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從FTTH到FTTD 公建項(xiàng)目光纖到桌面初探

2012-10-10

光纖是當(dāng)今信息傳輸?shù)闹匾獋鬏斀橘|(zhì)之一,在城市的地下管網(wǎng)中,在智能建筑和數(shù)據(jù)中心的信息傳輸主干系統(tǒng)中,都會(huì)看到大量的光纖光纜。同樣在辦公建筑中,“光纖到桌面”也已經(jīng)是早已普遍的技術(shù)。
  盡管說(shuō)光纖到桌面早已普及,但隨著時(shí)代的發(fā)展、新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)的不斷深化,光纖到桌面的應(yīng)用方式也在不斷的變化。本文將就自用辦公建筑中光纖到桌面的常規(guī)應(yīng)用方案提出自己的觀點(diǎn)。
1 FTTD的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
  光纖到桌面(FTTD)所指的是使用光纖光纜從機(jī)房(樓層配線架FD、大樓主配線架BD)敷設(shè)到工作區(qū),使用光纖光纜作為配線子系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)。其基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

其中:
  FD:樓層配線架
  TO:工作區(qū)信息點(diǎn)
             圖1 FTTD的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
  依據(jù)圖1可以看出,對(duì)于一個(gè)位于工作區(qū)的光纖信息信息點(diǎn)而言,1根2芯的光纖光纜形成了FTTD的主體,在它的兩端,左邊是光纖配線架,右邊是光纖信息插座(光纖面板)。在左邊,由于光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的常規(guī)端口與光纖配線架的端口基本一致,所以在系統(tǒng)中只需要一個(gè)光纖配線架,使用光纖跳線連接到光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的端口上;在右邊,光纜通過(guò)墻面(或地面、桌面)的光纖插座(光纖面板),使用光纖跳線連接到臺(tái)式電腦的光纖網(wǎng)卡上。這就完成了一個(gè)最基本的FTTD傳輸。
  由于光纖產(chǎn)品本身的特點(diǎn),要想形成圖1所示的光纖傳輸信道,就需要在光纜的兩端添加光纖連接件,添加的方法可以采用磨接(將光纖連接件緊緊的套在光纖纖芯上,然后將露出光纖連接件端面的光纖纖芯磨圓滑)、熔接(使用一端具有光纖連接件的光纖,將它的另一端使用光纖熔接機(jī)與光纜中的纖芯融合成一體)和冷接(使用一端具有光纖連接件的光纖,將它的另一端插入專(zhuān)用的光纖接續(xù)子的一端,將光纜中的纖芯插入光纖接續(xù)子的另一端,迫使兩端纖芯對(duì)接且中心對(duì)準(zhǔn),使光可以從光纖纖芯的對(duì)接面?zhèn)鬏敚缓笫褂霉饫w耦合器作為橋梁,將光纖跳線和光纜上的的光纖連接件對(duì)接。然而,由于光纖耦合器自身難以固定,就需要使用光纖配線架和光纖面板作為它的支撐架。
  由于光纖面板背后的86型底盒空間有限,所以光纖面板中一般不使用光纖尾纖(86型底盒內(nèi)做光纖熔接的效果不理想),而是采用每分鐘可以完成1芯的快速光纖連接件。
  由此,形成了一個(gè)簡(jiǎn)單的FTTD配置清單:

當(dāng)然,其中的光纜、光纖尾纖都應(yīng)該根據(jù)所采用的光纖種類(lèi),選擇其一:多模光纖(分有OM1、OM2、OM3、OM4)、單模光纖(OS1、OS2單模零水峰、G.657小彎曲半徑光纖)
  當(dāng)根據(jù)表1將所有的FTTD信息點(diǎn)所需要的布線材料統(tǒng)計(jì)完畢并注明產(chǎn)品的型號(hào)/規(guī)格后后,F(xiàn)TTD設(shè)計(jì)工作基本告一個(gè)段落。
2 實(shí)際應(yīng)用中的3個(gè)問(wèn)題
  圖1所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)3個(gè)應(yīng)用問(wèn)題:
  1)沒(méi)有辦公室用的光纖電話產(chǎn)品
  在現(xiàn)代社會(huì)的辦公環(huán)境中,每個(gè)人往往同時(shí)擁有電話和電腦,電腦可以使用光纖網(wǎng)卡,而使用光纖傳輸?shù)碾娫捴两駴](méi)有面世。原因不是不能形成,而是光纖電話的價(jià)位無(wú)法與數(shù)十元一部的RJ11接口電話(可以使用雙絞線)相競(jìng)爭(zhēng),同時(shí)電話經(jīng)常會(huì)在辦公桌、辦公室內(nèi)移動(dòng),對(duì)于石英玻璃構(gòu)成的光纖而言,非常容易折斷,導(dǎo)致光纖跳線的壽命不長(zhǎng),經(jīng)常需要更換。
  面對(duì)這樣的情況,最為理想、最常采用的方式是每個(gè)使用FTTD的辦公桌,同時(shí)敷設(shè)1根水平雙絞線,如圖2所示。這根水平雙絞線主要用于傳輸電話信息,在萬(wàn)一FTTD出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),它也可以傳輸數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)雙介質(zhì)冗余備份。

