光纤到桌面（FTTD）解决方案

2012-09-21西蒙电气中国有限公司

智能建筑与智慧城市 2012年2期

文｜西蒙电气（中国）有限公司

2010年1月13日，国务院会议正式决定推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。工信部联合六部委印发《关于推进光纤宽带网络建设的意见》，提出到2011年，光纤宽带端口超过8000万，网络速度接入能力达到城市用户平均为8Mbps以上，农村用户为2Mbps 以上，商业楼宇用户基本实现100Mbps以上。3年内光纤宽带网络建设投资超过1500亿元，新增宽带用户超过5000万。同时，国家电网公司明确提出智能电网发展规划，首批电力光纤到户试点小区在沈阳开工建设。中国电信也宣布，从2010年1月1日起全面向上海居民家庭用户普及光纤接入。到2015年，上海将在国内率先实现全面光纤入户，平均网络速度达到50Mbps。

由于国家重大政策的扶持，三网融合、智能电网、物联网等一批国家战略层面项目的推动，激活了布线、光通信等基础设施领域新的发展动力。

1 光纤的优点

光纤到桌面（FTTD）是指光纤替代传统的铜缆传输介质直接延伸至用户终端电脑，使用户终端全程通过光纤实现网络接入。铜缆系统由于价格成本低、安装施工简单、维护方便和支持PoE以太网技术等特点，在工作区子系统中仍然处于统治地位。但是，随着光通信技术的发展、铜缆系统升级的瓶颈和应用环境的复杂性等，光纤的优点越发明显：

（1）光纤可支持更远距离、更高带宽的传输。新一代的OM4多模光缆在850nm波长提供至少4700MHz·km的有效模式带宽以及3500MHz·km的注入模式带宽，在1300nm波长提供至少500MHz·km的注入模式带宽，支持最长550m的10Gbps串行传输，以及150m以上的40Gbps/100Gbps传输。零水峰OS2单模光缆在万兆的以太网中，最长可以达到40km的传输，这些都是铜缆系统根本无法做到的。当信息点传输距离超过了100m，选择铜缆系统布线，必须要增加区域管理间，增加网络设备和布线材料，这都会导致项目工程成本增加，并且，还有可能增加链路故障点。但是，光纤系统可以很轻易的解决这个问题。具体如表1、表2、表3所示。

表1 铜缆布线系统的分级与类别

表2 100M、1G以太网中光纤的应用

（2）光纤是非金属物质，数据在光波上传输，可以避免外界的电磁干扰和无线电频干扰，例如在一些特殊的布线环境：空调机房、医院的医疗设备房间、机械制造工厂等；并且，纤芯之间无串扰，信号也不会对外泄露，起到了很好的保密作用，例如在一些信息要求保密的场所如公检法机关、军事行业、高科技研发单位等。

表3 10G以太网中光纤的应用

（3）使用环境温度范围宽；通信不带电，可用于易燃、易暴场所，使用安全。

（4）耐化学腐蚀，使用寿命长。

（5）不同的护套材料和内部结构，可应付恶劣的办公环境。

（6）铜缆系统从Cat.5发展到Cat.6A，在结构上增加了十字骨架、屏蔽层（甚至双层屏蔽层），线径变得越来越粗，这些都无形增加了铜缆的原材料成本、运输成本、安装辅材成本、安装施工成本和测试成本等。铜缆系统从Cat.5的四个测试参数，发展到后来十几个，现在还多了个外部串扰测试参数，使得Cat.6A布线系统的验收测试更加的繁琐和费时。但是，光纤发展到今天，体积及重量没有发生任何变化，测试参数一般就只有两个：“衰减”和“长度”。并且，随着光通信技术的发展，原材料成本有下降的趋势，安装施工也变得越来越简便。

（7）10GBase-LRM的应用，使OM1和OM2光缆在万兆的以太网中也能达到300m的传输距离，大大降低了布线成本。

正是由于这些原因，光纤到桌面（FTTD）的应用变成了未来的一种发展趋势，有人甚至把Cat.6A系统作为铜缆时代的终结，光缆将是网络的最终选择。

2 光纤到桌面的应用

光纤到桌面（FTTD）水平标准链路如图1所示。

根据项目工程不同的带宽需求，选择不同的光纤系统。从光纤的传输性能和距离可分为以下几种，如表4、表5所示。

表4 多模光缆的应用

表5 单模光缆的应用

由于单模光缆的终端设备非常昂贵，除非项目工程有特别要求，否则一般很少采用单模光纤系统作为光纤到桌面（FTTD）的应用。目前，应用较多的是OM2光纤系统，在千兆以太网系统里面可以支持550m的传输距离，基本上可以满足楼内任何的长距离传输。但是，随着网络速度的高速发展，从90年代中期的10/100Mbps以太网，到2000年初期的1000Mbps以太网的普及应用，再到现在10Gbps以太网的应用，短短的几年时间，网络速度直线增长。布线系统一般需要满足未来10～15年的时间应用，所以，为了未来网络的扩展和升级，现在越来越多的客户采用多模万兆OM3（50/125μm）光纤系统。OM3光纤系统在万兆以太网应用中可以支持300m的长距离传输。

