CN102710997A - 光纤入户的改进方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种光纤入户的改进方法。本发明通过采用通信塑料光纤进行光纤入户，由于通信塑料光纤具有柔软抗拉、弯曲半径小、占用空间小、不用熔接焊接和防水等优点，在楼宇和入户接入阶段完全可以代替石英光纤；而且通信塑料光纤具有带宽大、抗电磁干扰和易成缆的特点，又具有成本低和易于铺设的优点，因此，本发明能有效解决光纤接入的最后100米问题，突破了石英光纤难以适应楼内复杂弯曲的布线环境的问题，降低光纤到户的材料成本，更降低施工和维护成本，总体性价比有明显优势。

Description

光纤入户的改进方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种光纤入户的改进方法。

背景技术

在石英光纤发明之后，随着光进铜退大潮的迭起，石英光纤已经进入光纤入户（Fiber to the Home,简称“FTTH”)阶段。不过石英光纤是由石英玻璃拉丝而成，质地较脆，难以适应楼内复杂弯曲的布线环境，光纤接入的最后100米难以突破。

目前，大规模的FTTH建设正在迅速展开，而实现FTTH的主要方式为无源光网络（Passive Optical Network，简称“PON”）。PON是一种纯介质网络，其主要特点是在接入网中去掉了有源设备，从而避免了电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，简化了供电配置和网管复杂性，降低了运维成本。其次，PON的业务透明性较好，带宽高，可适用于任何制式和速率的信号，能比较经济地支持模拟广播电视业务，具备三重业务功能(triple-play)。第三，其局端设备和光纤(从馈线段一直到引入线)由用户共享，因而光纤线路长度和收发设备数量较少，相应成本较其它点到点通信方式要低，土建成本也可明显降低。

现有技术中，一种是采用通信石英光纤技术实现光纤入户的方法，石英光纤与塑料光纤（Plastic Optical Fiber，简称“POF”）相比，存在以下不足：

（1）石英光纤不易通过狭小的穿线管；

（2）石英光纤需要抛光才能达到很好的连接效果，而且为了连接需要采用专用的设备；

（3）采用石英光纤接入系统的造价相对高昂；

（4）石英光缆的质地较脆，不易弯曲；

（5）连通测试较复杂。

还有一种是采用铜缆实现光纤入户的方法，铜缆与塑料光纤（POF）相比，存在以下不足：

（1）采用铜缆存在电磁干扰、串扰和噪声；

（2）采用铜缆接入时，需要采用有源设备，会受到电磁干扰和雷电影响；

（3）TP双绞线的直径较大，因此布线所占的空间也较大；

（4）五类线比POF至少重4倍，因此装运成本也相应较高；

（5）铜缆不易地剪断和连接；

（6）铜缆不能经受较大的震动；

（7）铜缆安装时，需要考虑串扰和噪声的抑制，因此安装困难；

（8）连通测试复杂；

（9）铜缆接入很容易被窃听，所以保密性和安全性较差；

（10）采用铜缆接入存在电磁辐射；

（11）采用铜缆接入不适合视频、数据和语音的Triply三合一服务。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤入户的改进方法，使得光纤接入的最后100米问题得以解决，突破了石英光纤到户难以适应楼内复杂弯曲的布线环境，降低了光纤到户的材料成本，更降低了施工和维护成本，总体性价比有明显优势。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种光纤入户的改进方法，包含以下步骤：

运营商将光纤接入到信息集中点；

在所述信息集中点接入塑料光纤光交换机；

用户设备接入所述塑料光纤光交换机；

其中，在用户设备接入所述塑料光纤光交换机的塑料光纤POF端口时使用的通信线缆为塑料光纤。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过采用通信塑料光纤进行光纤入户，克服了石英光纤入户的缺点，由于通信塑料光纤具有柔软抗拉、弯曲半径小、占用空间小、不用熔接焊接和防水等优点，在FTTH的楼宇和入户接入阶段完全可以代替石英光纤；而且通信塑料光纤具有带宽大、抗电磁干扰和易成缆的特点，又具有成本低和易于铺设的优点，因此，本发明的实施方式能有效解决光纤接入的最后100米问题，降低光纤到户的材料成本，更降低施工和维护成本，总体性价比有明显优势。

另外，在用户设备接入所述塑料光纤光交换机时，用户设备可以塑料光纤设备接入所述塑料光纤光交换机的塑料光纤POF端口，构成全光网络，使得在接入网中去掉了有源设备，从而避免了电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，简化了供电配置和网管复杂性，降低了运维成本。

