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摘要:近年来，光纤到户作为一种光纤通信传输方式，在住宅小区中得到了广泛的应用。本文阐述了光纤到户的概念，对光纤到户系统的设计原则进行了分析，并结合设计实例，对住宅小区的光纤到户系统设计进行了详细的介绍，旨在为其他类似设计提供参考。
关键词:住宅小区；光纤到户；设计
0 引言
随着人们生活水平的不断提高，人们对宽带接入也提出了更高的要求。光纤到户作为一种光纤通讯传输方式，能够为用户提供更大的带宽，并且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，具有维护和安装简便等优点，已逐渐融入到人们的日常生活和工作中，满足了人们对宽带接入的要求。当前，光纤到户系统在住宅小区中得到了广泛的应用，研究住宅小区的光纤到户系统设计具有十分重要的意义。
1 光纤到户的概念
1.1 光纤到户的概念
光纤到户称为FTTH，是Fiber To The Home的简称，是一种利用光纤通信的传输方式，将光纤直接接入用户家中。简单来说，就是从电信运营商端至用户的末端接线口之间全程用光纤进行连接，不经过任何其他线缆的转换及转接，可以看为无源网络，光纤作为业务承载的特点是超大带宽、抗干扰能力强，并且简化了设备安装和维护，所以符合运营商大规模运用的条件。
1.2 国内外光纤到户的现状与发展
随着科技的进步，传统信息接入技术已经不能满足人们的需要，光纤到户技术的发展，所用材料及设备价格的降低，使得通信宽带光纤接入在建设成本方面充分具备了直接接入住户的可能性，一些发达国家(日本、韩国、美国等)已经意识到光纤作为通信传输媒介的优势，纷纷制定了相关技术规范及推广手段，开始大规模发展光纤到户(FTTH)工程的建设。
截止到2016年6月，我国网民数量已达到7.1亿，中国作为发展中国家，考虑到宽带通信网络在人们生活和工作中的重要性，2013年发布了“宽带中国”战略实施方案通知，针对电信运营商强调了城市及农村宽带覆盖率需要达到的目标，紧接着在2014年4月工信部颁布的光纤到户国家强制性标准:《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》(GB50846-2012)开始实施，对新建住宅建筑光纤到户工程设计及施工有了明确的要求。
目前，我国有三大电信运营商根据国家颁布的规范或通知来开展工作，未认真考虑各级城市所处环境以及人们对上网需求的不同，从其推广策略以及定价方面不能适应细分人群的需求，而国外更多的是地方政府和电信运营商相互沟通，提出网络需求，为运营商精准投放网络资源及宽带速率提升提供便利条件。
2 光纤到户系统的设计原则
2.1 光纤到户设施架构
光纤到户设计的整体架构(图1)包括一系列配线设备组成的电信业务光纤接入的通信路由，系统由住宅区内设备间的配线设备、光缆交接箱，住宅楼内电信间的配线设备、各楼层分线箱、户内家居配线箱及各节点之间的光缆组成。目前光纤到户通信设施的构成中，配线设备、水平及垂直配线以及小区电信机房内的主要设备都是由电信运营商集中解决，所以这部分可由专业人员后期进行深化设计，建设初期设计则需要根据住宅的形式、楼层数、住户数等条件预留机房及垂直竖井，用以帮助电信运营商后续建设完整的光纤入户通路。
图1 住宅区及住宅建筑内通信设施构成示意图
2.2 多层住宅区光纤到户工程界面
多层住宅区光纤到户工程建设分为两部分，管网建设及住宅区光缆建设，两部分建设都有明确的分工界面，由电信业务运营商及开发商共同完成，系统示意见图2。
图2 多层住宅建筑光纤到户系统示意
如图2所示，管网建设是以住宅区红线处小区外线与大市政外线连接处的人(手)孔井作为分工界面，小区开发商负责小区内的通信路由敷设及各住宅楼内的配线管网，电信业务运营商仅负责大市政管网与小区通信路由连通部分的管道建设。并且国家规范强调新建住宅区的地下通信管道、配线管网、设备间等通信设施必须与住宅区建筑同步建设。
光缆建设工程界面的划分主要是要找到“用户接入点”。图2中，多层住宅区是以每个配线区内共用的电信间作为用户接入点，小区开发商负责小区电信间至用户家居配线箱的光缆敷设及配线设备的购买及安装，电信业务运营商负责电信间至小区设备间的光缆及传输设备、配线设备的投资及安装。
3 某住宅小区设计实例分析
3.1 工程概况
本住宅小区项目总建筑面积为49万m2，其中第六期住宅区建筑面积为57000m2，包含11栋住宅楼及地下车库，其中33#、38#、43#楼为地上9层，每栋楼18户；34#～36#、39#、40#楼为地上7层，每栋楼42户，小区总户数为376户。其中最高的9层住宅楼建筑高度为27m，建筑等级为多层住宅建筑。第六期地下车库面积为12000m2，各住宅楼地下二层为连通车库的出入口。
3.2 整体管网设计
