FTTR全光網(wǎng)絡(luò)對(duì)住宅網(wǎng)絡(luò)的革新研究

摘要：FTTR（Fiber to The Room）作為當(dāng)前新型信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán)，在住宅網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。它不僅能夠大幅提升網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和穩(wěn)定性，還為用戶提供了更加靈活和便捷的網(wǎng)絡(luò)接入方式。旨在深入探討FTTR的重要性及其在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)，從多個(gè)維度展開詳細(xì)闡述。從千兆光網(wǎng)是新型信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重點(diǎn)、FTTR方案簡介、FTTR全光網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)與配置原則等方面展開闡述，介紹了FTTR全光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)和未來發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：電子信息；住宅；FTTR ；全光網(wǎng)絡(luò)

一、千兆光網(wǎng)是新型信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重點(diǎn)

目前全球正經(jīng)歷產(chǎn)業(yè)科技變革，遠(yuǎn)程辦公、線上教學(xué)等應(yīng)用迅速發(fā)展，增強(qiáng)了對(duì)于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的依賴性。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要性日益凸顯，國際社會(huì)普遍認(rèn)識(shí)到加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的緊迫性。黨中央和國務(wù)院將5G和千兆光網(wǎng)建設(shè)視為把握科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵，從多個(gè)重要會(huì)議和規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)了其重要性，并顯示了國家對(duì)此領(lǐng)域的重視和支持。工信部發(fā)布《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，此文件提出，用三年時(shí)間，基本建成全面覆蓋城市地區(qū)和有條件鄉(xiāng)鎮(zhèn)的“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)固定和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)普遍具備“千兆到戶”能力[1]。

千兆光網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展是推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量。隨著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的完善和應(yīng)用場(chǎng)景的拓展，一個(gè)更加智能、高效、便捷的數(shù)字世界即將到來。FTTR的建設(shè)正是在這一背景下應(yīng)運(yùn)而生。

二、FTTR 方案簡介

FTTR （Fiber To The Room）是在原光纖到戶（FTTH）技術(shù)的基礎(chǔ)上，將光纖網(wǎng)絡(luò)延伸至住宅的每個(gè)房間。通過從住戶信息配線箱將光纖通向每個(gè)房間，使每個(gè)房間實(shí)現(xiàn)了千兆網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，進(jìn)而取代了傳統(tǒng)的網(wǎng)線和WiFi回傳網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。它與WiFi6等先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，完成了全屋千兆網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，并為未來WiFi7等技術(shù)預(yù)留了升級(jí)空間，進(jìn)而提高了室內(nèi)WiFi的覆蓋與速度。

FTTR系統(tǒng)由主FTTR設(shè)備、從FTTR設(shè)備、室內(nèi)光纖基礎(chǔ)設(shè)施以及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等四大部分構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

主FTTR設(shè)備：作為FTTR網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的核心樞紐，主FTTR設(shè)備承擔(dān)著連接運(yùn)營商局端OLT設(shè)備的重任，為用戶家庭引入穩(wěn)定的千兆入戶帶寬。其配備了專業(yè)的FTTR光網(wǎng)絡(luò)接口，通過光分路器將光信號(hào)精準(zhǔn)分配，再利用室內(nèi)光纖，將信號(hào)高效傳輸至各個(gè)房間的從FTTR設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)全屋無死角的千兆網(wǎng)絡(luò)覆蓋。此外，主FTTR設(shè)備運(yùn)用先進(jìn)的集中化WiFi控制和協(xié)同技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化全屋WiFi信號(hào)，保障用戶在不同區(qū)域都能享受穩(wěn)定、高速的網(wǎng)絡(luò)連接。

從FTTR設(shè)備：從FTTR設(shè)備部署在室內(nèi)每個(gè)房間及需要網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域，作為FTTR網(wǎng)絡(luò)的終端節(jié)點(diǎn)，直接為用戶的終端設(shè)備提供服務(wù)。該設(shè)備通過室內(nèi)光纖及光分路器與主FTTR設(shè)備緊密相連，能夠?yàn)橛脩籼峁o線、有線兩種網(wǎng)絡(luò)連接方式，充分滿足手機(jī)、智能家電等多種終端設(shè)備對(duì)千兆寬帶的接入需求。主FTTR設(shè)備對(duì)從FTTR設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理與控制，兩者協(xié)同作業(yè)，共同打造一個(gè)穩(wěn)定且高效的室內(nèi)千兆WiFi網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

室內(nèi)光纖基礎(chǔ)設(shè)施：作為FTTR網(wǎng)絡(luò)的堅(jiān)實(shí)基石，室內(nèi)光纖基礎(chǔ)設(shè)施主要由光纜（包括蝶形光纜與隱形光纖）、光纖面板以及光分路器等核心組件構(gòu)成，它們協(xié)同工作，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了主從FTTR設(shè)備間的拓?fù)溥B接。在光纜家族中，光電復(fù)合纜以其卓越性能脫穎而出，不僅承擔(dān)著光信號(hào)的傳輸重任，還能為設(shè)備提供持續(xù)穩(wěn)定的電源輸入，確保設(shè)備始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。而光分路器則細(xì)分為有源與無源兩大類型。其中，有源光分路器更是集光信號(hào)輸入與電能供給于一身，為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與持續(xù)性提供了堅(jiān)實(shí)保障。

