FTTR組網(wǎng)技術(shù)讓未來社區(qū)從理想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)

FTTR（Fiber to The Room）光纖部署到房間的設(shè)計(jì)方案是一種在FTTB（光纖到樓）和FTTH（光纖到戶）的基礎(chǔ)上，使每個(gè)房間都可以達(dá)到千兆以上的網(wǎng)速，實(shí)現(xiàn)全屋有線和Wi-Fi雙千兆全覆蓋的解決方案。全光組網(wǎng)部署和應(yīng)用體驗(yàn)也是打造“雙5G”（5G和F5G）未來社區(qū)過程中的一項(xiàng)重要實(shí)踐。

2019年浙江省政府工作報(bào)告首次提出“未來社區(qū)”這一概念，目的在于解決社區(qū)治理的痛點(diǎn)，通過“雙5G”大數(shù)據(jù)智能技術(shù)打造“1+3+9”智慧社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)，“1”是指緊緊圍繞促進(jìn)人的全面發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，突出高品質(zhì)生活主軸，把滿足人民美好生活向往作為一個(gè)中心，打造群眾生活滿意的人民社區(qū)；“3”是指把人本化、生態(tài)化、數(shù)字化作為三個(gè)維度的價(jià)值坐標(biāo)，彰顯以人為本、生態(tài)低碳、智慧運(yùn)營(yíng)社區(qū)本原價(jià)值；“9”是指未來鄰里、未來教育、未來健康、未來創(chuàng)業(yè)、未來建筑、未來交通、未來低碳、未來服務(wù)和未來管理九大場(chǎng)景創(chuàng)新重點(diǎn)。以“CIM社區(qū)智能模型+智慧社區(qū)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)”形成系統(tǒng)化開放式的服務(wù)新形式，賦能九大應(yīng)用場(chǎng)景：智慧治理、智慧交通、便民服務(wù)、智能家居、遠(yuǎn)程教育、鄰里空間、建筑節(jié)能、智慧健康、眾創(chuàng)空間?！拔磥砩鐓^(qū)”與傳統(tǒng)社區(qū)相比，有6個(gè)獨(dú)有的特性：美好生活是目標(biāo)追求、美麗宜居是環(huán)境底色、智慧互聯(lián)是基本特征、綠色低碳是核心理念、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)是時(shí)代風(fēng)尚、和諧共治是治理方式。

伴隨“雙5G”網(wǎng)絡(luò)的推廣，“未來社區(qū)”的創(chuàng)新應(yīng)用層出不窮，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬、時(shí)延、抖動(dòng)等提出的要求越來越高。近年來，4K/8K超高清視頻、云VR、在線教育、在線辦公、視頻直播等業(yè)務(wù)逐漸普及，通過Wi-Fi連接各類終端成為一種常態(tài)，但Wi-Fi帶寬不足、覆蓋差等問題導(dǎo)致視頻和游戲頻繁卡頓、業(yè)務(wù)體驗(yàn)差，這已經(jīng)成為大量用戶的痛點(diǎn)。而實(shí)際上，家庭用戶辦理的寬帶業(yè)務(wù)帶寬普遍較高，但其高帶寬的能力卻遠(yuǎn)未充分發(fā)揮出來。

為解決這一難題，中國(guó)移動(dòng)杭州分公司開啟了FTTR全光組網(wǎng)服務(wù)的研究和部署，提出了超千兆、易演進(jìn)、智運(yùn)維的FTTR組網(wǎng)方案。該方案通過全屋光纖組網(wǎng)部署，提供Wi-Fi 6全屋覆蓋，做到千兆入房、帶寬無損、智能漫游切換，讓千兆體驗(yàn)無處不在，實(shí)現(xiàn)家庭高品質(zhì)新生活。

FTTR全光網(wǎng)絡(luò)解決方案

構(gòu)建“城市大腦—社區(qū)小腦—智慧家庭”三位一體的智慧管控平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)城市多維度數(shù)據(jù)一體化、服務(wù)一體化、管理一體化及物聯(lián)網(wǎng)一體化。為了解決F5G覆蓋的問題，業(yè)內(nèi)常見的解決方案是提高AP發(fā)射功率、使用Wi-Fi中繼器和電力貓、串聯(lián)多臺(tái)AP等。與此相比，F(xiàn)TTR的組網(wǎng)方案實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的全方位提升。

FTTR技術(shù)方案及組網(wǎng)架構(gòu)

光纖作為現(xiàn)代通信網(wǎng)中至關(guān)重要的信息載體，具有容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等一系列優(yōu)勢(shì)，根據(jù)目前部署的有線通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)不同可細(xì)分為4種方案。

