光纖到桌面（FTTD）解決方案

文｜西蒙電氣（中國(guó)）有限公司

2010年1月13日，國(guó)務(wù)院會(huì)議正式?jīng)Q定推進(jìn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合。工信部聯(lián)合六部委印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的意見(jiàn)》，提出到2011年，光纖寬帶端口超過(guò)8000萬(wàn)，網(wǎng)絡(luò)速度接入能力達(dá)到城市用戶平均為8Mbps以上，農(nóng)村用戶為2Mbps 以上，商業(yè)樓宇用戶基本實(shí)現(xiàn)100Mbps以上。3年內(nèi)光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資超過(guò)1500億元，新增寬帶用戶超過(guò)5000萬(wàn)。同時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)公司明確提出智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，首批電力光纖到戶試點(diǎn)小區(qū)在沈陽(yáng)開(kāi)工建設(shè)。中國(guó)電信也宣布，從2010年1月1日起全面向上海居民家庭用戶普及光纖接入。到2015年，上海將在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)全面光纖入戶，平均網(wǎng)絡(luò)速度達(dá)到50Mbps。

由于國(guó)家重大政策的扶持，三網(wǎng)融合、智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等一批國(guó)家戰(zhàn)略層面項(xiàng)目的推動(dòng)，激活了布線、光通信等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域新的發(fā)展動(dòng)力。

1 光纖的優(yōu)點(diǎn)

光纖到桌面（FTTD）是指光纖替代傳統(tǒng)的銅纜傳輸介質(zhì)直接延伸至用戶終端電腦，使用戶終端全程通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入。銅纜系統(tǒng)由于價(jià)格成本低、安裝施工簡(jiǎn)單、維護(hù)方便和支持PoE以太網(wǎng)技術(shù)等特點(diǎn)，在工作區(qū)子系統(tǒng)中仍然處于統(tǒng)治地位。但是，隨著光通信技術(shù)的發(fā)展、銅纜系統(tǒng)升級(jí)的瓶頸和應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性等，光纖的優(yōu)點(diǎn)越發(fā)明顯：

（1）光纖可支持更遠(yuǎn)距離、更高帶寬的傳輸。新一代的OM4多模光纜在850nm波長(zhǎng)提供至少4700MHz·km的有效模式帶寬以及3500MHz·km的注入模式帶寬，在1300nm波長(zhǎng)提供至少500MHz·km的注入模式帶寬，支持最長(zhǎng)550m的10Gbps串行傳輸，以及150m以上的40Gbps/100Gbps傳輸。零水峰OS2單模光纜在萬(wàn)兆的以太網(wǎng)中，最長(zhǎng)可以達(dá)到40km的傳輸，這些都是銅纜系統(tǒng)根本無(wú)法做到的。當(dāng)信息點(diǎn)傳輸距離超過(guò)了100m，選擇銅纜系統(tǒng)布線，必須要增加區(qū)域管理間，增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和布線材料，這都會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目工程成本增加，并且，還有可能增加鏈路故障點(diǎn)。但是，光纖系統(tǒng)可以很輕易的解決這個(gè)問(wèn)題。具體如表1、表2、表3所示。

表1 銅纜布線系統(tǒng)的分級(jí)與類別

表2 100M、1G以太網(wǎng)中光纖的應(yīng)用

（2）光纖是非金屬物質(zhì)，數(shù)據(jù)在光波上傳輸，可以避免外界的電磁干擾和無(wú)線電頻干擾，例如在一些特殊的布線環(huán)境：空調(diào)機(jī)房、醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備房間、機(jī)械制造工廠等；并且，纖芯之間無(wú)串?dāng)_，信號(hào)也不會(huì)對(duì)外泄露，起到了很好的保密作用，例如在一些信息要求保密的場(chǎng)所如公檢法機(jī)關(guān)、軍事行業(yè)、高科技研發(fā)單位等。

表3 10G以太網(wǎng)中光纖的應(yīng)用

（3）使用環(huán)境溫度范圍寬；通信不帶電，可用于易燃、易暴場(chǎng)所，使用安全。

（4）耐化學(xué)腐蝕，使用壽命長(zhǎng)。

（5）不同的護(hù)套材料和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可應(yīng)付惡劣的辦公環(huán)境。

（6）銅纜系統(tǒng)從Cat.5發(fā)展到Cat.6A，在結(jié)構(gòu)上增加了十字骨架、屏蔽層（甚至雙層屏蔽層），線徑變得越來(lái)越粗，這些都無(wú)形增加了銅纜的原材料成本、運(yùn)輸成本、安裝輔材成本、安裝施工成本和測(cè)試成本等。銅纜系統(tǒng)從Cat.5的四個(gè)測(cè)試參數(shù)，發(fā)展到后來(lái)十幾個(gè)，現(xiàn)在還多了個(gè)外部串?dāng)_測(cè)試參數(shù)，使得Cat.6A布線系統(tǒng)的驗(yàn)收測(cè)試更加的繁瑣和費(fèi)時(shí)。但是，光纖發(fā)展到今天，體積及重量沒(méi)有發(fā)生任何變化，測(cè)試參數(shù)一般就只有兩個(gè)：“衰減”和“長(zhǎng)度”。并且，隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，原材料成本有下降的趨勢(shì)，安裝施工也變得越來(lái)越簡(jiǎn)便。

