淺談高檔住宅小區(qū)FTTH布線設(shè)計

文｜遼寧省建筑設(shè)計研究院 陳紫光 趙博宇

近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，視頻業(yè)務(wù)的迅猛提升，在線視頻的點播已經(jīng)對傳統(tǒng)電視行業(yè)形成了沖擊，現(xiàn)有的ADSL技術(shù)難以滿足高帶寬的需要，于是對互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提出了新的要求。

目前，住宅小區(qū)主要寬帶接入方式采用FTTB，即光纖到住宅，是一種基于優(yōu)化光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶接入方式，采用光纖到樓，網(wǎng)線入戶的方式實現(xiàn)用戶的寬帶接入。FTTB方式的優(yōu)點在于：每戶可獨享雙向均衡10M帶寬，完全可以滿足用戶對寬帶的需求。但是就目前來看，F(xiàn)TTB技術(shù)需要大量銅纜敷設(shè)于配線架與用戶之間，施工中面臨布線較為繁瑣、信號衰減、干擾等問題。針對目前國家工信部提出的三網(wǎng)融合，F(xiàn)TTB在技術(shù)實現(xiàn)的層面上也顯得捉襟見肘。

接入技術(shù)在多次更新?lián)Q代后，能提供更大的帶寬，同時也增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)格式、速率、波長和協(xié)議的透明性，降低了對環(huán)境和供電條件的要求，簡化了網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和安裝，并且降低了其安裝成本。

無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)是目前實現(xiàn)FTTH的最主要的技術(shù)方式，PON系統(tǒng)組成包括FTTH光線路終端（OLT）、分配網(wǎng)（DN）、FTTH光網(wǎng)絡(luò)終端（ONU/ONT）三大部分。

PON技術(shù)采用了點到多點的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，OLT發(fā)出的下行光信號通過一根光纖經(jīng)由無源光分路器分路廣播給各ONU/ONT，xPON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。目前，已經(jīng)在網(wǎng)上應(yīng)用或處于實驗階段的PON技術(shù)有多種，不同的數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)和物理層PON技術(shù)結(jié)合形成了不同的PON技術(shù)，例如ATM+PON形成了APON，Ethernet+PON形成了EPON，ATM/GEM+PON形成了GPON，這是各種PON技術(shù)之間的最大區(qū)別。但無論對哪一種P0N技術(shù)而言，均具有以下技術(shù)優(yōu)勢：

（1）DN由無源光器件組成，OLT和ONU/ONT之間沒有昂貴的有源電子設(shè)備。

（2）可以靈活地組成樹型、星型、總線型等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹型，為各ONU/ONT共享OLT和ODN之間的光纖，可以大大節(jié)省光纖資源。

（3）上下行可以采用不同的方式，上行采用TDM方式，下行采用TDMA方式。

（4）上下行傳輸方式可以是單纖雙向或雙纖雙向兩種，在實現(xiàn)過程中，運營商可以依據(jù)自身光纖資源情況靈活選用。

（5）在采用單纖雙向方式的PON系統(tǒng)中，上下行可以采用不同的波長，下行使用1490nm波長，上行使用1310nm波長，如果提供CATV業(yè)務(wù)則使用1550nm波長，便于業(yè)務(wù)的管理。

（6）業(yè)務(wù)透明性好，理論上可適用于任何制式和速率的信號。由于在接入層的傳送過程中不經(jīng)過光電信號的轉(zhuǎn)換，不受傳輸速率的限制，接入帶寬可以無限大。

PON的主要缺點是一次性投入成本較高。其主要原因是局端光線路終端OLT昂貴，光纖和分路器等無源基礎(chǔ)設(shè)施又必須一次到位，這樣當(dāng)用戶數(shù)較少或用戶分布超過某一限定距離時，單用戶成本很高。另外，其樹型分支拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用戶不具備保護(hù)功能或保護(hù)功能成本較高，對用戶的大規(guī)模發(fā)展也帶來一些影響。盡管PON技術(shù)尚存在一些不足，但從國內(nèi)FTTH的實現(xiàn)方式及經(jīng)驗看，無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)是目前實現(xiàn)FTTH的主要技術(shù)方式，尤其是EPON技術(shù)更被視為實現(xiàn)FTTH的最理想技術(shù)方案。

在了解了FTTH的概念和組成形式以后，筆者結(jié)合實際工程來介紹一下FTTH在實際工程中的布線應(yīng)用。在某市的高檔住宅的弱電設(shè)計中，甲方明確提出了FTTH方式的寬帶接入，下面筆者著重介紹一下該小區(qū)的布線設(shè)計。

該小區(qū)的工程概況：由10棟高層建筑組成，最高33層，每棟高層一梯兩戶，每戶的面積最小為70m2，最大面積為155m2，對于該住戶比較密集的小區(qū)采用FTTH方式是最合適的，即光纖直接入戶，可開展語音+數(shù)據(jù)+IPTV業(yè)務(wù)，初步實現(xiàn)三網(wǎng)合一。

數(shù)據(jù)語音我們采用分層分光的模式進(jìn)行設(shè)計，在地下弱電間設(shè)置總光纖分配箱，使用冷接或者熱熔將分支光纜中的芯數(shù)分配到各個樓層光分路器箱。光分路器箱使用光分路器進(jìn)行分光，使用冷接或者熱熔將各用戶皮線進(jìn)行分離，最后我們采用皮線光纜送至各住戶家庭綜合接入箱的ONU單元中。

圖1 xPON拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在針對甲方的設(shè)計要求，我們在ONU單元的配置上，將保證每個用戶擁有3個網(wǎng)絡(luò)接口、4個電話接口。接口均采用放射式連接，便于管理維護(hù)。

每八層設(shè)置一個光分路器箱，在管井內(nèi)敷設(shè)，利用箱內(nèi)的光分路器將主干光纖分成16路，分配至每戶ONU單元。光分路器箱大小為500（高）×500（寬）×120（深），明裝在管井墻上，相對于FTTB方案，在管井中減少了網(wǎng)路布線箱、電話分線箱等設(shè)備，極大地釋放了高層電氣管井中的空間，更有利于其他電氣設(shè)備的布置與擺放，使得設(shè)備能更好地散熱，有效地減小了電氣火災(zāi)發(fā)生的隱患。

在線路設(shè)計上由光分路器箱到每戶終端的ONU中采用皮線光纜進(jìn)行連接，在樓板中我們可以預(yù)埋管徑為20mm的PVC管作為入戶管線，相對FTTB方案，此方案大大減少了樓板管線大量交叉帶來的困難，同時也降低了施工成本。語音的主干線路也由光纖取代大對數(shù)電纜，垂直干線的線槽尺寸也相應(yīng)減少。

FTTH作為一項新的技術(shù)，目前還面臨著多項挑戰(zhàn)，建設(shè)成本、政策制約等因素嚴(yán)重阻礙了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。建設(shè)成本較高被認(rèn)為是影響FTTH大規(guī)模商用的一大因素，但是從技術(shù)層面的角度來看，光纖到戶不僅能提供更大的通信帶寬，并且能保證多個運營商通過一根光纖平等接入到戶，這既可以讓用戶擁有真正自主選擇網(wǎng)絡(luò)運營商的權(quán)力，也可以避免重復(fù)建設(shè)所造成的資源浪費。因此，發(fā)展光纖到戶已是大勢所趨。