隨著商用辦公智能建筑的發展，在網絡方面不僅是對帶寬的需求日益增加，而面對層出不窮的網絡業務，因此辦公樓宇對網絡綜合接入能力的要求也提高了。而傳統的樓宇布線方案漸漸不能很好的滿足高層辦公建筑對于綜合接入網絡的需求。采用傳統的網絡結構中存在大量的有源設備如交換機等，造成樓層分布有源節點過多，而這些有源節點多數是放置在多灰塵、散熱條件差的弱電井或樓層配線間，極容易出現死機、過熱等故障，造成維護和管理成本比較高；接入交換機的網管功能也簡單，網絡的安全性和可管理性也比較差。因此我們可以考慮適當的減少有源節點，探討采用基于高帶寬傳輸能力的PON(Passive Optical Network)無源光網絡結合LAN的布線技術對于高層辦公建筑進行網絡綜合設計。

基于PON技術的技術特征

PON系統由光線路終端（OLT）、光網絡單元（ONU）和光分配網（ODN）組成，采用點到多點的拓撲結構。無源是指從OLT到ONU之間全部由無源器件和光纖等組成，不需要任何供電的有源設備。PON全光網絡具有三網合一業務能力，同一根光纖中不同的波長可以攜帶不同的信號同時傳輸語音（VoIP）,數據和視頻業務(IPTV 或CATV)。PON技術是實現FTTX的***方案，而FTTX根據光節點和入戶數量和距離的不同，主要分為光纖到戶（FTTH）光纖到樓（FTTB）、光纖到交接箱（FTTC）、光纖到辦公室（FTTO）、光纖到桌面（FTTD）等。考慮到目前用戶終端電腦并沒有普及光網卡，還是以RJ45的銅網卡為主,不能一次到位實現FTTD。所以FTTO(Fiber to the Office)+LAN（Local Area Network）的組網方式無疑是高層辦公樓宇可行性很高的解決方案之一。

光纖到寫字樓建筑FTTO采用點到多點（P2MP）樹型分支網絡拓撲結構，可擴展性好，減少了主干光纖匯聚設備的投入,可以使得高層辦公樓里的單個或者多個商業用戶共享主干光鏈路。由于每個商業用戶的業務容量也不固定，所以具體根據商業用戶的需求而量身定制，組網非常靈活。這不僅提高了網絡多業務的能力，也節省了主干光纜。FTTO可以采用EPON(Ethernet Passive Optical Network) 或者GPON (Gigabit Passive Optical Network)的接入技術。EPON 不僅能實現現有的CATV，數據，語音的應用，還能兼容如數字電視、VoIP、電視會議等業務。EPON 技術是基于以太網幀結構、TDMA方式的帶寬PON技術。EPON支持1.25Gbit/s的對稱速率，每個EPON OLT接口最多支持64個ONU。GPON 技術支持TDM、MSTP、QinQ 接入組網技術，除了EPON能夠提供的多媒體視頻和音頻業務，還為這些業務提供相應的QoS保證。GPON 支持上行 1.244Gbit/s 和下行2.488Gbit/s 的非對稱速率，每個GPON OLT下行端口最多支持128個ONU。GPON 從性能上要優于EPON，有更高的帶寬，支持更高的分光比，提供更好的QoS和更多的維護管理功能。相比較而言GPON更適合商務寫字樓里的高端商業用戶。

采用PON技術布線案例分析

案例樓宇為高層建筑，樓高46樓。從2樓到46樓均為出租商業層。每個商業用戶業務容量不同，對帶寬需求也不相同。采用FTTO+LAN接入方式，每個商業用戶可以單獨使用一個ONU，或者多個商業用戶共同使用一個ONU。組網模式如下網絡拓撲圖：