圖1 有線網(wǎng)絡(luò)部署方案

如圖1所示，4種部署方案均基于不同的傳輸介質(zhì)與傳輸協(xié)議，其傳輸?shù)膸捄头€(wěn)定性也各不相同?；?02.11協(xié)議的Wi-Fi中繼組網(wǎng)方式受環(huán)境干擾大，衰減迅速，穩(wěn)定性也較差；基于G.hn協(xié)議的電力貓組網(wǎng)方式，其鏈路共享機(jī)制導(dǎo)致多設(shè)備組網(wǎng)性能嚴(yán)重劣化，不適合大帶寬數(shù)據(jù)傳輸；基于以太網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)線組網(wǎng)方式嚴(yán)重依賴網(wǎng)線品質(zhì)，目前室內(nèi)預(yù)埋的網(wǎng)線大部分為五類線，使得其傳輸速率最大只能達(dá)到100Mbit/s，無法體驗(yàn)高速率需求的應(yīng)用；而基于PON協(xié)議的全光組網(wǎng)方式使用光纖作為唯一傳輸介質(zhì)，運(yùn)維協(xié)議成熟、可靠性高，并且具有穩(wěn)定的1G以上回傳帶寬，是未來社區(qū)、未來家庭的最優(yōu)選擇。

FTTR技術(shù)的組網(wǎng)架構(gòu)包含F(xiàn)TTR光網(wǎng)關(guān)、邊緣ONT、配套光纖組件。

FTTR光網(wǎng)關(guān)：新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型，網(wǎng)絡(luò)位置在OLT與邊緣ONT之間，向上通過家庭光網(wǎng)連接OLT，向下提供家庭光網(wǎng)用以連接邊緣ONT。相較于FTTH組網(wǎng)，F(xiàn)TTR光網(wǎng)關(guān)為FTTR組網(wǎng)提供了更大的靈活性。

邊緣ONT：與用戶設(shè)備相接，向上通過家庭光網(wǎng)連接FTTR光網(wǎng)關(guān)。在功能方面，匹配業(yè)務(wù)發(fā)展需求，提供更便捷的接入方式、更高的接入質(zhì)量保障，如基于房間的功能定位，提供專屬的游戲邊緣ONT、學(xué)習(xí)邊緣ONT。

配套光纖組件包含光插座、蝶形光纜、預(yù)制小微連接頭的線纜、光擴(kuò)展器（分光器）、ATB（Access Terminal Box）等。

圖2 FTTR組網(wǎng)架構(gòu)

FTTR組網(wǎng)架構(gòu)如圖2所示，本方案主要針對(duì)末端進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了3個(gè)目標(biāo)：一是超千兆，Wi-Fi 6超千兆入房間；二是易演進(jìn)，一次部署長(zhǎng)期有效，無論后期網(wǎng)絡(luò)提升至10G帶寬還是100G帶寬，均無需更換組網(wǎng)架構(gòu)及設(shè)備；三是智運(yùn)維，光纖直接進(jìn)入房間，光纖與Wi-Fi的融合，實(shí)現(xiàn)全家一張網(wǎng)，Wi-Fi間無縫漫游，同時(shí)可通過手機(jī)APP查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、維護(hù)及管理。

FTTR應(yīng)用及推廣

相比傳統(tǒng)的室內(nèi)有線網(wǎng)絡(luò)部署方案，F(xiàn)TTR全光室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)部署方案具有劃時(shí)代的意義。FTTR全光組網(wǎng)突破傳統(tǒng)組網(wǎng)以太端口數(shù)量的限制，實(shí)現(xiàn)靈活擴(kuò)展組網(wǎng)，目前可支持16個(gè)AP，從而使得Wi-Fi組網(wǎng)的空間擴(kuò)大數(shù)倍；以光纖替代傳統(tǒng)網(wǎng)線，實(shí)現(xiàn)全屋光纖組網(wǎng)。傳統(tǒng)組網(wǎng)方式向FTTR組網(wǎng)轉(zhuǎn)化如圖3所示。

圖3 傳統(tǒng)組網(wǎng)向FTTR組網(wǎng)轉(zhuǎn)化簡(jiǎn)圖

FTTR全光室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)部署方案的效果顯而易見，而在推廣這一方案的進(jìn)程中，需要運(yùn)營(yíng)商、房企、裝修公司等多個(gè)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同。針對(duì)前裝市場(chǎng)，運(yùn)營(yíng)商、房企可通過在樓盤開盤前安裝預(yù)制光網(wǎng)實(shí)現(xiàn)光纖到房間；針對(duì)后裝市場(chǎng)，運(yùn)營(yíng)商可利用自己的裝維人員實(shí)現(xiàn)存量房的光網(wǎng)部署?；贔TTR的應(yīng)用除4K/8K超高清視頻、云VR、在線教育、在線辦公、視頻直播等業(yè)務(wù)外，還可結(jié)合Wi-Fi感知進(jìn)行推廣。

