CN113838603B - 一种光电复合缆和通信系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光电复合缆和通信系统。光电复合缆包括：光单元、电单元和外护套。光单元包括光纤和光纤套管，光纤套管套设于光纤外部。电单元包括导线和导线护套，导线护套套设于导线外部。外护套包裹在光单元和电单元外部，光单元和电单元紧邻设置。光单元的延伸方向和电单元的延伸方向一致，外护套的外壁上设置有至少一条凸起结构。由于光电复合缆的外护套的外壁上设置有凸起结构，从而减少了外护套与管道的摩擦面积，降低了光电复合缆在管道中铺设时阻力，提升了铺设光电复合缆的效率。

Description

一种光电复合缆和通信系统

技术领域

本申请涉及光缆领域，尤其涉及一种光电复合缆和通信系统。

背景技术

随着第五代移动网络(5th Generation Mobile Networks，5G)及下一代固定网络的发展，光纤到天线，光纤到摄像头，光纤到交通信号灯，光纤到房间，光纤到天花板等光纤到接入末梢终端需求不胜枚举。光纤到接入末梢终端将构建智能时代高速及时通信的基础，保障智能时代海量信息及高品质带宽的诉求。

与末梢高密度的终端连接同时需要铺设光缆和电缆，面临铺设空间限制，多次铺设等问题。所以，尺寸较小，轻量化的光电复合缆成为光纤到末梢的优选解决方案。在光电复合缆铺设的过程中，光电复合缆需要穿过管道铺设，但是光电复合缆在穿过管道时遇到的阻力较大，影响铺设光电复合缆的效率。

发明内容

本申请实施例提供了一种光电复合缆和通信系统，光电复合缆的外护套的外壁上设置有凸起结构，从而减少了外护套与管道的摩擦面积，降低了光电复合缆在管道中铺设时阻力，提升了铺设光电复合缆的效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种光电复合缆。光电复合缆包括：光单元、电单元和外护套。光单元包括光纤和光纤套管，光纤套管套设于光纤外部。电单元包括导线和导线护套，导线护套套设于导线外部。外护套包裹在光单元和电单元外部，光单元和电单元紧邻设置。光单元的延伸方向和电单元的延伸方向一致，外护套的外壁上设置有至少一条凸起结构。

在该实施方式中，外护套的内壁紧贴着光单元和电单元，使得光单元和电单元的结构更加稳定。采用光单元和电单元的设计方式提高了对光纤和导线的保护。光单元和电单元紧邻设置，使得光电复合缆的整体结构更加紧凑，有利于提高光电复合缆的铺设密度，并且也方便光电复合缆与紧凑型的连接器适配。另外，考虑到光电复合缆在铺设的过程中经常需要穿过管道，通过在外护套的外壁上设置凸起结构，从而减少外护套与管道的摩擦面积，降低了光电复合缆在管道中铺设时阻力，提升了铺设光电复合缆的效率。

可选地，在一些可能的实施方式中，外护套的外壁上并排设置有多个凸起结构，每个凸起结构沿着光单元和电单元的延伸方向设置。在该实施方式中，提供了多个凸起结构的一种布设方式，提高了本方案的实用性。

可选地，在一些可能的实施方式中，外护套的外壁上并排设置有多个凸起结构，每个凸起结构呈螺旋状环绕在外护套的外壁。在该实施方式中，提供了多个凸起结构的另一种布设方式，提高了本方案的扩展性。

可选地，在一些可能的实施方式中，光纤套管和导线护套均采用柔性结构，那么，光电复合缆在管道中铺设时需要借助牵引工具。或者，光纤套管和导线护套都采用刚性结构且二者的刚性相近，光电复合缆的整体刚性更高，即使不借助牵引工具光电复合缆也可在管道中顺利推送。

