FTTH家庭网络安装方法——上海“城市光网”技术创新和应用实践之六

严森垒，徐 橙

（1.上海邮电设计咨询研究院有限公司 上海 200092；2.中国电信股份有限公司上海分公司 上海 200120）

1 引言

通信运营商在FTTH的规模化部署与应用中，将直接面对住宅单元结构、用户使用习惯、业务应用情况等引发的家庭网络安装问题。家庭网络安装方法的合理与否，不仅直接影响用户对家庭综合信息化业务的感知度以及对通信运营商和FTTH网络的黏着度，还将对今后宽带家庭信息化的长远发展、延伸以及新业务加装等方面产生深远意义。

2 影响FTTH家庭网络安装的因素

2.1 业务应用需求的影响

回顾家庭信息化业务的发展，首先是固定电话走进千家万户，随后是基于ADSL技术的宽带上网、标清IPTV被人们广泛应用，如今基于PON技术的FTTH高带宽业务（包括高速的有线、Wi-Fi上网、多路高清 IPTV、家庭全球眼等）正迅速走进家庭。对于用户而言，目前他们是根据自身的需要选择带宽与业务，但随着对家庭信息化应用程度的加强，他们的需求也在不断地发生着变化。对于通信运营商而言，随着FTTH宽带接入网的建设及信息化应用技术的发展，他们必将不断推出各类新的家庭信息化应用业务。因此，在实施FTTH家庭网络安装时应尽可能满足用户家庭现在和未来对各类信息化应用的需求，以避免用户在应用业务发生变化时，需对其家庭网络结构进行二次调整。目前，家庭用户对于信息化业务的需求主要包括有线宽带上网、家庭无线宽带上网、固定电话和IPTV业务等。

2.2 家庭网络安装环境的影响

由于用户家庭住宅结构、住宅建筑竣工年限、装修布局以及用户的业务使用习惯等各种因素，造成家庭网络在布线数量、关键位置点（包括光缆的入户位置、家庭布线的线缆汇聚点、电源提供点以及无线AP适合放置点）等都存在很大的差别。因此，在实际的家庭网络安装过程中，必须通过运用五类线、Wi-Fi、电力线等多种家庭组网技术以及选用合适的终端与辅助设备来为用户量身定制家庭网络覆盖及应用解决方案。

3 现阶段典型的FTTH终端

基于PON的FTTH带宽接入需通过FTTH终端与辅助设备来实现，现阶段典型的FTTH终端设备形态与辅助设备类型分别见表1和表2。

4 FTTH家庭网络安装思路

4.1 FTTH终端设备安装位置的选择

根据对用户家庭的住宅结构、住宅建筑竣工年限、装修布局等基础情况进行分析，大部分2000年以后建成的住宅建筑内都会安装有用户户内的家庭信息箱，其主要是为各类弱电信息布线提供户外与户内间的端接、汇聚及配线等功能，一般家庭信息箱是户内布线系统的线缆汇聚点。

在进行FTTH的家庭网络安装时，为便于将来各类家庭信息化业务的提供与应用，FTTH终端设备必须安装于家庭的线缆汇聚点，而对于部分没有线缆汇聚点的住宅，应在适当位置（无线AP覆盖效果佳的位置）创建线缆汇聚点并安装FTTH终端设备。

4.2 FTTH终端设备类型的选择

FTTH终端设备类型的选择应结合用户家庭布线结构和业务需求，因地制宜地进行组合应用，目前主要的终端组合方式有以下3种。

（1）方式一:PON上行e8-C家庭网关

PON上行e8-C家庭网关设备组网结构如图1所示。其适用场景为:当光纤可以通过暗管或明线方式敷设入户，并且在安装终端设备的线缆汇聚点处的无线AP覆盖效果能够满足用户业务使用的需求，一般采用该方式。

图1 PON上行e8-C家庭网关设备组网结构示意

主要功能:支持有线/无线多终端宽带上网、IPTV承载、话音、家庭存储等业务。

（2）方式二:AP外置型PON上行e8-C家庭网关+无线AP的终端组合

AP外置型PON上行e8-C家庭网关+无线AP设备组网结构如图2所示。其适用场景为:当入户光缆可以敷设至家庭布线的线缆汇聚点，但由于住宅单元的面积过大、用户要求或线缆汇聚点位置不佳等原因，导致线缆汇聚点放置的无线AP覆盖效果无法满足用户Wi-Fi上网业务使用的需求，此时宜采用AP外置型PON上行e8-C家庭网关+无线AP的网络安装方式。

