FTTH家庭網絡安裝方法——上海“城市光網”技術創新和應用實踐之六

嚴森壘，徐 橙

（1.上海郵電設計咨詢研究院有限公司 上海 200092；2.中國電信股份有限公司上海分公司 上海 200120）

1 引言

通信運營商在FTTH的規模化部署與應用中，將直接面對住宅單元結構、用戶使用習慣、業務應用情況等引發的家庭網絡安裝問題。家庭網絡安裝方法的合理與否，不僅直接影響用戶對家庭綜合信息化業務的感知度以及對通信運營商和FTTH網絡的黏著度，還將對今后寬帶家庭信息化的長遠發展、延伸以及新業務加裝等方面產生深遠意義。

2 影響FTTH家庭網絡安裝的因素

2.1 業務應用需求的影響

回顧家庭信息化業務的發展，首先是固定電話走進千家萬戶，隨后是基于ADSL技術的寬帶上網、標清IPTV被人們廣泛應用，如今基于PON技術的FTTH高帶寬業務（包括高速的有線、Wi-Fi上網、多路高清 IPTV、家庭全球眼等）正迅速走進家庭。對于用戶而言，目前他們是根據自身的需要選擇帶寬與業務，但隨著對家庭信息化應用程度的加強，他們的需求也在不斷地發生著變化。對于通信運營商而言，隨著FTTH寬帶接入網的建設及信息化應用技術的發展，他們必將不斷推出各類新的家庭信息化應用業務。因此，在實施FTTH家庭網絡安裝時應盡可能滿足用戶家庭現在和未來對各類信息化應用的需求，以避免用戶在應用業務發生變化時，需對其家庭網絡結構進行二次調整。目前，家庭用戶對于信息化業務的需求主要包括有線寬帶上網、家庭無線寬帶上網、固定電話和IPTV業務等。

2.2 家庭網絡安裝環境的影響

由于用戶家庭住宅結構、住宅建筑竣工年限、裝修布局以及用戶的業務使用習慣等各種因素，造成家庭網絡在布線數量、關鍵位置點（包括光纜的入戶位置、家庭布線的線纜匯聚點、電源提供點以及無線AP適合放置點）等都存在很大的差別。因此，在實際的家庭網絡安裝過程中，必須通過運用五類線、Wi-Fi、電力線等多種家庭組網技術以及選用合適的終端與輔助設備來為用戶量身定制家庭網絡覆蓋及應用解決方案。

3 現階段典型的FTTH終端

基于PON的FTTH帶寬接入需通過FTTH終端與輔助設備來實現，現階段典型的FTTH終端設備形態與輔助設備類型分別見表1和表2。

4 FTTH家庭網絡安裝思路

4.1 FTTH終端設備安裝位置的選擇

根據對用戶家庭的住宅結構、住宅建筑竣工年限、裝修布局等基礎情況進行分析，大部分2000年以后建成的住宅建筑內都會安裝有用戶戶內的家庭信息箱，其主要是為各類弱電信息布線提供戶外與戶內間的端接、匯聚及配線等功能，一般家庭信息箱是戶內布線系統的線纜匯聚點。

在進行FTTH的家庭網絡安裝時，為便于將來各類家庭信息化業務的提供與應用，FTTH終端設備必須安裝于家庭的線纜匯聚點，而對于部分沒有線纜匯聚點的住宅，應在適當位置（無線AP覆蓋效果佳的位置）創建線纜匯聚點并安裝FTTH終端設備。

4.2 FTTH終端設備類型的選擇

FTTH終端設備類型的選擇應結合用戶家庭布線結構和業務需求，因地制宜地進行組合應用，目前主要的終端組合方式有以下3種。

（1）方式一:PON上行e8-C家庭網關

PON上行e8-C家庭網關設備組網結構如圖1所示。其適用場景為:當光纖可以通過暗管或明線方式敷設入戶，并且在安裝終端設備的線纜匯聚點處的無線AP覆蓋效果能夠滿足用戶業務使用的需求，一般采用該方式。

圖1 PON上行e8-C家庭網關設備組網結構示意

主要功能:支持有線/無線多終端寬帶上網、IPTV承載、話音、家庭存儲等業務。

（2）方式二:AP外置型PON上行e8-C家庭網關+無線AP的終端組合

AP外置型PON上行e8-C家庭網關+無線AP設備組網結構如圖2所示。其適用場景為:當入戶光纜可以敷設至家庭布線的線纜匯聚點，但由于住宅單元的面積過大、用戶要求或線纜匯聚點位置不佳等原因，導致線纜匯聚點放置的無線AP覆蓋效果無法滿足用戶Wi-Fi上網業務使用的需求，此時宜采用AP外置型PON上行e8-C家庭網關+無線AP的網絡安裝方式。