可选地，在一些可能的实施方式中，电单元包括第一电单元和第二电单元，光单元、第一电单元和第二电单元相互紧邻且围绕外护套的中心设置。在该实施方式中，光单元、第一电单元和第二电单元与外护套中心之间的距离相近，有利于提高光电复合缆的整体紧凑性。相应地，光单元、第一电单元和第二电单元与外护套外壁之间的距离相近，有利于外部套对光单元、第一电单元和第二电单元都形成良好的保护。

可选地，在一些可能的实施方式中，第一电单元和第二电单元的电极性不同，例如，第一电单元的电极性为正极，第二电单元的电极性为负极。外护套中还设置有第一电极辨识结构和第二电极辨识结构。第一电极辨识结构设置在靠近第一电单元的位置，第一电极辨识结构的延伸方向与第一电单元的延伸方向一致。第二电极辨识结构设置在靠近第二电单元的位置，第二电极辨识结构的延伸方向与第二电单元的延伸方向一致。通过设置第一电极辨识结构和第二电极辨识结构，方便了使用者区分第一电单元和第二电单元。

可选地，在一些可能的实施方式中，第一电极辨识结构和第二电极辨识结构是颜色不同的色条，或者，第一电极辨识结构和第二电极辨识结构是横截面形状不同的开孔结构。在该实施方式中，提供了电极辨识结构的多种实现方式，提高了本方案的灵活性。

可选地，在一些可能的实施方式中，光单元的数量为多个，电单元的数量为多个，光单元和电单元依次紧邻且围绕外护套的中心设置，有利于提高光电复合缆的整体紧凑性。

可选地，在一些可能的实施方式中，外护套的外壁上每两个相邻的凸起结构之间还可以设置凹槽。从而降低外护套的横截面积，更有利于提高光电复合缆的铺设密度。应理解，虽然可以在外护套的外壁上开设凹槽，但是也需要对凹槽的深度进行控制，以使得凹槽底部与光单元和电单元保持一定的安全距离，以对光单元和电单元形成良好的保护。

可选地，在一些可能的实施方式中，光单元和电单元的总数量与凸起结构的总数量相同，且一一对应。相应地，每相邻两个光单元或电单元之间相互贴近的位置与外护套上的凹槽对应。可以理解的是，每相邻两个光单元或电单元之间相互贴近的位置可以形成一个凹陷。该凹陷位置与凹槽对应设置显然要比光单元或电单元与凹槽对应设置的包裹效果更佳，这种设计方式在提高光电复合缆紧凑性的基础上，也可以对光单元和电单元形成良好的保护。

可选地，在一些可能的实施方式中，光电复合缆还包括吊线，吊线与外护套一体成型。其中，吊线用于悬挂外护套。通过设置吊线，使得光电复合缆在实际应用场景中更便于安装。另外，由于吊线与外护套一体成型，提高了光电复合缆的强度。

可选地，在一些可能的实施方式中，光单元中光纤的数量为多个，电单元中导线的数量为多个，扩展了光单元和电单元的应用场景。

可选地，在一些可能的实施方式中，光单元中套管和光纤之间还设置有阻水层，其中，阻水层的材料可以是油膏或固化树脂等。通过设置阻水层，使得光单元具有防水的作用，并且可以对施加在光单元的外力进行缓冲。

可选地，在一些可能的实施方式中，光纤套管的耐高温范围是80℃～200℃。

可选地，在一些可能的实施方式中，外护套的摩擦系数小于或等于0.5，外护套的硬度大于或等于70邵A。

第二方面，本申请提供了一种通信系统，包括：第一通信设备和第二通信设备，第一通信设备和第二通信设备通过光电复合缆连接，该光电复合缆为上述第一方面任一实施方式中的光电复合缆。第一通信设备输出光信号和电信号通过光电复合缆传输至第二通信设备。同理，第二通信设备输出光信号和电信号通过光电复合缆传输至第一通信设备。

