吹光纖技術(shù)的應用

文｜英國奔瑞B(yǎng)rand-Rex 李浩然

1 前言

生活中很少有必然的事情，然而改變就是其中一個必然發(fā)生的事。通信基礎(chǔ)設(shè)施中的更新?lián)Q代，吹光纖是在眾多領(lǐng)域中運用的一種多用途，面向未來的光纖技術(shù)設(shè)施解決方案。比如光纖到桌面、家庭、主干部分、校園、數(shù)據(jù)庫、地鐵和數(shù)據(jù)中心等都在應用。吹光纖技術(shù)可通過改變你的基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)來滿足網(wǎng)絡(luò)規(guī)定的要求。

在選擇布線系統(tǒng)解決方案時，無論是小型、中型還是大型的多點位場所，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者需要謹慎考慮一些問題。包括在適應網(wǎng)絡(luò)擴展和升級的條件下，選擇安裝什么類型的光纖，多年來這個始終是一個難點?，F(xiàn)在有一個切實可行的選擇，吹光纖的應用成了代表性的解決方案。

過去，行業(yè)慣例一直是鋪設(shè)“暗光纖”以滿足將來需要；不過這種做法并非毫無風險，因為未端接的并未經(jīng)測試的光纖，可能不適合未來光纖輕型化的用途。對于逐步推行的光纖到戶（FTTH）業(yè)務，直到訂購服務時，網(wǎng)絡(luò)暗光纖才連接到客戶，氣吹光纖解決方案為 FTTH網(wǎng)絡(luò)提供了理想的方法，使得光纖可以實現(xiàn)按需連接。

2 氣吹光纖的歷史

在20世紀80年代，英國電訊和英國奔瑞公司有鑒于傳統(tǒng)“暗光纖”技術(shù)的限制和不便，于是發(fā)明了單吹光纖技術(shù)。1988年，世界上首次實現(xiàn)室內(nèi)吹光纖的安裝。1993年，整個系統(tǒng)開發(fā)完善，正式命名為吹光纖系統(tǒng)（Blolite）并開始商用，隨后在歐洲迅速普及。1997 年，吹光纖系統(tǒng)正式進入我國，在上海證券大廈 (上海證券交易所)、新華社總社、北京市長途電話局等得到用戶的應用。

在早期的“吹光纖”發(fā)明時，奔瑞公司曾經(jīng)嘗試使用類似于降落傘的小傘，通過壓縮空氣的吹動來拖拉光纖，在特制的吹光纖空管里吹制，然而由于小傘與光纖連接點的表面張力過大，易使光纖連接點斷裂而告失敗。隨后，廠家開始改進光纖表面涂層技術(shù)，采用直接吹入壓縮空氣來安裝光纖并獲得成功。

3 氣吹光纖解決方案

奔瑞公司有兩種技術(shù)向最終用戶提供光纖應用：Blolite（氣吹光纖系統(tǒng)）、MicroBlo（氣吹微纜系統(tǒng)）。

Blolite系統(tǒng)是應用于布線基礎(chǔ)設(shè)施最早的氣吹光纖系統(tǒng)之一。Blolite是一個通用性極強的系統(tǒng)，具有骨干網(wǎng)接入和光纖到桌面接入功能，可實現(xiàn)最長達1km的遠距離接入。Blolite 光纖可輕易裝入Blolite微管，而不會對工作場所產(chǎn)生影響。Blolite光纖可實現(xiàn)簡單端接，并兼容所有的標準光纖連接器。Blolite系統(tǒng)極為可靠，自1988年首次安裝以來，一直保持著零故障。

MicroBlo系統(tǒng)是Blolite系統(tǒng)的自然演變結(jié)果。引進為吹入微管而優(yōu)化的一系列微纜后，可以滿足現(xiàn)今增加的距離和光纖芯數(shù)的更大需求。MicroBlo系統(tǒng)的微纜可以針對網(wǎng)絡(luò)需求提供理想的解決方案。Blolite和MicroBlo系統(tǒng)都符合《IEC 60794-5光纖電纜》第5部分：以吹制法安裝的微纜布線的規(guī)范。通過預先安裝，可在整個網(wǎng)絡(luò)有效期內(nèi)隨時更改的微管路由，可以使用戶所需的光纖類型、所需數(shù)量并在需要的時間內(nèi)填充微管，安裝后只需一次性支付費用。

