KR20220087575A - 광/전기 하이브리드 케이블 및 광통신 시스템 - Google Patents

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KR20220087575A
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진싱 장
보 왕
비아오 퀴
퀴 장
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후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 출원의 실시예는 광/전기 하이브리드 케이블 및 광통신 시스템을 제공하며, 광통신 기술 분야에 관한 것이다. 광/전기 하이브리드 케이블은 선형 도체, 광섬유 및 외피를 포함한다. 외피는 도체와 광섬유의 외부를 단단히 감싸며, 도체와 광섬유는 나란히 배치된다. 본 출원의 실시예에서 제공되는 광/전기 하이브리드 케이블 및 광통신 시스템에 따르면, 분리되는 광섬유 케이블과 전력 케이블이 형성될 수 있다는 전제 하에, 구조가 간단하고, 제조 공정이 단순화되며, 광/전기 하이브리드 케이블의 단면적이 감소된다.

Description

광/전기 하이브리드 케이블 및 광통신 시스템
본 출원은 2019년 11월 25일자로 중국 국가지식재산관리국에 제출된 "광/전기 하이브리드 케이블 및 광통신 시스템(OPTICAL/ELECTRICAL HYBRID CABLE AND OPTICAL COMMUNICATIONS SYSTEM)"이라는 명칭의 중국 특허출원 번호 201911165160.0에 대한 우선권을 주장하며, 이는 그 전체가 본원에 참조에 의해 통합된다.
기술분야
본 출원은 광통신 기술 분야에 관한 것으로, 특히 광/전기 하이브리드 케이블 및 광통신 시스템에 관한 것이다.
5세대 모바일 네트워크(5th Generation Mobile Network, 5G) 및 차세대 고정 네트워크의 발전으로, 광섬유 대 안테나, 광섬유 대 카메라, 광섬유 대 신호등, 광섬유 대 룸(room), 광섬유 대 천장, 및 기타 광섬유 대 액세스 말단 단말기의 수요는 무수히 많다. 광섬유 대 액세스 말단 단말기는 지능화 시대의 방대한 정보 및 고품질 대역폭에 대한 요건을 충족시키면서, 지능화 시대의 고속 순간 통신에 대한 기반을 구축한다.
액세스 말단 단말기에 액세스하는 동안, 광섬유 케이블과 전력 케이블이 모두 부설되어야 한다. 따라서, 전력 케이블이 부설되어 있는 액세스 말단 단말기에 대해 광섬유 케이블이 다시 부설되어야 한다. 따라서, 전원 켜기 및 네트워크 접속이 한 번의 부설을 통해 구현되는 광/전기 하이브리드 케이블은 광섬유 대 액세스 말단 단말기에 선호되는 솔루션이 된다.
5G 무선 기지국은 도 1에 도시된 광/전기 하이브리드 케이블을 사용한다. 광/전기 하이브리드 케이블은 중공 구조(hollow structure)의 외피(01)를 포함하고, 외피(01)의 중공 구조에는 2개의 광섬유 케이블(04)과 2개의 전력 케이블(03)이 배치되고, 중공 구조 내에 필러(02)가 충전된다. 또한, 광/전기 하이브리드 케이블의 단면은 원형이다. 도 1을 참조하면, 광섬유 케이블(04)은 광섬유(041) 및 광섬유(041)의 외부를 감싸는 재킷(042)을 포함한다(재킷(042)은 광섬유(041)의 인장, 압축 및 굴곡 강도를 증가시키도록 구성됨). 전력 케이블(03)은 도체(031) 및 도체(031)의 외부를 감싸는 절연 피복(032)을 포함한다(절연 피복(032)은 도체(031)의 절연 및 격리 구조 역할을 함). 즉, 광섬유(041)는 재킷(042)에 의해 감싸져 광섬유 케이블을 형성하고, 도체(031)는 절연 피복(032)에 의해 감싸져 전력 케이블을 형성한다. 광섬유 케이블과 전력 케이블은 서로 분리된 두 개의 케이블이기 때문에, 분리된 전력 케이블과 광섬유 케이블은 외피(01)(외피(01)는 전력 케이블 및 광섬유 케이블을 보호하기 위한 특정 강도를 가짐) 및 필러(02)(필러(02)는 보강 기능을 가짐)를 사용하여 번들화되어 광/전기 하이브리드 케이블을 형성한다. 특정 사용 중에, 외피(01)가 벗겨져 전력 케이블(03)과 광섬유 케이블(04)이 분리되는데, 이들 각각은 대응하는 사용 기능을 담당한다.
광섬유 케이블(04)이 2.0mm × 1.6mm 활형 광섬유 케이블을 사용하고 전력 케이블(03)이 1.5mm2의 단면적을 갖는 전력 케이블을 사용할 때, 전체 광/전기 하이브리드 케이블의 단면 직경은 8.8mm 내지 9.2mm에 이를 수 있다. 광섬유 케이블(04)이 2.0mm × 1.6mm 활형 광섬유 케이블을 사용하고 전력 케이블(03)이 2.5mm2의 단면적을 갖는 전력 케이블을 사용할 때, 전체 광/전기 하이브리드 케이블의 단면 직경은 10.1mm 내지 10.5mm에 이를 수 있다.
도 1에 도시된 구조를 갖는 광/전기 하이브리드 케이블이 사용될 때, 다음과 같은 기술적 문제가 발생한다: 복잡한 구조로 인해 전체 광/전기 하이브리드 케이블의 직경이 크고, 이는 실외의 파이프 부설 및 오버헤드 부설과 실내의 천정 부설 및 바닥 부설 모두에서 큰 부설 공간을 차지한다. 특히, 부설 공간이 제한된 사용 시나리오에서는 부설된 광/전기 하이브리드 케이블의 양이 줄어들어 접속 단말기의 커버리지가 제한된다.
본 출원의 실시예는 광/전기 하이브리드 케이블 및 광통신 시스템을 제공하며, 주요 목적은, 광섬유 케이블과 전력 케이블에 대한 사용 요건이 충족된다는 전제 하에, 단순한 구조, 단순화된 제조 공정 및 감소된 단면적을 갖는 광/전기 하이브리드 케이블을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 출원의 실시예에서는 다음과 같은 기술 솔루션이 사용된다.
제1 양태에 따르면, 본 출원은, 광/전기 하이브리드 케이블로서,
선형 도체와,
광섬유와,
외피(outer sheath)를 포함하되, 외피는 도체와 광섬유의 외부를 단단히 감싸고 도체와 광섬유가 나란히 배치되는, 광/전기 하이브리드 케이블을 제공한다.