附图说明

图1为本申请应用的网络架构图；

图2为本申请实施例中光电复合缆的第一种结构示意图；

图3(a)为本申请实施例中凸起结构的第一种布设方式示意图；

图3(b)为本申请实施例中外护套的长度方向的第一种截面示意图；

图4(a)为本申请实施例中凸起结构的第二种布设方式示意图；

图4(b)为本申请实施例中外护套的长度方向的第二种截面示意图；

图5为本申请实施例中光单元的结构示意图；

图6为本申请实施例中电单元的结构示意图；

图7为本申请实施例中光电复合缆的第二种结构示意图；

图8为本申请实施例中光电复合缆的第三种结构示意图；

图9为本申请实施例中光电复合缆的第四种结构示意图；

图10为本申请实施例中光电复合缆的第五种结构示意图；

图11为本申请实施例中光电复合缆的第六种结构示意图；

图12为本申请实施例中光电复合缆的第七种结构示意图；

图13为本申请实施例中通信系统的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种光电复合缆和通信系统，光电复合缆的外护套的外壁上设置有凸起结构，从而减少了外护套与管道的摩擦面积，降低了光电复合缆在管道中铺设时阻力，提升了铺设光电复合缆的效率。

为便于理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本申请应用的网络架构图。本申请所提供的蝶形光缆主要应用于FTTx的光网络。FTTx可以是FTTH(fiber to the home，光纤到户)，还可以是FTTC(fiber to thecurb，光纤到路边)，还可以是FTTP(fiber to the premises，光纤到驻地)，还可以是FTTN(fiber to the node or neighborhood，光纤到节点)，还可以是FTTO(fiber to theoffice，光纤到办公室)，或者是FTTSA(fiber to the service area，光纤到服务区)。以FTTH网络为例，从中心机房(centre office，CO)的下游看，FTTH包括馈线链路1、1：N分路器2、配线链路3、1：m分路器4、以及至少一个分支链路5。在本申请中，光电复合缆主要应用于上述的分支链路5，即末梢接入场景的入户段。虽然，本申请是以FTTx结构的一种类型的网络为例，但是其他网络结构也适用。下面对本申请所提供的光电复合缆进行详细介绍。

图2为本申请实施例中光电复合缆的第一种结构示意图。光缆复合缆包括外护套10、光单元20和电单元30。其中，外护套10包裹在光单元20和电单元30外部。光单元20和电单元30紧邻设置，且光单元20的延伸方向与电单元30的延伸方向一致。外护套10的外壁上还设置有凸起结构101，该凸起结构101与外护套10一体成型，并且本申请不限定凸起结构101的数量。应理解，凸起结构101的横截面可以是如图2所示的半圆形，也可以是诸如矩形、三角形或梯形等其他形状，具体此处不做限定。

需要说明的是，外护套的横截面可以是圆形，也可以是椭圆形，具体此处不做限定。

本申请实施例中，外护套10的内壁紧贴着光单元20和电单元30，使得光单元20和电单元30的结构更加稳定。光单元20和电单元30紧邻设置，使得光电复合缆的整体结构更加紧凑，有利于提高光电复合缆的铺设密度，并且也方便光电复合缆与紧凑型的连接器适配。另外，考虑到光电复合缆在铺设的过程中经常需要穿过管道，通过在外护套10的外壁上设置凸起结构101，从而减少外护套10与管道的摩擦面积，降低了光电复合缆在管道中铺设时阻力，提升了铺设光电复合缆的效率。

本申请中，凸起结构101的布设方式可以有多种，下面分别进行介绍。

图3(a)为本申请实施例中凸起结构的第一种布设方式示意图。外护套10的外壁上并排设置有多个凸起结构101。应理解，每个凸起结构101可以是如图3(a)所示的相互平行的直条状结构。此外，也可以由其他的结构形式，例如，每个凸起结构101也可以是相互平行的波浪型条状结构，具体此处不做限定。图3(b)为本申请实施例中外护套的长度方向的第一种截面示意图。可以看出，每个凸起结构101相互平行且沿着光电复合缆的延伸方向设置。

