作者：吳濱　　

    概述

    自2003年6月微技術(shù)在南通電信的中繼線上被首次應(yīng)用之后，今天的微技術(shù)已經(jīng)覆蓋了國(guó)內(nèi)的長(zhǎng)途干線，城市環(huán)網(wǎng)，接入網(wǎng)，管道擴(kuò)容，F(xiàn)TTB和FTTH，從公網(wǎng)到企業(yè)網(wǎng)，光纖芯數(shù)從1芯到288芯，線纜直徑從1.3mm的FU到9.3mm的微纜，微技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷地?cái)U(kuò)大。

    與此同時(shí)，客戶(hù)也開(kāi)始對(duì)微纜的氣吹性能提出了要求以及對(duì)在某種直徑的保護(hù)管內(nèi)最多能容納多少芯數(shù)的光纖產(chǎn)生了濃厚的興趣。在傳統(tǒng)的氣吹技術(shù)中，1根保護(hù)管內(nèi)通常只能氣吹1根光纜，如果要得到好的氣吹效果，保護(hù)管內(nèi)徑至少應(yīng)該是光纜外徑的2倍。如果這種比值小于2倍，光纜的氣吹效果就會(huì)受到影響。在傳統(tǒng)的光纜氣吹技術(shù)中，如果在1根40/33mm的硅芯管內(nèi)，氣吹1根直徑為21mm的288芯的光纜就顯得比較困難了，因?yàn)楸Ｗo(hù)管內(nèi)徑和光纜外徑的比只有1.57倍。另外，氣吹1根288芯光纜的初期投資也是比較高的。而投資的回報(bào)卻可能需要較長(zhǎng)的時(shí)間，有些光纖可能成為死纖，因?yàn)轭A(yù)期的發(fā)展可能滯后于實(shí)際的發(fā)展。那么我們有沒(méi)有一種方法能不考慮預(yù)期而只關(guān)注于目前的發(fā)展？

圖1：2003年6月中國(guó)第1個(gè)微技術(shù)項(xiàng)目

    在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，這是不可能的。因?yàn)檫@種做法將消耗大量的管道資源。但是在微技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)中，這個(gè)問(wèn)題就可以得到很好的解決，見(jiàn)圖2。下面將對(duì)微技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)分期投資和管道擴(kuò)容的優(yōu)勢(shì)方面做一個(gè)簡(jiǎn)單的探討。

圖2：傳統(tǒng)技術(shù)和微技術(shù)的區(qū)別

　　1、 微技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)投資上的優(yōu)勢(shì)：

　　還是以288芯光纜的一次性投資為例，在微技術(shù)中，標(biāo)準(zhǔn)的微管敷設(shè)是在1根40/33mm的保護(hù)管內(nèi)吹入5根10/8mm的微管，按照目前國(guó)內(nèi)一些廠家的微纜生產(chǎn)技術(shù)，1根96芯的微纜直徑已經(jīng)可以達(dá)到5.8mm，根據(jù)微纜的氣吹技術(shù)，在1根10/8mm的微管內(nèi)可以很容易的敷設(shè)1根5.8mm直徑的96芯微纜。這樣一來(lái)，在1根40/33mm的硅芯管內(nèi)，288芯的光纜就可以分成5期投入，如果按每根微纜96芯計(jì)算，5根微管的總纖芯可以達(dá)到480芯，通過(guò)這種分期投資的方法，不僅可以緩解運(yùn)營(yíng)商的初期投資壓力，加快資金的回報(bào)率，同時(shí)也比傳統(tǒng)的光纜敷設(shè)技術(shù)多出192芯的富裕纖芯。當(dāng)然，如果前期的需求量很小，也可以采用60芯或72芯的微纜來(lái)滿(mǎn)足當(dāng)前的需求。圖3是特雷卡公司（普睿司曼集團(tuán)）利用微技術(shù)的Jetnet概念，對(duì)一次性投入288芯和分期投入288芯的投資所做的分析。

