光纖到桌面（FTTD）解決方案

文｜西蒙電氣（中國）有限公司

2010年1月13日，國務院會議正式決定推進電信網、廣播電視網和互聯網三網融合。工信部聯合六部委印發《關于推進光纖寬帶網絡建設的意見》，提出到2011年，光纖寬帶端口超過8000萬，網絡速度接入能力達到城市用戶平均為8Mbps以上，農村用戶為2Mbps 以上，商業樓宇用戶基本實現100Mbps以上。3年內光纖寬帶網絡建設投資超過1500億元，新增寬帶用戶超過5000萬。同時，國家電網公司明確提出智能電網發展規劃，首批電力光纖到戶試點小區在沈陽開工建設。中國電信也宣布，從2010年1月1日起全面向上海居民家庭用戶普及光纖接入。到2015年，上海將在國內率先實現全面光纖入戶，平均網絡速度達到50Mbps。

由于國家重大政策的扶持，三網融合、智能電網、物聯網等一批國家戰略層面項目的推動，激活了布線、光通信等基礎設施領域新的發展動力。

1 光纖的優點

光纖到桌面（FTTD）是指光纖替代傳統的銅纜傳輸介質直接延伸至用戶終端電腦，使用戶終端全程通過光纖實現網絡接入。銅纜系統由于價格成本低、安裝施工簡單、維護方便和支持PoE以太網技術等特點，在工作區子系統中仍然處于統治地位。但是，隨著光通信技術的發展、銅纜系統升級的瓶頸和應用環境的復雜性等，光纖的優點越發明顯：

（1）光纖可支持更遠距離、更高帶寬的傳輸。新一代的OM4多模光纜在850nm波長提供至少4700MHz·km的有效模式帶寬以及3500MHz·km的注入模式帶寬，在1300nm波長提供至少500MHz·km的注入模式帶寬，支持最長550m的10Gbps串行傳輸，以及150m以上的40Gbps/100Gbps傳輸。零水峰OS2單模光纜在萬兆的以太網中，最長可以達到40km的傳輸，這些都是銅纜系統根本無法做到的。當信息點傳輸距離超過了100m，選擇銅纜系統布線，必須要增加區域管理間，增加網絡設備和布線材料，這都會導致項目工程成本增加，并且，還有可能增加鏈路故障點。但是，光纖系統可以很輕易的解決這個問題。具體如表1、表2、表3所示。

表1 銅纜布線系統的分級與類別

表2 100M、1G以太網中光纖的應用

（2）光纖是非金屬物質，數據在光波上傳輸，可以避免外界的電磁干擾和無線電頻干擾，例如在一些特殊的布線環境：空調機房、醫院的醫療設備房間、機械制造工廠等；并且，纖芯之間無串擾，信號也不會對外泄露，起到了很好的保密作用，例如在一些信息要求保密的場所如公檢法機關、軍事行業、高科技研發單位等。

表3 10G以太網中光纖的應用

（3）使用環境溫度范圍寬；通信不帶電，可用于易燃、易暴場所，使用安全。

（4）耐化學腐蝕，使用壽命長。

（5）不同的護套材料和內部結構，可應付惡劣的辦公環境。

（6）銅纜系統從Cat.5發展到Cat.6A，在結構上增加了十字骨架、屏蔽層（甚至雙層屏蔽層），線徑變得越來越粗，這些都無形增加了銅纜的原材料成本、運輸成本、安裝輔材成本、安裝施工成本和測試成本等。銅纜系統從Cat.5的四個測試參數，發展到后來十幾個，現在還多了個外部串擾測試參數，使得Cat.6A布線系統的驗收測試更加的繁瑣和費時。但是，光纖發展到今天，體積及重量沒有發生任何變化，測試參數一般就只有兩個：“衰減”和“長度”。并且，隨著光通信技術的發展，原材料成本有下降的趨勢，安裝施工也變得越來越簡便。

（7）10GBase-LRM的應用，使OM1和OM2光纜在萬兆的以太網中也能達到300m的傳輸距離，大大降低了布線成本。

正是由于這些原因，光纖到桌面（FTTD）的應用變成了未來的一種發展趨勢，有人甚至把Cat.6A系統作為銅纜時代的終結，光纜將是網絡的最終選擇。

2 光纖到桌面的應用

光纖到桌面（FTTD）水平標準鏈路如圖1所示。

根據項目工程不同的帶寬需求，選擇不同的光纖系統。從光纖的傳輸性能和距離可分為以下幾種，如表4、表5所示。

表4 多模光纜的應用

表5 單模光纜的應用

由于單模光纜的終端設備非常昂貴，除非項目工程有特別要求，否則一般很少采用單模光纖系統作為光纖到桌面（FTTD）的應用。目前，應用較多的是OM2光纖系統，在千兆以太網系統里面可以支持550m的傳輸距離，基本上可以滿足樓內任何的長距離傳輸。但是，隨著網絡速度的高速發展，從90年代中期的10/100Mbps以太網，到2000年初期的1000Mbps以太網的普及應用，再到現在10Gbps以太網的應用，短短的幾年時間，網絡速度直線增長。布線系統一般需要滿足未來10～15年的時間應用，所以，為了未來網絡的擴展和升級，現在越來越多的客戶采用多模萬兆OM3（50/125μm）光纖系統。OM3光纖系統在萬兆以太網應用中可以支持300m的長距離傳輸。

