作者：吳濱　　

    概述

    自2003年6月微技術在南通電信的中繼線上被首次應用之后，今天的微技術已經覆蓋了國內的長途干線，城市環網，接入網，管道擴容，FTTB和FTTH，從公網到企業網，光纖芯數從1芯到288芯，線纜直徑從1.3mm的FU到9.3mm的微纜，微技術的應用范圍在不斷地擴大。

    與此同時，客戶也開始對微纜的氣吹性能提出了要求以及對在某種直徑的保護管內最多能容納多少芯數的光纖產生了濃厚的興趣。在傳統的氣吹技術中，1根保護管內通常只能氣吹1根光纜，如果要得到好的氣吹效果，保護管內徑至少應該是光纜外徑的2倍。如果這種比值小于2倍，光纜的氣吹效果就會受到影響。在傳統的光纜氣吹技術中，如果在1根40/33mm的硅芯管內，氣吹1根直徑為21mm的288芯的光纜就顯得比較困難了，因為保護管內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。而投資的回報卻可能需要較長的時間，有些光纖可能成為死纖，因為預期的發展可能滯后于實際的發展。那么我們有沒有一種方法能不考慮預期而只關注于目前的發展？

圖1：2003年6月中國第1個微技術項目

    在傳統的網絡技術中，這是不可能的。因為這種做法將消耗大量的管道資源。但是在微技術的網絡中，這個問題就可以得到很好的解決，見圖2。下面將對微技術在網絡分期投資和管道擴容的優勢方面做一個簡單的探討。

圖2：傳統技術和微技術的區別

　　1、 微技術在網絡投資上的優勢：

　　還是以288芯光纜的一次性投資為例，在微技術中，標準的微管敷設是在1根40/33mm的保護管內吹入5根10/8mm的微管，按照目前國內一些廠家的微纜生產技術，1根96芯的微纜直徑已經可以達到5.8mm，根據微纜的氣吹技術，在1根10/8mm的微管內可以很容易的敷設1根5.8mm直徑的96芯微纜。這樣一來，在1根40/33mm的硅芯管內，288芯的光纜就可以分成5期投入，如果按每根微纜96芯計算，5根微管的總纖芯可以達到480芯，通過這種分期投資的方法，不僅可以緩解運營商的初期投資壓力，加快資金的回報率，同時也比傳統的光纜敷設技術多出192芯的富裕纖芯。當然，如果前期的需求量很小，也可以采用60芯或72芯的微纜來滿足當前的需求。圖3是特雷卡公司（普睿司曼集團）利用微技術的Jetnet概念，對一次性投入288芯和分期投入288芯的投資所做的分析。

　　圖3：傳統技術和微技術的費用比較

　　圖中文字說明：

　　1. 傳統技術：藍色的斜紋條表示1根288芯光纜的費用，紅色的圓柱體表示氣吹費用；

　　2. 微技術第一步：藍色的斜紋條表示1根48芯微纜的費用，綠色圓柱體表示5根10/8mm微管的費用，紅色的斜紋條表示氣吹5根微管的費用，黃色圓柱體表示氣吹48芯微纜的費用；

