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室内光纤系列标准及应用论述
一、综述
1、室内光纤是指各级光纤通信线路由室外敷设进入室内环境以及在室内环境中敷设的各种类型光纤。
2、室内光纤是在相对封闭的环境下应用,受自然环境影响较小。但光缆通信的主体——光缆,其材质非常脆弱,断裂伸长率低,受到拉伸、挤压、完全、扭转力时,即使没有立即破损,其产生的应变也要影响其使用寿命。因此,仍需要有外护套、加强件、阻水材料等构成光纤,以适应敷设安装和长期运行维护要求。
3、依照敷设环境要求,室内光纤结构应具有安全、环保并便于敷设安装。光纤采用的原材料必须是绿色无污染,缆中的有害有毒物质不得超过“SJ/T 11363电子信息产品中有毒有害物质的限量要求”的规定。光纤结构紧凑,体积小,相对柔软,便于施工安装。
外护套必须使用阻燃材料构成,YD标准中列有聚氯乙烯和低烟无卤阻燃聚烯烃两种。我们更倾向于应用后者,它遇火时不会释放有害气体。
4、由中国通信标准化协会提出并归口,中华人民共和国工业和信息化部批准和发布实施的YD室内光纤系列标准的文件,提出了各种类型的室内光纤的结构、性能、试验等技术要求及光纤使用说明。
各光纤生产单位可以自己制定产品的企业标准,但其技术性能指标应高于或不低于YD标准的规定。
二、YD室内光纤系列标准
1、已经发布实施的通信行业标准YD系列的最近的室内光纤标准文件如表1:
标准编号 | 标准文件名称 | 发布/实施日期 |
YD/T 1770-2008 | 接入网用室内外光纤 | 2008.3/2008.7 |
YD/T 1258.2-2009 YD/T 1258.3-2009 YD/T 1258.4-2005 YD/T 1258.5-2005 YD/T 1258.6-2006 |
室内光纤系列 第二部分:终端光纤组件用单芯和双芯光纤 第三部分:房屋布线用单芯和双芯光纤 第四部分:多芯光纤 第五部分:光缆带光纤 第六部分:塑料光纤 |
2009.12/2010.1 2009.12/2010.1 2005.5/2005.11 2005.11/2005.11 2006.6/2006.10 |
YD/T 1997-2009 | 接入网用蝶形引入光纤 | 2009.12/2010.1 |
2、上列标准文件适用于通信用室内光纤,不包括其他特种用途(如矿井、车船、航空、医用等控制、监测用及传递光、热能用)的光纤。
3、“YD/T”属于通信行业的推荐性标准(如国家标准GB/T、国际电联ITU-T建议等均属推荐性标准),但需要进入国家公用通信网的通信设施、产品均须共同遵守,以保证通信全程全网运行。
各部门、企业的内部专用通信网则可参照执行。
4、YD表中所列单模和多模光缆型号是按照国标GB/T相关标准命名的,它对应于ITU-T的建议型号及命名如表2:
GB/T标准号 | 标准文件名称 | 光缆型号 | ITU-T光缆型号 |
GB/T 9771.1-2008 GB/T 9771.3-2008 GB/T 9771.5-2008 GB/T 9771.7-2010 GB/T 12357.1 GB/T 12357.4-2004 |
通信用单模光缆 第一部分:非色散位移单模光缆特性 第三部分:波长段扩展的非色散位移单模光缆特性 第五部分:非零色散位移单模光缆特性 第七部分:接入网用弯曲损耗不敏感单模光缆特性 通信用多模光缆 第一部分:A1类多模光缆特性 第四部分:A4类多模光缆特性(即塑料光缆) |
B1.1 A B1.1 B B1.3 C B1.3 D B4(A~E) B6 A B6 B A1a,A1b,A1d A4(a~h) |
G.652(A) G.652(B) G.652(C) G.652(D) G.655(A-E) G.657(A1,A2) G.657(B2,B3) G.651(A1a,A1b,A1d) (IEC)A4 |
(1)B1.1A/B1.3C类光缆和B1.1B/B1.3D类的主要不同点是前者的PMD系数为0.5,后者为0.2
;后者更适用于高传输速率、长距离的光纤线路。
(2)B6型各类光缆性能的主要不同点是宏弯特性在不同弯曲半径、圈数时的弯曲损耗不同,B6B(G.657B2,B3)具有更好的弯曲性能。
(3)多模光缆A1a与A1b的不同点是光缆标称芯径分别为50.0μm和62.5μm;光缆性能代码有OM1,OM2,OM3等以满注入带宽分界,OM1和OM2适合于千兆(1GB/S)系统,OM3可用于万兆(10GB/S)系统。A1d为芯/包径100μm/140μm光缆。