图4(a)为本申请实施例中凸起结构的第二种布设方式示意图。外护套10的外壁上并排设置有多个凸起结构101，且每个凸起结构101呈螺旋状环绕在外护套10的外壁。图4(b)为本申请实施例中外护套的长度方向的第二种截面示意图。可以看出，与图3(b)所示凸起结构101不同的是，图4(b)所示的每个凸起结构101的延伸方向与光电复合缆的延伸方向具有一定的倾斜角度。

应理解，本申请不限于上述列举的两种凸起结构的布设方式，只要是是光电复合缆的外壁上分布有凸起结构均在本申请的保护范围之内。

需要说明的是，在施工中光电复合缆难免会有卷曲、扭转及受力不均的情况出现。此时，光电复合缆受力最集中的地方就是光电复合缆的中心位置，而中心位置恰好设置有光纤和导线，并且对光纤和导线的保护相对薄弱。为此，本申请提供的光电复合缆中采用光单元和电单元的设计方式来提高对光纤和导线的保护，下面进行进一步地介绍。

图5为本申请实施例中光单元的结构示意图。光单元20包括光纤201和光纤套管202。光纤套管202套设于光纤201的外部，用于对光纤201提供保护。具体地，光纤201的数量可以是1个也可以是多个。可选地，光纤201和光纤套管202之间还可以设置阻水层203，具有防水的作用，并且可以对施加在光单元20的外力进行缓冲。其中，阻水层203的材料可以是油膏或者固化树脂。光纤套管202的材料可以是聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate，PBT)、聚酯固化材料或不锈钢。光纤套管202的耐高温范围是80℃～200℃。

图6为本申请实施例中电单元的结构示意图。电单元30包括导线301和导线护套302。导线护套302套设于导线301的外部，用于对导线301提供保护。具体地，导线301的数量可以是1个也可以是多个。

需要说明的是，由于光单元20的设置位置和电单元30的设置位置紧邻，如果光纤套管202的硬度和导线护套302的硬度相差较大的话，在光电复合缆的铺设过程中，就有可能会因为受力不均导致光单元20和电单元30之间形成挤压，影响光单元20或电单元30的稳定性。为此，本申请中，光纤套管202和导线护套302均采用柔性结构，那么，光电复合缆在管道中铺设时需要借助牵引工具。或者，光纤套管202和导线护套302都采用刚性结构且二者的刚性相近，光电复合缆的整体刚性更高，即使不借助牵引工具光电复合缆也可在管道中顺利推送。

可选地，为了进一步降低光电复合缆在管道中铺设时阻力，外护套10可以采用高硬度且低摩擦系数的材料，例如，外护套10的摩擦系统可以小于或等于0.5，外护套10的硬度大于或等于70邵A。

在一些可能的实现方式中，为了进一步减小光电复合缆的整体尺寸，还可以对外护套10进行一些改进，下面进行详细说明。

图7为本申请实施例中光电复合缆的第二种结构示意图。外护套10的外壁上并排设置有多个凸起结构101。由于光电复合缆在管道中铺设时是凸起结构101与管道接触，那么，外护套10的外壁上每两个相邻的凸起结构101之间还可以设置凹槽102。从而降低外护套10的横截面积，更有利于提高光电复合缆的铺设密度。应理解，虽然可以在外护套的外壁上开设凹槽102，但是也需要对凹槽102的深度进行控制，以使得凹槽102底部与光单元20和电单元30保持一定的安全距离，以对光单元20和电单元30形成良好的保护。可选地，凹槽102的横截面可以是如图7所示的半圆形，也可以是诸如矩形、三角形或梯形等其他形状，具体此处不做限定。