FTTR網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)：FTTR網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是一個(gè)集控制、管理、分析等功能于一身的綜合性平臺(tái)，其核心作用在于實(shí)現(xiàn)FTTR網(wǎng)絡(luò)的智能化管理。借助這一系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理人員能夠一目了然地掌握FTTR網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可視化管理，輕松便捷地完成網(wǎng)絡(luò)配置管理，根據(jù)用戶需求靈活調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，高效精準(zhǔn)地處理網(wǎng)絡(luò)故障與告警，迅速發(fā)現(xiàn)并解決網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的各類問題，從而確保FTTR網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

三、FTTR全光網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)與配置原則

（一）單級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)

在住宅內(nèi)部，若房間數(shù)量不多且布局相對(duì)集中，F(xiàn)TTR系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)適宜采用單個(gè)等比或不等比光分路器，以連接并服務(wù)于多個(gè)FTTR設(shè)備。圖2和圖3分別為了FTTR系統(tǒng)中單個(gè)等比光分路器結(jié)構(gòu)與單個(gè)不等比光分路器結(jié)構(gòu)的示意圖[2]。

在構(gòu)建FTTR系統(tǒng)的單個(gè)光分路器級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循下列原則，以確保網(wǎng)絡(luò)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

為了確保光信號(hào)的穩(wěn)定傳輸，為整個(gè)FTTR系統(tǒng)奠定穩(wěn)固的基礎(chǔ)，無論單芯或是雙芯光纜，都需引入至主FTTR設(shè)備。

主FTTR設(shè)備與從FTTR設(shè)備間的連接，可靈活選用無源光纜（如蝶形光纜或隱形光纜）或光電復(fù)合纜。這種設(shè)計(jì)不僅充分滿足了信號(hào)傳輸?shù)男枨螅擅畹亟鉀Q了設(shè)備間的供電問題，進(jìn)而使得主從設(shè)備可以通過一種線纜同時(shí)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳遞和電能的供給，極大地提升了系統(tǒng)的集成度和可靠性。

（二）多級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)

在復(fù)式大戶型住宅及別墅等房間較多的場(chǎng)景中，常采用主光分路器與最多三個(gè)擴(kuò)展光分路器進(jìn)行級(jí)聯(lián)的方式，以便連接并服務(wù)于更多的FTTR設(shè)備，如圖4所示。

為了保證FTTR系統(tǒng)能夠高效運(yùn)行，單芯或雙芯光纜同時(shí)也應(yīng)接入主FTTR設(shè)備，以確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在主FTTR設(shè)備與單個(gè)光分路器、主光分路器，以及它們與從FTTR設(shè)備間的連接上，應(yīng)再次選用光電復(fù)合纜作為傳輸媒介。這一舉措不僅大幅度提升了信號(hào)傳輸?shù)男剩€有效地降低了成本，從而保證了FTTR系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性上的優(yōu)勢(shì)。

主光分路器巧妙地通過級(jí)聯(lián)光端口，利用光纜與擴(kuò)展光分路器的上聯(lián)光端口實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接。這一環(huán)節(jié)是FTTR系統(tǒng)的核心所在，它確保了數(shù)據(jù)能夠在不同分路器之間暢通無阻地傳輸，進(jìn)而保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連貫性和響應(yīng)速度。而在擴(kuò)展光分路器與從FTTR設(shè)備之間同樣推薦采用光電混合纜進(jìn)行連接。這樣的配置不僅使系統(tǒng)具備更高的靈活性，還顯著增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展?jié)摿Γ瑸槲磥砑夹g(shù)迭代或網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）FTTR系統(tǒng)配置原則

在住宅內(nèi)部，每戶均須安裝信息配線箱，并且該箱體應(yīng)設(shè)置于戶內(nèi)布線管網(wǎng)的集中交匯點(diǎn)。對(duì)于住宅內(nèi)的光纖接入系統(tǒng)，應(yīng)采用直接將光纖鋪設(shè)至各個(gè)房間的方式。具體而言，光纜在住宅內(nèi)部應(yīng)從住戶的信息配線箱出發(fā)，延伸至各個(gè)房間的光纖信息插座進(jìn)行鋪設(shè)。

針對(duì)多層住宅或別墅，推薦采用分層匯聚的布局策略。在這類住宅環(huán)境中，可以將單個(gè)光分路器或級(jí)聯(lián)光分路器與主FTTR設(shè)備集成在同一安裝點(diǎn)。而對(duì)于級(jí)聯(lián)擴(kuò)展的光分路器，則更適合分散部署于住宅的每一樓層。同時(shí)，建議將FTTR設(shè)備安裝在住宅內(nèi)部的一個(gè)房間內(nèi)，以便于管理和維護(hù)。