（7）10GBase-LRM的應(yīng)用，使OM1和OM2光纜在萬(wàn)兆的以太網(wǎng)中也能達(dá)到300m的傳輸距離，大大降低了布線成本。

正是由于這些原因，光纖到桌面（FTTD）的應(yīng)用變成了未來(lái)的一種發(fā)展趨勢(shì)，有人甚至把Cat.6A系統(tǒng)作為銅纜時(shí)代的終結(jié)，光纜將是網(wǎng)絡(luò)的最終選擇。

2 光纖到桌面的應(yīng)用

光纖到桌面（FTTD）水平標(biāo)準(zhǔn)鏈路如圖1所示。

根據(jù)項(xiàng)目工程不同的帶寬需求，選擇不同的光纖系統(tǒng)。從光纖的傳輸性能和距離可分為以下幾種，如表4、表5所示。

表4 多模光纜的應(yīng)用

表5 單模光纜的應(yīng)用

由于單模光纜的終端設(shè)備非常昂貴，除非項(xiàng)目工程有特別要求，否則一般很少采用單模光纖系統(tǒng)作為光纖到桌面（FTTD）的應(yīng)用。目前，應(yīng)用較多的是OM2光纖系統(tǒng)，在千兆以太網(wǎng)系統(tǒng)里面可以支持550m的傳輸距離，基本上可以滿足樓內(nèi)任何的長(zhǎng)距離傳輸。但是，隨著網(wǎng)絡(luò)速度的高速發(fā)展，從90年代中期的10/100Mbps以太網(wǎng)，到2000年初期的1000Mbps以太網(wǎng)的普及應(yīng)用，再到現(xiàn)在10Gbps以太網(wǎng)的應(yīng)用，短短的幾年時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)速度直線增長(zhǎng)。布線系統(tǒng)一般需要滿足未來(lái)10～15年的時(shí)間應(yīng)用，所以，為了未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和升級(jí)，現(xiàn)在越來(lái)越多的客戶采用多模萬(wàn)兆OM3（50/125μm）光纖系統(tǒng)。OM3光纖系統(tǒng)在萬(wàn)兆以太網(wǎng)應(yīng)用中可以支持300m的長(zhǎng)距離傳輸。

圖1 光纖到桌面FTTD水平標(biāo)準(zhǔn)鏈路圖

目前，桌面萬(wàn)兆的樓宇布線項(xiàng)目更多的是采用Cat.6A系統(tǒng)布線，主要有兩個(gè)原因：第一，桌面RJ45以太網(wǎng)卡接口的普及使用。第二，相對(duì)來(lái)說(shuō)，銅纜價(jià)格成本要比光纖產(chǎn)品成本要低，但是，通過(guò)上面的光纖優(yōu)點(diǎn)的介紹，我們建議客戶采用多模萬(wàn)兆OM3光纖系統(tǒng)布線。對(duì)于原因一，我們可以采用兩種方式解決：辦公設(shè)備采用光纖接口網(wǎng)卡或者采用光電轉(zhuǎn)換器將光接口改成通用的RJ45接口。對(duì)于原因二：?jiǎn)渭兊亩嗄Ｈf(wàn)兆OM3光纖布線系統(tǒng)其實(shí)比Cat.6A銅纜布線系統(tǒng)成本不會(huì)高很多。眾所周知，隨著人類的不斷采礦，地球上的有色金屬銅材料會(huì)變得越來(lái)越稀少，導(dǎo)致銅價(jià)格在不斷的上漲；并且，Cat.6A雙絞線的重量和體積的變化，無(wú)形也增加了額外的一些成本，例如原材料成本、運(yùn)輸成本和安裝輔材成本等。但是，光纖的傳輸介質(zhì)二氧化硅屬于可再生材料，現(xiàn)在又研發(fā)出了塑料光纖，這些都大大的滿足了我們未來(lái)的應(yīng)用。并且，隨著光端口的桌面普及，光纖被越來(lái)越多的人所接受，光終端設(shè)備價(jià)格也會(huì)逐步降下來(lái)。

3 光纖布線產(chǎn)品的介紹

（1）室內(nèi)多模萬(wàn)兆OM3光纜

光纖通信時(shí)，通常是1芯收1芯發(fā)，只需要2芯光纜，但是，更建議采用4芯光纜，因?yàn)榱硗?芯可以做備用，也方便未來(lái)信息點(diǎn)數(shù)量的擴(kuò)展。

SIMON電氣的室內(nèi)光纜直徑小，重量輕，提高了施工效率；裝纖密集度高，節(jié)省了管孔資源；芳淪纖維可抗拉伸，降低了施工故障率。低煙無(wú)鹵LSZH的護(hù)套材料，具有高阻燃性、少煙、無(wú)味、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)。多模萬(wàn)兆OM3光纜最少傳輸帶寬：1500MHz·km@850nm、500MHz·km@1300nm；傳輸距離：1000Base-SX達(dá)到1000m、10GBase-S達(dá)到300m。

