无跳纤系列化光缆交接配线产品开发与应用：上海“城市光网”技术创新和应用实践之五

徐 橙

（中国电信股份有限公司上海分公司 上海200120）

1 传统光缆交接配线设备的弊端

随着人们对话音、数据、上网、视频等多媒体高带宽业务需求的不断增长，并在光纤接入成本不断下降、市场竞争不断加剧、国家信息化发展战略要求等多重因素驱动下,从1997年开始，中国电信股份有限公司上海分公司（上海电信）的光纤用户接入网得到了持续快速发展，建设初期，主要面向政企大客户（如金融、军政、大中型企业、学校等）及移动基站，而后经历了光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）以及目前正在规模建设和发展的光纤到户（FTTH）和光纤到办公室（FTTO）等阶段。

上海电信在基于PON的FTTx接入技术的试点与建设过程中发现，由于以PON为代表的光纤接入系统将成为主流技术，光缆网络结构趋向多样化发展，传统光缆交接配线设备的结构（以传统光缆交接箱为例，如图1所示）不可避免地暴露出一些不足，主要表现在以下方面：

·安装与扩容光分路器困难，阻碍了FTTH的规模建设与发展；

·光缆交接配线设备内光适配器闲置浪费现象严重，不利于降本增效；

·光跳纤两端的余长在光缆交接配线设备内收容管理困难；

·采用光跳纤沟通光链路，将增加适配器和跳纤的投资，增加故障环节和插损。

传统光缆交接配线设备存在的这些不足，已不适应FTTH的建设与发展，跟不上市场快速响应的节奏。

2 无跳纤系列化光缆交接配线产品开发的思路

在ODN（optical distribution network，光配线网络）中，由于分路器固有的插入损耗较大 （1×32分路器插入损耗≤17.1 dB，1×64分路器插入损耗≤20.4 dB），并考虑到各种PON系统最小光功率预算与ODN的覆盖半径，在光缆交接配线设备中减少活动连接器数量是十分重要的。另外，为了满足整个光纤用户接入网的应用需求，对于光缆交接箱来讲，不但能应用在光纤用户接入网中的一级或二级交接位置，还可在FTTH/O接入方式下，应用于第一级分光点位置，在光缆交接箱功能上需满足各种业务的兼容，能为今后在新建或已建的光缆网络中开通FTTH/O及其他各种业务提供便利条件。

为了解决FTTH网络发展中光缆交接配线的瓶颈，上海电信在2006年的光缆交接配线产品开发中首创“无跳纤”理念，产品开发的思路主要聚焦于无跳纤的实现、模块化配置、器件的通用性和互换性、布线储纤易操作、插片式光分路器与光缆易扩容、安装环境与应用场景、产品的兼容性、提升光纤容量、产品标准化等方面。

3 “无跳纤”创新理念

传统方式的光缆交接箱内的光路连接是依靠光跳纤实现主干光缆与配线光缆之间的连接，其基本原理如图2所示。

“无跳纤”理念是光缆交接箱内的配线光缆尾纤端接后不连接适配器，存储在专门的储纤装置中，沟通光链路时，配线光缆尾纤直接连接主干光缆成端的适配器或插片式光分路器的相应端口，其基本原理如图3所示。与传统方式相比，在结构上去除了配线光缆的适配器，光路连接时，省去了配线光缆连接至主干光缆或光分路器的光跳纤。

4 无跳纤系列化光缆交接配线产品结构与应用方案

无跳纤方式是在ODN的发展与运营中，结合实际情况而进行配线理念、功能、结构上的创新，打破了传统的跳纤方式，其理念不光应用于光缆交接箱，还广泛应用于分光分纤箱，在ODN中形成了无跳纤系列化的光缆交接箱、分光分纤箱设备，并形成了统一的标准，为全面实施“城市光网”建设奠定了基础。