본 출원의 이 실시예에서 제공되는 광/전기 하이브리드 케이블은 선형 도체, 광섬유 및 외피를 포함한다. 외피는 도체 및 광섬유의 외부를 단단히 감싸며, 도체와 광섬유는 나란히 배치된다. 특정 구현 동안, 외피가 벗겨져 도체 주위의 외피와 광섬유 주위의 외피가 분리된다. 광섬유와 광섬유 주위의 외피는 광섬유 케이블을 형성하고, 즉, 외피가 직접적으로 광섬유의 재킷 역할을 함으로써, 광섬유 케이블은 대응하는 인터페이스 상에 장착되어 광 신호를 전송할 수 있다. 도체와 도체 주위의 외피는 전력 케이블을 형성하고, 즉, 외피가 직접적으로 도체의 절연 피복 역할을 함으로써, 전력 케이블은 대응하는 인터페이스 상에 장착되어 전기 신호를 전송할 수 있다. 종래 기술에서는, 먼저 외피를 벗겨내어 전력 케이블을 형성하도록 도체를 감싸는 절연 피복을 분리하고 광섬유 케이블을 형성하도록 광섬유를 감싸는 재킷을 분리하는 것을 필요로 하며, 벗겨진 외피는 사용되지 않는다. 종래 기술에 비해, 기능 측면에서, 본 출원의 이 실시예의 광/전기 하이브리드 케이블은 여전히 분리되는 전력 케이블 및 광섬유 케이블을 형성할 수 있는데, 이들 각각은 대응하는 인터페이스에 접속될 수 있다. 구조 측면에서, 도체를 감싸는 절연 피복과 광섬유를 감싸는 재킷을 따로 배치할 필요가 없고, 절연 기능과 특정 강도를 갖는 외피에 의해 도체와 광섬유를 감싸서 광/전기 하이브리드 케이블의 구조를 단순화한다. 치수 측면에서, 도체를 감싸도록 구성된 외피의 반경 치수가 종래 기술의 절연 피복의 반경 치수와 동일하고 광섬유를 감싸도록 구성된 외피의 반경 치수가 종래 기술의 재킷의 반경 치수와 동일하다는 전제 하에, 본 출원의 이 실시예에서 제공되는 광/전기 하이브리드 케이블은 광/전기 하이브리드 케이블의 단면적을 현저히 감소시키고 최종적으로는 광/전기 하이브리드 케이블이 차지하는 부설 공간을 감소시킨다. 따라서, 본 출원의 이 실시예에서 제공되는 광/전기 하이브리드 케이블에 따르면, 분리된 광섬유 케이블과 전력 케이블이 형성될 수 있다는 전제 하에, 구조가 간단하고, 제조 공정이 단순화되며, 광/전기 하이브리드 케이블의 단면적이 감소된다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 외피는 1×1012 Ω·m 이상의 체적 저항률(volume resistivity), 20 MV/m 이상의 절연 내력(dielectric strength), 및 70℃ 내지 200℃의 온도 저항성 범위(temperature resistance range)를 갖는다. 전술한 조건을 만족시키는 외피를 사용하면, 전체 광/전기 하이브리드 케이블의 고온 저항성(high-temperature resistance) 및 절연성이 보장되며, 사용자는 외피를 쉽게 벗길 수 있다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 외피는 폴리염화비닐(polyvinyl chloride), 불소수지(fluororesin), 저연 무할로겐(low smoke zero halogen), 또는 다른 재료로 이루어진다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 외피의 단면은 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형이다. 외피의 단면은 도체의 연장 방향에 수직인 면 또는 광섬유의 연장 방향에 수직인 면이다. 형성된 전력 케이블을 반경이 R인 인터페이스에 연결해야 하는 경우, 광/전기 하이브리드 케이블의 단면이 원형이 되도록 설계되면, 반경이 R인 전력 케이블이 형성될 수 있는 것을 보장하고 광섬유를 위한 배치 공간을 확보하기 위해, 외피 단면의 직경은 4R이 되도록 설계되어야 한다. 이 경우, 외피의 단면적은 4πR2이다. 외피의 단면이 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형으로 설계된 경우, 반경이 R인 전력 케이블이 형성될 수 있는 것을 보장하고 광섬유를 위한 배치 공간을 확보하기 위해, 외피 단면의 한 변의 길이는 4R이고 다른 변은 2R로만 설계하면 된다. 이 경우 외피의 단면적은 8R2에 가깝다. 4πR2와 8R2를 비교하면, 전체 광/전기 하이브리드 케이블의 단면적은 크게 감소된다. 따라서, 본 출원의 이 실시예에 따른, 단면이 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형인 외피는, 광/전기 하이브리드 케이블의 단면적을 더욱 감소시키고 점유된 부설 공간을 감소시킨다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 도체는 제1 도체 및 제2 도체를 포함하고, 광섬유는 제1 도체와 제2 도체 사이에 배치된다. 특정 구현 동안, 하나의 광/전기 하이브리드 케이블은 기본적으로 두 개의 전력 케이블을 필요로 하는데, 하나는 양극 전력 케이블이고 다른 하나는 음극 전력 케이블이다. 따라서, 제1 도체와 제2 도체는 양극 전력 케이블과 음극 전력 케이블에 대한 요건을 충족시키도록 배치된다. 광섬유는 제1 도체와 제2 도체 사이에 배치된다. 광섬유가 제 1 도체 및 제 2 도체로부터 분리될 때, 외피는 광섬유와 제 1 도체 사이의 위치 및 광섬유와 제 2 도체 사이의 위치에서 벗겨져, 제 1 도체를 감싸는 외피, 제2 도체를 감싸는 외피, 및 광섬유를 감싸는 외피가 분리되고, 제1 도체와 제1 도체 주위의 외피는 양극 전력 케이블을 형성하고, 제2 도체와 제2 도체 주위의 외피는 음극 전력 케이블을 형성하고, 광섬유와 광섬유 주위의 외피는 광섬유 케이블을 형성하며, 이들 각각은 각자의 대응하는 인터페이스에 접속될 수 있다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 외피 상에 스트립 구조가 배치되고, 스트립 구조는 제1 도체와 광섬유 사이의 위치 및 제2 도체와 광섬유 사이의 위치에서 외피 상에 배치되고, 스트립 구조는 제 1 도체 주위의 외피, 광섬유 주위의 외피, 및 제 2 도체 주위의 외피가 분리되도록 외피를 벗기도록 구성된다. 제1 도체와 광섬유 사이 및 제2 도체와 광섬유 사이에서 외피 상에 스트립 구조를 배치함으로써, 사용자가 스트립 도구를 사용하여 외피를 벗겨내는 방식에 비해 사용자 경험을 크게 향상시킨다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 광섬유의 외부는 버퍼에 의해 감싸진다. 광섬유의 외부가 버퍼에 의해 감싸지므로, 형성된 광섬유 케이블의 강도가 향상된다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 외피 상에 스트립 구조가 배치되고, 스트립 구조는 광섬유가 내부에 배치되어 있는 버퍼를 외피로부터 끄집어내기 위해 외피를 벗겨내도록 구성된다. 외피 상에 스트립 구조를 배치함으로써, 사용자가 스트립 도구를 사용하여 외피를 벗겨내는 방식에 비해 사용자 경험을 크게 향상시킨다.
제1 양태의 가능한 구현에서는, 하나의 광섬유가 존재하고, 스트립 구조는 버퍼에 가까운 위치에서 외피 상에 배치된다. 하나의 광섬유가 존재할 때, 광섬유가 내부에 배치되어 있는 버퍼를 분리하고 제1 도체와 제2 도체를 분리하기 위해, 버퍼에 가까운 위치에서만 외피 상에 스트립 구조가 배치되어야 한다.
