FTTH光纖到戶線路末端難點(diǎn)分析

文｜ 3M中國(guó)有限公司 吳燦輝 萬(wàn)靜華

近年來(lái)電信運(yùn)營(yíng)商采用PON技術(shù)的FTTH光纖到戶業(yè)務(wù)在國(guó)內(nèi)進(jìn)行規(guī)模部署，一些原本并不為人關(guān)注的問(wèn)題開始逐漸暴露。尤其是最容易被人們忽視的最后100m的線路布放、線路施工和后期維護(hù)。

本文將圍繞蝶型光纜入戶難問(wèn)題、光纖現(xiàn)場(chǎng)組裝連接器（冷接器件）的選擇問(wèn)題、蝶型光纜在光分配箱內(nèi)是熔接還是冷接的問(wèn)題等進(jìn)行分析。

1 蝶型光纜入戶模式淺析

所謂的最后100m，指的就是蝶型光纜入戶末端的100m，在入戶界面主要有以下四種模式，如表1所示。蝶型光纜入戶的具體描述如圖1所示。

圖1 蝶型光纜入戶的具體描述

蝶型光纜入戶施工難是普遍問(wèn)題，特別在FTTH舊樓改造、ADSL平移FTTH時(shí)。對(duì)于美觀度要求不高的舊樓，入戶難度小，明線入戶、架空入戶、穿墻入戶都可。如何保持美觀度的同時(shí)達(dá)到光纖入戶的目的，成為舊樓FTTH改造的最大難點(diǎn)。

為此，我們總結(jié)了一些解決方法。

（2）美化線槽明線入戶：適用無(wú)暗管入戶，但用戶有美觀要求的已建住宅。

室內(nèi)采用能保證皮線光纜彎曲特性的美化線槽，用高效能的雙面膠帶粘貼，沿頂角線布放，如圖2所示。

圖2 室內(nèi)美化線槽布線

（3）新型的美化光纜入戶：新型的美化光纜可以無(wú)需線槽和碼釘，設(shè)計(jì)美觀，布放靈活。能夠適合室內(nèi)各種場(chǎng)景，如乳膠漆墻面、木板、大理石、玻璃和瓷磚等，而且有很好的美化效果，是未來(lái)入戶光纜的方向。

表1 蝶型光纜入戶的主要模式

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一定要選擇質(zhì)量好的蝶型引入光纜。因?yàn)樵诠饫|的布放當(dāng)中會(huì)遇到各種各樣的拉力和摩擦力，蝶型引入光纜的質(zhì)量往往會(huì)對(duì)工程的測(cè)試驗(yàn)收和后期維護(hù)造成重大影響。另外，規(guī)范的施工也是工程質(zhì)量的有效保證。

2 光纖現(xiàn)場(chǎng)組裝連接器（冷接器件）的選擇問(wèn)題

當(dāng)前，在絕大部分運(yùn)營(yíng)商的FTTH項(xiàng)目中，都采用在入戶側(cè)（樓道光纖分配箱至住宅多媒體箱或入戶光纖面板）布放蝶型光纜的模式。隨之采用現(xiàn)場(chǎng)組裝型的光纖連接器成端入戶蝶型光纜，幾分鐘就可以現(xiàn)場(chǎng)組裝一個(gè)單模的光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器（也叫光纖冷接插頭）。

但在具體項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)施工人員反饋了不少現(xiàn)場(chǎng)組裝型的光纖連接器在實(shí)際施工中遇到的問(wèn)題，其中最主要的是：

（1）現(xiàn)場(chǎng)組裝型的光纖連接器的一次操作成功率低。

經(jīng)過(guò)一年多的學(xué)習(xí)，社團(tuán)里的大部分社員都能完整地刻出一方印章，姜佳同學(xué)還獲得過(guò)一等獎(jiǎng)。社團(tuán)里的新成員都很羨慕哥哥姐姐能代表學(xué)校參加區(qū)里的比賽，紛紛鉚足了勁兒練習(xí)，連放暑假了還要求在學(xué)校里繼續(xù)學(xué)習(xí)篆刻。

（2）現(xiàn)場(chǎng)組裝型的光纖連接器在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的插入損耗值高于行標(biāo)0.5dB。

