標(biāo)簽：FTTO  LAN

前言

隨著商用辦公智能建筑的發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)方面不僅是對(duì)帶寬的需求日益增加，而面對(duì)層出不窮的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，因此辦公樓宇對(duì)網(wǎng)絡(luò)綜合接入能力的要求也提高了。而傳統(tǒng)的樓宇布線方案漸漸不能很好的滿足高層辦公建筑對(duì)于綜合接入網(wǎng)絡(luò)的需求。

采用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中存在大量的有源設(shè)備如交換機(jī)等，造成樓層分布有源節(jié)點(diǎn)過(guò)多，而這些有源節(jié)點(diǎn)多數(shù)是放置在多灰塵、散熱條件差的弱電井或樓層配線間，極容易出現(xiàn)死機(jī)、過(guò)熱等故障，造成維護(hù)和管理成本比較高;接入交換機(jī)的網(wǎng)管功能也簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)的安全性和可管理性也比較差。

因此我們可以考慮適當(dāng)?shù)臏p少有源節(jié)點(diǎn)，探討采用基于高帶寬傳輸能力的PON(Passive Optical Network)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)給合LAN的布線技術(shù)對(duì)于高層辦公建筑進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計(jì)。

基于PON技術(shù)的技術(shù)特征

PON系統(tǒng)由光線路終端(OLT)、光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)和光分配網(wǎng)(ODN)組成，采用點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。無(wú)源是指從OLT到ONU之間全部由無(wú)源器件和光纖等組成，不需要任何供電的有源設(shè)備。PON全光網(wǎng)絡(luò)具有三網(wǎng)合一業(yè)務(wù)能力，同一根光纖中不同的波長(zhǎng)可以攜帶不同的信號(hào)同時(shí)傳輸語(yǔ)音(VoIP),數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)(IPTV 或CATV)。

PON技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FTTx的首選方案，而FTTx根據(jù)光節(jié)點(diǎn)和入戶數(shù)量和距離的不同，主要分為光纖到戶(FTTH)光纖到樓(FTTB)、光纖到交接箱(FTTC)、光纖到辦公室(FTTO)、光纖到桌面(FTTD)等?？紤]到目前用戶終端電腦并沒(méi)有普及光網(wǎng)卡，還是以RJ45的銅網(wǎng)卡為主,不能一次到位實(shí)現(xiàn)FTTD。

所以FTTO(Fiber to the Office)+LAN(Local Area Network)的組網(wǎng)方式無(wú)疑是高層辦公樓宇可行性很高的解決方案之一。

光纖到寫字樓建筑FTTO采用點(diǎn)到多點(diǎn)(P2MP)樹(shù)型分支網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可擴(kuò)展性好，減少了主干光纖匯聚設(shè)備的投入,可以使得高層辦公樓里的單個(gè)或者多個(gè)商業(yè)用戶共享主干光鏈路。

由于每個(gè)商業(yè)用戶的業(yè)務(wù)容量也不固定，所以具體根據(jù)商業(yè)用戶的需求而量身定制，組網(wǎng)非常靈活。這不僅提高了網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)的能力，也節(jié)省了主干光纜。FTTO可以采用EPON(Ethernet Passive Optical Network) 或者GPON (Gigabit Passive Optical Network)的接入技術(shù)。

EPON 不僅能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的CATV，數(shù)據(jù)，語(yǔ)音的應(yīng)用，還能兼容如數(shù)字電視、VoIP、電視會(huì)議等業(yè)務(wù)。EPON 技術(shù)是基于以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)、TDMA方式的帶寬PON技術(shù)。EPON支持1.25Gbit/s的對(duì)稱速率，每個(gè)EPON OLT接口最多支持64個(gè)ONU。GPON 技術(shù)支持TDM、MSTP、QinQ 接入組網(wǎng)技術(shù)，除了EPON能夠提供的多媒體視頻和音頻業(yè)務(wù)，還為這些業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的QoS保證。