4 Blolite和MicroBlo系統(tǒng)的應用領(lǐng)域

特有的吹光纖（Blolite）系統(tǒng)是一種點對點的解決方案，適用于光纖到桌面/光纖到戶、主干鏈接、校園和數(shù)據(jù)中心等應用。負有特殊護套的單根光纖可通過“干”空氣“吹入”微管，并可安裝在建筑物中。

MicroBlo 微管特別適用于室外的工廠、校園、地鐵和通道。微纜由多個松套管構(gòu)成，通過將空氣用作潤滑劑引入微管，以方便“吹制”光纜。在城市網(wǎng)絡(luò)中，MicroBlo的微纜與Blolite 光纖的結(jié)合，提供了完整的解決方案，可以發(fā)揮氣吹光纖系統(tǒng)的所有優(yōu)點。圖1說明了吹光纖應用藍圖。

5 吹光纖系統(tǒng)的性能特點及其優(yōu)越性

（1）系統(tǒng)特性指標

吹光纖系統(tǒng)與傳統(tǒng)光纖系統(tǒng)的區(qū)別主要是在鋪設(shè)方式上，光纖本身的衰減等指標與普通光纖相同，同樣可采用ST、SC型接頭端接。同時，吹光纖系統(tǒng)的造價亦與普通光纖系統(tǒng)相差無幾。

（2）一個完整的光纖系統(tǒng)

圖1

吹光纖系統(tǒng)并非只提供一些可替換傳統(tǒng)光纖系統(tǒng)的元部件，實際上它是一個可替代傳統(tǒng)光纖的完整系統(tǒng)。從光纖、墻上/地面出口、配線架到附件，均可供用戶選擇。

（3）設(shè)計簡單

在傳統(tǒng)的光纖布線設(shè)計中，對于樓與樓之間、光纖到桌面等方案，出于對光纖成本（含端接、接續(xù)）、布放難度等考慮，不能全面考慮未來的需求，而盡可能全面地布線。而吹光纖系統(tǒng)則不同，在設(shè)計時，只需考慮光纖系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)，可以盡可能地敷設(shè)吹光纖微管，而后按實際需要再將光纖吹入，進行端接。

（4）分散投資成本

目前，許多用戶在考慮光纖系統(tǒng)設(shè)計時，出于對光纖系統(tǒng)成本的考慮（成本包括了相關(guān)的光纜、端接、配線架、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備以及布放難度等），不能全面考慮未來的需求，而盡可能全面地布線。特別是在布線工程中，只有極少數(shù)信息點采用光纖到桌面的方案，而當后期需要增加光纖時，則由于沒有合適的鋪設(shè)路由倍感苦惱。對于吹光纖系統(tǒng)則不同，由于微管成本極低（只及整個光纖系統(tǒng)的百分之五左右），所以設(shè)計時可以盡可能地敷設(shè)吹光纖微管，而后根據(jù)實際需要吹入光纖。由于吹光纖系統(tǒng)將基礎(chǔ)設(shè)施與布線產(chǎn)品分離，從而大大提高了性能價格比，可以通過分散投資成本來減輕用戶的負擔。

（5）安裝安全、靈活方便、變更簡易

吹光纖系統(tǒng)有著傳統(tǒng)光纖系統(tǒng)無法比擬的靈活性。不管是安裝、維護還是升級，均非常安全、便捷，并且可以用最小的開銷、最少的干擾來更改路由。以下通過圖2來進行說明。

圖2A為一個典型的傳統(tǒng)光纖布線系統(tǒng)，在入樓處A和層分配線架B處均做光纖接續(xù)，這樣不僅增加了成本及路由光損耗，而且使安裝變得極為復雜。同時，工程現(xiàn)場施工環(huán)境較為復雜，由于建筑施工人員誤操作而導致光纖損壞的事故屢見不鮮，輕則導致光損耗加大，重則光纖折斷。

圖2B為吹光纖系統(tǒng)。吹光纖系統(tǒng)安裝時，只需敷設(shè)吹光纖微管，由樓外進入樓內(nèi)，在層分配線架連接時，只需用特制陶瓷接頭將微管拼接即可，無需做任何端接。當所有微管敷設(shè)連接好后，可通過鋼珠測試法來測試路由是否暢通，然后再將光纖吹入。由于路由上采用的是微管的物理連接，即使出現(xiàn)微管斷裂，也只需簡單地用另一段微管替換，安全可靠。另外，在傳統(tǒng)的光纖布線系統(tǒng)中，光纜一旦鋪設(shè)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也相應固定，無法更改。而吹光纖系統(tǒng)則不同，只需更改微管的物理走向和連接方式，即可輕便地將光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改變。