需要说明的是，光单元20的数量可以是1个或多个，电单元的数量也可以是1个或多个。下面提供几种典型的光单元20和电单元30的分布方式。

图8为本申请实施例中光电复合缆的第三种结构示意图。光电复合缆包括1个光单元20和2个电单元(第一电单元301和第二电单元302)。其中，光单元20、第一电单元301和第二电单元302相互紧邻设置。优选地，光单元20、第一电单元301和第二电单元302围绕着外护套10的中心分布，即光单元20、第一电单元301和第二电单元302与外护套10中心之间的距离相近，有利于提高光电复合缆的整体紧凑性。相应地，光单元20、第一电单元301和第二电单元302与外护套10外壁之间的距离相近，有利于外部套对光单元20、第一电单元301和第二电单元302都形成良好的保护。

在一种可能的实现方式中，第一电单元301和第二电单元302的电极性不同，例如，第一电单元301的电极性为正极，第二电单元302的电极性为负极。为了便于使用者区分两个电单元的电极性，还可以在外护套10中设置电极辨识结构。该电极辨识结构可以有多种实现方式，例如，图9为本申请实施例中光电复合缆的第四种结构示意图，电极辨识结构包括颜色不同的正极色条401和负极色条402。正极色条401和负极色条402被外护套包裹。正极色条401设置在靠近第一电单元301的位置，正极色条401的延伸方向与第一电单元301的延伸方向一致。负极色条402设置在靠近第二电单元302的位置，负极色条402的延伸方向与第二电单元302的延伸方向一致。又或者，电极辨识结构包括横截面形状不同的开孔结构，例如，靠近第一电单元301的开孔结构的横截面为矩形，靠近第二电单元302的开孔结构的横截面为圆形。应理解，除了上述列举的电极辨识结构外，其他任何用于区分电单元电极的结构均在本申请的保护范围之内，此处不再一一列举。由于电极辨识结构也设置在外护套10内部，有利于对电极辨识结构形成良好的保护。

图10为本申请实施例中光电复合缆的第五种结构示意图。光单元20和电单元30的数量均为多个。例如图10所示，光单元20包括光单元201、光单元202、光单元203、光单元204和光单元205。电单元30包括电单元301、电单元302、电单元303、电单元304和电单元305。其中，各光单元和各电单元依次紧邻设置，且各光单元和各电单元围绕外护套10的中心分布，有利于提高光电复合缆的整体紧凑性。

在一种可能的实现方式中，光单元20和电单元30的总数量与凸起结构101的总数量相同，且一一对应。也就是说，每个光单元20和其对应的凸起结构101以及外护套10的中心共线设置，每个电单元30和其对应的凸起结构101以及外护套10的中心共线设置。相应地，每相邻两个光单元20或电单元30之间相互贴近的位置与外护套10上的凹槽102对应。可以理解的是，每相邻两个光单元20或电单元30之间相互贴近的位置可以形成一个凹陷。该凹陷位置与凹槽102对应设置显然要比光单元20或电单元30与凹槽101对应设置的包裹效果更佳，这种设计方式在提高光电复合缆紧凑性的基础上，也可以对光单元20和电单元30形成良好的保护。需要说明的是，上述光单元和电单元的排列方式可以是如图9所示的光单元201-205依次排列，电单元301-305依次排列。除此之外，可以是其他的排列方式，例如，各光单元和各电单元相互交错排列。

图11为本申请实施例中光电复合缆的第六种结构示意图。在图10所示结构的基础上，光电复合缆中还可以包括加强件50。加强件50被外护套10所包裹，并且，加强件50的延伸方向与光单元20和电单元30的延伸方向一致。优选地，加强件50设置在外护套10的中心，各光单元和各电单元环绕着加强件50设置。通过设置加强件50，提高了光电复合缆的抗拉性能。可选地，在一些可能的实现方式中，上述加强件50的位置也可以替换成光单元20或电单元30，从而也可以实现类似的效果。