圖一：FTTO+LAN 網絡拓撲圖

FTTO網絡主要由光線路終端（OLT）、光網絡單元（ONU）與中間的光分配網絡（ODN）組成。ODU 為OLT和ONU之間的光傳輸通道提供物理連接，其中包括光纖光纜，光連接器，光配線架，光跳線，光尾纖，光分路器。ONU是在用戶端的設備，其使用單根光纖通過無源分光器可將多個ONU的數據時分復用到一個OLT端口。FTTO中PON網絡使用單模光纖進行主干網絡的信號傳輸，采用的是單纖雙向的技術。ONU到OLT上行使用1310nm波長，OLT到ONU下行使用1490nm波長。一般CBD商業用戶多數沒有CATV的業務需求，但如果需要可以采用波分復用的方式在同一根光纖上提供CATV業務，下行到ONU則增加復用1550nm波長。FTTO光網絡對光纜有如下要求：

室內光纜所使用的光纖均需符合ITU-T G.652.D零水峰單模光纖技術標準，光纜衰減系數應該表1.1要求。

主干光纜的各項指標應符合YD/T 1258 和GB/T 13993要求。

高層商務樓宇辦公人員比較密集，光纜宜選用低煙無鹵阻燃外護套。

表1.1

主干單模光纜布線系統設計如下：樓高46樓，OLT在1樓電信機房，從1樓主機房各拉12芯單模光纜到1到12樓弱電井。從1樓主機房各拉 72單模光纜分別到18樓，24樓，30樓，36樓，42樓，46樓弱電井，以6層樓為一個單元，18樓向下各拉12單模芯光纜分別覆蓋到13,14,15,16,17樓，24樓向下各拉12芯單模光纜分別覆蓋到19,20,21,22,23樓，30樓向下各拉12芯單模光纜分別覆蓋到25,26,27,28,29樓，36樓向下各拉12芯單模光纜分別覆蓋到31,32,33,34,35樓，42樓向下各拉12芯單模光纜分別覆蓋到37,38,39,40,41樓，46樓向下各拉12芯單模光纜覆蓋到43,44,45樓。主干光纜的設計沒有直接從1樓電信機房到每層樓的考慮是為了降低低層弱電井管道空間資源，使得光纜占用弱電井管道資源相對比較分散，也利于日后維護。

光纖配線架也宜選用單模單工適配器面板的，一般為單模SC/PC單工或者SC/APC單工為主，基于APC的光纖連接大幅度改善系統回波損耗性能，有利于光纖傳輸各種信號包括模擬視頻信號，為PON支持多種綜合業務打好基礎。光纖尾纖同樣為單模單芯的，采用熔纖的方式和OLT下行的主干光纜連接。光纖跳線也對應的為單模單芯SC光跳線。

光分路器多采用PLC平面波導型單模均分光器，插入損耗和一致性比較好，并采用機架式光配線架安裝形式，前面板為SC單模單芯。可以采用一級分光或者二級分光連接。本案采用二級分光。***級分光放置在電信機房，采用1:4光無源分路器。第二級分光放置在樓層弱電井，分別放置在18樓，24樓，30樓，36樓，42樓，46樓弱電井，采用1:16或者1:32光無源分路器。由于采用GPON的設備，每個OLT光端口***支持1:128的分光比。GPON系統必須符合下表1.2 ITU-T G.984.2的損耗要求,損耗預算包括OLT 和 ONU 間全部的光無源物理鏈路。設計時也應考慮ODN光纖各個節點之間損耗值，參考表1.3。整個鏈路損耗值必需在標準范圍之內。

主干單模光纜經過到樓層經過分光器光配線架以后，通過水平2芯單模光纜入戶到商業用戶辦公室或機房，一般到多媒體信息箱或者墻面光纖面板。單芯的光纜已經可以傳輸上行和下行的業務，另外一芯光纜作為備份。入戶光纜的接續和端接宜選用光纖現場安裝連接頭，一般為SC/PC單模單芯連接頭。如有CATV復合業務，則需選用APC端面連接頭。