主要功能:支持有线/无线多终端宽带上网、IPTV承载、话音、家庭存储等业务，其中主要业务由AP外置型PON上行e8-C设备提供，无线AP补充提供无线覆盖。

表1 典型FTTH终端设备形态

表2 辅助设备类型

图2 AP外置型PON上行e8-C家庭网关+无线AP设备组网结构示意

（3）方式三:单口SFU+LAN上行e8-C家庭网关的终端组合

单口SFU+LAN上行e8-C家庭网关设备组网结构如图3所示。其适用场景为:在FTTH的实际安装过程中，经常会发生由于入户暗管阻塞、用户或物业不允许穿墙打洞等原因造成光缆无法敷设入户的情况。鉴于此种情况，对于部分已有五类线入户的住宅，可通过采用单口SFU+LAN上行e8-C终端组合的网络安装方式予以解决。

主要功能:支持有线/无线多终端宽带上网、IPTV承载、话音、家庭存储等业务。其中主要业务功能由LAN上行e8-C提供，单口SFU只需进行光电转换。

图3 单口SFU+LAN上行e8-C家庭网关设备组网结构示意

4.3 入户光缆敷设及家庭布线的要求

（1）入户光缆的敷设

由于FTTH终端设备需安装于家庭线缆的汇聚点，因此入户光缆应尽可能通过各种敷设方式布放至家庭线缆汇聚点。如家庭网关设备无法安装在家庭信息箱内或固定在墙上，为避免因终端经常移动损坏入户光缆的活动连接接头，入户光缆应采用光纤面板插座并通过光跳纤连接终端设备。

（2）家庭布线

在家庭网络安装过程中，应对已有用户家庭布线不合理的结构进行适当调整，将线缆以星型方式集中至汇聚点，以满足点对点方式的家庭网络结构，并且进一步为未来各类新业务的发展提供条件。

对于部分年久的住宅建筑，由于其家庭内部没有敷设五类线，因此在提供有线上网、IPTV等业务时，应综合考虑用户对业务的需求以及住宅单元结构等因素，通过采用新布放五类线或Wi-Fi接入等方式来实现业务的提供。

5 FTTH家庭网络安装方法

5.1 PON上行e8-C家庭网关的网络安装方法

为满足各类业务的开通需求，PON上行e8-C家庭网关应安装于家庭的线缆汇聚点，同时住宅单元内各信息点的线缆（电话线、五类线等）和入户光缆需采用星型结构布放至线缆汇聚点，并根据用户业务的应用，将线缆与家庭网关设备进行连接，以实现为用户住宅内的各个信息点提供业务。PON上行e8-C家庭网关安装如图4所示。

5.2 AP外置型PON上行e8-C家庭网关+无线AP终端组合的网络安装方法

住宅单元内各信息点的线缆（电话线、五类线等）和入户光缆采用星型结构布放至线缆汇聚点，并将AP外置型PON上行e8-C家庭网关安装于线缆汇聚点；在住宅单元内选择无线AP覆盖效果能满足用户业务使用的位置安装无线AP设备，并将无线AP设备利用原有或新布放的五类线与AP外置型PON上行e8-C家庭网关进行连接。AP外置型PON上行e8-C家庭网关+无线AP终端组合安装如图5所示。

5.3 单口SFU+LAN上行e8-C终端组合的网络安装方法

图4 PON上行e8-C家庭网关安装示意

图5 AP外置型PON上行e8-C家庭网关+无线AP终端组合安装示意

图6 单口SFU+LAN上行e8-C终端组合安装示意

在住宅单元内的线缆汇聚点安装LAN上行e8-C家庭网关，住宅单元内各信息点的线缆（电话线、五类线等）应采用星型结构布放至线缆汇聚点；在楼层楼道上或弱电竖井内原有入户五类线可以通达的位置安装单口SFU设备，同时将入户光缆布放至该处；利用原有的入户五类线连接单口SFU设备与LAN上行e8-C家庭网关，并通过LAN上行e8-C家庭网关为用户住宅内的各个信息点提供业务。单口SFU+LAN上行e8-C终端组合安装如图6所示。