（2）斜口面板

SIMON電氣的面板采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口PC材料，根據(jù)強(qiáng)電面板的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制作，具有高強(qiáng)度、耐高溫、抗氧化、不變色等特點(diǎn)。防火性能達(dá)到850℃。平時(shí)我們只注重線纜的防火性能和阻燃等級(jí)，其實(shí)，這是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，因?yàn)?，所有水平線纜都是埋在墻內(nèi)或者線槽線管內(nèi)，而面板是安裝在建筑室內(nèi)的墻外，當(dāng)大樓著火，最容易受到影響的是裸露在空氣中的面板。所以，SIMON電氣特別注重面板的防火性能，這也是對(duì)客戶生命的安全保障。

外凸型的斜口面板增大了光纜在底盒的安裝空間，保證了光纜的彎曲半徑和預(yù)留長(zhǎng)度。同時(shí)支持銅纜模塊和光纖適配器的安裝，對(duì)于小型的LC雙工耦合器，可支持兩個(gè)光纖點(diǎn)的安裝。普通的面板在維護(hù)時(shí)必須要將面板左右的兩個(gè)螺釘拆掉，但是，SIMON電氣斜口面板的固定座可前端獨(dú)立拆卸，不需要拆掉任何螺釘，簡(jiǎn)單、快速，更加的方便維護(hù)和管理。

（3）面板盒

SIMON電氣的面板盒，采用標(biāo)準(zhǔn)的86 X 86cm 結(jié)構(gòu)，非常的精致。既可以直接安放在辦公桌面，也可以通過(guò)底盒固定在墻面，安裝方式非常的靈活。渦輪型的盤纖方式，更好的保證了光纖的彎曲半徑和光纖的長(zhǎng)度預(yù)留。同樣，支持銅纜模塊和光纖適配器的安裝。

（4）光纖耦合器

SIMON電氣的光纖耦合器采用氧化鋯陶瓷套管材料，比傳統(tǒng)的磷青銅具有更好的抗氧化性，具有使用穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)；UPC高精度端面研磨方式，具有更好的光學(xué)特性：插入耗損≤0.20dB，回波損耗≥50dB，可以直接安裝在面板和光纖配線架上。不同顏色的外觀，方便了信息端口的分類管理。

（5）快速光纖連接頭

采用傳統(tǒng)的光纖熔接方式，面板底盒安裝空間不夠深，無(wú)法保證光纖的熔接性能，可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信不穩(wěn)定，并且，熔接施工時(shí)間長(zhǎng)。SIMON電氣的快速光纖連接頭主要用于光纖到桌面（FTTD）?？焖俟饫w連接頭預(yù)埋有光纖，無(wú)需膠粘和打磨，只需自帶的工具壓接即可完成光纖連接，大大降低了光纖端接復(fù)雜程度，節(jié)約了光纖端接的時(shí)間；尤其是可以反復(fù)端接，提高光纖頭的利用率，節(jié)省了成本。體積比普通連接頭小的快速光纖連接頭，便于墻面和桌面的安裝，插入損耗可以達(dá)到0.3dB，性能滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，符合RoSH 標(biāo)準(zhǔn)要求。

（6）模塊化光纖配線架

SIMON電氣的光纖配線架模塊化設(shè)計(jì)，允許單個(gè)光纖耦合器從配線架前端獨(dú)立裝卸，也可以將托架整體向前抽出，使得所有安裝、管理和維護(hù)工作都能在配線架前端完成。同時(shí)支持所有銅纜模塊和不同類型的光纖適配器（ST/SC/LC）的混合安裝，在1U空間內(nèi)可容納24個(gè)銅纜模塊或者48芯的光纜熔接，減少了機(jī)柜的安裝空間，節(jié)約了工程的成本。獨(dú)立可拆卸的固定座提供了多種顏色選擇（深藍(lán)色、淺藍(lán)色、黃色、紅色、灰色等），彩色化管理，更加立體和鮮明，更加方便維護(hù)和管理。例如，對(duì)于政府機(jī)關(guān)項(xiàng)目，可以通過(guò)不同顏色進(jìn)行不同的網(wǎng)絡(luò)（外網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)、專網(wǎng)、備用網(wǎng)等）維護(hù)管理；又如，對(duì)于會(huì)展中心項(xiàng)目，可以通過(guò)不同顏色進(jìn)行不同樓層或者功能區(qū)域的分類管理。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著光通信的大力發(fā)展，光纖價(jià)格成本的逐步下降，光纖安裝施工的日益簡(jiǎn)單方便，再加上光纖帶寬高、傳輸距離遠(yuǎn)、不受外界電磁干擾和防止了信號(hào)的泄露等優(yōu)點(diǎn)，光纖到桌面（FTTD）的解決方案會(huì)越來(lái)越受到客戶的青睞。