제1 양태의 가능한 구현에서는, 복수의 광섬유가 존재하고, 각각의 광섬유의 외부는 버퍼에 의해 감싸지고, 복수의 버퍼 중 제1 도체에 가까운 하나의 버퍼는 시작 버퍼이고, 복수의 버퍼 중 제2 도체에 가까운 하나의 버퍼는 종료 버퍼이고, 스트립 구조는 시작 버퍼에 가까운 위치에서 외피 상에 배치되고, 스트립 구조는 종료 버퍼에 가까운 위치에서 외피 상에 배치된다. 복수의 광섬유가 존재하는 경우, 시작 버퍼에 가까운 위치에서만 외피 상에 스트립 구조가 배치되는 경우, 광섬유가 내부에 배치되어 있는 버퍼를 모두 벗겨내기가 쉽지 않을 수 있다. 광섬유가 내부에 배치되어 있는 버퍼를 모두 벗겨내기 위해, 시작 버퍼에 가까운 위치에서 외피 상에 스트립 구조를 배치하고 종료 버퍼에 가까운 위치에서 외피 상에 스트립 구조를 배치한다. 이는 광섬유가 내부에 배치되어 있는 버퍼를 모두 벗겨내는데 도움이 되며, 시작 버퍼에 가까운 위치에서만 외피 상에 스트립 구조를 배치할 때 제2 도체를 감싸도록 구성된 외피의 큰 치수를 방지함으로써, 제2 도체에 의해 형성된 전력 케이블이 인터페이스에 원활하게 연결될 수 없거나 심지어 아예 연결될 수 없는 경우를 회피할 수 있다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 스트립 구조는 스트립 노치를 포함한다. 스트립 노치는 외피의 외부 표면 상에 배치되고, 스트립 노치의 연장 방향은 광섬유의 연장 방향과 일치한다. 외피의 외부 표면에 스트립 노치가 배치됨으로써 사용자는 편리하게 외피를 벗겨낼 수 있으며, 스트립용 노치의 간단한 구조로 인해 제조공정이 단순화될 수 있다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 스트립 노치는 제1 스트립 노치 및 제2 스트립 노치를 포함하고, 제1 스트립 노치와 제2 스트립 노치는 버퍼의 양측 상에 위치된다. 1차 스트립 노치와 2차 스트립 노치는 서로 반대편에 배치되어 외피를 더 쉽게 벗겨낼 수 있게 한다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 스트립 구조는 립코드(ripcord)를 포함한다. 립코드는 외피 내에 배치되고, 립코드의 연장 방향은 광섬유의 연장 방향과 일치한다. 립코드가 외피 내부에 배치됨으로써, 전체 광/전기 하이브리드 케이블의 외관 무결성과 외피의 강도가 보장될 수 있어 열악한 환경에서 외피의 균열을 방지할 수 있다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 립코드는 제1 립코드 및 제2 립코드를 포함하고, 제1 립코드 및 제2 립코드는 버퍼의 양측 상에 위치된다. 제1 립코드와 제2 립코드는 서로 반대편에 배치되어 외피를 더 쉽게 벗겨낼 수 있게 한다.
제1 양태의 가능한 구현에서는, 복수의 광섬유가 존재하고, 모든 광섬유의 단면 중심, 제1 도체의 단면 중심 및 제2 도체의 단면 중심은 제1 직선 상에 위치하고, 외피의 단면은 서로 반대편에 있는 제1 측면 및 제2 측면을 가지며, 제1 직선은 제1 측면과 제2 측면 모두에 수직이다. 도체의 단면은 도체의 연장 방향에 수직인 면이고, 광섬유의 단면은 광섬유의 연장 방향에 수직인 면이다. 복수의 광섬유가 배치되어, 광/전기 하이브리드 케이블이 복수의 수신단에 광 신호를 전송하는 복수의 광섬유 케이블을 형성할 수 있는 것을 보장할 수 있다. 또한, 제1 도체, 제2 도체 및 복수의 광섬유는 제1 직선 상에 위치하고, 제1 직선은 제1 측면과 제2 측면 모두에 수직이기 때문에, 외피 단면의 제1 방향(길이 방향)의 치수만 증가되는 것이 필요하고, 제2 방향(폭 방향)의 치수는 변하지 않고 유지되며, 형성된 광/전기 하이브리드 케이블은 평평한 구조를 갖는다. 외피 단면의 길이 방향 치수 및 폭 방향 치수가 증가되는 것에 비해, 본 출원의 이 실시예에서 제공되는 광/전기 하이브리드 케이블은 한 방향으로 점유되는 부설 공간(길이 방향이 위치하는 부설 방향)만을 증가시키고, 다른 방향(폭 방향이 위치하는 부설 방향)으로 점유되는 부설 공간은 변하지 않고 유지되는 것을 보장함으로써, 폭 방향이 위치하는 부설 방향으로 부설되는 광/전기 하이브리드 케이블의 양을 보장한다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 제1 직선은 제1 측면의 중점과 제2 측면의 중점을 통과한다. 도체의 단면의 중심이 제1 측면의 중점과 제2 측면의 중점 사이의 접속 라인 상에 위치하고, 광섬유의 단면의 중심은 제1 측면의 중점과 제2 측면의 중점 사이의 사이의 접속 라인 상에 위치함으로써, 광/전기 하이브리드 케이블의 깔금한 내부 구조를 보장한다. 특히, 형성된 전력 케이블 내의 도체는 외피의 중심 위치에 가까우므로 전력 케이블은 대응하는 인터페이스에 원활하게 연결될 수 있다.
제1 양태의 가능한 구현에서는, 전극 식별 구조가 외피 상에 배치되고, 전극 식별 구조는 제1 도체와 제2 도체의 전기적 극성을 구별하도록 구성된다. 전력 케이블에의 접속 동안, 형성된 두 개의 전력 케이블 중 어떤 것이 양극 전력 케이블이고 어떤 것이 음극 전력 케이블인지 사용자가 쉽게 구별할 수 있도록, 전극 식별 구조를 외피 상에 배치하여 사용자에게 편의성을 제공한다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 전극 식별 구조는 상이한 색상인 양극 컬러 스트립 및 음극 컬러 스트립을 포함하고, 양극 컬러 스트립과 음극 컬러 스트립은 모두 외피 내에 배치된다. 양극 컬러 스트립은 제1 도체에 가깝고, 양극 컬러 스트립의 연장 방향은 제1 도체의 연장 방향과 일치한다. 음극 컬러 스트립은 제2 도체에 가깝고, 음극 컬러 스트립의 연장 방향은 제2 도체의 연장 방향과 일치한다. 제1 도체에 의해 형성된 전력 케이블은 제1 도체에 가까운 양극 컬러 스트립에 의해 양극 전력 케이블로 구별되며, 제2 도체에 의해 형성된 전력 케이블은 제2 도체에 가까운 음극 컬러 스트립에 의해 음극 전력 케이블로 구별되며, 양극 컬러 스트립과 음극 컬러 스트립은 모두 외피 내에 배치되어 양극 컬러 스트립과 음극 컬러 스트립이 쉽게 손상되지 않는 것을 보장한다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 전극 식별 구조는 제1 홈 및 제2 홈을 포함하고, 제1 홈과 제2 홈은 모두 외피 내에 배치되고, 제1 홈과 제2 홈은 서로 다른 구조를 갖는다. 제1 홈은 제1 도체에 가깝고, 제1 홈의 연장 방향은 제1 도체의 연장 방향과 일치한다. 제2 홈은 제2 도체에 가깝고, 제2 홈의 연장 방향은 제2 도체의 연장 방향과 일치한다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 도체는 어닐링된 무산소 구리(annealed oxygen-free copper), 알루미늄 합금, 구리 피복 강철(copper-clad steel), 구리 합금, 또는 다른 금속 도체 재료이다.