（6）便于網(wǎng)絡(luò)升級換代，適應標準的變化

綜合布線系統(tǒng)總是隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而發(fā)展，而網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的發(fā)展對于光纖本身也提出了嚴格的要求。在最新的千兆以太網(wǎng)規(guī)范中，由于差模延遲（DMD）等因素，多模光纜的支持距離已較原來的2km的距離大大減少，越來越多的用戶開始選擇單模光纖作為網(wǎng)絡(luò)主干?？梢灶A見的是，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，光纖本身亦將不斷發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，在歐洲超過三分之一的光纖系統(tǒng)安裝完成之后，在最初的六個月內(nèi)就面臨著升級的需求，而在隨后的十八個月內(nèi)又將有四分之一的光纖系統(tǒng)需要進行升級。若采用傳統(tǒng)光纖系統(tǒng)進行升級時，首先要廢棄已有的光纖系統(tǒng)，然后再重新進行光纖安裝施工，其所帶來的諸如停機、系統(tǒng)癱瘓、辦公、裝修等人力、物力和財力損失將十分巨大；而采用吹光纖系統(tǒng)則要簡便得多。吹光纖的另一特點就是它既可以吹入，也可以吹出。當將來網(wǎng)絡(luò)升級需要更換光纖類型時，無需重新施工，可利用預先敷設(shè)的吹光纖微管，將原來的舊光纖吹出，再將所需類型的新光纖吹入，從而滿足用戶對未來的需求及保護用戶投資的安全性。

圖2

（7）節(jié)省投資， 避免浪費

根據(jù)美國 FIA協(xié)會統(tǒng)計，有72%的用戶在光纖安裝之后出現(xiàn)閑置浪費，這種情況在我國更為嚴重，據(jù)有關(guān)部門估計，閑置比例應在80%以上。特別是我國的寫字樓、辦公樓在初期投入使用時，采用了大量的光纖主干，然而許多租/用戶目前并無對光纖的需求，從而造成大量的人力、物力的浪費。對于少數(shù)需要光纖的用戶來說，現(xiàn)有的光纖數(shù)量、類型和光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)又未必滿足他們的需要，不得不重做修改。采用吹光纖系統(tǒng)后，在大樓建成初期只需布放吹光纖微管、附件和部分光纖，而后隨著租戶/用戶的不斷搬入，根據(jù)用戶需要將光纖吹入。一段時間以后，當用戶需要做網(wǎng)絡(luò)修改時，還可將光纖吹出，再吹入新的光纖，方便進行更改、擴容或升級。綜上所述，吹光纖系統(tǒng)是一種全新的布線方式，它在傳統(tǒng)的光纖系統(tǒng)上作出了重大改進，其諸多優(yōu)點勢必為光纖網(wǎng)絡(luò)的迅速普及提供強大動力，并提供給用戶一個靈活、安全、高性價比的布線系統(tǒng)。

（8）特長的吹制距離

通過使用一種名為“再吹”的技術(shù)可以延長光纜的吹制距離。光纜達到最大吹制距離的時候，可通過已有管道吹制光纜來進行安裝。吹制設(shè)備移到此位置，然后變換位置后的光纜就可以實現(xiàn)由下向上吹制。圖3說明了此流程。

圖3

6 氣吹光纖系統(tǒng)的組成

6.1 Blolite——氣吹光纖系統(tǒng)

（1）單根吹光纖單元

獨特的Blolite光纖單元是系統(tǒng)的重要組成部分，是市場上使用單個氣吹光纖的唯一氣吹光纖系統(tǒng)。光纖表面覆有專門研制的材料，可增強“吹制能力”。光纖共有12種顏色可選，適用于各種標準光纖類型。柔性光纖增強了其在迂回通道中的安裝能力，可適應微管的較小彎曲半徑， 無需分開線束或清除涂料殘留。Blolite是直接終止所有標準光纖標準器或使用Blolite引線粘結(jié)的理想之選。