图12为本申请实施例中光电复合缆的第七种结构示意图。在一些可能的实现方式中，光电复合缆需要铺设在安装槽内或悬挂在天花板上等。为了便于将光电复合缆的悬挂，光电复合缆还可以包括吊线60。其中，吊线60与外护套10一体成型，吊线60用于悬挂外护套10。通过设置吊线60，使得光电复合缆在实际应用场景中更便于安装。另外，由于吊线60与外护套10一体成型，提高了光电复合缆的的强度。可选地，吊线60部分也可以采用单个钢丝、绞合钢丝、芳纶纱线、玻璃纱、玻璃纱增强杆，芳纶纱增加杆等任一种或任意几种的组合方式来提高吊线60的抗拉性能。

上面对本申请提供的光电复合缆进行了介绍，下面对本申请提供的通信系统进行介绍。图13为本申请实施例中通信系统的结构示意图。其中，通信系统包括第一通信设备1301和第二通信设备1302，第一通信设备1301和第二通信设备1302之间通过光电复合缆1303连接。该光电复合缆1303具体可以是上述图2、图7-图12中任一实施例所述的光电复合缆。第一通信设备1301输出的光信号和电信号可以通过光电复合缆1303传输至第二通信设备1302。同理，第二通信设备1302输出的光信号和电信号也可以通过光电复合缆1303传输至第一通信设备1301。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种光电复合缆，其特征在于，包括：光单元、电单元和外护套；所述光单元包括光纤和光纤套管，所述光纤套管套设于所述光纤外部；所述电单元包括导线和导线护套，所述导线护套套设于所述导线外部；所述外护套包裹在所述光单元和所述电单元外部，所述光单元与所述电单元紧邻设置，所述光单元的延伸方向和所述电单元的延伸方向一致；所述外护套的外壁上设置有多条凸起结构，所述外护套的外壁上每两个相邻的凸起结构之间设有凹槽，所述光单元的数量为多个，所述电单元的数量为多个，所述光单元和所述电单元依次紧邻且围绕所述外护套的中心设置，所述光单元和所述电单元的总数量与所述凸起结构的总数量相同且一一对应，每个所述光单元和对应的凸起结构以及所述外护套的中心共线设置，每个所述电单元和对应的凸起结构以及所述外护套的中心共线设置，每相邻两个光单元或电单元之间相互贴近的位置与所述外护套上的凹槽对应。

2.根据权利要求1所述的光电复合缆，其特征在于，所述外护套的外壁上并排设置有多个凸起结构，每个所述凸起结构沿着所述光单元和所述电单元的延伸方向设置。

3.根据权利要求1所述的光电复合缆，其特征在于，所述外护套的外壁上并排设置有多个凸起结构，每个所述凸起结构呈螺旋状环绕在所述外护套的外壁。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光电复合缆，其特征在于，所述光纤套管和所述导线护套为刚性结构，且所述光纤套管和所述导线护套的刚性匹配；或者，所述光纤套管和所述导线护套为柔性结构。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的光电复合缆，其特征在于，所述光单元中光纤的数量为多个，所述电单元中导线的数量为多个。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的光电复合缆，其特征在于，所述光纤套管与所述光纤之间设置有阻水层，所述阻水层的材料为油膏或固化树脂。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的光电复合缆，其特征在于，所述光纤套管的耐高温范围是80℃～200℃。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的光电复合缆，其特征在于，所述外护套的摩擦系数小于或等于0.5，所述外护套的硬度大于或等于70邵A。

9.一种通信系统，其特征在于，包括：第一通信设备和第二通信设备，所述第一通信设备和所述第二通信设备通过光电复合缆连接，所述光电复合缆如权利要求1至8中任一项所述的光电复合缆；

所述第一通信设备，用于输出光信号和电信号；

所述第二通信设备，用于接收所述光信号和所述电信号。

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