4.1 无跳纤系列光缆交接箱

4.1.1 功能与应用场景

无跳纤系列光缆交接箱光是用于连接主干光缆、配线光缆及光分路器的接口设备，可提供光纤的熔接、光缆的成端、配线及分线功能。可以应用在光纤用户接入网中的一级或二级交接位置，在FTTH/O接入方式下，也可应用在第一级分光点位置。交接箱箱体和器件采取标准化、模块化设计，在实际应用中，根据场景不同而配置不同。其典型应用场景示例如图4所示。

交接箱安装位置应选择在管道资源丰富，便于光缆进出，便于施工，便于维护，不易受外界损坏，不妨碍交通，没有严重电磁干扰，无化学腐蚀的地方。

4.1.2 产品类型与结构简介

4.1.2 .1产品类型

无跳纤系列光缆交接箱按照使用环境与安装方式可分为室内落地式、室外落地式、室内外挂墙式。其类型见表1。

表1 无跳纤系列光缆交接箱类型

4.1.2 .2产品结构

（1）室外落地式无跳纤光缆交接箱

室外落地式无跳纤光缆交接箱一般采用SMC或其他高强度且耐候性较好的非金属材料制成。箱体防护性能达到GB 4208-2008中IP65级要求，其结构如图5所示。

（2）室内外挂墙式无跳纤光缆交接箱

室内外挂墙式无跳纤光缆交接箱一般采用金属材料制成，金属箱体的材料采用牌号为Q235-A或更好的金属材料，厚度不小于1.5 mm。箱体防护性能达到GB 4208-2008中IP65级要求，其结构如图6所示。

（3）室内落地式无跳纤光缆交接箱

室内落地式无跳纤光缆交接箱一般采用金属材料制成，金属箱体的材料采用牌号为Q235-A或更好的金属材料，厚度不小于1.5 mm。箱体防护性能达到GB 4208-2008中IP30级要求，其结构如图7所示。

4.1.2 .3结构特点

无跳纤系列光缆交接箱全部采用模块化、无跳纤结构，且标准统一。可通过灵活地增加熔配一体化托盘及插片式光分路器数量，以实现主干光纤与光分路器的扩容。主干光缆成端与插片式光分路器均采用LC型双芯适配器，占据空间较小，有效地提升了光纤容量。

无跳纤系列光缆交接箱均采用垂直排列、可回转并定位的熔接储纤同轴盘，用于配线光缆的熔接与储纤。各盘片采用垂直逐片式排列的方式，可逐片外翻，外翻时在盘体上的定位块对定位支座上的弹性片的作用，使盘片外翻呈90°的状态，增大了操作空间，便于施工和维护。熔纤盘和储纤盘采用“一”字形横排方式，光纤束管、尾纤都有独立的进出通道以及各自的存储空间，存储时有紊不乱，操作时则两者可互不干涉，解决了光缆交接箱内光跳纤余长收容困难的问题，消除了光跳纤在箱体内布放时混乱、溢出的现象，从结构上保证了光纤长期的安全性能。

各种无跳纤系列光缆交接箱内关键部件的结构尺寸标准统一，如插片式光分路器、熔配一体化托盘、熔接储纤同轴盘、LC型双芯适配器，从而具有很强的通用性和互换性，方便了采购、建设和运维。

在室内外挂墙式无跳纤光缆交接箱的左侧和底部，专门设计了独立的光缆引入通道，并在箱体底部设有漏水槽道，有效地保证了箱体的防水性能，彻底解决了传统室外挂墙式交接箱从上方引入光缆时需进行防水处理的问题。

4.2 光缆分光分纤箱

4.2.1 功能与应用场景

光缆分光分纤箱是用于配线光缆通过光分路器与用户蝶形引入光缆连接的接口设备。在FTTH接入方式下，光缆分光分纤箱一般应用于公寓式住宅、里弄、农村、别墅等二级分光点。根据住宅建筑的结构特点，公寓式住宅的光缆分光分纤箱一般为楼道安装，里弄和农村的光缆分光分纤箱一般为室外挂墙或电杆上安装，别墅的光缆分光分纤箱一般为室外落地安装。