首先，需确定设备间的位置及面积。本期住宅区共376户居民，不超过一个组团内3个配线区(301～700户)的范围，可以作为一个组团并设置一个设备间，面积不小于10m2。如图3所示，因小区小市政弱电管线敷设在车库内，所以将设备间设置在地下车库内尽量靠近本期住宅区市政光纤引入的位置。
图3 住宅小区光纤入户管网图
其次，需进行电信间的设置。根据该住宅小区的特点，住宅楼数量较多，每栋楼户数较少，电信间所带的1个配线区内住户数为300户。由图3所示，将六期住宅区的376户居民划分为两部分，33#～37#楼的186户为一配线区，电信间设置在34#楼地下一层；38#～43#楼的190户为一配线区，电信间设置在39#楼地下一层。用户接入点设于两处电信间内，处于两个配线区的中心并可与设于车库的设备间相连通，这样可以减少光缆敷设时因路由不合理造成的光缆及管道数量的浪费。
3.3 光缆建设系统设计
本住宅区光缆建设系统设计首先是由电信业务运营商将主干光缆经过小市政管路引入车库内的设备间，设备间内安装3个600mm×600mm的机柜作为配线区光缆汇聚点，后期交给三家电信运营商使用。其次，如图4所示，经过设备间内3个机柜的配线后，将n芯光纤从机柜分别引出至34#楼及39#楼电信间的3组光纤交接机柜，每个机柜内按照其配线区内户数要求安装3组64路光分路器，再由其经过配线设备将多根单芯光纤引至配线区域内的各个住宅楼的楼层配线箱，最后从楼层配线箱引出光纤至各户居民的家居配线箱中，以完成光纤到户光缆建设的基本设计。
水平光缆芯数选择原则：对于分割好办公间的楼宇，建议光缆芯数按12芯（无线纤芯）+每层用户数+ 30%纤芯冗余。对于未分割好办公间的楼宇，建议光缆芯数按12芯（无线纤芯）+每层用户数（按建筑面积除以80平方/户）+ 30%纤芯冗余。
垂直光缆芯数选择原则：按覆盖楼层总的业务纤芯需求进行选择。
配线光缆芯数选择原则：对于小区内楼栋层数及用户数，光缆芯数按单元用户数每户1芯（分纤箱覆盖用户34户以内）+每个单元分纤箱数10%箱体覆盖用户数纤芯冗余（含无线纤芯）。
ODF 选择：选择共建共享ODF（376芯）产品，该共建共享ODF可满足376户接入，每个运营商初始固定分光器端口数为128，公共区域分光器端口可达768个，每个运营商光缆标准成端容量48芯，选配24芯托盘后最高可达96芯。
光交选择：建议选择共建共享光交（232芯）产品，该共建共享ODF可满足232户接入，每个运营商初始固定分光器端口数为64，公共区域分光器端口可达284个，每个运营商光缆标准成端容量24芯，选配24芯托盘后最高可达48芯。
图4 住宅小区光纤入户系统组成图
下面介绍一下用户接入点至住户家居配线箱部分的设计。以34#楼为例，用户接入点即电信间设置在地下一层，如图5所示，住宅楼为7层，共42户，每个单元1～3层设置一个分纤箱，管辖6户，4～7层设置一个分纤箱，管辖8户，每单元住户数的1.5倍为电信间至每个单元分纤箱所需光纤数量，即每个单元需用21(根)G．657D单芯光纤从电信间布线至楼层分纤箱，分纤箱放置于每层弱电井内，弱电井至每户家居配线箱预埋两根PC25管，分纤箱至用户为放射式布线，线缆采用一根G．652A两芯光纤连接至家居配线箱内安装的ONU(光网络单元)设备，户内电脑及电视通过网线或电缆连接至ONU设备后便可实现电视及网络数据的上传和下载。
图5 34#住宅楼光纤入户系统图
3.4 设计思路分析
由上面工程案例可以看出，住宅区每栋楼层数不多，住户每层仅有两户，每栋楼的总户数平均为一个配线区规定户数范围的1/5，所以考虑将每5～6栋楼作为一个配线区，将用户接入点集中设置在其中一栋住宅楼的地下，节省造价。总结出的光纤到户设计方法为:计算小区总户数，按每栋楼住户数划分配线区，根据外线进线位置设置设备间，在每个配线区内设置用户接入点(电信间)，设置楼层分纤箱，楼层竖井至住户内预埋管及小市政管网设计，最终绘制光纤入户平面及系统图。
由于通信技术的不断革新，在设计时不必过于追求完美的系统选型，可由电信运营商进行后期专业深化设计，重点应放在建设初期施工图设计阶段，与建筑专业配合为小区预留合理的通信管道及通信设施机房空间，构建一个合理的系统模型，为各电信运营商平等接入小区提供有力保障。
4 结语
综上所述，光纤到户技术在带宽、波长及传输技术方面具有不可比拟的优势，已成为当前最理想的接入网方式，并在住宅小区中得到了广泛的应用。而住宅小区光纤到户系统的设计关系到小区宽带的正常使用，因此，在住宅小区光纤到户建设中，相关设计人员对光纤到户系统进行合理的设计，从而满足用户对宽带资源的需求，为用户提供优质的宽带服务。
参考文献
[1]彭英桃.住宅小区光纤到户设计要点分析[J].智能建筑与城市信息.2014(05).
[2]李德文.探究高层住宅小区光纤到户设计[J].通讯世界.2015(05).
论文作者:刘树逸
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/30
标签：光纤论文; 光缆论文; 配线论文; 住宅区论文; 设备论文; 住宅小区论文; 系统论文; 《基层建设》2016年18期论文;