　　圖3：傳統(tǒng)技術(shù)和微技術(shù)的費(fèi)用比較

　　圖中文字說(shuō)明：

　　1. 傳統(tǒng)技術(shù)：藍(lán)色的斜紋條表示1根288芯光纜的費(fèi)用，紅色的圓柱體表示氣吹費(fèi)用；

　　2. 微技術(shù)第一步：藍(lán)色的斜紋條表示1根48芯微纜的費(fèi)用，綠色圓柱體表示5根10/8mm微管的費(fèi)用，紅色的斜紋條表示氣吹5根微管的費(fèi)用，黃色圓柱體表示氣吹48芯微纜的費(fèi)用；

　　3. 第二步至第五步：藍(lán)色條紋圓柱體表示60芯微纜的費(fèi)用，黃色圓柱體表示氣吹60芯微纜的費(fèi)用。

　　從圖3可見(jiàn)，采用微技術(shù)后，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期投資可以下降65%，之后的投資可以根據(jù)市場(chǎng)的發(fā)展需求，將微纜分批分期的吹入已經(jīng)敷設(shè)完畢的微管通道內(nèi)。

　　2、微技術(shù)在管道擴(kuò)容上的優(yōu)勢(shì)

　　2.1 管道數(shù)量上的優(yōu)勢(shì)

　　隨著管道資源的日益緊缺，采用傳統(tǒng)的開(kāi)挖路面進(jìn)行管道擴(kuò)容的難度越來(lái)越大。即使可以開(kāi)挖路面，基建工程的投資費(fèi)用也是非常高昂的。那么我們?yōu)槭裁床荒懿捎梦⒓夹g(shù)來(lái)進(jìn)行管道擴(kuò)容呢？利用微技術(shù)進(jìn)行管道擴(kuò)容，不僅可以解決管道資源緊張的問(wèn)題，例如傳統(tǒng)的1管1纜，可以變成微技術(shù)中的1管多纜，而且還可以對(duì)傳統(tǒng)的管道系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代。不管目前的傳統(tǒng)管道是硅芯管，子管，格柵管，還是梅花管。不管是在長(zhǎng)途干線，城市環(huán)網(wǎng)中可以氣吹的長(zhǎng)距離管道還是市區(qū)利用人工牽引的短距離管道。都可以改造成新型的，摩擦系數(shù)低的，適合氣吹的微系統(tǒng)管道。如果我們將傳統(tǒng)的光纜分解開(kāi)來(lái)，那么光纜的外護(hù)套就如同當(dāng)今的微管，光纜的纖芯加上一個(gè)很薄的外套就成了今天的微纜。通過(guò)這樣的分解，在1根40/33mm的管道內(nèi)，就等于容納了5根傳統(tǒng)意義上的光纜，這是在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中所不可能達(dá)到的。目前除了可以在現(xiàn)有的保護(hù)管內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)容的微管束之外，還有根據(jù)客戶(hù)的不同需求而發(fā)展起來(lái)的集束管。集束管通常用于新建線路，可以大大節(jié)約管道的占用空間，見(jiàn)圖4。

                       直埋型                  扁平型                    氣吹型                    阻燃性                      架空型

　　圖4：不同用途的集束管

　　2.2 纖芯數(shù)量上的優(yōu)勢(shì)

　　許多人問(wèn)我在一根40/3mm的硅芯管內(nèi)最多可以容納多少纖芯？要回答這個(gè)問(wèn)題，就要看看在1根40/33mm的管道內(nèi)能敷設(shè)多少根相同直徑或不同直徑的微管。我們知道，微管的標(biāo)準(zhǔn)氣吹是在1根40/33mm的微管內(nèi)敷設(shè)5根10/8mm的微管或3根12/10mm的微管。從微管的氣吹技術(shù)上說(shuō)，我們要求微管束外面積之和是保護(hù)管內(nèi)面積的0.5倍。通過(guò)以下的計(jì)算公式，就可以計(jì)算出在不同內(nèi)徑的保護(hù)管內(nèi)可以容納多少根微管。

    N：表示微管的數(shù)量
    r：表示保護(hù)管的內(nèi)面積
    R：表示微管的外面積
　　舉例：在1根已有的40/33mm的硅芯管內(nèi)可以氣吹多少根10/8mm的微管？