由于寫字樓中不同的商業用戶對于帶寬或者業務種類都不同，高層寫字樓大部分采用按層或按面積出租的方式，網絡建設初期通常還不能精確確定租戶內部組網結構，且租戶后期通常自己會負責承租區域LAN具體網絡布放。所以前期規劃時候最為靈活的方式可以采用按樓層分區設置集合點CP的布線方式。此時在CP集合點放置多媒體信息箱，多媒體信息箱需要支持光纖模塊、語音模塊、數據模塊、電視和電源模塊等，有標準的語音、數據及有線電視的接口。多媒體信息箱中可以采用模塊式的配線架，靈活的配置不同的模塊。即可以支持光纖也可以支持雙絞線到多媒體信息箱。有以下兩種組網方式可供選擇：

***種可以將ONU放置在樓道弱電井或者樓層IDF供多個商業用戶共享帶寬。大多數ONU設備本身具備一定的交換機功能，其上行接口為PON接口，通過無源分光器連接到OLT設備的接口板上，下行通過銅纜以太網RJ45端口，通過雙絞線連接不同的數據設備，如電腦、IP電話、機頂盒等，實現點到多點的快速部署。連接ONU的光跳線，推薦選用室內鎧裝低煙無鹵柔性跳線，既有較高的抗拉強度和耐側壓，同時又具有外徑小、彎曲性能好、防火阻燃等特性。雙絞線布線從ONU端的配線架布***鏈路到商業用戶辦公室的集合點CP多媒體信息箱，商業用戶辦公室布線等到售出或者租出后用商業用戶自行布置。如果由ONU引出的信息點數不夠，則需要根據用戶實際信息點數配置交換機。

第二種則針對業務容量比較大的客戶，直接光纖引入到商業用戶辦公室，ONU則放置在用戶區的多媒體信息箱中，根據信息點位規模，下行RJ45接口直接連接可到終端數據設備或連接到以太網交換機。ONU下行布線一般選用六類非屏蔽雙絞線進行布線，其傳輸性能支持250MHz及一下傳輸帶寬應用，***鏈路的長度控制在90m以內。兩端加RJ45跳線后的信道長度控制在100m以內。

與傳統模擬語音網絡不同，需要注意的是由于采用FTTO+LAN方式語音信號為數字信號而非大對數電纜傳輸的模擬信號，雖然在主干上節省了大對數主干電纜資源，但是在斷電的情況下，會造成電話同時被切斷。因為傳輸信號的OLT和ONU將無法工作，所以高層商務樓宇需要有為設備供電的不間斷電源UPS，以保證語音通信的正常通信。同時也建議在大樓布線時對于重要的語音節點設置備份的傳統模擬語音網絡。

FTTO組網方式也對視頻監控的應用提供布線的便利。視頻監控一般對上行帶寬要求比較高，終端數量大，分布廣泛。傳統的視頻監控基本上是每個攝像頭都需拉一對光纖到機房，有多少個攝像頭就需要拉兩倍于攝像頭的纖芯數到機房，可見纖芯利用率極低且線路很復雜。采用GPON部署視頻監控工程后，從機房只需部署一根單芯光纖到攝像頭密集的區域，通過光分路器如1:32可提供給32個攝像頭使用。這樣點到多點的結構也使得視頻監控的布線工作量降低了，減少資源消耗。

結束語

綜上所述，FTTO+LAN的組網方式可以為高層建筑商業用戶靈活的提供多業務綜合接入，帶寬分配靈活并能夠保證不同類型和等級業務的服務質量。樹形拓撲結構系統擴展容易，也節約了大量主干光纜與語音大對數銅纜資源。ODN無源網絡也減少了線路和設備的故障點，無源線路容易鋪設并避免了電磁干繞，利于日后維護和降低營運成本。總之，FTTX接入網技術與LAN局域網布線技術的高度融合方案，將會成為高層辦公類型建筑組網布線規模化應用的發展趨勢之一。

參考文獻

[1]綜合布線白皮書 .清華大學出版社,2010(1).

[2]ITU-T G.984.2  千兆比特容量無源光網絡(GPON)：物理媒介從屬(PMD)層技術要求(02/2006)