图1 光纤到桌面FTTD水平标准链路图

目前，桌面万兆的楼宇布线项目更多的是采用Cat.6A系统布线，主要有两个原因：第一，桌面RJ45以太网卡接口的普及使用。第二，相对来说，铜缆价格成本要比光纤产品成本要低，但是，通过上面的光纤优点的介绍，我们建议客户采用多模万兆OM3光纤系统布线。对于原因一，我们可以采用两种方式解决：办公设备采用光纤接口网卡或者采用光电转换器将光接口改成通用的RJ45接口。对于原因二：单纯的多模万兆OM3光纤布线系统其实比Cat.6A铜缆布线系统成本不会高很多。众所周知，随着人类的不断采矿，地球上的有色金属铜材料会变得越来越稀少，导致铜价格在不断的上涨；并且，Cat.6A双绞线的重量和体积的变化，无形也增加了额外的一些成本，例如原材料成本、运输成本和安装辅材成本等。但是，光纤的传输介质二氧化硅属于可再生材料，现在又研发出了塑料光纤，这些都大大的满足了我们未来的应用。并且，随着光端口的桌面普及，光纤被越来越多的人所接受，光终端设备价格也会逐步降下来。

3 光纤布线产品的介绍

（1）室内多模万兆OM3光缆

光纤通信时，通常是1芯收1芯发，只需要2芯光缆，但是，更建议采用4芯光缆，因为另外2芯可以做备用，也方便未来信息点数量的扩展。

SIMON电气的室内光缆直径小，重量轻，提高了施工效率；装纤密集度高，节省了管孔资源；芳沦纤维可抗拉伸，降低了施工故障率。低烟无卤LSZH的护套材料，具有高阻燃性、少烟、无味、无毒等优点。多模万兆OM3光缆最少传输带宽：1500MHz·km@850nm、500MHz·km@1300nm；传输距离：1000Base-SX达到1000m、10GBase-S达到300m。

（2）斜口面板

SIMON电气的面板采用优质进口PC材料，根据强电面板的标准来制作，具有高强度、耐高温、抗氧化、不变色等特点。防火性能达到850℃。平时我们只注重线缆的防火性能和阻燃等级，其实，这是不严谨的，因为，所有水平线缆都是埋在墙内或者线槽线管内，而面板是安装在建筑室内的墙外，当大楼着火，最容易受到影响的是裸露在空气中的面板。所以，SIMON电气特别注重面板的防火性能，这也是对客户生命的安全保障。

外凸型的斜口面板增大了光缆在底盒的安装空间，保证了光缆的弯曲半径和预留长度。同时支持铜缆模块和光纤适配器的安装，对于小型的LC双工耦合器，可支持两个光纤点的安装。普通的面板在维护时必须要将面板左右的两个螺钉拆掉，但是，SIMON电气斜口面板的固定座可前端独立拆卸，不需要拆掉任何螺钉，简单、快速，更加的方便维护和管理。

（3）面板盒

SIMON电气的面板盒，采用标准的86 X 86cm 结构，非常的精致。既可以直接安放在办公桌面，也可以通过底盒固定在墙面，安装方式非常的灵活。涡轮型的盘纤方式，更好的保证了光纤的弯曲半径和光纤的长度预留。同样，支持铜缆模块和光纤适配器的安装。

（4）光纤耦合器

SIMON电气的光纤耦合器采用氧化锆陶瓷套管材料，比传统的磷青铜具有更好的抗氧化性，具有使用稳定、寿命长的特点；UPC高精度端面研磨方式，具有更好的光学特性：插入耗损≤0.20dB，回波损耗≥50dB，可以直接安装在面板和光纤配线架上。不同颜色的外观，方便了信息端口的分类管理。

（5）快速光纤连接头

采用传统的光纤熔接方式，面板底盒安装空间不够深，无法保证光纤的熔接性能，可能会导致网络通信不稳定，并且，熔接施工时间长。SIMON电气的快速光纤连接头主要用于光纤到桌面（FTTD）。快速光纤连接头预埋有光纤，无需胶粘和打磨，只需自带的工具压接即可完成光纤连接，大大降低了光纤端接复杂程度，节约了光纤端接的时间；尤其是可以反复端接，提高光纤头的利用率，节省了成本。体积比普通连接头小的快速光纤连接头，便于墙面和桌面的安装，插入损耗可以达到0.3dB，性能满足国际标准，同时，符合RoSH 标准要求。

（6）模块化光纤配线架

SIMON电气的光纤配线架模块化设计，允许单个光纤耦合器从配线架前端独立装卸，也可以将托架整体向前抽出，使得所有安装、管理和维护工作都能在配线架前端完成。同时支持所有铜缆模块和不同类型的光纤适配器（ST/SC/LC）的混合安装，在1U空间内可容纳24个铜缆模块或者48芯的光缆熔接，减少了机柜的安装空间，节约了工程的成本。独立可拆卸的固定座提供了多种颜色选择（深蓝色、浅蓝色、黄色、红色、灰色等），彩色化管理，更加立体和鲜明，更加方便维护和管理。例如，对于政府机关项目，可以通过不同颜色进行不同的网络（外网、内网、专网、备用网等）维护管理；又如，对于会展中心项目，可以通过不同颜色进行不同楼层或者功能区域的分类管理。