三、室内光纤特点和应用的几点论述
1、 接入网用室内外光纤(YD/T 1770)
(1)范围
A、接入网用室内外光纤是指光纤线路外线进入通信局站室内环境以后应用的光纤。即自局站电缆进线室最靠外侧的光纤接头盒至传输机房光缆分配架(ODF)上光纤终端盒之间的这一段光纤。
B、YD/T 1770-2008规定,本标准适用于接入网和用户驻地网中由室外进入室内的光纤。
其实,本标准中的一些规定和要求,也可作为核心网(长途干线、长途和室内中继线)参考应用。
(2)光缆
A、《标准》中提出,缆中光缆典型有:
B1.1和B1.3单模光缆;
B4单模光缆;
A1a和A1b多模光缆。
B、接入网传输线的线路长度不长,不必对光缆色散和PMD性能严格要求,不必采用价格昂贵的B4(G.655)光缆。常用B1.1(G.652A/B)和B1.3(G.652C/D)型各类光缆目前市场售价基本一致,考虑到将来“WDM-PON”应用可能包括稀疏波分复用(CWDM),应用B1.3D(G.625D)型光缆有更多的发展前景。
C、用户驻地网如传输速度和长度在多模光缆带宽和衰减范围之内,也可采用多模光缆。它易于与光器件耦合,可以应用价格低廉的LED,但目前多模光缆料源较少,价格约高于单模光缆一倍,应通过技术经济比较选用。
D、这一段室内光纤是传输线室外光纤延续,采用的光缆类型和性能应与室外光纤光缆一致。
如果光纤敷设路径上有几处小角度转弯(如弯曲半径小于30mm),可考虑换用B6(G.657)光缆,但应采用模场直径与外线光纤一致的光缆类型。
(3)光纤结构
A、光纤的缆芯结构,包括光缆用松套、紧套或光缆带等均依室内布放条件而定,其中阻水材料宜采用干式或半干式,便于接续和维护。
B、光纤的机械、环境性能和试验要求类似于室外用管道光纤,考虑到室内路径上有垂直布放,光纤的拉伸力(大于12芯光纤时)要求短期1320N/长期400N,高于室外管道光纤性能指标。
C、当外线进入规模较小局站或光电缆进线室的建筑内、室内布放长度不长时,也可以室外光纤直接布放至ODF的光纤终端盒,不更换光纤类型,减少光纤接头。
但这段光纤必须作防火阻燃处理,如外套缠绕阻燃材料包带,进线孔用阻燃材料堵塞等。
2、室内用多芯光纤(YD/T 1258.4)
(1)范围
YD/T 1258.4-2005室内用多芯光纤主要应用于室内传输设备、语言数据光接口设备之间传输用的光纤以及综合布线用光纤。
(2)光缆
A、依传输性能要求,采用B1.1(G.652)单模光缆或A1(G.651A1)型多模光缆,一般似无必要采用B4(G.655)型或B1.3(G.652C/D)型光缆。
B、缆中光缆的紧套光缆结构为多,便于分支接续。
(3)光纤结构
A、纯室内布线用,光纤结构可以不用金属护层和纵向阻水材料。
B、光纤的机械性能、环境性能和试验要求与YD/T 1770室内外光纤基本一致。参考其布放条件可能更苛刻,光纤的拉伸、冲击、弯曲等试验条件要求有所提高。
3、单芯和双芯光纤
(1)范围
A、《标准》有“终端光纤组件用单芯和双芯光纤”和“房屋布线用单芯和双芯光纤”两项。
B、YD/T 1258.2为终端光纤组件用单芯和双芯光纤,通常用于室内的ODF等光连接器尾纤、光跳线和光器件引出线;它也可以用于室外光交接箱、光分线箱等环境。因此,《标准》规定的光纤使用温度范围较宽。
C、YD/T 1258.3为房屋布线用单芯和双芯光纤,它的机械性能要求较高。
(2)光缆
终端用单芯和双芯光纤中的光缆类型和性能应和所接入的室外光纤或室内外光纤一致。
房屋布线用单芯和双芯光纤中的光缆类型和性能要求宜按照通信系统的传输速率和带宽要求来选定。
(3)两类光纤的主要区别点
A、型号命名:终端光纤组组件用光纤中,《标准》中光纤类别:增加“A——终端光纤组件用光纤”。
B、光纤型式:房屋布线用光纤《标准》中,增加“GJFXBH非金属加强构件、中心被覆、扁平型、低烟无卤阻燃聚烯烃护套房屋布线用室内光纤”的结构。
C、单芯光纤及紧套光缆的外径及容差见表3,考虑ODF、光交接箱等的空间限制,终端用单芯和双芯光纤要求外径更精确和趋向于用小尺寸光纤。
光纤用途 | 单芯光纤 | 紧套光缆 | ||
护套最小厚度 | 护套外径 | 外径尺寸标称值 | 容差 | |
终端用 |
0.2 0.3 0.4 |
1.6±0.1 2.0±0.1 2.8±0.1 3.0±0.1 |
0.40~0.60 0.80~0.90 |
±0.05 |
