物業(yè)和用戶的感知；

·國內尚未有一整套切實可行的光纜入戶施工工藝和配套器材。

上海地區(qū)光纜入戶場景經梳理、歸納，主要分為公寓式住宅（多層、高層）、別墅、里弄和農村。

（1）公寓式住宅

上海既有公寓式住宅主要是從20世紀70年代開始陸續(xù)建造的，典型的公寓式住宅的線纜入戶場景見表1。

（2）別墅式住宅

上海的別墅式住宅一般是從20世紀90年代末開始陸續(xù)建造的，建造的年代不長，其類型一般可分為獨幢別墅和聯(lián)排別墅兩種，其線纜入戶場景見表2。

（3）里弄和農村

表2 別墅類住宅的線纜入戶場景

為了便于光纜入戶場景的分類，將線纜依賴地下管道入戶的獨幢別墅或聯(lián)排別墅歸于別墅式住宅入戶場景；將建筑物內具有公共部位、線纜依賴豎井及暗管入戶的聯(lián)排別墅歸于公寓式住宅入戶場景。

上海地區(qū)里弄建筑是以上海城區(qū)石庫門為代表的私宅群落，多以2～3層低矮的緊鄰排列為主，原有的電話線路多以沿墻、架空或釘固方式入戶。

農村是從城郊結合部到遠郊地區(qū)的農民聚居地住宅，多以較高密度的低矮的單棟建筑為主，聚居區(qū)域內電桿資源比較充分，原有的電話線路多以架空、沿墻方式入戶。

里弄和農村的線纜入戶場景見表3。

表3 里弄和農村的線纜入戶場景

4 主要器材分析與選型

針對不同的、復雜的既有住宅建筑光纜入戶場景，要滿足光纖傳輸要求，解決光纜入戶難的問題，適應FTTH的規(guī)模發(fā)展，選擇合適的光纖/光纜、光器件和相關材料顯得尤為重要。

4.1 入戶光纖選型

國際電信聯(lián)盟于2009年修訂發(fā)布的G.657光纖標準，將G.657光纖劃分為 A類和B類光纖，并分為G.657A1、G.657A2、G.657B2 和 G.657B3 共4種光纖 ，與ITU-T G.652D光纖的比較見表4。

表4 G.657與G.652D光纖的比較

目前，上海電信在骨干網、城域網、接入網中已大量使用G.652D光纖，應用相當成熟。根據表4分析，在G.657的4種光纖中，G.657A2光纖性價比最高，且與G.652D兼容，因此G.657A2光纖最適用于FTTH中的入戶光纜。

4.2 入戶光纜選型

目前，日本是全球FTTH的領導者，由其開發(fā)的蝶形引入光纜及其配套接續(xù)器材成本低、產業(yè)鏈豐富、接續(xù)方便。因而，上海電信的FTTH入戶段光纜也采用蝶形引入光纜，并根據不同的敷設場景細分為3種結構：普通蝶形引入光纜、自承式蝶形引入光纜、管道式蝶形引入光纜。

（1）普通蝶形引入光纜

普通蝶形引入光纜結構如圖2所示。在室內環(huán)境下，通過垂直豎井、樓內暗管、室內明管、線槽或室內釘固方式敷設的光纜，應采用白色護套的普通蝶形引入光纜，以便提高用戶感知。適用于公寓式住宅的光纜入戶場景。

（2）自承式蝶形引入光纜

自承式蝶形引入光纜結構如圖3所示。在室外環(huán)境下，通過架空、沿建筑物外墻、室外釘固方式敷設的光纜，應采用黑色護套的自承式蝶形引入光纜，以滿足抗紫外線和增加光纜機械強度的要求。適用于里弄和農村住宅的光纜入戶場景。