另外，在所述信息集中点接入塑料光纤光交换机的步骤之前，预先在所述信息集中点至各信息点之间布置塑料光纤；在所述用户设备接入所述塑料光纤光交换机的步骤中，通过将布置的塑料光纤的一端接入所述塑料光纤光交换机，另一端接入所述用户设备，将处于信息点的用户设备通过所述布置的塑料光纤接入所述塑料光纤光交换机。也就是说，可以预先将光纤接入到各用户门口以及各用户设备预定摆放位置附件，用户设备需要接入网络时，采用所述塑料光纤光交换机直接接入预先布置在用户门口的光纤，然后通过将布置的塑料光纤的一端接入所述塑料光纤光交换机，另一端接入用户设备即可。这样可使住在小区的装修风格一致，用户接入网络也更方便。

另外，所述塑料光纤光交换机为家庭用户提供塑料光纤网络接口、电话接口及电视接口。由于家庭网络一般由两台或者多台计算机、IP电话、IPTV、打印机、摄像头等设备连接在一起，来实现通信、看电视、打印、监控等目的，同时家庭网络需要共享资源，实现文件共享，Internet互联网的访问，CD-ROM、硬盘以及其他更多的资源，因此塑料光纤光交换机提供塑料光纤网络接口、电话接口及电视接口等多种接口，可以更方便用户的使用。

另外，在用户设备接入所述塑料光纤光交换机时，用户电脑安装塑料光纤POF光网卡，通过将塑料光纤POF的一端接入所述塑料光纤POF光交换机，另一端接入所述塑料光纤POF光网卡，将所述用户电脑接入所述塑料光纤光交换机。采用通信塑料光纤POF直接由塑料光纤光交换机接入用户电脑，实现光纤到桌面（Fiber to the Desktop，简称“FTTD”），为用户提供高速率的服务。

另外，当所述光纤入户是商业楼宇的光纤入户时，所述塑料光纤POF光交换机置于商业大厦楼层配线间；所述塑料光纤POF光交换机提供下行业务光纤接口；在用户通过塑料光纤组网时，从就近配线间将塑料光纤引入用户办公室信息汇聚点；或者预先将所述塑料光纤从配线间引向各信息汇聚点。也就是说，可以预先将光纤接入到各楼层的配线间，用户需要接入网络时，采用所述塑料光纤从就近楼层配线间引入用户办公室；或者可以采用塑料光纤预先从配线间布线到各用户办公室，用户需要接入网络时，直接在各用户办公室接入即可。这样可使商业楼宇的装修风格一致，用户接入网络也更方便。

另外，可以在商业楼宇的信息汇聚点接入光电宽带路由器，用户设备接入所述光电宽带路由器。由于商业办公室内往往信息点较多，用户可通过接入光电宽带路由器来扩展端口数量。

另外，用户设备接入所述光电宽带路由器时，可以选择塑料光纤，或者双绞线进行接入。如果选择塑料光纤接入，用户电脑需要安装PCI塑料光纤网卡；为用户组建局域网提供多种选择，使用更方便。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的光纤入户的改进方法的住宅小区塑料光纤入户的网络结构拓扑图；

图2是根据本发明第一实施方式的光纤入户的改进方法的住宅小区塑料光纤入户的网络结构示意图；

图3是根据本发明第二实施方式的光纤入户的改进方法的含有塑料光纤POF的全光纤网络结构示意图；

图4是根据本发明第二实施方式的光纤入户的改进方法的商业楼宇FTTH光纤入户的示意图；

图5是根据本发明第二实施方式的光纤入户的改进方法的商业用户内部接入拓扑图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种光纤入户的改进方法，该方法较适合用于住宅小区的光纤入户，国内住宅小区，特别是新建小区往往规模大，住户多，非常适合光纤入户FTTH的方法。住宅小区的光纤入户FTTH采用以太网无源光纤网络（Ethernet Passive Optical Network，简称“EPON”）技术，将塑料光纤置于用户室内。如图1所示是住宅小区塑料光纤入户的网络结构拓扑图，如图2所示是住宅小区塑料光纤入户的网络结构示意图，下面结合图1和图2对本实施方式提供的光纤入户方法进行具体说明：

a、运营商将光纤接入到用户门口或者信息集中点。

b、用户预先将塑料光纤POF从室内信息集中点引向各信息点。具体地说，在信息集中点接入塑料光纤光交换机的步骤之前，预先在信息集中点至各信息点之间布置塑料光纤；在用户设备接入塑料光纤光交换机的步骤中，通过将布置的塑料光纤的一端接入塑料光纤光交换机，另一端接入用户设备，将处于信息点的用户设备通过布置的塑料光纤接入塑料光纤光交换机。。也就是说，可以预先将光纤接入到各用户门口以及各用户设备预定摆放位置附件，用户设备需要接入网络时，采用塑料光纤光交换机直接接入预先布置在用户门口的光纤，然后通过将布置的塑料光纤的一端接入所述塑料光纤光交换机，另一端接入用户设备即可。这样可使住在小区的装修风格一致，用户接入网络也更方便。