其中:
  FD:樓層配線架
  TO:工作區(qū)信息點(diǎn)
  大對(duì)數(shù)雙絞線通往大樓主配線架
            圖2 最常見(jiàn)的FTTD拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
  由此,形成了一個(gè)最常見(jiàn)的FTTD配置清單:

同樣,其中的光纜、光纖尾纖都應(yīng)該根據(jù)所采用的光纖種類(lèi),選擇其一:多模光纖(分有OM1、OM2、OM3、OM4)、單模光纖(OS1、OS2單模零水峰、G.657小彎曲半徑光纖)。其中的雙絞線應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)的等級(jí),選擇超6類(lèi)或6類(lèi)產(chǎn)品(也可以選擇其他產(chǎn)品等級(jí),如超7類(lèi)、超5類(lèi)、非屏蔽、屏蔽等等)
  當(dāng)根據(jù)表2將所有的FTTD信息點(diǎn)所需要的布線材料統(tǒng)計(jì)完畢并注明產(chǎn)品的型號(hào)/規(guī)格后后,這份配置清單基本上可以投入實(shí)際使用。
  2) 光纖網(wǎng)卡并不流行
  在目前的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品市場(chǎng)中,光纖網(wǎng)卡價(jià)格比較貴。同時(shí),還可以看到:面向筆記本電腦的光纖網(wǎng)卡基本上找不到(原因在于筆記本電腦經(jīng)常需要插拔跳線,容易造成光纖跳線損壞)。而替代方案是采用光電轉(zhuǎn)換器+RJ45型雙絞線網(wǎng)卡作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌?,這時(shí)它的售價(jià)相對(duì)與光纖網(wǎng)卡而言會(huì)便宜不少。這一方案對(duì)應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖3。

其中:
  FD:樓層配線架
  TO:工作區(qū)信息點(diǎn)
  大對(duì)數(shù)雙絞線通往大樓主配線架
          圖3 使用光電轉(zhuǎn)換器的FTTD拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
  由此,形成了一個(gè)最常見(jiàn)的FTTD配置清單:

不能忘記的是,其中的光纜、光纖尾纖都應(yīng)該根據(jù)所采用的光纖種類(lèi),選擇其一:多模光纖(分有OM1、OM2、OM3、OM4)、單模光纖(OS1、OS2單模零水峰、G.657小彎曲半徑光纖)。而水平雙絞線應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)的等級(jí),選擇超6類(lèi)或6類(lèi)產(chǎn)品(也可以選擇其他產(chǎn)品等級(jí),如超7類(lèi)、超5類(lèi)、非屏蔽、屏蔽等等)
  當(dāng)根據(jù)表3將所有的FTTD信息點(diǎn)所需要的布線材料統(tǒng)計(jì)完畢并注明產(chǎn)品的型號(hào)/規(guī)格后后,這份配置清單基本上可以投入實(shí)際使用。
在實(shí)際設(shè)計(jì)中,需要注意的是光電轉(zhuǎn)換器需外加220V電源。維護(hù)時(shí)則應(yīng)注意:萬(wàn)一電源插頭(特別是光電轉(zhuǎn)換器上的電源插頭)因某種原因被拔下,則數(shù)據(jù)傳輸立即中斷!
  3)光纖纖芯容易折斷
  由于綜合布線系統(tǒng)的光纖光纜是采用石英玻璃材料制造,天性較脆,容易折斷,特別是在施工期間容易折斷。FTTD(光纖到桌面)實(shí)際是在配線子系統(tǒng)中使用光纖光纜作為傳輸介質(zhì),而配線子系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)途徑一些今后無(wú)法拆卸的安裝空間,所以就要求光纖光纜的芯數(shù)要有一定的備份。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50311-2007)的規(guī)定,水平光纜至少應(yīng)保留2芯作為備份,故此,F(xiàn)TTD所采用的光纜宜使用4芯光纜,而不是前述的2芯光纜(如圖4所示)。