光缆分光分纤箱内可安装的光分路器端口数量应稍大于该设备覆盖的用户数，其上联光缆容量应按业务终期时光分路器的安装数量来配置，并至少预留1芯备用光纤，一般情况下上联光缆为2～6芯光缆。应用场景示例见图8。

（1）公寓式住宅应用

公寓式住宅的楼道内宜作为第二级分光点，可安装室内型的光缆分光分纤箱。

对于楼道内具有电话配线箱（空间足够大）的住宅，应采用室内型壁嵌式光缆分光分纤箱安装在电话配线箱内，以便充分利用现有箱体的资源。其他一般情况下，楼道内宜安装室内型壁挂式光缆分光分纤箱。

为便于垂直蝶形引入光缆的敷设，一般情况下，在住户数小于或等于15户的单元内选择恰当的楼层安装1只2槽位的光缆分光分纤箱，13～30户的单元内选择恰当的楼层安装1只4槽位的光缆分光分纤箱。大于或等于31户的单元内选择若干恰当的楼层安装多只光缆分光分纤箱，每只4槽位光缆分光分纤箱覆盖的用户数不应大于30户，每只2槽位光缆分光分纤箱覆盖的用户数不应大于15户。

（2）里弄、农村住宅应用

宜在里弄、农村的室外靠近用户住宅的适合位置设立第二级分光点，根据室外环境的条件，室外型光缆分光分纤箱可安装在建筑物的外墙及电杆上。

引入光缆应采用自承式蝶形光缆，并采用架空、挂墙、室外钉固等敷设方式。

（3）别墅住宅应用

对于无公共部位、具有入户管道的别墅住宅,宜在安全、不影响周围环境的地点设置室外落地式分光分纤箱作为第二级分光点,并使之与周围环境相协调。

引入光缆应采用管道型蝶形光缆，并采用管道敷设方式。

表2 光缆分光分纤箱类型

4.2.2 产品类型与结构简介

4.2.2 .1产品类型

光缆分光分纤箱按照上述应用场景可分为室内型和室外型。光缆分光分纤箱一般采用挂墙、架空、壁嵌、落地等安装方式。其类型见表2。

4.2.2 .2产品结构

光缆分光分纤箱全部采用模块化、无跳纤结构。利用上联尾纤停泊装置供尾纤插头停留，实现了无跳纤方式。统一采用插片式光分路器，方便了光分路器的扩容，适应薄覆盖、厚覆盖等部署策略。

（1）室内挂壁式光缆分光分纤箱

室内挂壁式光缆分光分纤箱采用双层结构，上层主要由光分插片固定装置及蝶形引入光缆盘绕固定装置组成；下层配有光纤熔接盘片、上联尾纤停泊装置以及光缆固定接地装置等，产品满足室内壁挂安装，产品结构如图9所示。

（2）室内壁嵌式光缆分光分纤箱

室内壁嵌式光缆分光分纤箱采用双层结构，上层主要由光分插片固定装置及蝶形引入光缆盘绕固定装置组成；下层配有光纤熔接盘片、上联尾纤停泊装置以及配线光缆的固定接地装置等，产品满足室内壁嵌安装。与室内挂壁式光缆分光分纤箱相比，该产品在结构上省去了外部箱体，便于装入外形尺寸大于500 mm(高)×450 mm(宽)×150 mm(深)的嵌壁式箱体内，可充分利用现有电话配线箱的资源。产品结构如图10所示。