제1 양태의 가능한 구현에서는, 외피를 매달기 위해 사용되는 메신저 와이어가 외피 상에 배치되고, 메신저 와이어와 외피는 일체로 형성된다. 광/전기 하이브리드 케이블을 머리 위로 배치해야 하는 경우에는 메신저 와이어를 사용하여 광/전기 하이브리드 케이블을 매달 수 있다. 또한, 메신저 와이어와 외피가 일체로 형성되므로, 전체 광/전기 하이브리드 케이블의 강도가 향상된다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 외피의 외부는 보강 층에 의해 감싸진다. 보강 층을 외피의 외부 상에 배치하여 전체 광/전기 하이브리드 케이블의 강도를 향상시킴으로써 열악한 실외 환경에 대한 적용성을 구현한다.
제1 양태의 가능한 구현에서는, 보강 부재가 보강 층에 배치되고, 보강 부재의 연장 방향은 광섬유의 연장 방향 또는 도체의 연장 방향과 일치한다. 광/전기 하이브리드 케이블의 강도를 더욱 향상시키기 위해, 보강 부재가 보강 층에 배치되고, 보강 부재는 보강 기능을 수행할 수 있다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 보강 층과 외피 사이에 필러가 배치된다. 또한 필러를 사용함으로써 전체 광/전기 하이브리드 케이블의 강도가 또한 향상될 수 있다.
제1 양태의 가능한 구현에서, 보강 층의 단면은 직각 직사각형, 둥근 직사각형, 또는 원이다. 보강 층의 단면은 도체의 연장 방향에 수직인 면 또는 광섬유의 연장 방향에 수직인 면이다.
제2 양태에 따르면, 본 출원은 또한, 광통신 시스템으로서,
전기 신호 및 광 신호를 출력하도록 구성된 광/전기 송신 장치와,
전기 신호 및 광 신호를 수신하도록 구성된 광/전기 수신 장치를 포함하되, 광/전기 송신 장치와 광/전기 수신 장치는 광/전기 하이브리드 케이블을 사용하여 접속되고, 광/전기 하이브리드 케이블은 제1 양태 또는 제1 양태의 임의의 구현에서의 광/전기 하이브리드 케이블인, 광통신 시스템을 제공한다.
본 출원의 이 실시예에서 제공되는 광통신 시스템에 따르면, 광통신 시스템은 전술한 기술 솔루션 중 어느 하나에 따른 광/전기 하이브리드 케이블을 포함하기 때문에, 광/전기 하이브리드 케이블은 선형 도체, 광섬유 및 외피를 포함하고, 외피는 도체 및 광섬유의 외부를 단단히 감싼다. 특정 구현 동안, 외피가 벗겨져 도체 주위의 외피와 광섬유 주위의 외피가 분리된다. 광섬유와 광섬유 주위의 외피는 광섬유 케이블을 형성하고, 즉, 외피가 직접적으로 광섬유의 재킷 역할을 함으로써, 광섬유 케이블은 대응하는 인터페이스 상에 장착되어 광 신호를 전송할 수 있다. 도체와 도체 주위의 외피는 전력 케이블을 형성하고, 즉, 외피가 직접적으로 도체의 절연 피복 역할을 함으로써, 전력 케이블은 대응하는 인터페이스 상에 장착되어 전기 신호를 전송할 수 있다. 종래 기술에서는, 먼저 외피를 벗겨내어 전력 케이블을 형성하도록 도체를 감싸는 절연 피복을 분리하고 광섬유 케이블을 형성하도록 광섬유를 감싸는 재킷을 분리하는 것을 필요로 하며, 벗겨진 외피는 사용되지 않는다. 종래 기술에 비해, 기능 측면에서, 광/전기 하이브리드 케이블은 여전히 분리되는 전력 케이블 및 광섬유 케이블 형성할 수 있으므로, 전력 케이블은 광/전기 송신 장치에 접속된 한 단부와 광/전기 수신 장치에 접속된 다른 단부를 가지고, 광섬유 케이블은 광/전기 송신 장치에 접속된 한 단부와 광/전기 수신 장치에 접속된 다른 단부를 갖는다. 구조 측면에서, 도체를 감싸는 절연 피복과 광섬유를 감싸는 재킷을 따로 배치할 필요가 없고, 절연 기능과 특정 강도를 갖는 외피에 의해 도체 및 광섬유를 감싸서 광/전기 하이브리드 케이블의 구조를 단순화한다. 치수 측면에서, 도체를 감싸도록 구성된 외피의 반경 치수가 종래 기술의 절연 피복의 반경 치수와 동일하다는 전제 하에, 광/전기 하이브리드 케이블은 광/전기 하이브리드 케이블의 단면적을 현저히 감소시킨다. 광/전기 하이브리드 케이블이 실내 광통신 시스템에 적용될 때, 실내 광통신 시스템은 부설 공간을 줄이기 위해 광/전기 하이브리드 케이블의 상대적으로 큰 부설 밀도를 필요로 하기 때문에, 광/전기 하이브리드 케이블을 사용하면 광/전기 하이브리드 케이블이 차지하는 부설 공간이 감소되고 부설 밀도가 증가되어 광통신 시스템의 커버리지를 향상시킬 수 있다.
제2 측면의 가능한 구현에서, 광/전기 송신 장치는 전기 에너지를 출력하도록 구성되고, 광/전기 수신 장치는 전기 에너지를 소비하도록 구성된다.
도 1은 종래 기술의 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 광통신 시스템의 구성의 개략도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 외피의 단면의 둥근 직사각형과 원형 사이를 비교한 개략도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 사용 상태의 도면이다.
도 10은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 11은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 12는 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 13은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 14는 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 15는 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 16은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 17은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 18은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 19는 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 20은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 21은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 22는 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
도 23은 본 출원의 실시예에 따른 광/전기 하이브리드 케이블의 구조의 개략도이다.
본 출원의 실시예는 광/전기 하이브리드 케이블 및 광통신 시스템에 관한 것이다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 광/전기 하이브리드 케이블 및 광통신 시스템에 대해 상세히 설명한다.
본 출원의 실시예는 광통신 시스템을 제공한다. 도 2를 참조하면, 광통신 시스템은 광/전기 송신 장치(1) 및 광/전기 수신 장치(2)를 포함한다. 광/전기 송신 장치(1)는 전기 신호 및 광 신호를 출력하도록 구성된다. 광/전기 수신 장치(2)는 전기 신호 및 광 신호를 수신하도록 구성된다. 광/전기 송신 장치(1)와 광/전기 수신 장치(2)는 광/전기 하이브리드 케이블(3)을 사용하여 접속된다. 광/전기 하이브리드 케이블(3)의 전력 케이블은 전기 송신 장치(1)의 전력 인터페이스에 접속된 한 단부 및 광/전기 수신 장치(2)의 전력 인터페이스에 접속된 다른 단부를 갖는다. 광/전기 하이브리드 케이블(3)의 광섬유 케이블은 전기 송신 장치(1)의 광 신호 인터페이스에 접속된 한 단부 및 광/전기 수신 장치(2)의 광 신호 인터페이스에 접속된 다른 단부를 갖는다. 광 신호 및 전기 신호의 전송은 광/전기 하이브리드 케이블을 사용하여 구현된다.
광/전기 송신 장치(1)는 또한 전기 에너지를 출력할 수 있고, 광/전기 수신 장치(2)는 전기 에너지를 소비할 수 있다.
광/전기 하이브리드 케이블의 단면적을 줄이기 위해, 본 출원의 실시예는 광/전기 하이브리드 케이블을 제공한다. 도 3을 참조하면, 광/전기 하이브리드 케이블(3)은 선형 도체(31), 광섬유(321), 및 외피(33)를 포함한다. 외피(33)는 도체(31) 및 광섬유(321)의 외부를 단단히 감싸고, 도체(31)와 광 케이블(321)은 나란히 배치된다.