Wi-Fi感知是一種利用電磁波傳播特性，發(fā)射并接收電磁波進(jìn)行算法編輯，測(cè)算區(qū)域內(nèi)動(dòng)態(tài)環(huán)境的創(chuàng)新應(yīng)用。FTTR組網(wǎng)下的Wi-Fi信號(hào)發(fā)射端向室內(nèi)多個(gè)方位發(fā)射Wi-Fi信號(hào)，信號(hào)經(jīng)室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境的阻擋后反射回多個(gè)反射波，Wi-Fi接收端收集反射波并進(jìn)行分析得到一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)下的全屋波束集合。如果室內(nèi)有任何動(dòng)態(tài)活動(dòng)，即導(dǎo)致波束集合發(fā)生改變，觸發(fā)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)告警。這一應(yīng)用有效利用FTTR組網(wǎng)下Wi-Fi的大帶寬、高速率特性，是未來社區(qū)內(nèi)不容忽視的一項(xiàng)重要應(yīng)用。

FTTR+Wi-Fi感知技術(shù)的典型應(yīng)用場(chǎng)景包含家庭安防和跌倒檢測(cè)，與其他感知方式相比，使用Wi-Fi信號(hào)進(jìn)行人體感知的檢測(cè)是被動(dòng)式、非接觸式的，因此檢測(cè)對(duì)象無需配備任何穿戴設(shè)備。采集到的數(shù)據(jù)可以在屋內(nèi)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)外僅在有異常發(fā)生時(shí)輸出警報(bào)信號(hào)，而且并不直接采集用戶居家生活的視頻或圖像，用戶感知度好，隱私暴露的風(fēng)險(xiǎn)低。這些應(yīng)用也將是未來社區(qū)全面推廣，形成可持續(xù)的智慧化服務(wù)社區(qū)生態(tài)圈的極大優(yōu)勢(shì)。

FTTR全光室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)部署方案將室內(nèi)原有五類線替換為光纖，F(xiàn)TTR光網(wǎng)關(guān)可適配通用FTTH和FTTB接入網(wǎng)網(wǎng)管。但FTTR邊緣ONT并非接入網(wǎng)網(wǎng)管中的網(wǎng)元，為了實(shí)現(xiàn)管理，邊緣ONT均通過核心ONT控制，接入網(wǎng)通過對(duì)核心ONT的管理間接實(shí)現(xiàn)對(duì)邊緣ONT的管理。

測(cè)試分析

目前杭州拱墅區(qū)瓜山社區(qū)已完成FTTR千兆組網(wǎng)的試點(diǎn)安裝工作，并對(duì)比安裝前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)試，室內(nèi)不同位置單用戶的測(cè)試速率如圖4所示。

圖4 未來社區(qū)室內(nèi)不同位置單用戶的測(cè)試速率

在入戶帶寬相同的情況下，將客廳原ONT更換成FTTR光網(wǎng)關(guān)，并在每個(gè)房間按需配置邊緣ONT。采用FTTR組網(wǎng)方式的測(cè)試結(jié)果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)組網(wǎng)方式，F(xiàn)TTR全光Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)一張光網(wǎng)、mesh組網(wǎng)、兼顧多徑效應(yīng)，讓用戶實(shí)現(xiàn)無感知的網(wǎng)絡(luò)間切換，真正實(shí)現(xiàn)云VR、在線辦公、電競(jìng)、在線教育等高價(jià)值業(yè)務(wù)隨時(shí)隨地“零卡頓”。FTTR組網(wǎng)無差別地覆蓋每個(gè)房間，且上下行速率均大幅高于傳統(tǒng)組網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)真正的千兆網(wǎng)絡(luò)，是F5G實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)+”“數(shù)字驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新”的基本保障，是未來社區(qū)信息化運(yùn)轉(zhuǎn)的基本載體。

“未來社區(qū)”是推進(jìn)城鎮(zhèn)化、城市現(xiàn)代化的新鮮血液，是智慧城市的典型應(yīng)用。“未來社區(qū)”可以實(shí)現(xiàn)民生、政務(wù)、產(chǎn)業(yè)、醫(yī)療、教育等基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)的廣泛連接和充分融合，能夠全方位提升社區(qū)治理水準(zhǔn)、民眾生活質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力，形成可持續(xù)的智慧化服務(wù)社區(qū)生態(tài)圈。

FTTR具備完全獨(dú)立的布線方式、專業(yè)高效的施工配套或響應(yīng)、簡(jiǎn)單靈活的擴(kuò)展方案，適用于各種新老社區(qū)改造及未來社區(qū)的建設(shè)。伴隨著FTTR組網(wǎng)技術(shù)的規(guī)?；逃?，必將充分釋放有線網(wǎng)絡(luò)的眾多優(yōu)勢(shì)屬性，為我們的生活和辦公帶來更迅速、更優(yōu)質(zhì)、更可靠的信息接入通道。FTTR全光組網(wǎng)方式既是千兆家庭組網(wǎng)的必然發(fā)展方向，也是運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)有線業(yè)務(wù)創(chuàng)新升級(jí)的契機(jī)；既是打造未來社區(qū)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也是未來社區(qū)無法割舍的信息高速通道。

原文標(biāo)題：“FTTR”讓未來社區(qū)從理想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)

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