[科普中国]-光纤到局域网

简介

FTTLAN是利用以太网技术，采用光纤到ONU，然后利用UTP五类线分配接人方式，为用户提供电话、电视和数据等宽带接入服务。以太网技术具有技术成熟、成本低、结构简单、速率快、稳定性高、共享性能好、可护充性好、便于网络升级，又特别适合于突发性数据业务等特点。但它的不足之处是用户隔离办法较为烦琐且广播包较多。只有通过细致的网络规虹和管理以及选择高性能设备来弥补。FTTLAN根据ONU的位置不同，主要可分为FTTZ(光纤到小区)+LAN和FTTB(光纤到大楼)+LAN两种接入方式。目前FTTH(纤到家)成本过高．普通用户无力承担，因此只能部分实现光纤化，从总的发展趋势看，在接入网光纤必将代替电缆。直接面向用户，实现纯光纤接人，刚FTTH方式1。

基于FTTLan的宽带接入网的物理模型宽带接入小区的物理模型每个宽带接入小区由所在二级站的4～16芯光缆所覆盖，宽带接入小区覆盖用户数为500～2000户，小区接入点(ZAN)放置小区光节点和小区交换机等设备；

小区接入点(ZAN)与楼栋接入点(BAN)之间称作小区至楼栋接入线路，平均距离为100～200m；

楼栋接入点(BAN)的覆盖用户数约为56户，每个小区接入点(ZAN)包含10～40个楼栋接入点，楼栋接入点(BAN)放置楼栋放大器和楼栋交换机等设备；

楼栋接入点(BAN)与用户信息终端(UIT)之间的平均距离为30m；

用户信息终端(UIT)为最终用户的综合信息接入终端，放置用户分配器、用户集线器、智能采集终端等设备。

宽带接入小区大多数符合上述物理模型的结构，当宽带接入小区不符合该物理模型时，可以参照该物理模型，根据实际情况，做出模型修改设计。宽带接入网物理模型如图所示2。

小区交换机小区交换机应放置在小区接入点处，是驻地网的数据核心交换设备。目前，由100Mbps快速以太网交换机加G以太网上行链路组成。

目前，当小区实际用户少于100户时，上联端口应具备1个100M以太网单模光口(或者具备100M以太网电口，通过100M光纤收发器转换成100M以太网光口)；当小区实际用户大于100户而小于1000户时，上联端口应具备1个G以太网单模光口；当小区实际用户大于1000户而小于2000户时，上联端口应具备2个G以太网单模光口，与小区接入点的光缆中用于数据通信的光纤相连，传输距离最少可达5km，从而接入二级站内的边缘交换机。

下联端口应具备12～48个100M以太网电口，与所辖的10～40个楼栋交换机相连。当小区至楼栋接入线路采用光缆时，下联端口应通过光电收发器转换成100M以太网光口。

