¿Cómo implementar nuevos cables ópticos en tuberías de comunicación subterráneas abarrotadas?

Como recurso de infraestructura de comunicaciones, los conductos de comunicación desempeñan un papel importante en el rápido desarrollo actual de las redes de información y comunicación . La escala de las redes de comunicación de los operadores continúa expandiéndose y el desarrollo de los servicios de comunicación continúa diversificándose. En particular, la creciente demanda de recursos de cable óptico para los nuevos servicios representados por 5G ha ido revelando gradualmente la escasez de recursos de red existentes, lo que se refleja en las tuberías de comunicación como agujeros en las tuberías. Hay escasez de recursos, entonces, ¿cómo implementar nuevos cables ópticos?

El indicador 'tasa de ocupación de perforaciones de tuberías' mide el uso de recursos de perforaciones de tuberías en un determinado segmento de tubería. En la actualidad, la tasa de ocupación de los orificios para tuberías de muchas carreteras supera el 90% y algunos tramos de la carretera incluso alcanzan el 100%. Es difícil agregar nuevos cables ópticos a los orificios de las tuberías existentes y es urgente reducir la tasa de ocupación de los orificios de las tuberías existentes. A continuación se muestran algunas formas de reducir la ocupación de los orificios de los tubos.

1. Utilice subtubos textiles​

La combinación de grupos de tuberías de tuberías de comunicación subterránea generalmente incluye algunas tuberías de un solo orificio con un diámetro interior de aproximadamente 100 mm o 90 mm. Al tender cables ópticos en un tubo de un solo orificio, se deben colocar múltiples subtubos de plástico para mejorar la utilización de los orificios del tubo. Por lo general, se colocan cuatro subtubos de 32 mm/28 mm en un tubo de un solo orificio con un diámetro interior de 100 mm, y se coloca un cable óptico en cada subtubo. De esta forma se pueden colocar cuatro cables ópticos en un tubo de un solo orificio con un diámetro interior de 100 mm.

Sin embargo, en este caso, la tasa de utilización de la sección transversal del tubo de un solo orificio ( Σ área de la sección transversal del cable/área de la sección transversal del tubo de un solo orificio) es demasiado baja, solo alrededor del 10%. Para aprovechar al máximo los recursos de los orificios de las tuberías. Los subtubos textiles suelen ser subtubos suaves, en forma de cinta, cosidos con malla de poliéster y nailon, que tienen un bajo coeficiente de fricción y contienen una cuerda de tracción.

Los subtubos textiles que se pasan a la vez se denominan cinturón. Cada subtubo textil tiene 3 combinaciones diferentes, una con 1 orificio, otra con 2 orificios y otra con 3 orificios, que pueden acomodar 1, 2 y 3 cables ópticos respectivamente. El uso de subtubos textiles puede aumentar varias veces el número de cables ópticos tendidos en cada tubo de un solo orificio, reduciendo correspondientemente la tasa de ocupación de los orificios del tubo. La resistencia a la tracción de los subtubos textiles supera los 1000 kg, lo que es varias veces mayor que la de los cables ópticos de tubo ordinarios. Colocar o retirar directamente el cable óptico en el orificio del tubo del cable óptico existente fácilmente causará daños al cable óptico. Si primero se coloca el subtubo textil y luego se pasa el cable óptico a través del subtubo textil, es más fácil de implementar y no causará daños al cable óptico.

Sin embargo, la aplicación de subtubos textiles enfrenta los siguientes problemas: (1) el precio es alto; (2) Al tender cables ópticos en tubos de un solo orificio, los subtubos a menudo no se colocan, sino que los cables se superponen directamente, por lo que el uso de subtubos textiles no puede aumentar el número de cables ópticos que puede transportar el orificio del tubo. Esta es también la razón por la cual los subtubos textiles no se han utilizado ampliamente en todo el país.

2. Utilice microtubos y microcables ​​

Bajo la condición de que los cables de fibra óptica soplados por aire sean fáciles de tender, reemplazar y administrar, en comparación con el tendido de cables ópticos ordinarios, la solución de tender manualmente tuberías de HDPE para cables de fibra óptica en tuberías urbanas y luego soplar los microcables a través de múltiples conductos de HDPE tiene una mejor tasa de ocupación de orificios para tubos. Se puede reducir casi 1 veces en comparación con el tendido de cables generales. Los microcables deben tenderse mediante soplado de aire y la construcción debe contar con el equipo adecuado, como máquinas de soplado de aire, ,microconectores de microductos, cierres de distribución de microtubos , etc. Para obtener más información sobre los microcables soplados por aire, lea ' ¿Cómo el sistema de fibra soplada por aire puede contribuir a la expansión urbana? '.

3. Utilice cables compactos de fibra óptica ​​

El cable óptico compacto es un cable óptico de alta densidad cuyas propiedades mecánicas cumplen con los requisitos de los cables ópticos comunes, pero cuyo diámetro exterior es mucho menor que el de los cables ópticos comunes con el mismo número de núcleos. A diferencia de los microcables, los cables de fibra óptica compactos se pueden tender como cables de fibra óptica normales y no es necesario tenderlos en microductos específicos. Para el mismo tipo de cable óptico, el índice de 'fuerza de tracción mínima permitida' es principalmente proporcional al área de la sección transversal del cable óptico. Para lograr el rendimiento de tracción más bajo de los cables ópticos comunes, el diámetro exterior mínimo de los cables ópticos compactos suele ser equivalente al de los cables ópticos comunes, aproximadamente 9,5 mm. El número mínimo de núcleos de los cables ópticos compactos suele ser al menos 96 núcleos. Tomando como ejemplo el cable óptico GYTA de 144 núcleos de un importante fabricante de cables ópticos, el área de la sección transversal del cable óptico compacto es solo el 40,5% de la de los cables ópticos comunes.