c、在运营商光纤末端（也就是，信息集中点）接入交换机（Optical NetworkUnit，简称“ONU”），也就是，塑料光纤POF光交换机。

d、塑料光纤POF光交换机提供塑料光纤POF网络接口、电话及电视接口。

e、用户设备接入POF交换机，比如，用户电脑安装塑料光纤POF光纤网卡，通过将塑料光纤的一端接入POF光交换机，另一端接入塑料光纤POF光网卡，将用户电脑接入塑料光纤光交换机，实现FTTD。

此外，值得一提的是，塑料光纤为双芯型通信用塑料光纤，其衰减系数小于200dB/km，其形状可以为圆形、椭圆形、∞形；塑料光纤光交换机为100Mbit全塑料光纤光交换机。采用通信塑料光纤POF直接由POF光交换机接入用户电脑，实现光纤到桌面FTTD。而且，塑料光纤寿命长达30年，是普通网线的2到3倍。在精装房内避免因更换网线造成装修风格的破坏。

此外，本领域技术人员可以理解，在用户设备接入塑料光纤光交换机时，用户设备可以通过塑料光缆、塑料光纤光交换机、塑料光纤路由器、塑料光纤介质转换器、塑料光纤连接器、塑料光纤信息面板、PCI塑料光纤网卡、USB塑料光纤适配器等塑料光纤设备（也就是，塑料光纤组件）中的任一种或任意组合接入塑料光纤光交换机的塑料光纤POF端口，构成全光网络。使得在接入网中去掉了有源设备，为全光纤传输，从而避免了电磁干扰和雷电影响，有效规避雷击，防止因雷击造成用户网络设备、计算机的破坏，简化了供电配置和网管复杂性，降低了运维成本。

革命性的塑料光纤（POF）入户网络方案能促进光纤到户的普及，使其同时推动IPTV与HDTV的服务。POF具有高度灵活性、而且安全和稳定。POF光交换机更加经济，并具有高度可靠性，为每次连接提供专属的超高频宽。家庭网络可通过专业人员铺设也可以使用廉价的工具自行铺设组网。这种类似“花园喷淋软管”式的连接方式令系统在安装上比其他家庭网络技术更为便捷和有效。

由于家庭网络一般由两台或者多台计算机、IP电话、IPTV、打印机、摄像头等设备连接在一起，来实现通信、看电视、打印、监控等目的，同时家庭网络可共享资源，实现文件共享，Internet互联网的访问，CD-ROM、硬盘以及其他更多的资源，因此，塑料光纤光交换机提供塑料光纤网络接口、电话接口及电视接口等多种接口，可以更方便用户的使用；而且，电话机和电视机也可以使用原配线缆接入塑料光纤光交换机，使用户设备接入网络更便捷和有效。此外，IP电话机要在当地的IP运营商注册后方能使用；多媒体PC与Hi-Fi之间用单芯型塑料光纤的连接；IPTV机顶盒与高清电视的连接，可使用设备原配线缆；多媒体PC的视频输出与高清电视的输入应一致；高清电视可按接入条件，接入1～3种输入信号，通过电视机的遥控器转换。

采用本实施方式的光纤入户方法进行网络接入之后，支持未来带宽升级，支持更多高宽带业务应用。系统可以提供高达1G的交换能力及确保家庭设备相互连接的传输质量，是家用100兆高速以太网最可靠的技术。系统采用损耗系数150-200dB/km、直径1mm的塑料光纤，被覆成1.5和2.2毫米mm白色或黑色的双芯光缆，100米重量小于800g，抗拉强度大于140N，数值孔径NA为0.3-0.5，受光角最大可达60度，光纤接续中心对准偏差小于30微米μm时，几乎不影响耦合损耗。柔软和超细直径的光缆能够在新建筑或楼房翻新布线中，不论墙内还是墙外、墙脚线、地毯下方或者一般线缆所铺设的地方都容易达到隐蔽的要求，比其他网络传输介质（如5类线或6类线）有更多的优势，凸现了家庭网络安装的简单易行。