  其中:
  FD:樓層配線架
  TO:工作區(qū)信息點(diǎn)
  大對(duì)數(shù)雙絞線通往大樓主配線架
       圖4 使用光電轉(zhuǎn)換器、4芯光纜的FTTD拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
  對(duì)應(yīng)的配置清單也應(yīng)改為:

3 FTTD的工程實(shí)現(xiàn)注意事項(xiàng)
  FTTD的施工并不復(fù)雜,一般來(lái)說(shuō)只要熟悉水平雙絞線的施工方法,仔細(xì)、輕巧一些就可以了。光纖端接通常會(huì)采用熔接,這時(shí)最流行的方式是將熔接工序外包給擁有熔接機(jī)的專(zhuān)業(yè)光纖施工隊(duì)完成,所以對(duì)于一般的綜合布線施工方而言,只要將光纜敷設(shè)到位、光纖面板端的快速光纖連接件安裝完畢,就只需要關(guān)注光纖跳線了。
  在大多數(shù)的FTTD施工中,需要注意的事項(xiàng)有幾個(gè):
  ● 光纜端接和光纖跳線插拔需在潔凈室環(huán)境中進(jìn)行
  由于光纖的端面直徑非常小,空氣中漂浮的一?;覊m就可能導(dǎo)致光傳輸中斷,所以光路必須暴露時(shí),應(yīng)在潔凈室環(huán)境中。這一要求同樣適合于綜合布線系統(tǒng)的維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的光跳線插拔。
  ● 施工時(shí)輕拉輕放
  光纜在穿線是宜單獨(dú)使用橋架,或敷設(shè)在水平雙絞線的上面,以免因拉動(dòng)水平雙絞線而導(dǎo)致光纜受傷。在光纜中的纖芯被剝出來(lái)時(shí),應(yīng)特別注意輕手輕腳,一旦折斷其中一芯都會(huì)帶來(lái)不必要的麻煩。
  ● 光電轉(zhuǎn)換器不能掩藏在文字資料中
  在施工時(shí),應(yīng)設(shè)法將光電轉(zhuǎn)換器安裝在墻面、辦公桌側(cè)面等等不會(huì)被辦公人員的文字資料淹沒(méi)的地方,以免辦公人員移動(dòng)文字資料時(shí)無(wú)意識(shí)地牽動(dòng)光電轉(zhuǎn)換器,導(dǎo)致電源插頭脫離或電源線、跳線受傷。
  光電轉(zhuǎn)換器宜選擇統(tǒng)一的安裝位置,以便維護(hù)時(shí)容易找到它。
4 光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可能安放的地點(diǎn)
  從理論上來(lái)說(shuō),F(xiàn)TTD所配套的光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)該安放在樓層配線架FD旁,但由于光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的價(jià)格遠(yuǎn)高于RJ45型電口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,如果FD上的FTTD端口不多,則會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中大量端口閑置。這時(shí),可以將光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集中安放在大樓主配線架旁,增加干線子系統(tǒng)中光纜的芯數(shù),即每個(gè)樓層配線架所需干線子系統(tǒng)數(shù)據(jù)光纜的纖芯數(shù)量中除包含正常的樓層配線架所需主干芯數(shù)外,將每個(gè)FTTD的纖芯(2芯)也計(jì)算在內(nèi)。例如:假定樓層配線架所需主干纖芯為24芯,而該樓層配線架所轄的FTTD數(shù)量為20個(gè),則主干光纜的芯數(shù)至少應(yīng)為64芯,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中光纜的優(yōu)選系列,可以選擇96芯或72芯光纜。
5 幾種可能出現(xiàn)的FTTD應(yīng)用方式
  隨著新技術(shù)的不斷出現(xiàn),F(xiàn)TTD的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也在隨之發(fā)生變化。這些變化無(wú)法一一列舉,在本文中將對(duì)3種經(jīng)常討論的變化進(jìn)行分析:
  ● 電子配線架
  當(dāng)樓層配線架FD中采用電子配線架時(shí),需要考慮所用電子配線架是否采用的是標(biāo)準(zhǔn)的雙配線架結(jié)構(gòu)(比較理想的電子配線架為9針,它的兩端都需要使用電子配線架,即雙配線架結(jié)構(gòu))。如果是,則需要調(diào)整拓?fù)鋱D和配置清單(參見(jiàn)圖5)。

 其中:
  FD:樓層配線架
  TO:工作區(qū)信息點(diǎn)
  大對(duì)數(shù)雙絞線通往大樓主配線架
    圖5 使用光電轉(zhuǎn)換器、4芯光纜的智能管理型FTTD拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
  對(duì)應(yīng)的配置清單也應(yīng)改為:

 ● EPON
  隨著電信公司在智能小區(qū)中主推無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON),許多人也在討論是否可以將EPON引入自用型辦公建筑,而且它的優(yōu)點(diǎn)是可以做到三網(wǎng)合一(電話、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和有線電視),對(duì)施工而言可以簡(jiǎn)化。
  對(duì)于自用型辦公建筑而言,它與智能小區(qū)不同地方在于信息上傳和信息下傳的時(shí)間比較均衡,而EPON類(lèi)似于總線型結(jié)構(gòu),它的下傳是采用的是廣播方式,上傳則采用時(shí)隙方式,所以它對(duì)于下傳比較有利,對(duì)于每個(gè)終端的上傳流量則會(huì)明顯減少,由此可知它對(duì)提升現(xiàn)在的每戶(hù)2M、4M的信息傳輸量而言會(huì)產(chǎn)生很好的效果,而對(duì)于辦公環(huán)境中每個(gè)終端的網(wǎng)卡都已經(jīng)達(dá)到千兆級(jí)而言,則采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)會(huì)使每個(gè)終端的雙向信息傳輸更為暢通。
  另外,如果辦公桌上的電話使用EPON傳輸,則需要考慮電話機(jī)的供電問(wèn)題。在電信公司通過(guò)的電話傳輸過(guò)程中,同時(shí)提供了電話機(jī)所需的電源,而且萬(wàn)一電信機(jī)房(或企業(yè)自己的電話用戶(hù)小交換機(jī))斷電,其中的備用電源至少可以保證電話正常使用8小時(shí)以上。而EPON是光傳輸,電話機(jī)所需的電源只能采用樓層市電供電或信息機(jī)房的UPS供電,其中市電無(wú)法保證電話機(jī)在斷電時(shí)的供電問(wèn)題,大多數(shù)UPS的電池在斷電時(shí)僅能保證15分鐘至2小時(shí)的供電。對(duì)于具有對(duì)各地的子公司、各部門(mén)具有指揮功能的自用辦公樓而言,斷電時(shí)電腦可以停止工作,而電話則往往不能停止工作。而手機(jī)事實(shí)上是不能可以保證8小時(shí)通話的,而且手機(jī)所發(fā)出的無(wú)線信號(hào)并不具有信息保密的特性。

● IP電話
  IP電話是采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾娫?,由于IP電話機(jī)往往自帶通往電腦的2端口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),所以有些辦公樓使用IP電話方式減少了通往桌面的1根雙絞線。使綜合布線系統(tǒng)中配線子系統(tǒng)的造價(jià)降低一半。
  且不論IP電話機(jī)是否有光纖接口,僅考慮IP電話如果與電腦合用一根雙絞線(對(duì)于FTTD而言,可以引自光電轉(zhuǎn)換器),則萬(wàn)一線路故障或設(shè)備故障,都會(huì)使該辦公桌的辦公人員同時(shí)失去電話和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
  綜合布線系統(tǒng)從發(fā)明開(kāi)始,它的構(gòu)造思路就是用高造價(jià)換取星型結(jié)構(gòu)的高可靠性(4對(duì)8芯雙絞線必然比2芯電話線、總線型網(wǎng)絡(luò)所需的50Ω同軸電纜要貴,跳線和模塊比RJ45水晶頭貴,而面板和配線架尚未計(jì)算)和能夠滿(mǎn)足幾乎所有智能子系統(tǒng)傳輸所需的通用性。所以當(dāng)決定采用IP電話機(jī)時(shí),建議到每個(gè)工作區(qū)的傳輸信道數(shù)量至少為2個(gè)。
 6 結(jié)束語(yǔ)
  有“光纖到桌面”的提法,那對(duì)于另一種重要的傳輸介質(zhì)雙絞線而言,是否有“銅纜到桌面”或“雙絞線到桌面”這樣的提法?沒(méi)有。事實(shí)上,“光纖到桌面”的提法本身就包含著另一層意思:使用光纖光纜作為條件惡劣的配線子系統(tǒng)的傳輸介質(zhì),至今而言仍然沒(méi)有真正普及。
  對(duì)于智能建筑和數(shù)據(jù)中心而言,雙絞線或光纖光纜的選擇在于傳輸能力、造價(jià)、環(huán)境、使用習(xí)慣等諸多方面的問(wèn)題。為什么大多數(shù)布線廠商都同時(shí)在推銅纜布線系統(tǒng)(雙絞線)和光纖布線系統(tǒng)(光纜),而不設(shè)置任何傾向性的原因在于:光和銅各有各的優(yōu)勢(shì)和適應(yīng)面,能夠充分利用各種材料的優(yōu)勢(shì)是高水平設(shè)計(jì)師的驕傲。