GPON 支持上行 1.244Gbit/s 和下行2.488Gbit/s 的非對(duì)稱速率，每個(gè)GPON OLT下行端口最多支持128個(gè)ONU。GPON 從性能上要優(yōu)于EPON，有更高的帶寬，支持更高的分光比，提供更好的QoS和更多的維護(hù)管理功能。相比較而言GPON更適合商務(wù)寫字樓里的高端商業(yè)用戶。

采用PON技術(shù)布線案例分析

案例樓宇為高層建筑，樓高46樓。從2樓到46樓均為出租商業(yè)層。每個(gè)商業(yè)用戶業(yè)務(wù)容量不同，對(duì)帶寬需求也不相同。采用FTTO+LAN接入方式，每個(gè)商業(yè)用戶可以單獨(dú)使用一個(gè)ONU，或者多個(gè)商業(yè)用戶共同使用一個(gè)ONU。組網(wǎng)模式如下網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：

圖一：FTTO+LAN 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

FTTO網(wǎng)絡(luò)主要由光線路終端(OLT)、光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)與中間的光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)組成。ODU 為OLT和ONU之間的光傳輸通道提供物理連接，其中包括光纖光纜，光連接器，光配線架，光跳線，光尾纖，光分路器。ONU是在用戶端的設(shè)備，其使用單根光纖通過(guò)無(wú)源分光器可將多個(gè)ONU的數(shù)據(jù)時(shí)分復(fù)用到一個(gè)OLT端口。

FTTO中PON網(wǎng)絡(luò)使用單模光纖進(jìn)行主干網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)傳輸，采用的是單纖雙向的技術(shù)。ONU到OLT上行使用1310nm波長(zhǎng)，OLT到ONU下行使用1490nm波長(zhǎng)。

一般CBD商業(yè)用戶多數(shù)沒(méi)有CATV的業(yè)務(wù)需求，但如果需要可以采用波分復(fù)用的方式在同一根光纖上提供CATV業(yè)務(wù)，下行到ONU則增加復(fù)用1550nm波長(zhǎng)。FTTO光網(wǎng)絡(luò)對(duì)光纜有如下要求：

室內(nèi)光纜所使用的光纖均需符合ITU-T G.652.D零水峰單模光纖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，光纜衰減系數(shù)應(yīng)該表1.1要求。

主干光纜的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合YD/T 1258 和GB/T 13993要求。

高層商務(wù)樓宇辦公人員比較密集，光纜宜選用低煙無(wú)鹵阻燃外護(hù)套。

表1.1

主干單模光纜布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下：樓高46樓，OLT在1樓電信機(jī)房，從1樓主機(jī)房各拉12芯單模光纜到1到12樓弱電井。從1樓主機(jī)房各拉 72單模光纜分別到18樓，24樓，30樓，36樓，42樓，46樓弱電井，以6層樓為一個(gè)單元，18樓向下各拉12單模芯光纜分別覆蓋到13,14,15,16,17樓，24樓向下各拉12芯單模光纜分別覆蓋到19,20,21,22,23樓，30樓向下各拉12芯單模光纜分別覆蓋到25,26,27,28,29樓，36樓向下各拉12芯單模光纜分別覆蓋到31,32,33,34,35樓，42樓向下各拉12芯單模光纜分別覆蓋到37,38,39,40,41樓，46樓向下各拉12芯單模光纜覆蓋到43,44,45樓。

主干光纜的設(shè)計(jì)沒(méi)有直接從1樓電信機(jī)房到每層樓的考慮是為了降低低層弱電井管道空間資源，使得光纜占用弱電井管道資源相對(duì)比較分散，也利于日后維護(hù)。