主要功能:支持有線/無線多終端寬帶上網、IPTV承載、話音、家庭存儲等業務，其中主要業務由AP外置型PON上行e8-C設備提供，無線AP補充提供無線覆蓋。

表1 典型FTTH終端設備形態

表2 輔助設備類型

圖2 AP外置型PON上行e8-C家庭網關+無線AP設備組網結構示意

（3）方式三:單口SFU+LAN上行e8-C家庭網關的終端組合

單口SFU+LAN上行e8-C家庭網關設備組網結構如圖3所示。其適用場景為:在FTTH的實際安裝過程中，經常會發生由于入戶暗管阻塞、用戶或物業不允許穿墻打洞等原因造成光纜無法敷設入戶的情況。鑒于此種情況，對于部分已有五類線入戶的住宅，可通過采用單口SFU+LAN上行e8-C終端組合的網絡安裝方式予以解決。

主要功能:支持有線/無線多終端寬帶上網、IPTV承載、話音、家庭存儲等業務。其中主要業務功能由LAN上行e8-C提供，單口SFU只需進行光電轉換。

圖3 單口SFU+LAN上行e8-C家庭網關設備組網結構示意

4.3 入戶光纜敷設及家庭布線的要求

（1）入戶光纜的敷設

由于FTTH終端設備需安裝于家庭線纜的匯聚點，因此入戶光纜應盡可能通過各種敷設方式布放至家庭線纜匯聚點。如家庭網關設備無法安裝在家庭信息箱內或固定在墻上，為避免因終端經常移動損壞入戶光纜的活動連接接頭，入戶光纜應采用光纖面板插座并通過光跳纖連接終端設備。

（2）家庭布線

在家庭網絡安裝過程中，應對已有用戶家庭布線不合理的結構進行適當調整，將線纜以星型方式集中至匯聚點，以滿足點對點方式的家庭網絡結構，并且進一步為未來各類新業務的發展提供條件。

對于部分年久的住宅建筑，由于其家庭內部沒有敷設五類線，因此在提供有線上網、IPTV等業務時，應綜合考慮用戶對業務的需求以及住宅單元結構等因素，通過采用新布放五類線或Wi-Fi接入等方式來實現業務的提供。

5 FTTH家庭網絡安裝方法

5.1 PON上行e8-C家庭網關的網絡安裝方法

為滿足各類業務的開通需求，PON上行e8-C家庭網關應安裝于家庭的線纜匯聚點，同時住宅單元內各信息點的線纜（電話線、五類線等）和入戶光纜需采用星型結構布放至線纜匯聚點，并根據用戶業務的應用，將線纜與家庭網關設備進行連接，以實現為用戶住宅內的各個信息點提供業務。PON上行e8-C家庭網關安裝如圖4所示。

5.2 AP外置型PON上行e8-C家庭網關+無線AP終端組合的網絡安裝方法

住宅單元內各信息點的線纜（電話線、五類線等）和入戶光纜采用星型結構布放至線纜匯聚點，并將AP外置型PON上行e8-C家庭網關安裝于線纜匯聚點；在住宅單元內選擇無線AP覆蓋效果能滿足用戶業務使用的位置安裝無線AP設備，并將無線AP設備利用原有或新布放的五類線與AP外置型PON上行e8-C家庭網關進行連接。AP外置型PON上行e8-C家庭網關+無線AP終端組合安裝如圖5所示。

5.3 單口SFU+LAN上行e8-C終端組合的網絡安裝方法

圖4 PON上行e8-C家庭網關安裝示意

圖5 AP外置型PON上行e8-C家庭網關+無線AP終端組合安裝示意

圖6 單口SFU+LAN上行e8-C終端組合安裝示意

在住宅單元內的線纜匯聚點安裝LAN上行e8-C家庭網關，住宅單元內各信息點的線纜（電話線、五類線等）應采用星型結構布放至線纜匯聚點；在樓層樓道上或弱電豎井內原有入戶五類線可以通達的位置安裝單口SFU設備，同時將入戶光纜布放至該處；利用原有的入戶五類線連接單口SFU設備與LAN上行e8-C家庭網關，并通過LAN上行e8-C家庭網關為用戶住宅內的各個信息點提供業務。單口SFU+LAN上行e8-C終端組合安裝如圖6所示。