또한, 도체(31)와 광섬유(321)가 나란히 배치된다는 것은 도체(31)와 광섬유(321)가 평행한 것만을 의미하는 것이 아니라, 도체(31)와 광섬유(321)가 평행하거나 또는 거의 평행한 것을 의미한다.
본 실시예에서 제공되는 광/전기 하이브리드 케이블(3)을 사용하는 방법은 다음과 같다: 외피(33)를 벗겨내어 도체(31) 주위의 외피(33)와 광섬유(321) 주위의 외피(33)가 분리되고, 광섬유(321)와 광섬유(321)를 둘러싼 외피(33)는 광섬유 케이블을 형성하고, 도체(31)와 도체(31)를 둘러싼 외피(33)는 전력 케이블을 형성한다. 대안적으로, 도체(31)의 외부에 있는 외피(33)의 무결성을 보장하도록 외피(33)를 광섬유(321)에 가까운 위치에서 벗겨내어 광섬유(321)가 분리되어 광섬유 케이블(32)을 형성하고, 도체(31)와 도체(31) 주위의 외피(33)는 전력 케이블을 형성한다. 따라서, 광/전기 하이브리드 케이블에서, 절연성 및 특정 강도를 갖는 외피(33)는 도체(31)의 외부와 광섬유(321)의 재킷 상의 절연 피복 역할을 하는데, 이는 종래 기술과 비교할 때 도체(31)의 외부 및 광섬유 외부의 재킷을 감싸는 절연 층을 생략한다. 이 실시예에서 제공되는 광/전기 하이브리드 케이블에서는, 광섬유 케이블과 전력 케이블을 분리하고 광섬유 케이블과 전력 케이블의 강도를 보장한다는 전제 하에, 구조가 단순화되고, 그에 따라 제조공정도 단순화되며, 케이블 조립이 더 편리해진다. 단순화된 구조로 인해, 무게가 감소되는데, 이는 광/전기 하이브리드 케이블의 부설의 편의성을 향상시킨다.
광/전기 하이브리드 케이블의 단순화된 구조로 인해, 도체를 감싸도록 구성된 외피의 반경 치수가 종래 기술의 절연 피복의 반경 치수 및 재킷의 반경 치수와 동일하다는 전제 하에, 즉, 최종 전력 케이블 치수 및 광섬유 케이블 치수를 보장한다는 전제 하에, 전체 광/전기 하이브리드 케이블의 단면적을 상응하게 감소시킨다. 이와 같이, 광/전기 하이브리드 케이블이 차지하는 부설 공간이 감소되고, 부설 밀도가 증가되며, 광통신 시스템의 신호 커버리지가 향상된다. 또한, 광/전기 하이브리드 케이블의 단면적이 감소되기 때문에, 광/전기 하이브리드 케이블의 고정된 길이 치수를 전제로, 권선에 의해 획득되는 케이블 코일의 직경이 감소되고, 케이블 코일이 차지하는 공간이 감소된다.
본 출원에서 단면은 도체의 연장 방향에 수직인 면 또는 광섬유의 연장 방향에 수직인 면을 지칭한다는 점에 유의해야 한다.
외피(33)가 절연 기능과 특정 강도를 모두 갖는 것을 보장하기 위해, 외피(33)는 (20℃의 시험 온도에서) 1×1012Ω·m 이상의 체적 저항률, 20MV/m 이상의 절연 내력, 및 70℃ 내지 200℃의 온도 저항성 범위를 갖는다. 선택적으로, 온도 저항성 범위는 70℃ 내지 105℃이다. 일부 구현에서, 외피(33)는 폴리염화비닐, 불소수지, 또는 저연 무할로겐으로 구성될 수 있다.
도체는 어닐링된 무산소 구리, 알루미늄 합금, 구리 피복 강철, 구리 합금, 또는 다른 금속 도체 재료이다.
광섬유의 반경 방향으로, 본 출원의 이 실시예의 광섬유(321)는 내부에서 외부로 순차적으로 배열된 광섬유 코어, 피복 및 코팅을 포함한다. 광섬유 코어는 광 신호의 전송을 완성한다. 피복은 광섬유 코어의 굴절률과 상이한 굴절률을 가지는데, 이는 전송을 위한 광섬유 코어 내의 광 신호를 감싸고 광섬유 코어를 보호하는 기능을 한다. 코팅은 광섬유 코어 및 피복의 보호 구조 역할을 한다.
형성된 광섬유 케이블의 강도를 추가로 보장하기 위해, 도 4를 참조하면, 광섬유(321)의 외부는 버퍼(322)에 의해 감싸지고, 버퍼(322)는 광섬유(321)의 2차 보호 구조 역할을 하여(코팅은 1차 보호 구조 역할을 함) 광섬유(321)의 강도를 향상시킨다. 본 출원에서는, 선택적으로, 광섬유(321)의 외부는 버퍼(322)에 의해 감싸진다.
버퍼(322)는 높은 기계적 강도 및 높은 온도 저항성을 가지며, 예를 들어, 나일론, 폴리우레탄, 불소수지로 이루어질 수 있다.
광/전기 하이브리드 케이블의 서비스 성능을 보장한다는 전제 하에, 광/전기 하이브리드 케이블의 단면의 치수를 더욱 감소시키기 위해, 도 3을 참조하면, 외피(33)의 단면은 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형이다. 직각 직사각형은 네 꼭짓점 모서리가 직각인 직사각형을 말하며, 둥근 직사각형은 네 꼭지점 모서리가 둥근 직사각형을 나타낸다.
단면이 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형인 광/전기 하이브리드 케이블과 단면이 원형인 광/전기 하이브리드 케이블의 비교는 도 6을 참조한다. 광/전기 하이브리드 케이블에 의해 형성된 전력 케이블을 반경 R인 인터페이스에 연결해야 할 때, 광/전기 하이브리드 케이블의 단면이 원형 단면(Q1)이면, 반경 R인 전력 케이블이 형성될 수 있는 것을 보장하고 광섬유를 위한 장착 공간을 확보하기 위해, 원형 단면 Q1의 반경은 2R, 즉, 직경은 4R이다. 이 경우, 외피의 원형 단면 Q1의 면적은 4πR2이다. 광/전기 하이브리드 케이블의 단면이 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형(Q2)일 때, 마찬가지로 반경 R인 전력 케이블이 형성될 수 있는 것을 보장하고 광섬유를 위한 장착 공간을 확보하기 위해, 직사각형의 한 측면의 길이는 4R이고 다른 측면의 길이는 2R에 불과한데, 이는 최종적으로 반경이 R인 전력 케이블이 형성되는 것이 보장되면 족하기 때문이다. 이 경우, 외피의 단면적은 8R2이다. 데이터 4πR2와 8R2를 비교하면, 단면이 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형인 광/전기 하이브리드 케이블은 단면이 원형인 광/전기 하이브리드 케이블보다 더 작은 단면적을 가짐을 알 수 있다. 따라서, 본 출원에서는 단면이 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형인 광/전기 하이브리드 케이블이 선택된다. 이하에서 설명되는 모든 광/전기 하이브리드 케이블(3)은 외피(33)의 단면이 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형인 광/전기 하이브리드 케이블이다.