光纖配線架也宜選用單模單工適配器面板的，一般為單模SC/PC單工或者SC/APC單工為主，基于APC的光纖連接大幅度改善系統(tǒng)回波損耗性能，有利于光纖傳輸各種信號(hào)包括模擬視頻信號(hào)，為PON支持多種綜合業(yè)務(wù)打好基礎(chǔ)。

光纖尾纖同樣為單模單芯的，采用熔纖的方式和OLT下行的主干光纜連接。光纖跳線也對(duì)應(yīng)的為單模單芯SC光跳線。

光分路器多采用PLC平面波導(dǎo)型單模均分光器，插入損耗和一致性比較好，并采用機(jī)架式光配線架安裝形式，前面板為SC單模單芯。可以采用一級(jí)分光或者二級(jí)分光連接。本案采用二級(jí)分光。第一級(jí)分光放置在電信機(jī)房，采用1:4光無(wú)源分路器。

第二級(jí)分光放置在樓層弱電井，分別放置在18樓，24樓，30樓，36樓，42樓，46樓弱電井，采用1:16或者1:32光無(wú)源分路器。由于采用GPON的設(shè)備，每個(gè)OLT光端口最大支持1:128的分光比。

GPON系統(tǒng)必須符合下表1.2 ITU-T G.984.2的損耗要求,損耗預(yù)算包括OLT 和 ONU 間全部的光無(wú)源物理鏈路。設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)考慮ODN光纖各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間損耗值，參考表1.3。整個(gè)鏈路損耗值必需在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

表 1.2 ITU-T G.984.2 G-PON 系統(tǒng)的損耗預(yù)算

表 1.3 ODN光無(wú)源網(wǎng)絡(luò)器件損耗典型值

主干單模光纜經(jīng)過(guò)到樓層經(jīng)過(guò)分光器光配線架以后，通過(guò)水平2芯單模光纜入戶到商業(yè)用戶辦公室或機(jī)房，一般到多媒體信息箱或者墻面光纖面板。單芯的光纜已經(jīng)可以傳輸上行和下行的業(yè)務(wù)，另外一芯光纜作為備份。入戶光纜的接續(xù)和端接宜選用光纖現(xiàn)場(chǎng)安裝連接頭，一般為SC/PC單模單芯連接頭。如有CATV復(fù)合業(yè)務(wù)，則需選用APC端面連接頭。

由于寫字樓中不同的商業(yè)用戶對(duì)于帶寬或者業(yè)務(wù)種類都不同，高層寫字樓大部分采用按層或按面積出租的方式，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期通常還不能精確確定租戶內(nèi)部組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，且租戶后期通常自己會(huì)負(fù)責(zé)承租區(qū)域LAN具體網(wǎng)絡(luò)布放。

所以前期規(guī)劃時(shí)候最為靈活的方式可以采用按樓層分區(qū)設(shè)置集合點(diǎn)CP的布線方式。

此時(shí)在CP集合點(diǎn)放置多媒體信息箱，多媒體信息箱需要支持光纖模塊、語(yǔ)音模塊、數(shù)據(jù)模塊、電視和電源模塊等，有標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及有線電視的接口。多媒體信息箱中可以采用模塊式的配線架，靈活的配置不同的模塊。即可以支持光纖也可以支持雙絞線到多媒體信息箱。有以下兩種組網(wǎng)方式可供選擇：

第一種可以將ONU放置在樓道弱電井或者樓層IDF供多個(gè)商業(yè)用戶共享帶寬。大多數(shù)ONU設(shè)備本身具備一定的交換機(jī)功能，其上行接口為PON接口，通過(guò)無(wú)源分光器連接到OLT設(shè)備的接口板上，下行通過(guò)銅纜以太網(wǎng)RJ45端口，通過(guò)雙絞線連接不同的數(shù)據(jù)設(shè)備，如電腦、IP電話、機(jī)頂盒等，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)的快速部署。