房屋布线用 | 应不小于0.2 | — | 同上 | 不作要求 |
①光纤加强构件:房屋布线用光纤的结构中,增加一种“加强构件嵌入护套的光纤”,可采用2根非金属或金属加强构件。
②光纤机械性能:房屋布线用光纤需允许承受较大的拉伸和压扁力;其他机械性能及试验要求则两者光纤均相同。
光纤类别 | 受力时间 | 拉伸力 |
压扁力 N/100mm |
||
Ⅰ (外径>3.0mm) |
Ⅱ (2.0mm<外径<3.0mm) |
Ⅲ (外径<2.0mm) |
|||
终端用单、 双芯光纤 |
短暂 | 150 | 100 | 80 | 500 |
长期 | 80 | 60 | 40 | 100 | |
房屋布线用单、双芯光纤 | 短暂 | 300 | 150 | 80 | 1000 |
长期 | 150 | 80 | 40 | 300 |
③光纤的温度特性:如表5。
分级代号 | 使用温度范围(℃) |
终端用单、双芯 室内光纤 |
房屋布线用单、双芯 室内光纤 |
|||
低限TA | 高限TB | 单模光纤 | 多模光缆 | 单模光缆 | 多模光缆 | |
A | 0 | 50 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
B | -5 | 50 | 0.2 | 0.1 | 0.2 | 0.1 |
C | -20 | 60 | 0.5 | 0.3 | 0.5 | 0.3 |
D | -45 | 60 | 0.5 | 0.3 | — | |
E | -25 | 70 | ||||
F | -40 | 85 |
注:1、光纤温度附加衰减为使用温度范围内的温度下对比于20℃下的光缆衰减差。
2、光纤生产及选用要依使用温度范围选定其中一个级别的光纤。
(4)光缆带光纤
A、YD/T 1258.5光缆带光纤是指用于室内传输设备、语音处理光接口之间传输用的光纤以及室内综合布线用光纤,即和YD/T 1258.4多芯光纤的用途相同,只是缆芯中光缆采用光缆带结构。
B、缆中光缆带的光纤的结构尺寸和机械环境性能和试验要求等可参照YD/T 2284-2011《终端光组组件光缆带》的规定。
C、室内用光缆带光纤的特点是结构紧凑,光纤外径尺寸小,节约布线空间;《标准》附录列出了扁平型结构和圆形结构两种光纤结构示意图。
D、室内用光缆带光纤的机械、环境性能及试验要求和室内多芯光纤标准一致。
注:光纤试验后光缆“应无明显线条附加衰减”通常是指测试衰减变化(包括仪表误差)不大于0.05dB或0.05dB/km,可视为无明显附加衰减。
(5)塑料光纤
A、YD/T 1258.6塑料光纤是指光纤中光缆是塑料光缆构成。
目前宽带数据通信用的常是全氟化梯度折射率塑料光缆,即GB/T 12357.4中的A4类多模光缆。
B、塑料光缆的长处是价格低廉;光缆柔软,可方便灵活布线;以及光缆芯径较大,端面也较易处理,连接方便,与此相应和它配套的光源、光探测器及连接器也都较便宜。
塑料光缆的自身衰减大,带宽与距离的乘积小,因此,塑料光纤主要适用于短距离通信。大量应用于FTTO或FTTH用户引入线,可以降低成本。
C、塑料光缆常采用紧套结构,紧套塑料光缆可以直接使用,但当光有受力情况时,可采用有加强构件的光纤。
塑料光纤的外径较大,常用单芯或双芯光纤为多。光纤的许用拉伸荷载(包括增强型)小,光纤使用寿命较短,以及光纤的环境性能均未具体确定。总之,塑料光纤目前已有多家生产企业,实际应用面不广,尚处于试验阶段,有待于进一步研究开发成熟。
(6)蝶形光纤
A、蝶形光纤是FTTH发展中的室内光纤结构形状之一,主要是便于光纤线路进入用户引入阶段的安装,常称“皮线光纤”。
B、YD/T 1997-2009《接入网用蝶形引入光纤》标准文件中,对产品的生产、试验和应用等做出一些规范化规定,但用户引入段光纤并不限于蝶形光纤,其他结构光纤也可以参照使用本《标准》。
C、蝶形光纤中的光缆要求和其他室内光纤要求一致,蝶形光纤的敷设环境往往比较苛刻,常用以弯曲损耗不敏感的B6(ITU-T G.657)光缆为多。但目前B6型光缆市价约比B1、B3(G.652)型高出50%,大量使用的成本比较高。
D、蝶形光纤的结构外形,便于沿墙、沿地(如地毯下)、沿桌敷设,常用单芯或双芯,其护套及加强件性能符合安装使用及环境要求,特别是必须采用阻燃外护套。优选护套及加强件机械性能好,减小光纤面积尺寸,利于敷设安装。
E、局部需要架空安装时,可采用自承式结构,以吊线承受架空安装时的大部分张力。架空长度较长时,其吊线程式应进行拉伸强度计算算定。