도체(31)와 광섬유(321)를 배치하는 방식은 복수의 경우가 있다. 예를 들어, 도체(31)의 단면 중심과 광섬유(321)의 중심 사이의 접속 라인은 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형의 대각선과 일치한다. 다른 예로, 도체(31)의 단면 중심과 광섬유(321)의 중심 사이의 접속 라인은 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형의 대향 측면들의 두 세트 중 한 세트와 평행하다.
구현하는 동안, 광/전기 하이브리드 케이블의 전력 케이블은 일반적으로 양극 전력 케이블 및 음극 전력 케이블을 필요로 한다. 이 요건을 충족하기 위해 도 7을 참조하면, 광/전기 하이브리드 케이블(3)의 도체는 제1 도체(311) 및 제2 도체(312)를 포함한다. 이 경우, 사용 동안, 제1 도체(311)와 제1 도체(311) 주위의 외피(33)는 양극 전력 케이블을 형성하고, 제2 도체(312) 및 제2 도체(312) 주위의 외피(33)는 음극 전력 케이블을 형성한다. 이러한 방식으로, 양극 전력 케이블과 음극 전력 케이블에 대한 사용 요건을 충족시킬 수 있다.
일부 구현에서, 도 7을 참조하면, 광섬유(321)는 제1 도체(311)와 제2 도체(312) 사이에 배치된다. 이는, 광섬유(321)가 제1 도체(311)와 제2 도체(312) 사이에 배치될 때, 특정 구현 동안, 외피(33)가 제 1 도체(311)와 광섬유(321) 사이의 위치에서 분리되고 제 2 도체(312)와 광섬유(321) 사이의 위치에서 분리되어, 제 1 도체(311)와 제 1 도체(311) 주위의 외피(33)가 양극 전력 케이블을 형성할 수 있고, 제2 도체(312)와 제2 도체(312) 주위의 외피(33)가 음극 전력 케이블을 형성할 수 있고, 광섬유(321)와 광섬유(321) 주위의 외피(33)는 광섬유 케이블을 형성하기 때문이다.
일부 구현에서, 도 10을 참조하면, 복수의 광섬유가 존재하여 복수의 광섬유 케이블(32)이 형성될 수 있다. 복수의 광섬유는 멀티 코어 광학 유닛을 형성하도록 배열되므로, 광 신호가 복수의 수신단으로 전송됨으로써 적용 범위를 확장할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 외피(33)의 단면은 서로 반대편에 있는 제1 측면과 제2 측면을 가지며, 모든 광섬유의 단면 중심, 제1 도체(311)의 단면 중심, 및 제2 도체(312)의 단면 중심은 제1 직선 상에 위치하고, 제1 직선은 제1 측면 및 제2 측면 모두에 수직이다. 이 설계는 다음과 같은 장점을 갖는다: 제1 도체(311), 제2 도체(312), 및 복수의 광섬유는 제1 측면 및 제2 측면에 수직인 제1 직선 상에 배열되어, 외피(33)의 단면의 제1 방향(길이 방향, 즉, 제1 직선이 위치한 방향)의 치수가 증가되는 것만 필요하고, 제2 방향(폭 방향)의 치수는 변경되지 않고 유지되며, 형성된 광/전기 하이브리드 케이블은 평평한 구조를 갖는다. 외피의 단면의 길이 방향 치수 및 폭 방향 치수가 증가되는 것에 비해, 본 출원의 이 실시예에서 제공되는 광/전기 하이브리드 케이블은 한 방향(길이 방향이 위치하는 부설 방향)에서 점유되는 부설 공간만을 증가시키고 다른 방향(폭 방향이 위치하는 부설 방향)에서 점유되는 부설 공간이 변경되지 않고 유지되는 것을 보장함으로써, 폭 방향이 위치하는 부설 방향으로 부설되는 광/전기 하이브리드 케이블의 양을 보장한다. 평면 구조를 갖는 광/전기 하이브리드 케이블이 케이블 코일로 감기면, 케이블 코일의 직경도 감소된다.
외피의 중심 부근에서 최종적으로 형성된 전력 케이블의 도체가 인터페이스에 원활하게 접속되게 하기 위헤, 제1 직선은 제1 측면의 중점 및 제2 측면의 중점을 통과한다. 즉, 도체의 단면의 중심은 제1 측면의 중점과 제2 측면의 중점 사이의 접속 라인 상에 위치하며, 광섬유의 단면의 중심도 제1 측면의 중점과 제2 측면의 중점 사이의 접속 라인 상에 위치한다. 이것은 최종적으로 형성된 전력 케이블의 도체의 중심과 외피의 외부 가장자리 사이의 거리가 균일한 치수를 갖는 것을 보장할 수 있으며, 전력 케이블이 구체적으로 연결될 때 사용자가 전력 케이블을 인터페이스에 원할하게 연결함으로써 사용자 경험을 개선할 수 있다.
사용자 경험을 더욱 개선하기 위해, 외피는 스트립 도구 없이 벗겨진다. 도 5를 참조하면, 외피(33) 상에 스트립 구조(34)가 배치되고, 스트립 구조(34)는 외피(33)를 벗기도록 구성된다. 스트립 구조(34)가 광/전기 하이브리드 케이블(3) 상에 형성됨으로써 사용자는 외피(33)를 편리하게 벗길 수 있다.
일부 구현에서, 광섬유(321)의 외부가 버퍼(322)에 의해 감싸지지 않은 경우, 도 7 및 도 11을 참조하면, 광섬유와 도체 사이의 위치에서 외피(33) 상에 스트립 구조(341 및 342, 343 및 344)가 배치된다. 예를 들어, 도체가 제1 도체(311) 및 제2 도체(312)를 포함하는 경우, 제1 도체(311)와 광섬유(321) 사이의 위치에서 외피(33) 상에 스트립 구조가 배치되고, 제2 도체(312)와 광섬유(321) 사이의 위치에서 외피(33) 상에 스트립 구조가 배치된다. 이 설계는 다음과 같은 이점을 갖는다: 외피(33)가 벗겨진 후, 제1 도체(311)의 외부를 감싸는 외피(33), 제2 도체(312)의 외부를 감싸는 외피(33), 광섬유(321)의 외부를 감싸는 외피는 모두 직사각형 구조이므로 대응하는 인터페이스에 원활하게 연결될 수 있다.
일부 다른 구현에서, 광섬유(321)의 외부가 버퍼(322)에 의해 감싸질 때, 스트립 구조(34)는 버퍼(322)에 가까운 위치에서 외피(33) 상에 배치된다. 외피는 광섬유(321)가 배치되는 버퍼(322)를 외피(33)로부터 끄집어내기 위해 스트립 구조를 사용하여 벗겨진다. 광섬유(321)와 버퍼(322)는 광섬유 케이블을 형성한다.
