（尹子毅）
摘 要 论述了光缆交接箱的原理、结构、性能，并对目前市场中使用的光缆交接箱进行了评价。
关键词 光缆交接箱 原理 应用 评价
一、引言
目前电信业务，特别是数据业务和宽带业务已进入激烈的竞争时代。各大电信业务运营商和网络提供商都积极地进行全国或全省的传输骨干网和城市的光缆接入网布放。如何搞好城市的接入光缆网络建设，则是重中之重。经近几年的讨论和实践，首先做到光纤到路边（FTTC）已是各运营商最大的共识。按目前成熟的做法，电信运营商是将主干层光缆和配线层光缆分别进行建设。即：先使用大对数光缆沿城区主要道路（特别是商业区）进行布放，尽量做到全范围覆盖。当有业务需求时，就在光缆交接设备上提供纤芯到各接入点。在城市的光缆网络建设中，光缆交接设备比较多地会使用到光缆交接箱。如何选择性能好的光缆交接箱，关系到光缆网络建设运营成本和将来的效益，需十分谨慎。
二、光接入网的基本拓扑结构
1．总线式结构
总线式结构是指从局端到各光缆交接箱只使用一条大对数光缆连接的网络结构，它一般使用在业务量少，范围不大的非重点地区。主干层纤芯分配可按实际需求全部在光缆交接箱上终端或只终端一部分。整个网络主干层光缆纤芯数量可以递减或不递减。使用递减结构时网络结构比较简单，施工及维护比较方便，但纤芯使用不灵活以及纤芯保护能力不足。使用不递减结构时网络结构相对复杂，浪费比较多的纤芯，但易于向环型结构演化。
2．环型结构
环型结构是指所有光缆交接箱共同使用一条大对数光缆，光缆首尾在局端终端，自成一个封闭回路的网络结构，纤芯分配与总线式结构一样。该结构相对复杂，施工及维护比较麻烦，投资额较大。但其纤芯使用比较灵活并拥有纤芯保护能力，能解决总线式结构的诸多不足。目前SDH技术在接入网中的产品已开始进入实际商用，这对电信运营的业务提供、网络维护带来很大的方便。配合该类设备的使用，环型结构是十分理想的选择。
三、光缆交接箱一般原理
与市话电缆接接箱类似，光缆交接箱是一种为主干层光缆、配线层光缆提供光缆成端、跳接的交接设备。光缆引人光缆交接箱后，经固定、熔接、配纤后，使用跳纤将主干层光缆和配线层光缆连通。
1．箱体性能
光缆交接箱是安装在户外的连接设备，受安装环境所限，它必须能够抵御比较恶劣的外环境。因此，箱体外侧对防水、防潮、防尘、防撞击损害、防虫害鼠害等方面要求比较高；其内侧对温度、湿度控制要求十分高。按国际标准，这些项目最高标准为IP66。但能达到该标准的箱体外壳并不多。目前市场中大多数产品的箱体或使用原装德国科隆（KRONE）箱体（达到IP66标准），或国内仿科隆箱体（一般达到IP65标准），或使用不锈钢作为光缆交接箱的外壳。箱体采用不饱和聚酯玻璃纤维增强材料（SMC）在防水、防潮、防撞击损害方面比较好。至于使用不锈钢作为外壳的光缆交接箱，因不锈钢防水凝结性能差，一般不在户外使用。当然在光缆交接箱安装位置的外环境比较好时，降低性能要求，减少投资也是可以接受的。
2．光缆交接箱的容量