連接ONU的光跳線，推薦選用室內(nèi)鎧裝低煙無(wú)鹵柔性跳線，既有較高的抗拉強(qiáng)度和耐側(cè)壓，同時(shí)又具有外徑小、彎曲性能好、防火阻燃等特性。

雙絞線布線從ONU端的配線架布永久鏈路到商業(yè)用戶辦公室的集合點(diǎn)CP多媒體信息箱，商業(yè)用戶辦公室布線等到售出或者租出后用商業(yè)用戶自行布置。如果由ONU引出的信息點(diǎn)數(shù)不夠，則需要根據(jù)用戶實(shí)際信息點(diǎn)數(shù)配置交換機(jī)。

第二種則針對(duì)業(yè)務(wù)容量比較大的客戶，直接光纖引入到商業(yè)用戶辦公室，ONU則放置在用戶區(qū)的多媒體信息箱中，根據(jù)信息點(diǎn)位規(guī)模，下行RJ45接口直接連接可到終端數(shù)據(jù)設(shè)備或連接到以太網(wǎng)交換機(jī)。ONU下行布線一般選用六類非屏蔽雙絞線進(jìn)行布線，其傳輸性能支持250MHz及一下傳輸帶寬應(yīng)用，永久鏈路的長(zhǎng)度控制在90m以內(nèi)。兩端加RJ45跳線后的信道長(zhǎng)度控制在100m以內(nèi)。

與傳統(tǒng)模擬語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)不同，需要注意的是由于采用FTTO+LAN方式語(yǔ)音信號(hào)為數(shù)字信號(hào)而非大對(duì)數(shù)電纜傳輸?shù)哪M信號(hào)，雖然在主干上節(jié)省了大對(duì)數(shù)主干電纜資源，但是在斷電的情況下，會(huì)造成電話同時(shí)被切斷。因?yàn)閭鬏斝盘?hào)的OLT和ONU將無(wú)法工作，所以高層商務(wù)樓宇需要有為設(shè)備供電的不間斷電源UPS，以保證語(yǔ)音通信的正常通信。同時(shí)也建議在大樓布線時(shí)對(duì)于重要的語(yǔ)音節(jié)點(diǎn)設(shè)置備份的傳統(tǒng)模擬語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)。

FTTO組網(wǎng)方式也對(duì)視頻監(jiān)控的應(yīng)用提供布線的便利。視頻監(jiān)控一般對(duì)上行帶寬要求比較高，終端數(shù)量大，分布廣泛。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控基本上是每個(gè)攝像頭都需拉一對(duì)光纖到機(jī)房，有多少個(gè)攝像頭就需要拉兩倍于攝像頭的纖芯數(shù)到機(jī)房，可見(jiàn)纖芯利用率極低且線路很復(fù)雜。

采用GPON部署視頻監(jiān)控工程后，從機(jī)房只需部署一根單芯光纖到攝像頭密集的區(qū)域，通過(guò)光分路器如1:32可提供給32個(gè)攝像頭使用。這樣點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)也使得視頻監(jiān)控的布線工作量降低了，減少資源消耗。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，F(xiàn)TTO+LAN的組網(wǎng)方式可以為高層建筑商業(yè)用戶靈活的提供多業(yè)務(wù)綜合接入，帶寬分配靈活并能夠保證不同類型和等級(jí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。

樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)擴(kuò)展容易，也節(jié)約了大量主干光纜與語(yǔ)音大對(duì)數(shù)銅纜資源。ODN無(wú)源網(wǎng)絡(luò)也減少了線路和設(shè)備的故障點(diǎn)，無(wú)源線路容易鋪設(shè)并避免了電磁干繞，利于日后維護(hù)和降低營(yíng)運(yùn)成本。

總之，F(xiàn)TTX接入網(wǎng)技術(shù)與LAN局域網(wǎng)布線技術(shù)的高度融合方案，將會(huì)成為高層辦公類型建筑組網(wǎng)布線規(guī)?；瘧?yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)之一。