（3）室外2槽位光缆分光分纤箱

室外2槽位光缆分光分纤箱采用双层结构，上层主要由光分插片固定装置、自承式蝶形引入光缆盘绕装置以及上联尾纤停泊装置组成；下层配有光纤熔接盘片、光缆的固定接地装置以及自承式蝶形引入光缆固定装置等，可在建筑物外墙和电杆上安装，箱体一般采用SMC或其他高强度且耐候性较好的非金属材料制成，防护性能达到GB 4208-2008中IP65级要求，产品结构如图11所示。

（4）室外落地式光缆分光分纤箱

室外落地式光缆分光分纤箱主要由光缆的固定接地装置、光纤熔接盘片及光分插片固定装置组成。箱内右侧为上联光纤熔接盘，左侧为光分插片固定装置与上联尾纤停泊装置。产品满足在室外落地安装，箱体一般采用SMC或其他高强度且耐候性较好的非金属材料制成，防护性能达到GB 4208-2008中IP65级要求，产品结构如图12所示。

5 无跳纤系列化交接配线产品在ODN中应用的优势

（1）降低成本

与传统方式相比，无跳纤系列化交接配线产品去除了配线光缆的适配器，解决了光缆交接箱内大量的适配器闲置浪费问题，光路连接时，省去了配线光缆连接至主干光缆或光分路器的光跳纤。

箱体和配件均为模块化设计，且标准统一，具有很强的通用性和互换性，并可根据在网络上的不同位置灵活配置。箱内均设有插片式光分路器的安装位置，光缆与光分路器的扩容方便。无跳纤光缆交接箱在功能、结构和配置上，很好地兼顾了光纤点到点和点到多点的2种光网络的建设，满足整个光纤用户接入网的应用需求，也为今后在新建或已建的光缆网络中开通FTTH/O及其他各种业务提供了便利条件，方便了采购、建设、业务开通和运维。

由于无跳纤光缆交接箱采用了LC型光纤活动连接器、插片式光分路器、熔接储纤同轴盘。在箱体尺寸相同的情况下，与传统光缆交接箱相比，光纤端口（包括主干光缆、配线光缆、光分路器数量及端口）的最大容量均增加了一倍以上，提升了光缆交接箱的交接配线能力。

（2）减少故障环节

无跳纤系列化交接配线产品去除了配线光缆的适配器，省去了光跳纤，减少了活动连接器和光跳纤损坏引起的通信故障，降低了故障率。

无跳纤光缆交接箱在结构设计上，按12芯为单位配置了用于配线光缆尾纤余长存储的储纤盘，并具备独立的进出通道以及各自的储存空间，储纤时有紊不乱，操作时互不干涉，解决了光缆交接箱内光跳纤余长收容困难的问题，避免了光跳纤在箱体内布放时混乱、溢出等不安全现象的产生，从结构上保证了光纤长期的安全性能，进一步提高了光缆网络运行安全。

（3）减少损耗、节省光功率

由于无跳纤系列化交接配线设备中去除了配线光缆的适配器，省去了光跳纤，因此，在每个无跳纤交接配线设备中都减少了一个光纤活动连接器带来的插入损耗。光纤活动连接器插入损耗典型值按0.35 dB/个计算，每减少了一个光纤活动连接器的连接，就可延长近1 km的光纤传输距离。如在ODN中按一级或二级交接方式部署无跳纤系列化交接配线设备，OLT至ONU全程光链路中可减少2～3个光纤活动连接器，全程链路节省0.70～1.05 dB损耗，光纤传输距离可延长2～3 km，这对提高光分路比、增加ODN覆盖半径具有重要意义。

6 结束语

上海电信自主研发的无跳纤系列化交接配线设备于2008年底开始，正式在本公司范围内投入使用，全面替代了传统的光缆配纤设备，消除了FTTH网络发展上光缆交接配线的瓶颈。目前，上海电信现网已应用了近300 000个无跳纤系列化交接配线设备。无跳纤系列化交接配线设备的开发与规模应用对上海电信ODN的规模建设和发展起到了至关重要的作用，为全面实施“城市光网”建设奠定了基础。