Comparación de secciones de cables ópticos compactos y ordinarios

Debido a la pequeña sección transversal, el uso de cables ópticos compactos en tubos de un solo orificio puede reducir la tasa de ocupación de los orificios del tubo en más del 50%. Por ejemplo, normalmente cada tubo poroso se puede mezclar con aproximadamente 10 cables ópticos ordinarios de diversos diámetros exteriores. Si el cable óptico de núcleo grande es un cable óptico compacto, cada tubo poroso se puede mezclar con más de 20 cables ópticos híbridos con varios diámetros exteriores.

4. Incorpore cables ópticos con un número de núcleos pequeños​

Múltiples cables ópticos de núcleo pequeño terminados en la misma ubicación (el mismo ODF o uno adyacente , el mismo intercambio óptico) y la misma ruta. Si estos cables ópticos están al mismo nivel de cable óptico, se pueden fusionar varios cables ópticos de núcleo pequeño en un cable de núcleo grande. Cuente los cables ópticos para reducir la ocupación de los orificios de las tuberías. La capa de cable óptico aquí se refiere a: capa central, capa de agregación troncal, capa de agregación ordinaria, así como acceso a la estación base, sección troncal, sección de distribución, sección de introducción, etc. de la capa de acceso. Si el punto de inicio, el punto final y el recorrido de los cables ópticos en diferentes niveles son los mismos, también será posible la fusión.

Diagrama de cable óptico combinado de núcleo pequeño

La cantidad de núcleos de los cables ópticos de núcleo pequeño es relativa a la cantidad de núcleos de los cables ópticos nuevos y no existen requisitos estrictos de cantidad de núcleos. Sin embargo, desde la perspectiva del control de la inversión del proyecto, el número de núcleos de un solo cable óptico desmantelado no debe exceder los 48 núcleos. Entre los cables ópticos tendidos actualmente, los de 24 núcleos o menos representan más del 60%. Incluso si se pudiera fusionar el 10% de ellos, se podría aliviar en gran medida la actual escasez de recursos para perforaciones de tuberías.

5. Reduzca la longitud de los nuevos cables ópticos reutilizando los núcleos de cables ópticos existentes​ ​​ ​​ ​​ ​​

Aunque la tasa de ocupación de los orificios para tubos existentes es muy alta, la tasa de utilización del núcleo de fibra de los cables ópticos en uso es muy baja. Por ejemplo, la tasa general de utilización del núcleo del cable óptico en una determinada área del operador M ( Σ Núcleo de fibra en uso/ Σ Núcleo de fibra óptica en uso) es solo del 27,7%, mientras que la tasa general de utilización del núcleo del cable óptico del operador T en la misma área supera el 50%. El Operador M puede reducir la longitud de tendido de cables ópticos haciendo un pequeño uso de los núcleos de fibra de repuesto de los cables ópticos existentes, reduciendo así la ocupación de recursos de orificios de tubería.

Por ejemplo, el acceso de los clientes actuales suele tender cables ópticos de 12 núcleos directamente desde la caja de transferencia (o sala de ordenadores) hasta los usuarios de los clientes. Dado que cada usuario en realidad sólo necesita de 1 a 2 núcleos, esto conduce a la pérdida del núcleo de fibra del cable óptico de acceso del cliente. El uso es demasiado bajo. Cuando se agregan nuevos usuarios entrantes, si solo se asignan de 2 a 4 núcleos a los usuarios y varios usuarios comparten un cable óptico, la tasa de utilización de núcleos de los cables ópticos de acceso entrante se puede mejorar considerablemente.

En la siguiente figura, los números del punto de recolección 1 al punto de recolección 5 indican la secuencia de tiempo para que los usuarios del punto de recolección coloquen las instalaciones. En la Figura B, cuando los clientes entrantes 2 a los clientes entrantes 5 están realizando instalaciones, solo es necesario tender los cables ópticos desde la caja de conexiones hasta los usuarios del punto de recogida.

Resumir

Los cables ópticos recién agregados utilizan cables ópticos compactos o haces de tubos enterrados directamente o fibra de soplado de aire , lo que puede reducir la ocupación de los recursos restantes de los orificios de las tuberías por parte de los cables ópticos. Sin embargo, a medida que se agregan más y más cables ópticos nuevos, si los cables ópticos originales en el grupo de tuberías no se clasifican, el grupo de tuberías eventualmente permanecerá lleno. Por lo tanto, para las secciones con altas tasas de ocupación de orificios para tuberías, antes de agregar nuevos cables ópticos, los cables ópticos originales deben reconectarse y ajustarse adecuadamente para garantizar que después de agregar los nuevos cables ópticos en esta fase del proyecto, todavía habrá una cierta cantidad de suborificios vacantes en el grupo de tuberías.

Para las secciones donde la tasa de ocupación de los orificios de los tubos alcanza el 100%, se pueden colocar subtubos textiles a través de los espacios en los orificios de los tubos originales, y luego se pueden colocar cables ópticos compactos con un gran número de núcleos a partir de los subtubos textiles y se pueden fusionar los múltiples cables ópticos de núcleo pequeño originales. y luego agregue cables ópticos después de liberar recursos de orificios para tuberías. A través de estos métodos, se puede mejorar la eficiencia de la utilización de recursos de tuberías subterráneas.

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