（3）管道式蝶形引入光纜

管道式蝶形引入光纜結構如圖4所示。通過管道方式敷設入戶的光纜，管道式蝶形引入光纜主要增加了防水、防潮和光纜機械強度的要求。適用于別墅式住宅的光纜入戶場景。

4.3 入戶管材選型

既有公寓式住宅的入戶暗管材質國內大都采用的是硬質UPVC管，硬質UPVC管存在不環(huán)保、低溫脆性大、攜帶不方便以及管材安裝中的轉彎半徑小、接頭容易脫落等不利于光纜敷設的缺點。日本、韓國住宅建筑中普遍采用波紋管作為宅內外水平通信管，因此上海電信在借鑒日本、韓國經驗的基礎上，通過對管材的研究分析，開發(fā)了高密度聚乙烯（HDPE）材質的雙壁波紋管，它具有管材安裝中無需接頭、轉彎半徑大、施工效率高等優(yōu)點，更適合于光纜水平敷設和日后的更換。

（1）HDPE 雙壁波紋管

該類波紋管的材料主要由高密度聚乙烯、環(huán)保阻燃劑、環(huán)保著色劑材料構成。HDPE雙壁波紋管結構與外觀如圖5所示，HDPE雙壁波紋管結構用于穿放普通蝶形引入光纜的專用HDPE雙壁波紋管分為兩種規(guī)格，尺寸見表5。

·Ф16 mm：平均內徑≥10 mm，平均外徑 16±0.5 mm（適合穿放2～3根普通蝶形引入光纜）。

·Ф25 mm：平均內徑≥19 mm，平均外徑 25±0.5 mm（適合穿放4～8根普通蝶形引入光纜）。

（2）HDPE雙壁波紋管與硬質UPVC管比較

與硬質UPVC管相比較 （詳見表6），HDPE雙壁波紋管具有強度高、韌性好、能自然彎曲、轉彎不需要接頭、有伸縮性、宜攜帶、阻燃，且燃燒時無煙無毒等優(yōu)點，更適合于普通蝶形引入光纜水平敷設。雖然按照目前原料價格，估計HDPE雙壁波紋管比UPVC管材貴30%左右，但廣泛應用后，HDPE雙壁波紋管具有一定的降價空間。

表5 HDPE雙壁波紋管結構尺寸

表6 HDPE雙壁波紋管與硬質UPVC管的比較分析

4.4 光纖現(xiàn)場連接器的選型

光纖現(xiàn)場連接器是一種在施工現(xiàn)場直接成端，采用機械接續(xù)或熱熔接方法成端的光纖活動連接器，其中機械型包括了預置光纖機械接續(xù)型和直通型（非預置光纖機械接續(xù)型）。光纖現(xiàn)場連接器主要用于蝶形引入光纜（2.0 mm×3.0 mm）的快速成端。

（1）預置光纖機械接續(xù)型

在這種連接器插頭內，光纖被預置在連接器的插針體中，匹配光纜中的光纖與預置光纖通過折射率匹配材料機械方式接續(xù)。預置光纖機械接續(xù)型光纖現(xiàn)場連接如圖6所示。

（2）直通型

在這種連接器插頭內，匹配光纜中的光纖直通到插針體端面。直通型光纖現(xiàn)場連接示意如圖7所示。

（3）熱熔接型

在這種連接器插頭內，光纖被預置在連接器的插針體中，匹配光纜中的光纖與預置光纖通過熱熔接方式接續(xù)。熱熔接型光纖現(xiàn)場連接示意如圖8所示。

預置光纖機械接續(xù)型連接器的主流廠商都是國外廠商，工具簡單，可重復使用，產品價格比直通型略貴。直通型光纖機械接續(xù)型連接器主流廠商都是國內廠商，工具簡單，可重復使用，產品價格相對便宜，但國內核心部件的工藝水平略顯不足。熱熔型連接器需要配備專用熔接設備，設備投入昂貴，且各廠商間的熔接設備與連接器不能互通，操作技能要求較高，總體成本較高。