圖1 光纖到桌面FTTD水平標準鏈路圖

目前，桌面萬兆的樓宇布線項目更多的是采用Cat.6A系統布線，主要有兩個原因：第一，桌面RJ45以太網卡接口的普及使用。第二，相對來說，銅纜價格成本要比光纖產品成本要低，但是，通過上面的光纖優點的介紹，我們建議客戶采用多模萬兆OM3光纖系統布線。對于原因一，我們可以采用兩種方式解決：辦公設備采用光纖接口網卡或者采用光電轉換器將光接口改成通用的RJ45接口。對于原因二：單純的多模萬兆OM3光纖布線系統其實比Cat.6A銅纜布線系統成本不會高很多。眾所周知，隨著人類的不斷采礦，地球上的有色金屬銅材料會變得越來越稀少，導致銅價格在不斷的上漲；并且，Cat.6A雙絞線的重量和體積的變化，無形也增加了額外的一些成本，例如原材料成本、運輸成本和安裝輔材成本等。但是，光纖的傳輸介質二氧化硅屬于可再生材料，現在又研發出了塑料光纖，這些都大大的滿足了我們未來的應用。并且，隨著光端口的桌面普及，光纖被越來越多的人所接受，光終端設備價格也會逐步降下來。

3 光纖布線產品的介紹

（1）室內多模萬兆OM3光纜

光纖通信時，通常是1芯收1芯發，只需要2芯光纜，但是，更建議采用4芯光纜，因為另外2芯可以做備用，也方便未來信息點數量的擴展。

SIMON電氣的室內光纜直徑小，重量輕，提高了施工效率；裝纖密集度高，節省了管孔資源；芳淪纖維可抗拉伸，降低了施工故障率。低煙無鹵LSZH的護套材料，具有高阻燃性、少煙、無味、無毒等優點。多模萬兆OM3光纜最少傳輸帶寬：1500MHz·km@850nm、500MHz·km@1300nm；傳輸距離：1000Base-SX達到1000m、10GBase-S達到300m。

（2）斜口面板

SIMON電氣的面板采用優質進口PC材料，根據強電面板的標準來制作，具有高強度、耐高溫、抗氧化、不變色等特點。防火性能達到850℃。平時我們只注重線纜的防火性能和阻燃等級，其實，這是不嚴謹的，因為，所有水平線纜都是埋在墻內或者線槽線管內，而面板是安裝在建筑室內的墻外，當大樓著火，最容易受到影響的是裸露在空氣中的面板。所以，SIMON電氣特別注重面板的防火性能，這也是對客戶生命的安全保障。

外凸型的斜口面板增大了光纜在底盒的安裝空間，保證了光纜的彎曲半徑和預留長度。同時支持銅纜模塊和光纖適配器的安裝，對于小型的LC雙工耦合器，可支持兩個光纖點的安裝。普通的面板在維護時必須要將面板左右的兩個螺釘拆掉，但是，SIMON電氣斜口面板的固定座可前端獨立拆卸，不需要拆掉任何螺釘，簡單、快速，更加的方便維護和管理。

（3）面板盒

SIMON電氣的面板盒，采用標準的86 X 86cm 結構，非常的精致。既可以直接安放在辦公桌面，也可以通過底盒固定在墻面，安裝方式非常的靈活。渦輪型的盤纖方式，更好的保證了光纖的彎曲半徑和光纖的長度預留。同樣，支持銅纜模塊和光纖適配器的安裝。

（4）光纖耦合器

SIMON電氣的光纖耦合器采用氧化鋯陶瓷套管材料，比傳統的磷青銅具有更好的抗氧化性，具有使用穩定、壽命長的特點；UPC高精度端面研磨方式，具有更好的光學特性：插入耗損≤0.20dB，回波損耗≥50dB，可以直接安裝在面板和光纖配線架上。不同顏色的外觀，方便了信息端口的分類管理。

（5）快速光纖連接頭

采用傳統的光纖熔接方式，面板底盒安裝空間不夠深，無法保證光纖的熔接性能，可能會導致網絡通信不穩定，并且，熔接施工時間長。SIMON電氣的快速光纖連接頭主要用于光纖到桌面（FTTD）。快速光纖連接頭預埋有光纖，無需膠粘和打磨，只需自帶的工具壓接即可完成光纖連接，大大降低了光纖端接復雜程度，節約了光纖端接的時間；尤其是可以反復端接，提高光纖頭的利用率，節省了成本。體積比普通連接頭小的快速光纖連接頭，便于墻面和桌面的安裝，插入損耗可以達到0.3dB，性能滿足國際標準，同時，符合RoSH 標準要求。

（6）模塊化光纖配線架

SIMON電氣的光纖配線架模塊化設計，允許單個光纖耦合器從配線架前端獨立裝卸，也可以將托架整體向前抽出，使得所有安裝、管理和維護工作都能在配線架前端完成。同時支持所有銅纜模塊和不同類型的光纖適配器（ST/SC/LC）的混合安裝，在1U空間內可容納24個銅纜模塊或者48芯的光纜熔接，減少了機柜的安裝空間，節約了工程的成本。獨立可拆卸的固定座提供了多種顏色選擇（深藍色、淺藍色、黃色、紅色、灰色等），彩色化管理，更加立體和鮮明，更加方便維護和管理。例如，對于政府機關項目，可以通過不同顏色進行不同的網絡（外網、內網、專網、備用網等）維護管理；又如，對于會展中心項目，可以通過不同顏色進行不同樓層或者功能區域的分類管理。

4 結束語

隨著光通信的大力發展，光纖價格成本的逐步下降，光纖安裝施工的日益簡單方便，再加上光纖帶寬高、傳輸距離遠、不受外界電磁干擾和防止了信號的泄露等優點，光纖到桌面（FTTD）的解決方案會越來越受到客戶的青睞。