　　將數(shù)據(jù)代入公式（1）

　　可知，在1根40/33mm的硅芯管內(nèi)可以敷設(shè)5根10/8mm的微管。

　　那么在一根10/8mm或1根12/10mm的微管內(nèi)可以容納多少芯的光纖呢？根據(jù)微纜的氣吹技術(shù)，微纜的外徑不能超過(guò)微管內(nèi)徑的80%。但是隨著氣吹技術(shù)的不斷發(fā)展，如果微纜通過(guò)了氣吹性能測(cè)試（見(jiàn)圖5），微纜在氣吹的過(guò)程中實(shí)施不間斷的潤(rùn)滑（見(jiàn)圖6），微管具有低摩擦系數(shù)的硅芯層或很好的預(yù)潤(rùn)滑，那么即使微纜外徑和微管內(nèi)徑的比值達(dá)到了85%，也可以有比較好的氣吹效果，目前世界上有記錄的一次性的最長(zhǎng)氣吹距離是3.6km。

圖5：IEC標(biāo)準(zhǔn)的微纜氣吹性能測(cè)試場(chǎng)

圖6：帶潤(rùn)滑器的微纜氣吹機(jī)

    現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的一些光纜廠通過(guò)不斷地研發(fā)，改進(jìn)和氣吹性能測(cè)試，新型的微纜直徑已經(jīng)比標(biāo)準(zhǔn)的微纜直徑更小。這些直徑更小的新型微纜已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)在1根12/10mm的微管內(nèi)氣吹1根216芯的微纜，在1根14/12mm的微管內(nèi)氣吹1根288芯的微纜。目前，這些結(jié)果已經(jīng)不是僅僅停留在理論上，而是在氣吹性能測(cè)試和實(shí)際的工程項(xiàng)目中得到了驗(yàn)證。因此，當(dāng)我們了解到客戶(hù)的需求時(shí)，第一步是在1根現(xiàn)有的保護(hù)管內(nèi)計(jì)算出可以容納多少根相同直徑或不同直徑的微管；第二步是根據(jù)微管的尺寸計(jì)算出可以氣吹1根有多少纖芯的微纜（光纜廠家可以提供不同直徑的微纜所包含的纖芯量）；第三步是將這些纖芯之和計(jì)算出來(lái)，所得到的纖芯總和就是這根保護(hù)管的最大光纖容量了。下面將以1根40/33mm的保護(hù)管為例，計(jì)算出可以容納多少根微管和最大的光纖容量：

　　表1：在1根40/33mm的硅芯管內(nèi)最大可以容納的光纖芯數(shù)（相同直徑的微管）

　　*：當(dāng)微纜直徑和微管內(nèi)徑的比大于80%時(shí)，如果不了解微纜的氣吹性能，不了解微管的摩擦系數(shù)或不能在氣吹過(guò)程中實(shí)施微纜的潤(rùn)滑，最好不要選擇比值大于80%的微纜。

　　**：表示標(biāo)準(zhǔn)的微纜直徑與微管內(nèi)徑的比，括弧內(nèi)的是新型的微纜直徑和微管內(nèi)徑的比。

　　從表1可見(jiàn)，氣吹相同直徑的微管束，在1根40/33mm的微管內(nèi)最多可以容納648芯光纖。如果我們不采用標(biāo)準(zhǔn)的微管組合，而是采用不同管徑的微管組合，是否可以容納更多芯數(shù)的光纖呢？從微管外面積之和和保護(hù)管內(nèi)面積之和的比值可見(jiàn)，2根14/12mm微管的外面積之和僅僅達(dá)到保護(hù)管內(nèi)面積的36%，還有較大的空間，如果采用1根14/12mm和2根12/10mm的微管的組合，此時(shí)的面積比可以達(dá)到44.4%，根據(jù)計(jì)算，微纜的最大芯數(shù)可以達(dá)到720芯，見(jiàn)表2。

　　表2：在1根40/33mm的硅芯管內(nèi)最大可以容納的光纖芯數(shù)（不同直徑的微管）

　　但是必須注意的是：如果氣吹3根微管只能是2種不同直徑的微管，而不能是3根微管的直徑都不相同。另外，氣吹2根14/12mm加1根12/10mm的微管組合，從理論上是可以實(shí)現(xiàn)的，但是要在實(shí)際的項(xiàng)目上進(jìn)行實(shí)施，還需要經(jīng)過(guò)這種組合的微管束的氣吹性能測(cè)試。因?yàn)椴煌睆降奈⒐苁M合在氣吹中都有可能出現(xiàn)不同的問(wèn)題。