光缆交接箱的容量是指光缆交接箱最大能成端纤芯的数目。容量的大小与箱体的体积、整体造价、施工维护难度成正比，所以不宜过大。以沿海较发达地区的城区为例（需使用光缆到位的单位有各级国家机关、大中型企业、商业大厦、学校、各类研究机构、金融贸易机构以及电信运营商的各类用户模块站、移动基站等，结合城市规模、道路状况和通信管道的情况考虑），一般一个光缆交接箱管理接入点最大为20个左右，范围控制在约0.3平方公里。以平均一个接入点使用一条8芯光缆连接，配线层需终端纤芯160，若主配比为1：2，则主干层需终端纤芯80芯，即光交接箱的容量在240左右。当然，在经济不发达地区，可能只需该容量的一半，约140芯即可。个别经济发达地区，数据业务需求旺盛，如商务区或科研区，则需求会在300多芯。考虑外壳使用德国科隆箱体和通信管道的情况，光缆交接箱的容量应在200～400芯范围内。目前市场上光缆交接箱提供的容量有96、144、216、288芯。各运营商应根据各地区的业务发展情况，选择符合需求的光缆交接箱。
3．光缆引入数目
以上述城区为标准，若使用环型结构，主干层引入光缆为2条。考虑日常维护、割接等要求，需有2条备用引入点，应能引入24条光缆。不过光缆交接箱的内净空容量是有限的，不可能引入太多光缆。基本解决方法有两个：一是在光缆网络规划时可以增加光缆交接箱数量解决光接入点密集问题；二是在引入光缆固定点用完前，布放一条大对数光缆用来割接几条小对数光缆，腾出引入固定点。总之，一般光缆交接箱接入的光缆应有16～20条。
4. 纤芯管理
从光缆交接箱内的纤芯类型有4种：非本光缆交接箱使用的纤芯——直通光纤；光缆开剥点到熔接盘的光缆纤芯——使用光纤；熔接盘到适配器的尾纤和连接主干层光缆和配线层光缆的跳纤。如何合理安排这4类纤芯在光缆交接箱的走向、盘留、固定、保护，使施工、维护、更换等操作方便、合理，是判别光缆交接箱性能好坏的一个重要指标。如在使用光纤的管理方面，因主干层光缆多数使用带状光缆（含4、8、12纤芯带），而配线层多数使用层续式单纤光缆，光缆交接箱的纤芯熔接、终端管理就要适应各类型纤芯的使用。又如在跳纤管理方面，假设在288芯光缆交接箱开通70个的系统后，箱内跳纤就140条，如何解决跳纤的相互缠绕、挤压、打结，是十分头疼的问题。建议光缆交接箱使用单走纤方式，便可避免上述问题。
5．接地装置
因在光交接箱开通业务的均是业务大客户或重要的用户，在光缆使用安全方面特别要加强。光缆交接箱的接地装置也是马虎不得的。当一条配线光缆以架空或墙壁吊线形式布放时，就可能引雷进箱体。接地装置对雷击所产生的瞬间大电流若不能及时泻流，就会在光缆固定点产生高温发热，甚至烧焦，从而影响正常的通信。这方面光缆交接箱生产厂家并没有引起重视，一般只使用镀锌铁线将各固定点串联，经螺栓固定后直接引入地，这是不足够的。在实际安装时执行以下措施，一般的雷未伤害是可避免的。
（1）焊接处应涂沥青。
（2）接地体连接线和卡箍要保证有可靠的电气接触。
（3）接地体与电力线焊接（用银化黄铜气焊条气焊）再引到地线排用螺丝连接。
（4）水平接地体焊接处应四面焊接，搭接处应大于250mm。
五、对一体化光缆交接箱的评价
目前，许多国内厂家提供的光缆交接箱使用科隆箱体为外壳，熔接配纤一体化，标准最大容量为288芯，引入光缆12芯。一体化光缆交接箱的设计思想和元件使用是沿袭机房ODF，因此使用了一体化熔接配纤盘。笔者接触这类产品较多，个人认为熔接配纤一体化结构不适宜使用在光线交接箱。原因是：
1．材料性能不能保证光交接篇长期稳定使用