在FTTH放裝過程中，由于樓道、用戶住宅內的空間狹小，安裝環(huán)境較差，安裝地點較為分散，因此FTTH放裝適合采用預置光纖機械接續(xù)型或直通型連接器；熱熔型連接器適合機房等場合的規(guī)?；永m(xù)應用。

需要說明的是：現(xiàn)場機械接續(xù)方法相對于熱熔方法而言，其接續(xù)后的衰減和回波損耗指標略差，尤其是其中的回波損耗指標達不到SC/APC的要求，當有CATV應用需要加載第三波波長時，應慎重考慮采用機械接續(xù)型連接。

5 光纜入戶的方法和工藝

由于上海地區(qū)的既有住宅建筑類型眾多，其環(huán)境、通信配套設施等差異較大，且參差不齊。因此根據不同住宅建筑類型和線纜入戶場景的特點，歸納形成不同的光纜入戶方法，見表7，有利于FTTH規(guī)?；?、標準化的建設。

表7 不同場景下的光纜入戶方法

入戶光纜敷設前應考慮用戶住宅建筑物的類型、環(huán)境條件和已有線纜的敷設路由，同時需要對施工的經濟性、安全性、美觀性以及將來維護的便捷性和用戶滿意度進行綜合判斷。

應盡量利用已有的入戶暗管敷設入戶光纜，對無暗管入戶或入戶暗管不可利用的住宅樓宜通過在樓內布放波紋管方式敷設蝶形引入光纜。

對于建有垂直布線橋架的住宅樓，宜在橋架內安裝波紋管和樓層過路盒，用于穿放蝶形引入光纜。如橋架內無空間安裝波紋管，則應采用纏繞管對敷設在內的蝶形引入光纜進行包扎，以起到對光纜的保護作用。

5.1 暗管穿纜

暗管穿纜必須配備專用工具與器材，如圖9所示，它將直接影響暗管穿通的成功率與效率。

查找、確定入戶管孔的具體位置，可采用目測、拽拉管內線纜、線路工兵、吹管法等手段。

暗管穿纜時需根據入戶暗管的狀況，合理選用以下兩種穿線方法。

·牽引法：利用入戶暗管內的線纜或牽引繩，牽引蝶形引入光纜入戶。

·穿引法：先利用穿管器穿通入戶暗管，再通過穿管器牽引蝶形引入光纜入戶。

穿管器在穿放過程中阻力較大時，可在管孔內倒入適量的潤滑劑或者在穿管器上直接涂上潤滑劑。

入戶管孔中布滿其他線纜或阻塞造成無法穿通時，可利用有線電視和監(jiān)控線的入戶暗管進行穿放蝶形引入光纜。

由于上海電信在暗管穿放方法與工藝、工具上的不斷創(chuàng)新，使暗線穿通率從光網用戶發(fā)展初期的10%左右提高到2011年底的51.6%。

5.2 波紋管布纜

選擇波紋管布放路由，波紋管應盡量安裝在人手無法觸及的地方，且不要設置在有損美觀的位置，一般宜采用外徑不小于16 mm的波紋管。波紋管固定裝置規(guī)格如圖10所示。

確定過路盒的安裝位置，在住宅單元的入戶口處以及水平、垂直管的交叉處設置過路盒；當水平波紋管直線段長超過30 m、段長超過15 m并且有2個以上的90°彎角時，應設置過路盒。

安裝管卡并固定波紋管，在路由的拐角或建筑物的凹凸處，波紋管需保持一定的弧度后安裝固定，以確保蝶形引入光纜的彎曲半徑和便于光纜的穿放。

過路盒內的蝶形引入光纜不需留有余長，只要滿足光纜的彎曲半徑即可。光纜穿通后，應確認過路盒內的光纜沒有被擠壓，特別要注意通過過路盒轉彎處的光纜。

5.3 線槽布纜

選擇線槽布放路由。為了不影響美觀，應盡量沿踢腳線、門框等布放線槽，并選擇彎角較少，且墻壁平整、光滑的路由（能夠使用雙面膠固定線槽）。雙面膠粘貼方式裝置規(guī)格如圖11所示。