（2）受保護的微管

Blolite系統(tǒng)使用了一系列擠壓型微管，內(nèi)表面經(jīng)過優(yōu)化可協(xié)助氣吹過程。微管外徑大小為3mm、5mm和8mm，尺寸要求取決于所需容量、路徑復雜性和長度因素。受保護的微管是形成線纜的微管組，附加的外皮在內(nèi)部和外部光纖連接設(shè)施安裝時，體現(xiàn)出了牢靠度和處理的方便性。微管的外皮有聚酯纖維帶和LSZH外皮（通用微管/室內(nèi)產(chǎn)品或者是防水鋁帶和PE外皮（室外產(chǎn)品），為了滿足用戶的基礎(chǔ)設(shè)施的容量和對未來發(fā)展的需要，提供了1、2、4、7、12和19道微管結(jié)構(gòu)。

（3）氣吹光纖安裝設(shè)備

需要使用特制設(shè)備才能將Blolite光纖成功安裝到Blolite微管通道。IM2000 Blocentre由特制的噴頭、三角架和放線系統(tǒng)組成，可方便攜帶。除了IM2000，安裝人員還需要配備可產(chǎn)生最少155slpm@10bar的便攜式空調(diào)系統(tǒng)和電源。吹氣頭使用皮帶傳動系統(tǒng)將多達12個光纖單元推進微管，并在此位置引入空氣，以便成功安裝光纖。將Blolite光纖單元裝入Blolite微管，最大速度可達40m/分鐘，最大距離可達 1000m。

6.2 MicroBlo——氣吹微纜系統(tǒng)

（1）受保護的微管

為了方便MicroBlo微纜的安裝，可使用一系列防護型的微管，由MicroBlo PER微管制成的產(chǎn)品用于室外，而由低煙無鹵材料制成的產(chǎn)品則用于室內(nèi)，其他構(gòu)造旨在適應安裝環(huán)境需要。若要直接安裝在已有的管道基礎(chǔ)設(shè)施中，則有金屬和非金屬的兩種解決方案可選。金屬鎧裝微管由PER微管制成，四周是一層鋁帶和聚乙烯外護套。PVC微管在聚乙烯外護套下使用了阻水材料?，F(xiàn)在有一系列PVC微管，可用于直埋，帶有聚乙烯和高密度聚乙烯外套的雙護套。為了擴展MicroBlo光纜的應用，引進了一系列室內(nèi)防護型低煙無鹵微管。只需使用微管接頭，就可以通過外部網(wǎng)絡(luò)將光纜直接安裝進建筑物或通過建筑物安裝到光纖端接處。

（2）微光纜

微管布線系統(tǒng)是為建筑提供靈活網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的流行布線解決方案。它們可以在需要時進行安置并且為將來的發(fā)展預留空間。初始安裝是吹光纜安裝與其他傳統(tǒng)安裝相比的關(guān)鍵性優(yōu)勢。吹光纜中光纖芯數(shù)是12～96芯，微光纜的結(jié)構(gòu)是非金屬，樹脂粘結(jié)玻璃材料的中心加強件和高密度的PE外皮。這些光纜經(jīng)過獨特的設(shè)計，并且應用現(xiàn)有的吹光纖技術(shù)來提高10/8mm和12/10mm預安裝微管在安裝時的效率。水封技術(shù)保證了光纜線芯的耐水性。

（3）連接器，跳線和尾纖

還要有一系列的輔助產(chǎn)品和附件才能完成吹光纜系統(tǒng)的安裝，需要連接器才能使吹光纖吹進充氣微管的連接通路的制造。本系列包括了充氣終端板，用來在一些微管沒有填充光纖時把這些微管密封。吹光纖可以端接到標準的緊湊型光纖配線架上。微管既可以通過配線架背面的加工好的孔固定在管理條上，又可以端接到與配線架背面相配的充氣插夾式隔離壁連接器上。有了配線架，光纖連接器既可以直接端接到吹光纖裝置，又可以用尾纖來熔接。吹光纖的尾纖比裸光纖要堅硬，容易剝開進行熔接，與900μm的尾纖相比，節(jié)省了一定的空間。

（4）MicroBlo氣吹微纜安裝設(shè)備

安裝MicroBlo微光纜需要使用特制的IM3000 MicroBlo安裝設(shè)備。每臺IM3000由特制的噴頭、氣壓推進控制、冷卻器和壓縮機過濾器組成。所有安裝均需由奔瑞B(yǎng)rand-Re持牌MicroBlo安裝工人進行。每臺IM3000能夠在兩個方向上安裝微型電纜到1km，通過串連安裝方法，能實現(xiàn)更大的安裝距離。