通信机房因有比较好的空调环境，温度对塑料件与金属件的影响差异可以不作考虑。而光缆交接箱大部分安装在户外，即使使用性能最好的箱体，箱体内早晚（全年）温差依然存在，甚至会很大。因塑料冷缩热涨情况与金属件不一致，温度对一体化熔接配纤盘的塑料与钢质的适配器的影响是不相同的。若干年后因热涨冷缩使它们之间出现应力，而应力可能使两条尾纤连接头的插针体产生偏移，导致传输质量急剧下降。到时出现问题不只是影响一个点，而可能是个普遍性的问题。即使该问题不出现，塑料的老化也是不可回避的。
2．熔接配纤一体化结构占用空间太大
德国科隆箱体内净空长宽高为700×270×900mm，熔接配纤一体化盘长宽高平均数为335×250×25mm。288芯一体化光交接箱的熔接配纤盘共24块，加上操作空间和一些无效空间，提供其余功能的空间只剩德国科隆箱体净空近50％的容积，即其它功能区的操作空间减少了。这就导致以下两个问题：
（1）接入光缆不足
箱体内净高减去24块熔接配纤盘高度后余下的高度约为250mm，再减去直熔区空间，真正光缆引入空间已不多了。因布放光纤需保证一定的曲率半径，所以每条光缆均需相应的操作空间，故一般制造厂商只能提供12条光缆的标准配置。当然也有特意压缩每条光缆的操作空间换取更多引入光缆数目的，但它带来的施工、维护的不便是不可接受的。同时，引入光线平均纤芯少于24芯，就出现大量端子空置，造成浪费。
（2）跳纤管理困难
箱体内净宽度减去熔接配纤盘长度，余下宽度约为350mm，再减去其操作空间，剩下的宽度约为250mm。一般跳纤管理区的高度与熔接配纤区相同，约600mm。因此跳纤管理区空间只有600×250×250mm。在此较小的空间内盘留一百多条跳纤只能使用盘绕方式。该方式产生的跳纤相互缠绕、挤压、打结，正是一般维护人员所不愿看见的，给管理带来了困难。
3．熔接配纤盘对各类型纤芯结构适应能力较差
目前应用的纤芯结构有带状结构和单纤结构。带状结构常用类型有12芯一带、8芯一带和4芯一带；单纤结构有层续式和束管式等。每一保护管有2～12条纤芯。熔接配纤一体化盘是配合12芯一带的带状光缆使用的，虽然可以熔接单纤，它局限了一块盘只能接12芯。它的设计思想是保护纤芯的束管进入一体化盘后才熔接、配纤。当工程不使用12芯带状光缆或6芯一管束的单纤光缆时，就会出现预想不到的施工和维护困难。例如安装24芯光缆。当光缆分3管束安排纤芯，每管束就含8芯光纤。这样9～16芯光纤就会分别安话两块配纤板上，从而纤芯只能在一体化盘前分开各自进入，这就给纤芯保护、维护带来了操作麻烦。若束管有2纤芯或4纤芯，则解决方案更为复杂。当连续有几块一体化盘有2条甚至3条束管进入时，就会出现“牵一发而动全身”的现象。
一体化光缆交接箱虽能解决好尾纤的盘留，但带来的另一些问题，厂商需加以改进。当然个别问题可在工
程设计、施工的实际使用中克服，如安装位置选在避开阳光直晒以减低温差，购买纤芯组合适应12芯一体化熔
接配纤盘的光缆等。所以该类交接箱在光接入网建设规划比较完善时，是一种较好的连接设备。
六、市场前景及展望
随着电信市场日益开放，各运营商都在加紧建设自己的光缆接入网。因并不是每个地方都能提供合适的室内环境安装ODF，所以使用户外光缆交接箱是必然的选择。在未来几年，光缆接入网的大规模建设会使光缆交接箱需求量大幅度增加，将形成一个庞大市场，前景是十分诱人的。
摘自《电信网技术》
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