关于采用本实施方式之后的系统成本，POF光交换机前端部分（分路器、皮线光缆等）不变，成本的变化主要集中在POF光交换机后端部分，包括POF光交换机本身（数据业务端口为光口）、用户端塑料光纤网卡和塑料光纤。其中，塑料光纤成本和五类线相当，不足2元/米。成本的增加主要在塑料光纤POF光交换机和塑料光纤网卡，但由于采用本实施方式进行塑料光纤FTTH入户主要针对住宅小区，这类用户对宽带速率以及提供的服务最为关心，所以购买塑料光纤POF光交换机和塑料光纤网卡的少许成本增加，不会成为负担。

综上所述，通信塑料光纤克服了石英光纤的缺点，具有柔软抗拉、弯曲半径小、占用空间小、不用熔接焊接和防水等优点，在FTTH的楼宇和入户接入阶段完全可以代替石英光纤。塑料光纤的功能与特性有简易及快捷的安装;体积小;设计简单;通过使用可见光，可迅速排除问题;高性价比;共享上网访问及文件传输；进行多人游戏；通过Internet拨打网络电话，可以大大降低国际长途电话费用;观看高清网络电视（IPTV）;由于塑料光纤接入可提供100兆带宽，因此可以在相当长一段时间内不用担心升级的问题;可打印、复印、传真及扫描，适合家庭办公的需要，并可同时进行网络监控，无论你身在何处，只要有网络的地方就可随时看到家里的情况等等。由于塑料光纤既具有石英光纤的带宽大、抗电磁干扰和易成缆的特点，又具有成本低和易于铺设的优点，将成为短距离通信网络尤其是FTTH中的主要传输媒质。由于塑料光纤这种新型传输介质，具有施工简单、接续方便、抗弯折性好、综合成本低等优点，受到广泛关注。目前，可用于FTTH建设的塑料光纤主要有两种。根据用户带宽升级的速度，接入到用户家庭的带宽短期内不会超过100M。在支持多种应用方面，约30M的带宽就足以满足今后一段时间的需求，因此在家庭内采用通信塑料光纤接入是完全满足要求的。

与现有技术相比，本实施方式通过采用通信塑料光纤进行光纤入户，克服了石英光纤的缺点，由于通信塑料光纤具有柔软抗拉、弯曲半径小、占用空间小、不用熔接焊接和防水等优点，在FTTH的楼宇和入户接入阶段完全可以代替石英光纤；而且通信塑料光纤具有带宽大、抗电磁干扰和易成缆的特点，又具有成本低和易于铺设的优点，因此，本发明的实施方式能有效解决光纤接入的最后100米问题，降低光纤到户的材料成本，更降低施工和维护成本，总体性价比有明显优势。

本发明的第二实施方式涉及一种光纤入户的改进方法。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：第一实施方式较适合用于住宅小区的光纤入户。而本发明第二实施方式较适合用于商业楼宇的光纤入户。

商业楼宇和住宅小区不同，一栋新建的商业大厦，其用户往往是不确定的。商户入驻后，还会有搬迁、撤出、新商户的进驻、办公室的改动等问题。因此，商业楼宇中将交换机置于楼层配线间是比较适用的做法。当用户进驻商业大厦后，再从就近的楼层配线间将信号引入用户办公室信息汇聚点。

这样做会引起一个问题，即普通交换机的下行业务口是双绞线，双绞线从楼层配线间引入商户办公室，这仅仅实现了光纤到大楼FTTB。该方法明显会落后于住宅小区的建设（光纤到室内），商业用户会对这种接入方式不满。

采用塑料光纤交换机，其下行业务端口为光纤接口，可支持塑料光纤、多模石英光纤、单模石英光纤等多种传输介质。在商业楼宇网络方法中，可将塑料光纤交换机置于楼层配线间。用户需要网络接入时，再将光纤从就近楼层配线间引入用户办公室。这样做，既有效节约了资源，又实现了FTTH接入的需要。商业办公室内往往信息点较多，用户可通过接入光电宽带路由器来扩展端口数量。

如图3所示是含有塑料光纤POF的全光纤网络结构示意图，如图4所示是商业楼宇FTTH光纤入户的示意图，如图5所示是商业用户内部接入拓扑图，下面结合图3至图5对商业楼宇的光纤入户进行具体说明。

a、交换机ONU置于商业大厦楼层配线间（也就是，信息集中点）。

b、用户设备需要网络接入时，从就近配线间将塑料光纤引入用户办公室信息汇聚点。当然也可以先行布放到位，也就是说，预先将塑料光纤从配线间引向各信息汇聚点，具体视大厦装修情况而定。由于商业办公室内往往信息点较多，因此用户可以在信息汇聚点放置可以扩展端口数量的设备，比如说，塑料光纤路由器或者光电宽带路由器等，以保证有足够多的端口接入各信息点的用户设备。

c、采用塑料光纤POF光交换机，该POF光交换机提供下行业务光纤接口。

d、用户端通过光纤宽带路由器扩展端口数量，自行组网。可选塑料光纤组建局域网，也可选双绞线组网。具体地说，在信息汇聚点接入光电宽带路由器；用户设备接入光电宽带路由器。而在用户设备接入光电宽带路由器时，可以选择塑料光纤，或者双绞线进行接入。