6 辅助设备及配套器材的应用

由于家庭住宅结构的千差万别，在实际家庭网络的安装过程中，还应根据实际情况选择合适的辅助设备及配套器材。针对目前FTTH家庭网络安装过程中遇到的主要问题，提出一系列解决方案，其中主要包括反向PoE设备的应用、电力“猫”（PLC）的应用以及明挂式家庭信息箱的应用等。

6.1 反向PoE设备的应用

在FTTH家庭网络安装中，可以利用反向以太网供电（power over ethernet，PoE）技术，通过在标准的以太网数据线缆上对所连接的FTTH用户终端设备进行供电，解决FTTH用户终端设备附近无法取电的难题。

目前，FTTH模式下的反向PoE产品分为标准型反向PoE和简易型反向PoE。由于简易型反向PoE设备结构相对简单，但在安全可靠性和稳定性上不如标准型反向PoE设备，因此本文仅以标准型PoE为例。

标准型的反向PoE设备由两部分组成，其中提供电源的设备被称为供电设备(power sourcing equipment，PSE)，而使用电源的设备称为受电设备 (powered device，PD)。PSE负责将电源注入以太网线，并实施功率的规划和管理。下面列举两种反向PoE设备在目前FTTH家庭网络安装中比较典型的应用场景。

·在采用PON上行e8-C家庭网关进行家庭网络安装时，由于一些住宅存在家庭信息箱内没有电源，同时也无法从附近引入电源等情况，此时可利用反向PoE设备通过住宅内原有标准五类线为安装在家庭信息箱内的PON上行e8-C家庭网关进行远程供电。反向PoE设备安装方案一如图7所示。

·在采用单口SFU+LAN上行e8-C家庭网关进行家庭网络安装时，由于楼层楼道上或弱电竖井内无法引入市电电源为单口SFU设备供电，此时可利用反向PoE设备将用户住宅内的电源通过原有入户的标准五类线引至单口SFU设备，进行远程供电。反向PoE设备安装方案二如图8所示。

6.2 电力“猫”的应用

当用户家庭内部布线不充分，家庭网关设备与用户业务终端之间无法通过五类线进行连接时，宜使用电力“猫”（PLC）。电力“猫”具有完成电力线和五类线两种介质之间数据的耦合及调制解调功能，从而实现通过电力线传送数据，可作为家庭户内上网和IPTV等业务安装开通的补充手段。其具体安装方式为:将电力“猫”插入市电电源插座，并用五类跳线连接电力“猫”上的以太网端口和家庭网关上相应的业务端口；在用户家庭上网终端、IPTV机顶盒等处附近的市电电源插座上插入电力“猫”，用五类跳线连接电力“猫”上的以太网端口和上网终端或IPTV机顶盒等设备。家庭电力“猫”连接示意如图9所示。

目前，基于HomePlug AV技术的电力“猫”（PLC）产品可以有效地实现200 Mbit/s的物理层连接速率，可以支持同时承载多种电信业务，但各电力“猫”（PLC）应通过同一电能计量表下的电力线进行家庭网络的互联。家庭电力“猫”安装如图10所示。

6.3 明挂式家庭信息箱的应用

图7 反向PoE设备安装方案一示意

图8 反向PoE设备安装方案二示意

图9 家庭电力“猫”连接示意

图10 家庭电力猫安装

对于已安装有传统壁嵌式家庭信息箱的住宅单元，由于该信息箱大都已是家庭布线的线缆汇聚点，因此应尽量将家庭网关等设备安装在该处，并引入市电电源。但由于现有用户家庭信息箱的尺寸大小不一，特别是已建成的住宅建筑中经常会发生现有家庭信息箱尺寸过小，无法满足家庭网关等设备的安装要求。因此，在此情况下可在不影响美观和阻碍其他日常功能的前提下，在原有壁嵌式家庭信息箱的表面外挂一只具有设备固定、线缆管理、各类配线模块安装以及能提供电源插座的明挂式家庭信息箱。明挂式FTTH家庭信息箱安装方式如图11所示。

图11 明挂式FTTH家庭信息箱安装方式

7 结束语

当今，随着FTTH宽带接入网的快速部署，促使用户接入带宽的不断提升，信息化、智能化的应用将不断融入人们的生活之中。对于通信运营商而言，如何因地制宜地为用户提供一套满足融合业务接入及长远业务发展的家庭组网方案，是目前FTTH规模化发展过程中的主要任务之一，只有通过对家庭网络安装的进一步完善，才能为未来用户实现智能化生活奠定夯实的基础。

1 中国电信集团公司.中国电信家庭网关（e8）技术要求