小区交换机还应具备至少1个100M以太网电口，通过可选的防火墙设备与接入小区的社区(物业)管理机房交换机相连，提供小区内部信息资源服务和用户三表、三防系统服务。

小区交换机具有3层路由处理功能，能够有效地处理组播，应支持SNMPv2网管功能及带内配置功能和带外配置功能，支持大于覆盖用户数量的VLAN及可靠的环境适应性。

小区至楼栋接入线路小区至楼栋接入线路为小区交换机和楼栋交换机之间的100M以太网线路。

当接入距离小于100m时，直接采用满足或者超过EIA/TIA568A的5类非屏蔽(室外型)双绞线(UTP)。

当接入距离大于100m小于5000m时，可以采用光电收发器+单模光缆方式连接。

楼栋交换机楼栋交换机应放置在楼栋接入点处，直接向用户接入点提供数据接口。

上联端口应具备至少1个100M以太网电口，与所辖的小区交换机相连。

下联端口应具备若干个10Base-TX以太网电口，与所辖的用户信息终端相连。

楼栋交换机覆盖的用户总数为56户，可以根据实际使用用户数量以8口、16口、24口可堆叠至48口等交换机逐步升级，替换出来的交换机用于新开展业务的小区，节省投资。

在资金许可的条件下，可以选用10Base-TX和100Base-TX自适应端口的交换机。

楼栋交换机通常采用二层以太网交换机，可不需要路由功能，应支持SNMPv2网管功能及带内配置功能和带外配置功能，支持基于端口的VLAN及良好的环境适应性。

楼栋至用户接入线路楼栋至用户接入线路为楼栋交换机和用户信息终端之间的双向10M以太网线路，可根据用户的需求提供双向100M的以太网线路。

楼栋至用户接入线路直接采用满足或者超过EIA/TIA568A的5类非屏蔽双绞线(UTP)。

在条件成熟的情况下，楼栋至用户接入线路可以采用无线接入技术等其他可能的接入技术，避免楼栋至用户接入线路入户的矛盾。

用户信息终端用户信息终端位于最终用户的室内，靠近门口位置。

用户信息终端输入线路包含有线电视-5四屏蔽同轴电缆接口、5类非屏蔽双绞线(UTP)接口、PSTN电话接口若干(可选)、220V单相电源和地线接线端子。

用户信息终端内部设备包括有线电视用户分配器，用于将有线电视信号分配至各房间电视机或者机顶盒；用户以太网集线器，用于连接室内各种IP终端设备；智能采集终端，将抄表、报警系统数据采集处理成IP数据格式传给社区中心机房；电话线路分线器(可选)。

用户信息终端的馈电问题原则上由用户自行提供电源，接入用户信息终端。

用户信息终端是宽带接入网中的可选设备，户内布线系统原则上由开发商和用户自行解决，并视宽带接入小区实际需求予以配备。

网管系统为了保证系统的安全，整个系统采用“带内监视控制、现场装配维护”的方式进行管理。带内监视系统通过SNMP和RMON标准协议实现，主要完成告警等信息的采集以及用户端口数据配置、激活和关闭等操作，网络维护人员在设备现场完成设备的安装配置、检修和故障排除。

小区交换机和楼栋交换机应具备统一网管功能。

系统中采用配置VLAN的方式保证最终用户一定的安全性。VLAN在楼栋交换机上配置，终结在小区交换机上，每个小区交换机管辖区域内的VLAN要统一管理分配。

IP地址的分配可以采用合法地址，也可以采用保留地址，采用保留地址时应注意IP地址的整体规划。

基于FTTLan的宽带接入网的设计施工技术设计施工原则同路由原则:随着HFC接入网改造工程进行FTTLan接入网的建设，因此，对于新建小区和双向改造小区，我们采用:HFC线路与FTTLan线路同路由敷设；HFC光节点与FTTLan小区中心路由交换机安装在同一地点的小区中心机房内；HFC楼栋放大器和FTTLan楼栋交换机安装在同一楼栋设备箱内；HFC入户-5同轴电缆和FTTLanUTP5类双绞电缆共管进入用户家庭。

室内线路封闭原则:所有线路(包括HFC同轴电缆和FTTLan5类线缆)在楼内的敷设线路从不同规格PVC塑管中穿连，从楼栋设备箱到入户的线路都采取全封闭的方式。

基础管线、设备箱一次性建设原则:宽带接入网中应用的中心机房、楼栋设备箱、单元配线箱、分支箱、楼栋接入线路中的PVC塑管都按照网络规划一次性建设、安装、敷设到位，为以后的网络发展预留足够的空间和余地。

小区至楼栋接入线路分步建设原则:按照规划，楼栋接入点(BAN)的覆盖用户数量应为56户以下，实际初期建设工程中，根据接入线路分步建设的原则，将楼栋接入点(BAN)的覆盖用户数量扩大到最多120户，即覆盖模型中的两幢楼，但是根据基础管线、设备箱一次性建设原则，两幢楼都需配置楼栋设备箱，第二幢楼通过1根室外型25对大对数5类线缆由第一幢楼的楼栋交换机覆盖，不仅满足了目前的用户数量需要，还便于用户数量增长到一定规模时，第二幢楼直接通过5类线或者光缆由小区中心路由交换机直接覆盖。

楼栋交换机、楼栋接入线路半配置原则:楼栋设备箱应至少安装48口二层交换机，从楼栋设备箱到每个单元配线箱按照模型用户数量应至少配置2根室外型25对大对数5类线缆，从节省初期建设成本和用户覆盖率不大的角度考虑，按照本原则，楼栋交换机初期安装1台24口交换机，楼栋接入线路配置1根室外型25对大对数5类线缆，每户采用两对双绞线进行宽带接入。待用户规模超过1台24口交换机的覆盖能力的时候，再通过级联或者堆叠的方式加设第二台二层交换机。

入户线路实时敷设原则:考虑到网络建设初期用户接入量不大、投资成本不宜过高，我们要求在FTTLan网络建设初期，每个单元配线箱到用户的入户UTP4对5类线按照一户申请一户安装的方式实时进行安装。