在本实施方式中，最大限度利用塑料光纤在楼宇布线中的优点，降低楼宇布线综合成本。石英光纤在工程布线、接续、测试、维护等方面要求专业人员采用专业设备操作，施工成本高，约占整个系统成本的30%以上。采用塑料光纤施工可有效降低施工成本，预计至少降低40%以上。塑料光纤施工方便快捷，可有效缩短工期。此外，交换机置于商业大厦楼层配线间，使交换机设备集中管理，便于维护。

此外，在实际应用中，使用双芯型通信用塑料光纤连接，其衰减要求小于200dB/km。楼层交换机采用100Mbit全塑料光纤光交换机，接口数量由楼层部门数量决定。网络的段距离一般为九十米，最大不超过一百米。部门交换机可根据连网设备的数量选用四口或八口的100Mbit塑料光纤光交换机。此外，在大型的办公网络，也可以采用塑料光纤布线，以支持局域网内大数据量高速传输，并满足今后带宽升级的需求。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (16)

1.一种光纤入户的改进方法，其特征在于，包含以下步骤：

运营商将光纤接入到信息集中点；

在所述信息集中点接入塑料光纤光交换机；

用户设备接入所述塑料光纤光交换机；

其中，在用户设备接入所述塑料光纤光交换机的塑料光纤POF端口时使用的通信媒质为塑料光纤。

2.根据权利要求1所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，在用户设备接入所述塑料光纤光交换机时，用户设备通过塑料光纤设备接入所述塑料光纤光交换机的塑料光纤POF端口。

3.根据权利要求2所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，所述塑料光纤设备为塑料光缆、塑料光纤光交换机、塑料光纤路由器、塑料光纤介质转换器、塑料光纤连接器、塑料光纤信息面板、PCI塑料光纤网卡、USB塑料光纤适配器中的任一种或者任意组合。

4.根据权利要求1所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，所述塑料光纤为双芯型通信用塑料光纤，其中，所述双芯型通信用塑料光纤的衰减系数小于200分贝/千米dB/km。

5.根据权利要求1所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，所述塑料光纤光交换机为100兆比特Mbit全塑料光纤光交换机。

6.根据权利要求1至5任一项所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，所述光纤入户是住宅小区的光纤入户。

7.根据权利要求6所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，

在所述信息集中点接入塑料光纤光交换机的步骤之前，预先在所述信息集中点至各信息点之间布置塑料光纤；

在所述用户设备接入所述塑料光纤光交换机的步骤中，通过将布置的塑料光纤的一端接入所述塑料光纤光交换机，另一端接入所述用户设备，将处于信息点的用户设备通过所述布置的塑料光纤接入所述塑料光纤光交换机。

8.根据权利要求6所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，所述塑料光纤光交换机提供塑料光纤网络接口、电话接口及电视接口。

9.根据权利要求8所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，在用户设备接入所述塑料光纤光交换机时，用户电脑安装塑料光纤POF光网卡，通过将塑料光纤POF的一端接入所述塑料光纤POF光交换机，另一端接入所述塑料光纤POF光网卡，将所述用户电脑接入所述塑料光纤光交换机。

10.根据权利要求8所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，在用户设备接入所述塑料光纤光交换机时，电话机和电视机使用原配线缆接入所述塑料光纤光交换机。

11.根据权利要求1至5任一项所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，所述光纤入户是商业楼宇的光纤入户。

12.根据权利要求11所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，所述塑料光纤光交换机置于商业大厦楼层配线间。

13.根据权利要求11所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，所述塑料光纤光交换机提供下行业务光纤接口。

14.根据权利要求11所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，在用户设备接入所述塑料光纤光交换机时，从就近配线间将塑料光纤引入用户办公室信息汇聚点；或者预先将所述塑料光纤从配线间引向各信息汇聚点。

15.根据权利要求14所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，在所述信息汇聚点接入光电宽带路由器；用户设备接入所述光电宽带路由器。

16.根据权利要求15所述的光纤入户的改进方法，其特征在于，用户设备接入所述光电宽带路由器时，选择塑料光纤，或者双绞线进行接入。

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