至于FTTR的戶內(nèi)光纜芯數(shù)，則需依據(jù)各房間對(duì)通信服務(wù)及有線電視業(yè)務(wù)的具體需求，并結(jié)合設(shè)備的配置等級(jí)來綜合考量確定。這樣的設(shè)計(jì)旨在確保每個(gè)房間都能享受到穩(wěn)定、高效的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，滿足現(xiàn)代家庭對(duì)高品質(zhì)生活的追求。戶內(nèi)光纜的配置應(yīng)遵循表1的規(guī)定。

四、住宅內(nèi)FTTR全光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案分析

住宅內(nèi)FTTR全光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案主要包括光纜類型選擇、光纖接續(xù)、光纖鏈路衰減、光分路器設(shè)置等4個(gè)部分 。

在光纜類型選擇上，需要考慮住宅結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，如空間布局、裝修狀況及未來擴(kuò)展需求等。一般而言，主FTTR設(shè)備、分路器、從FTTR設(shè)備之間光信號(hào)傳送應(yīng)采用G.657型光纖（后裝場(chǎng)景宜選用隱形光纜），此種光纖最大的特點(diǎn)是對(duì)彎曲損耗不敏感，適應(yīng)各種復(fù)雜的布線環(huán)境。此外，還應(yīng)考慮到美觀和隱蔽性，光纜外觀的顏色和外徑也應(yīng)與室內(nèi)裝飾相協(xié)調(diào)，盡量減少對(duì)居住環(huán)境的影響。

光纖接續(xù)是確保光信號(hào)穩(wěn)定傳輸?shù)年P(guān)鍵步驟。在住宅F(xiàn)TTR網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中，光纜接續(xù)通常采用熔接法。在進(jìn)行光纜接續(xù)之前，光纖必須徹底清潔，并使用切割刀精確制備光纖端面。隨后，將處理好的光纖放入經(jīng)過放電試驗(yàn)合格的熔接機(jī)中進(jìn)行熔接。在熔接過程中，需密切關(guān)注熔接機(jī)屏幕上的光纖端面狀態(tài)，確保其符合要求，并監(jiān)測(cè)熔接后的光纖接續(xù)損耗，確保該損耗不大于0.08dB。熔接完成后，需使用OTDR對(duì)光纖進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)于不合格的光纖，需返工并重新進(jìn)行熔接。值得注意的是，光纖熔接應(yīng)在無塵且干燥的環(huán)境中進(jìn)行，以避免影響熔接質(zhì)量。同時(shí)，接續(xù)點(diǎn)應(yīng)妥善保護(hù)和標(biāo)記，以便后續(xù)的維護(hù)和檢修工作能夠順利進(jìn)行。

在光纖線路中，光纖鏈路衰減是影響網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的關(guān)鍵因素之一。在住宅內(nèi)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，需通過合理設(shè)計(jì)，將光纖鏈路衰減控制在允許范圍內(nèi)，包括選擇合適的光纜型號(hào)和長度、優(yōu)化光纖路由、減少彎曲和擠壓等。此外，還需定期檢測(cè)光纖鏈路的衰減情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，以確保網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的穩(wěn)定性和可靠性。

光分路器是FTTR網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)多用戶接入和信號(hào)分配的關(guān)鍵設(shè)備。在住宅內(nèi)，光分路器應(yīng)安裝在便于維護(hù)和管理且對(duì)居住環(huán)境影響最小的位置。設(shè)置時(shí)應(yīng)根據(jù)用戶數(shù)量和帶寬需求合理選擇光分路器的規(guī)格和分光比。同時(shí)，光分路器的輸入和輸出端口應(yīng)做好標(biāo)識(shí)和記錄，便于后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)管理和故障排查。此外，還需考慮光分路器的散熱和防塵問題，確保其能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。

綜上所述，住宅內(nèi)FTTR全光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案需綜合考慮光纜類型選擇、光纖接續(xù)、光纖鏈路衰減和光分路器設(shè)置等多個(gè)方面，并通過科學(xué)合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定、可靠的全光網(wǎng)絡(luò)覆蓋，為住宅用戶提供優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體驗(yàn)。

五、結(jié)語

FTTR全光網(wǎng)絡(luò)不僅提供了高速、穩(wěn)定、大容量的數(shù)據(jù)傳輸能力，還通過精細(xì)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)和智能化的網(wǎng)絡(luò)管理軟件，實(shí)現(xiàn)了全屋網(wǎng)絡(luò)的無縫覆蓋和高效管理。在各方面，F(xiàn)TTR均展現(xiàn)出了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和卓越的性能。

展望未來，隨著智能家居、遠(yuǎn)程辦公、在線娛樂等場(chǎng)景的不斷涌現(xiàn)，人們對(duì)住宅網(wǎng)絡(luò)的要求將越來越高。FTTR全光網(wǎng)絡(luò)憑借其強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)承載能力和靈活的擴(kuò)展性，能夠更好地滿足這些需求，為住宅用戶帶來更加智能、高效、便捷的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。

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作者單位：太原有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司

責(zé)任編輯：王穎振 楊惠娟