在采用螺釘固定方式時，應根據線槽及其配件上標注的螺釘固定位置，將線槽及其配件固定在墻面上，一般1 m直線槽需用3個螺釘進行固定。螺釘固定方式裝置規(guī)格如圖12所示。

5.4 釘固布纜

合理選擇光纜釘固路由，一般光纜宜釘固在隱蔽且人手較難觸及的墻面上。

在室內釘固蝶形引入光纜應采用卡釘扣；在室外釘固自承式蝶形引入光纜應采用螺釘扣。圖13和圖14分別展示了蝶形引入光纜釘固規(guī)格和自承式蝶形引入光纜釘固規(guī)格。

在墻角的彎角處，光纜需留有一定的弧度，從而保證光纜的彎曲半徑，并用套管進行保護。嚴禁將光纜貼住墻面沿直角彎轉彎。

采用釘固布纜方法布放光纜時需特別注意光纜的彎曲、絞結、扭曲、損傷等現(xiàn)象。

5.5 吊掛布纜

根據裝置牢固、間隔均勻、有利于維修的原則選擇支撐件及其安裝位置。

采用緊箍鋼帶與緊箍夾將緊箍拉鉤固定在電桿上；采用膨脹螺絲與螺釘將C型拉鉤固定在外墻面上，對于木質外墻可直接將環(huán)型拉鉤固定在上面。

分離自承式蝶形引入光纜的吊線，并將吊線扎縛在S固定件上，然后拉掛在支撐件上，當需敷設的光纜長度較長時，宜選擇從中間點位置開始布放。自承式蝶形引入光纜吊線扎縛在S固定件上的規(guī)格如圖15所示。

用縱包管包扎自承式蝶形引入光纜吊線與S固定件扎縛處的余長光纜。

自承式蝶形引入光纜與其他線纜交叉處應使用纏繞管進行包扎保護。桿路終結處裝置規(guī)格如圖16所示，桿路中間處裝置規(guī)格如圖17所示。建筑物處墻處裝置規(guī)格如圖18所示。

5.6 墻體開孔與光纜穿孔保護

判斷需穿放蝶形引入光纜的數量（根據住戶數），選擇墻體開孔的尺寸,一般直徑為10 mm的孔可穿放2條蝶形引入光纜。墻體開孔方式如圖19所示。

為防止雨水的灌入，應從內墻面向外墻面并傾斜10°進行鉆孔。光纜穿越墻孔后，應采用封堵泥 、硅膠等填充物封堵外墻面，以防雨水滲入或蟲類爬入，并用水泥對洞口處進行修復。

墻體開孔后，為了確保鉆孔處的美觀，內墻面應在墻孔內套入過墻套管或在墻孔口處安裝墻面裝飾蓋板。

將蝶形引入光纜穿放過孔，并用纏繞管包扎穿越墻孔處的光纜，以防止光纜裂化。并在穿越墻體的兩端留有一定的弧度，以保證光纜的彎曲半徑。蝶形引入光纜穿墻保護方式如圖20所示。

6 規(guī)模應用

自2009年6月上海電信啟動“城市光網”行動計劃以來，截至2012年2月底，完成的FTTH網絡覆蓋能力超過500萬戶，實際開通FTTH用戶150萬戶。既有住宅建筑光纜入戶技術和工藝的創(chuàng)新為上海電信FTTH的規(guī)模建設和發(fā)展起到了至關重要的作用，很大程度上也推動了國內FTTH網絡的建設和發(fā)展，促進了FTTH產業(yè)鏈的成熟。

1 NTT公司.針對 “上海城市光網光纜入戶技術研究與試點”咨詢報告，2011