遵循技术发展原则:UTP5类双绞线的10M以太网线路理论最大传输距离为100m，但是目前由于技术的发展，交换机厂商生产的交换机最长可达300m，根据我们的实际测试和接入网的实际结构，我们将UTP5类双绞线的10M以太网线路工程最大距离定为150m，从而节约了交换设备，节省了大量的建设资金。

小区接入点小区接入点分为室内机架型和室外设备箱型两种，除了满足有线电视接入光节点及相关设备的需要外，还需放置接入交换机、光纤收发器、同轴电缆收发器、电缆配线架等设施。当接入小区具备放置室内机架的条件时，小区接入点应尽量安装在室内，并采用室内标准封闭机架放置设备。当接入小区不具备放置室内机架的条件时，小区接入点采用室外活动机房或者室外设备箱。室外活动机房或者室外设备箱应具备可靠的抗腐蚀耐老化性能、机械强度和密封性能，内部应加以隔热材料有效防止内部凝露的产生，并具备热设计和温控系统调节设备的使用环境。

小区至楼栋接入线路在2000户的宽带接入小区中，按照500户为1个单元(接近模拟光节点的位置)，设立1个光缆熔接箱，将距离小区接入点大于100m的楼栋光缆线路(一般8个楼栋，每个楼栋2芯光缆)集合成1根大芯数光缆(一般为16芯，预留将来500户模拟光节点改造为光节点用光缆2芯，备份2芯，总共为20芯光缆)，再敷设至小区接入点(一般4根20芯光缆，32个楼栋)，从而减少小区接入点的接入光缆根数。

楼栋接入点楼栋接入点设置楼栋设备箱，除了满足有线电视楼栋放大器及相关设备的需要外，还需放置楼栋交换机、光纤收发器、电缆配线架等设施。楼栋设备箱应尽量采用一体化设施，有效利用箱体空间，原则上每栋楼只设置1个楼栋设备箱，且处于楼栋最靠近中间位置的单元。

楼栋至用户接入线路楼栋至用户接入线路分为垂直线路和水平线路，垂直线路连通楼层之间的分支箱和楼栋设备箱(或单元配线箱)，水平线路连通同层之间的分支箱和用户接入终端。

用户信息终端用户信息终端应安装在用户室内靠近进门处(距门约0.2～1m)，尺寸根据实际应用另行制定，高度为距地面30cm。室内终端盒处预埋86式暗盒，距地面30cm。如果用户不具备设置用户信息终端的条件，可以在用户信息终端出处，先行设置电缆过渡盒1个，尺寸为140mm×100mm×100mm，高度为距地面30cm。

宽带接入网防雷、安全与接地工程中的防雷接地，必须按设计要求施工，避雷引下线采用钢绞线，引下线与接地装置必须焊接牢固，所有焊接处均应涂防锈漆。架空缆钢绞线的两端均应接地，每隔300m处均应将钢绞线接地，设备的外壳和电缆屏蔽层均应就近按规范接地。在施工中，应测量所有接地装置的电阻值，接地电阻应≤4Ψ，当达不到要求时，应在接地极回填土地中加入无腐蚀性的长效降阻剂。

宽带接入网供电部分有源设备的供电应采用独立供电方式，其接电方式应符合安全规定，电源引入线应满足功率要求并留有裕量，220V接电点供电可靠。电源电缆采用优质的橡胶护套3芯电源线，电源接地须与供电器箱体连接。市电供电电压应满足220V(1±10%)，50～60Hz。根据具体需求可以安装后备电源。

宽带接入网验收指标5类非屏蔽双绞线验收的主要技术指标:

连接图:检查电缆的连接方式是否符合规范。

链路长度:用电子长度测量来估算，电子长度测量是基于链路的传输延迟和电缆的NVP(额定传输速率)值而实现的。

衰减量(≤1.9267sqrt(f)+0.75(f)dB):应测量应用范围内全部频率上的衰减，即从1～100MHz以最大步长为1MHz来进行。

近端串扰NEXT损耗(>64dB):测量1条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合，对于5类线缆链路必须在1～100MHz的频宽内测试，其中1～31.15MHz内的步长为150kHz，31.25～100MHz内的步长为250kHz。

直流环路电阻:一对电线电阻的和不得大于19.1Ψ。

特性阻抗(100Ψ(1±15%)):包括电阻及频率1～100MHz间的电感抗及电容抗。

宽带接入以太网验收的测试仪器:

5类非屏蔽双绞线测试仪，如FlukeDSP-100数字测试仪等。

以太网测试仪，如Fluke672等。

大对数电缆测试仪，如TEXT-ALL25等。