　　3. 第二步至第五步：藍色條紋圓柱體表示60芯微纜的費用，黃色圓柱體表示氣吹60芯微纜的費用。

　　從圖3可見，采用微技術后，網絡建設的初期投資可以下降65%，之后的投資可以根據市場的發展需求，將微纜分批分期的吹入已經敷設完畢的微管通道內。

　　2、微技術在管道擴容上的優勢

　　2.1 管道數量上的優勢

　　隨著管道資源的日益緊缺，采用傳統的開挖路面進行管道擴容的難度越來越大。即使可以開挖路面，基建工程的投資費用也是非常高昂的。那么我們為什么不能采用微技術來進行管道擴容呢？利用微技術進行管道擴容，不僅可以解決管道資源緊張的問題，例如傳統的1管1纜，可以變成微技術中的1管多纜，而且還可以對傳統的管道系統進行升級換代。不管目前的傳統管道是硅芯管，子管，格柵管，還是梅花管。不管是在長途干線，城市環網中可以氣吹的長距離管道還是市區利用人工牽引的短距離管道。都可以改造成新型的，摩擦系數低的，適合氣吹的微系統管道。如果我們將傳統的光纜分解開來，那么光纜的外護套就如同當今的微管，光纜的纖芯加上一個很薄的外套就成了今天的微纜。通過這樣的分解，在1根40/33mm的管道內，就等于容納了5根傳統意義上的光纜，這是在傳統的網絡技術中所不可能達到的。目前除了可以在現有的保護管內進行擴容的微管束之外，還有根據客戶的不同需求而發展起來的集束管。集束管通常用于新建線路，可以大大節約管道的占用空間，見圖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 纖芯數量上的優勢

　　許多人問我在一根40/3mm的硅芯管內最多可以容納多少纖芯？要回答這個問題，就要看看在1根40/33mm的管道內能敷設多少根相同直徑或不同直徑的微管。我們知道，微管的標準氣吹是在1根40/33mm的微管內敷設5根10/8mm的微管或3根12/10mm的微管。從微管的氣吹技術上說，我們要求微管束外面積之和是保護管內面積的0.5倍。通過以下的計算公式，就可以計算出在不同內徑的保護管內可以容納多少根微管。

    N：表示微管的數量
    r：表示保護管的內面積
    R：表示微管的外面積
　　舉例：在1根已有的40/33mm的硅芯管內可以氣吹多少根10/8mm的微管？

　　將數據代入公式（1）

　　可知，在1根40/33mm的硅芯管內可以敷設5根10/8mm的微管。

　　那么在一根10/8mm或1根12/10mm的微管內可以容納多少芯的光纖呢？根據微纜的氣吹技術，微纜的外徑不能超過微管內徑的80%。但是隨著氣吹技術的不斷發展，如果微纜通過了氣吹性能測試（見圖5），微纜在氣吹的過程中實施不間斷的潤滑（見圖6），微管具有低摩擦系數的硅芯層或很好的預潤滑，那么即使微纜外徑和微管內徑的比值達到了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氣吹距離是3.6km。

圖5：IEC標準的微纜氣吹性能測試場

圖6：帶潤滑器的微纜氣吹機

    現在國內的一些光纜廠通過不斷地研發，改進和氣吹性能測試，新型的微纜直徑已經比標準的微纜直徑更小。這些直徑更小的新型微纜已經可以實現在1根12/10mm的微管內氣吹1根216芯的微纜，在1根14/12mm的微管內氣吹1根288芯的微纜。目前，這些結果已經不是僅僅停留在理論上，而是在氣吹性能測試和實際的工程項目中得到了驗證。因此，當我們了解到客戶的需求時，第一步是在1根現有的保護管內計算出可以容納多少根相同直徑或不同直徑的微管；第二步是根據微管的尺寸計算出可以氣吹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算出來，所得到的纖芯總和就是這根保護管的最大光纖容量了。下面將以1根40/33mm的保護管為例，計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的硅芯管內最大可以容納的光纖芯數（相同直徑的微管）

　　*：當微纜直徑和微管內徑的比大于80%時，如果不了解微纜的氣吹性能，不了解微管的摩擦系數或不能在氣吹過程中實施微纜的潤滑，最好不要選擇比值大于80%的微纜。

　　**：表示標準的微纜直徑與微管內徑的比，括弧內的是新型的微纜直徑和微管內徑的比。

　　從表1可見，氣吹相同直徑的微管束，在1根40/33mm的微管內最多可以容納648芯光纖。如果我們不采用標準的微管組合，而是采用不同管徑的微管組合，是否可以容納更多芯數的光纖呢？從微管外面積之和和保護管內面積之和的比值可見，2根14/12mm微管的外面積之和僅僅達到保護管內面積的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，此時的面積比可以達到44.4%，根據計算，微纜的最大芯數可以達到720芯，見表2。

　　表2：在1根40/33mm的硅芯管內最大可以容納的光纖芯數（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，從理論上是可以實現的，但是要在實際的項目上進行實施，還需要經過這種組合的微管束的氣吹性能測試。因為不同直徑的微管束組合在氣吹中都有可能出現不同的問題。