（3）現(xiàn)場(chǎng)組裝型的光纖連接器初次組裝性能符合要求，但過(guò)一段時(shí)間后性能下降而不達(dá)標(biāo)。

這主要有兩個(gè)原因：一是現(xiàn)場(chǎng)組裝型的連接器廠家很多但良莠不齊，低成本、低質(zhì)量的產(chǎn)品導(dǎo)致故障率高，有些產(chǎn)品甚至是無(wú)廠家Logo、無(wú)質(zhì)量、無(wú)售后服務(wù)的三無(wú)產(chǎn)品；另外一個(gè)是操作人員培訓(xùn)不夠，不規(guī)范操作。

其中光纖現(xiàn)場(chǎng)組裝型連接器良莠不齊有幾個(gè)原因：

（1）產(chǎn)品本身技術(shù)設(shè)計(jì)不過(guò)關(guān)，對(duì)施工要求高，尤其是直通型無(wú)研磨的連接器。

（2）因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)激烈，成本低導(dǎo)致材料和工藝不達(dá)標(biāo)。

（3）生產(chǎn)管理不到位，沒(méi)有很好地控制不良率。

下面在技術(shù)上針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)組裝型連接器的兩種主要類型進(jìn)行分析。當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)組裝型的光纖連接器分為：預(yù)埋型連接器和直通型無(wú)研磨連接器兩類。

2.1 預(yù)埋型連接器

生產(chǎn)過(guò)程中，在陶瓷芯前段預(yù)埋一小段裸纖，且端面經(jīng)過(guò)精密的研磨處理和檢驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)對(duì)用戶光纜的光纖端面進(jìn)行切割，并通過(guò)內(nèi)置對(duì)準(zhǔn)機(jī)制和預(yù)埋裸纖機(jī)械相連接。連接點(diǎn)處有出廠時(shí)預(yù)置的高性能光纖匹配液，大大減少光衰。如圖3所示。

圖3 預(yù)埋型連接器結(jié)構(gòu)圖

預(yù)埋型的現(xiàn)場(chǎng)組裝型光纖連接器的現(xiàn)場(chǎng)操作：入戶光纜的光纖與預(yù)埋光纖在鋁合V型槽金屬器件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)機(jī)械接續(xù)，連接器在現(xiàn)場(chǎng)組裝的過(guò)程中無(wú)需注膠、研磨。

2.2 直通型無(wú)研磨連接器

生產(chǎn)過(guò)程中，陶瓷芯中心完全貫通。現(xiàn)場(chǎng)對(duì)用戶光纜的光纖端面進(jìn)行切割，直接插入陶瓷芯，端面在現(xiàn)場(chǎng)不再經(jīng)過(guò)研磨和檢驗(yàn)。如圖4所示。

圖4 直通型連接器結(jié)構(gòu)圖

直通型無(wú)研磨現(xiàn)場(chǎng)組裝型光纖連接器的現(xiàn)場(chǎng)操作：現(xiàn)場(chǎng)切割且未經(jīng)研磨的光纖直接插入器件，直接與其他連接器進(jìn)行對(duì)接。

3M研發(fā)中心實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)預(yù)埋型和直通型無(wú)研磨的連接器樣品進(jìn)行了縝密的實(shí)驗(yàn)和分析，總結(jié)了以下主要三種情況：

（1）預(yù)埋型連接器的端面，工廠研磨的光纖端面如圖5所示。

圖5 預(yù)埋型連接器的端面圖

相關(guān)說(shuō)明：圖5中上面的兩組圖是纖芯端面二維圖；顯示陶瓷芯端面高度和同心度的偏差。下面的兩組圖是纖芯端面三維圖，顯示纖芯端面的粗糙度。

（2）直通型無(wú)研磨器件A型

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)：由于是現(xiàn)場(chǎng)切割光纖，未經(jīng)研磨，光纖端面極不平整，如圖6所示。

圖6 直通型無(wú)研磨器件A型的端面圖

（3）直通型無(wú)研磨的器件B型

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，未發(fā)現(xiàn)光纖端面。分析原因：由于光纖端面和陶瓷芯的端面發(fā)生了偏移，如圖7所示。