광섬유(321)의 외부가 버퍼(322)에 의해 감싸지는 경우, 스트립 구조는 복수의 배치 방식을 갖는다. 예를 들어, 도 8 및 도 12를 참조하면, 하나의 광섬유(321)가 존재하고, 버퍼(322)와 가까운 위치에서 외피(33) 상에 스트립 구조가 배치된다. 스트립 구조는 버퍼(322)에 가까운 위치에만 배치되므로, 광섬유(321)를 감싸는 버퍼(322)를 외피(33)로부터 쉽게 끄집어내어 광섬유 케이블을 형성할 수 있고, 제1 도체(311) 주위의 외피도 제2 도체(312) 주위의 외피(33)와 분리되어 두 개의 전력 케이블을 형성한다(도 9 참조). 다른 예로, 도 10 및 도 13을 참조하면, 복수의 광섬유가 존재하고, 각 광섬유의 외부는 버퍼에 의해 감싸지며, 복수의 버퍼 중 제1 도체(311)에 가까운 한 버퍼는 시작 버퍼이고, 복수의 버퍼 중 제2 도체(312)에 가까운 한 버퍼는 종료 버퍼이고, 스트립 구조는 시작 버퍼에 가까운 위치에서 외피(33) 상에 배치되고, 스트립 구조는 종료 버퍼에 가까운 위치에서 외피(33) 상에 배치된다. 즉, 복수의 광섬유가 존재할 때, 시작 버퍼에 가까운 위치에만 외피 상에 스트립 구조가 배치되는 경우, 광섬유가 내부에 배치되어 있는 버퍼를 모두 벗겨내기가 쉽지 않을 수 있다. 광섬유가 내부에 배치되어 있는 버퍼를 모두 벗겨내기 위해, 시작 버퍼에 가까운 위치에서 외피 상에 스트립 구조가 배치되고 종료 버퍼에 가까운 위치에서 외피 상에 스트립 구조가 배치된다. 이는 광섬유가 배치되어 있는 버퍼를 모두 벗겨내는데 도움이 되며, 시작 버퍼에 가까운 위치에서만 외피 상에 스트립 구조가 배치될 때 제2 도체를 감싸도록 구성된 외피의 큰 치수를 방지할 수 있고, 이에 의해 제2 도체에 의해 형성된 전력 케이블이 인터페이스에 원활하게 연결될 수 없거나 심지어 아예 연결될 수 없는 경우를 회피한다.
스트립 구조(34)는 복수의 구조를 갖는다. 일부 구현에서, 도 7, 도 8 및 도 10을 참조하면, 스트립 구조(34)는 스트립 노치(341, 342)를 포함한다. 스트립 노치는 외피(33)의 외부 표면 상에 배치되고, 스트립 노치의 연장 방향은 광섬유의 연장 방향과 일치한다. 스트립 구조로서 사용되는 스트립 노치는 구조가 간단하여 사용자가 조작하기 편리하다. 일부 다른 구현에서, 도 11, 도 12 및 도 13을 참조하면, 스트립 구조(34)는 립코드(343, 344)를 포함하고, 립코드는 외피(33) 내에 배치되고, 립코드의 연장 방향은 광섬유의 연장 방향과 일치한다. 외피(33) 내에 배치된 립코드는 구조가 간단하여 조작이 편리하다. 특히, 외피(33)의 외부 무결성이 보장되고 외피의 강도가 보장되어, 열악한 환경에서 외피(33)의 균열을 방지한다. 특정 구현 동안, 찢김을 용이하게 하기 위해 립코드는 외피의 단면 밖으로 노출되어야 한다.
스트립 노치는 복수의 구조를 갖는다. 예를 들어, 단면은 도 8에 도시된 바와 같이 삼각형 구조이다. 다른 예로, 단면은 사다리꼴 구조이다. 본 출원에서 스트립 노치의 특정 구조는 제한되지 않으며 임의의 구조가 본 출원의 보호 범위에 속한다.
외피(33)의 원활한 찢김을 보장하기 위해, 립코드의 인장 강도는 외피의 강도보다 커야 한다. 예를 들어, 립코드는 스틸 와이어, 폴리에스터 원사 또는 아라미드 원사로 구성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 스트립 노치는 제1 스트립 노치(341) 및 제2 스트립 노치(342)를 포함하고, 제1 스트립 노치(341)와 제2 스트립 노치(342)는 버퍼의 양측에 위치한다. 하나의 스트립 노치를 배치하는 것보다 반대편에 두 개의 스트립 노치를 배치함으로써 외피를 벗겨내는 것이 더 쉽다.
도 12를 참조하면, 립코드는 제1 립코드(343) 및 제2 립코드(344)를 포함하고, 제1 립코드(343) 및 제2 립코드(344)는 버퍼의 양측에 위치한다. 하나의 립코드만 배치하는 것보다 반대편에 두 개의 립코드를 배치힘으로써 외피를 벗기는 것이 더 쉽다. 립코드를 당기는 데 가해지는 힘을 줄이기 위해, 제1 립코드(343) 및 제2 립코드(344)는 버퍼에 더 가까울 수 있다.
제1 도체(311)와 제2 도체(312)의 전기적 극성의 식별을 용이하게 하기 위해, 외피(33) 상에 전극 식별 구조가 배치되고, 전극 식별 구조는 제1 도체와 제2 도체의 전기적 극성을 구별하도록 구성된다. 전력 케이블에의 접속 동안, 형성된 2개의 전력 케이블 중 어떤 것이 양극 전력 케이블이고 어떤 것이 음극 전력 케이블인지를 사용자가 쉽게 구별할 수 있도록, 외피 상에 전극 식별 구조가 배치되어 사용자에게 편의성을 제공한다.
전극 식별 구조는 복수의 구현 가능한 구조를 갖는다. 일부 구현에서, 도 8을 참조하면, 전극 식별 구조는 서로 다른 컬러의 양극 컬러 스트립(351) 및 음극 컬러 스트립(352)를 포함하며, 양극 컬러 스트립(351) 및 음극 컬러 스트립(352)은 모두 외피(33) 내에 배치된다. 양극 컬러 스트립(351)은 제1 도체(311)에 가깝고, 양극 컬러 스트립(351)의 연장 방향은 제1 도체(311)의 연장 방향과 일치한다. 음극 컬러 스트립(352)은 제2 도체(312)에 가깝고, 음극 컬러 스트립(352)의 연장 방향은 제2 도체(312)의 연장 방향과 일치한다. 양극 컬러 스트립과 음극 컬러 스트립 모두가 외피 내에 배치되기 때문에, 양극 컬러 스트립 및 음극 컬러 스트립이 쉽게 손상되지 않는 것이 보장된다. 일부 다른 구현에서, 전극 식별 구조는 제1 홈 및 제2 홈을 포함하고, 제1 홈 및 제2 홈은 모두 외피 내에 배치되고, 제1 홈 및 제2 홈은 상이한 구조를 갖는다. 제1 홈은 제1 도체에 가깝고, 제1 홈의 연장 방향은 제1 도체의 연장 방향과 일치한다. 제2 홈은 제2 도체에 가깝고, 제2 홈의 연장 방향은 제2 도체의 연장 방향과 일치한다. 예를 들어, 제1 홈의 단면은 삼각형이고, 제2 홈의 단면은 직사각형이다. 물론, 전극 식별 구조는 대안적으로 본 명세서에서 완전하게 설명되지 않는 다른 구조일 수 있으며, 임의의 구조가 본 출원의 보호 범위 내에 속한다.
광/전기 하이브리드 케이블(3)은 예를 들어 랙의 장착 홈에 부설되거나 천장에 매달리는 것과 같은 많은 응용 시나리오를 갖는다. 광/전기 하이브리드 케이블(3)의 매달림을 용이하게 하기 위해, 도 14 내지 도 17을 참조하면, 외피(33) 상에는 외피(33)를 매달도록 구성된 메신저 와이어(39)가 배치된다. 즉, 메신저 와이어(39)를 사용함으로써 광/전기 하이브리드 케이블의 장착 편의성이 향상될 수 있다. 일부 구현에서, 메신저 와이어(39)와 외피(33)는 일체로 형성된다. 메신저 와이어와 외피가 일체로 형성되기 때문에, 전체 광/전기 하이브리드 케이블의 강도가 향상된다. 메신저 와이어를 별도로 장착하는 것에 비해 사전 제작 및 성형이 편리해지고 가공 공정이 단순화된다.