6 輔助設備及配套器材的應用

由于家庭住宅結構的千差萬別，在實際家庭網絡的安裝過程中，還應根據實際情況選擇合適的輔助設備及配套器材。針對目前FTTH家庭網絡安裝過程中遇到的主要問題，提出一系列解決方案，其中主要包括反向PoE設備的應用、電力“貓”（PLC）的應用以及明掛式家庭信息箱的應用等。

6.1 反向PoE設備的應用

在FTTH家庭網絡安裝中，可以利用反向以太網供電（power over ethernet，PoE）技術，通過在標準的以太網數據線纜上對所連接的FTTH用戶終端設備進行供電，解決FTTH用戶終端設備附近無法取電的難題。

目前，FTTH模式下的反向PoE產品分為標準型反向PoE和簡易型反向PoE。由于簡易型反向PoE設備結構相對簡單，但在安全可靠性和穩定性上不如標準型反向PoE設備，因此本文僅以標準型PoE為例。

標準型的反向PoE設備由兩部分組成，其中提供電源的設備被稱為供電設備(power sourcing equipment，PSE)，而使用電源的設備稱為受電設備 (powered device，PD)。PSE負責將電源注入以太網線，并實施功率的規劃和管理。下面列舉兩種反向PoE設備在目前FTTH家庭網絡安裝中比較典型的應用場景。

·在采用PON上行e8-C家庭網關進行家庭網絡安裝時，由于一些住宅存在家庭信息箱內沒有電源，同時也無法從附近引入電源等情況，此時可利用反向PoE設備通過住宅內原有標準五類線為安裝在家庭信息箱內的PON上行e8-C家庭網關進行遠程供電。反向PoE設備安裝方案一如圖7所示。

·在采用單口SFU+LAN上行e8-C家庭網關進行家庭網絡安裝時，由于樓層樓道上或弱電豎井內無法引入市電電源為單口SFU設備供電，此時可利用反向PoE設備將用戶住宅內的電源通過原有入戶的標準五類線引至單口SFU設備，進行遠程供電。反向PoE設備安裝方案二如圖8所示。

6.2 電力“貓”的應用

當用戶家庭內部布線不充分，家庭網關設備與用戶業務終端之間無法通過五類線進行連接時，宜使用電力“貓”（PLC）。電力“貓”具有完成電力線和五類線兩種介質之間數據的耦合及調制解調功能，從而實現通過電力線傳送數據，可作為家庭戶內上網和IPTV等業務安裝開通的補充手段。其具體安裝方式為:將電力“貓”插入市電電源插座，并用五類跳線連接電力“貓”上的以太網端口和家庭網關上相應的業務端口；在用戶家庭上網終端、IPTV機頂盒等處附近的市電電源插座上插入電力“貓”，用五類跳線連接電力“貓”上的以太網端口和上網終端或IPTV機頂盒等設備。家庭電力“貓”連接示意如圖9所示。

目前，基于HomePlug AV技術的電力“貓”（PLC）產品可以有效地實現200 Mbit/s的物理層連接速率，可以支持同時承載多種電信業務，但各電力“貓”（PLC）應通過同一電能計量表下的電力線進行家庭網絡的互聯。家庭電力“貓”安裝如圖10所示。

6.3 明掛式家庭信息箱的應用

圖7 反向PoE設備安裝方案一示意

圖8 反向PoE設備安裝方案二示意

圖9 家庭電力“貓”連接示意

圖10 家庭電力貓安裝

對于已安裝有傳統壁嵌式家庭信息箱的住宅單元，由于該信息箱大都已是家庭布線的線纜匯聚點，因此應盡量將家庭網關等設備安裝在該處，并引入市電電源。但由于現有用戶家庭信息箱的尺寸大小不一，特別是已建成的住宅建筑中經常會發生現有家庭信息箱尺寸過小，無法滿足家庭網關等設備的安裝要求。因此，在此情況下可在不影響美觀和阻礙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掛一只具有設備固定、線纜管理、各類配線模塊安裝以及能提供電源插座的明掛式家庭信息箱。明掛式FTTH家庭信息箱安裝方式如圖11所示。

圖11 明掛式FTTH家庭信息箱安裝方式

7 結束語

當今，隨著FTTH寬帶接入網的快速部署，促使用戶接入帶寬的不斷提升，信息化、智能化的應用將不斷融入人們的生活之中。對于通信運營商而言，如何因地制宜地為用戶提供一套滿足融合業務接入及長遠業務發展的家庭組網方案，是目前FTTH規模化發展過程中的主要任務之一，只有通過對家庭網絡安裝的進一步完善，才能為未來用戶實現智能化生活奠定夯實的基礎。

1 中國電信集團公司.中國電信家庭網關（e8）技術要求