圖7 直通型無(wú)研磨器件B型的端面圖

經(jīng)過(guò)分析，直通型無(wú)研磨連接器穩(wěn)定性差的根本原因在于直通型無(wú)研磨器件端面無(wú)研磨，操作對(duì)人員和工具的要求高。

一般而言，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的連接器，端面必須經(jīng)過(guò)4～5道不同研磨工藝。預(yù)埋型的現(xiàn)場(chǎng)連接器，由于端面經(jīng)過(guò)預(yù)研磨和檢驗(yàn)，可以較好地與其他標(biāo)準(zhǔn)連接器耦合，且性能穩(wěn)定。

而直通型無(wú)研磨的現(xiàn)場(chǎng)連接器，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)施工的切割刀質(zhì)量、操作手法等不確定因素，導(dǎo)致端面的光學(xué)物理參數(shù)無(wú)法得到保證。光纖端面不經(jīng)過(guò)研磨，且無(wú)法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，與連接器耦合的效果會(huì)差一些。

即使部分直通型無(wú)研磨的現(xiàn)場(chǎng)連接器能通過(guò)初次安裝的部分光學(xué)、機(jī)械性能測(cè)試，但穩(wěn)定性和重復(fù)性差，同時(shí)，高低溫循環(huán)和重復(fù)插拔等性能較之預(yù)埋型的器件不穩(wěn)定。

隨之帶來(lái)的結(jié)果就是初裝成功率低，在規(guī)模部署中會(huì)存在故障及返修率高的風(fēng)險(xiǎn)。直通型無(wú)研磨的現(xiàn)場(chǎng)連接器已經(jīng)在FTTH規(guī)模布放的省份暴露出初裝成功率低、反復(fù)故障等問(wèn)題，為當(dāng)?shù)剡\(yùn)營(yíng)商帶來(lái)極大的困擾。

所以，預(yù)埋型現(xiàn)場(chǎng)連接器從技術(shù)設(shè)計(jì)上和性能上優(yōu)于直通型無(wú)研磨的現(xiàn)場(chǎng)連接器。FTTH規(guī)模布放時(shí)挑選優(yōu)質(zhì)的預(yù)埋型光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器，然后加強(qiáng)各操作人員的系統(tǒng)培訓(xùn)會(huì)起到事半功倍的效果。

3 皮線光纜在光分配箱內(nèi)是熔接還是冷接

傳統(tǒng)的熔接方案是各入戶蝶型光纜在熔纖盤內(nèi)與2mm或3mm黃色圓形尾纖（SC或FC接頭）熔接。SC或FC尾纖插頭再插到法蘭盤上跟光分路器對(duì)接。熔接后的尾纖不易盤纖，長(zhǎng)度不可控，施工難度大，而且多個(gè)熔纖盤堆疊占據(jù)了箱體大部分空間，容易出故障且不便于以后管理維護(hù)。熔接現(xiàn)場(chǎng)如圖8、圖9所示。

圖8 分光箱內(nèi)熔接圖

改進(jìn)方案：在光分配箱內(nèi)，蝶型光纜通過(guò)光纖現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)連接器（SC或FC）成端后跟光分路器對(duì)接。這樣減少了大量的黃色尾纖、熔纖盤、熔纖管還有熔接操作。采取這種冷接方案方便簡(jiǎn)潔，占據(jù)空間小，施工容易，便于維護(hù)。若采用插片式光分配箱更簡(jiǎn)潔美觀，且易于維護(hù)擴(kuò)容，如圖10所示。

圖9 分纖箱內(nèi)熔接圖

所以，皮線光纜在光分配箱內(nèi)成端使用高質(zhì)量光纖現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)連接器（FC或SC）現(xiàn)場(chǎng)成端的冷接方式更好。

圖10 冷接插頭用于插片式分光箱

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，雖然FTTH光纖線路布放工程難，難在于最后100m線路既與干線光纜不同，也與銅纜不一樣，仍然是通信工程的一種。只要我們?cè)谠械墓こ探?jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行探索和積累，運(yùn)用創(chuàng)新的方法方式，必定能夠克服種種困難，形成一套行之有效的工程規(guī)范，為寬帶信息化建設(shè)服務(wù)。