광/전기 하이브리드 케이블의 강도를 더욱 향상시키기 위해, 도 18을 참조하면, 외피(33)의 외부는 보강 층(36)으로 감싸진다. 보강 층(36)은 외피(33)의 외부 상에 배치되어 광/전기 하이브리드 케이블(3) 전체의 강도를 향상시켜 열악한 실외 환경에 대한 적용성을 구현하고 광/전기 하이브리드 케이블의 적용 시나리오 확장시킨다.
보강 층이 절연 기능과 특정 강도를 모두 갖는 것을 보장하기 위해, 일부 구현에서, 보강 층(36)은 폴리에틸렌, 난연성 폴리에틸렌, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 저연 무할로겐 또는 기타 재료로 구성될 수 있다.
도 9 내지 도 21을 참조하면, 보강 층(33)에는 보강 부재(37)가 배치되고, 보강 부재(37)의 연장 방향은 광섬유의 연장 방향 또는 도체의 연장 방향과 일치한다. 보강 층(36)에 보강 부재(37)가 배치됨으로써, 보강 부재는 보강 기능을 수행하고 광/전기 하이브리드 케이블의 강도는 더욱 향상된다.
도 20을 참조하면, 보강 층(36)과 외피(33) 사이에 필러(38)가 배치된다. 필러(38)를 사용함으로써 전체 광/전기 하이브리드 케이블의 강도는 또한 향상될 수 있다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 보강 층(36)의 단면은 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형이다. 도 20 및 도 21을 참조하면, 보강 층의 단면은 원형이다.
보강 층(36)이 외부에 배치되어 있는 광/전기 하이브리드 케이블의 매달림을 용이하게 하기 위해, 도 22 및 도 23을 참조하면, 외피(33) 상의 보강 층(36) 상에 보강 층(36)을 매달도록 구성된 메신저 와이어(39)가 배치된다. 메신저 와이어(39)와 보강 층(36)은 일체로 형성될 수 있다.
본 명세서의 설명에서, 특정 특징, 구조, 재료, 또는 특성은 임의의 하나 이상의 실시예 또는 예에서 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
전술한 설명은 단지 본 발명의 특정 실시예일 뿐이며, 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 발명에 개시된 기술적 범위 내에서 당업자에 의해 용이하게 파악된 변형 또는 대체는 본 발명의 보호 범위에 속할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위의 보호 범위의 지배를 받을 것이다.

Claims (20)

  1. 광/전기 하이브리드 케이블로서,
    선형 도체와,
    광섬유와,
    외피(outer sheath)를 포함하되,
    상기 외피는 상기 도체 및 상기 광섬유의 외부를 단단히 감싸고, 상기 도체와 상기 광섬유는 나란히 배치되는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외피는 1×1012Ω·m 이상의 체적 저항률(volume resistivity), 20MV/m 이상의 절연 내력(dielectric strength), 70℃ 내지 200℃의 온도 저항성 범위를 갖는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외피는 폴리염화비닐, 불소수지 또는 저연 무할로겐으로 이루어지는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외피의 단면은 직각 직사각형 또는 둥근 직사각형인,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 도체는 제1 도체 및 제2 도체를 포함하고, 상기 광섬유는 상기 제1 도체와 상기 제2 도체 사이에 배치되는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 외피 상에 스트립 구조가 배치되고, 상기 스트립 구조는 상기 제1 도체와 상기 광섬유 사이의 위치 및 상기 제2 도체와 상기 광섬유 사이의 위치에서 상기 외피 상에 배치되고, 상기 스트립 구조는, 상기 제1 도체 주위의 외피, 상기 광섬유 주위의 외피, 및 상기 제2 도체 주위의 외피가 분리되도록 상기 외피를 벗겨내도록 구성되는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 광섬유의 외부는 버퍼에 의해 감싸지는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외피 상에는 스트립 구조가 배치되고, 상기 스트립 구조는 상기 광섬유가 내부에 배치되어 있는 상기 버퍼를 상기 외피로부터 끄집어내기 위해 상기 외피를 벗겨내도록 구성되는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  9. 제8항에 있어서,
    하나의 광섬유가 존재하고, 상기 스트립 구조는 상기 버퍼와 가까운 위치에서 상기 외피 상에 배치되는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  10. 제8항에 있어서,
    복수의 광섬유가 존재하고, 각 광섬유의 외부는 버퍼에 의해 감싸지고, 복수의 버퍼 중 상기 제1 도체에 가까운 하나의 버퍼는 시작 버퍼이고, 상기 복수의 버퍼 중 상기 제2 도체에 가까운 하나의 버퍼는 종료 버퍼이며, 상기 스트립 구조는 상기 시작 버퍼에 가까운 위치에서 상기 외피 상에 배치되고, 상기 스트립 구조는 상기 종료 버퍼에 가까운 위치에서 상기 외피 상에 배치되는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스트립 구조는 스트립 노치(stripping notch)를 포함하고,
    상기 스트립 노치는 상기 외피의 외부 표면 상에 배치되고, 상기 스트립 노치의 연장 방향은 상기 광섬유의 연장 방향과 일치하는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스트립 노치는 제1 스트립 노치 및 제2 스트립 노치를 포함하고, 상기 제1 스트립 노치와 상기 제2 스트립 노치는 상기 버퍼의 양측 상에 위치하는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  13. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스트립 구조는 립코드(ripcord)를 포함하고,
    상기 립코드는 상기 외피 내에 배치되고, 상기 립코드의 연장 방향은 상기 광섬유의 연장 방향과 일치하는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 립코드는 제1 립코드 및 제2 립코드를 포함하고, 상기 제1 립코드와 상기 제2 립코드는 상기 버퍼의 양측 상에 위치하는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  15. 제5항 내지 제8항 및 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 광섬유가 존재하고, 상기 광섬유 모두의 단면 중심, 상기 제1 도체의 단면 중심, 및 상기 제2 도체의 단면 중심은 제1 직선 상에 위치하고, 상기 외피의 단면은 서로 반대편에 있는 제1 측면 및 제2 측면을 갖고, 상기 제1 직선은 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 모두에 수직인,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  16. 제5항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외피 상에는 전극 식별 구조가 배치되고, 상기 전극 식별 구조는 상기 제1 도체와 상기 제2 도체의 전기적 극성을 구별하도록 구성되는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외피를 매달기 위해 사용되는 메신저 와이어(messenger wire)가 상기 외피 상에 배치되고, 상기 메신저 와이어와 상기 외피는 일체로 형성되는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외피의 외부는 보강 층에 의해 감싸지는,
    광/전기 하이브리드 케이블.
  19. 광통신 시스템으로서,
    전기 신호 및 광 신호를 출력하도록 구성되는 광/전기 송신 장치와,
    상기 전기 신호 및 상기 광 신호를 수신하도록 구성되는 광/전기 수신 장치를 포함하되,
    상기 광/전기 송신 장치와 상기 광/전기 수신 장치는 광/전기 하이브리드 케이블을 사용하여 접속되고, 상기 광/전기 하이브리드 케이블은 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 광/전기 하이브리드 케이블인,
    광통신 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 광/전기 송신 장치는 전기 에너지를 출력하도록 구성되고, 상기 광/전기 수신 장치는 상기 전기 에너지를 소비하도록 구성되는,
    광통신 시스템.
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