FTTR(Fiber to The Room)光纖部署到房間的設計方案是一種在FTTB(光纖到樓)和FTTH(光纖到戶)的基礎上,使每個房間都可以達到千兆以上的網速,實現全屋有線和Wi-Fi雙千兆全覆蓋的解決方案。全光組網部署和應用體驗也是打造“雙5G”(5G和F5G)未來社區過程中的一項重要實踐。
2019年浙江省政府工作報告首次提出“未來社區”這一概念,目的在于解決社區治理的痛點,通過“雙5G”大數據智能技術打造“1+3+9”智慧社區服務系統,“1”是指緊緊圍繞促進人的全面發展和社會進步,突出高品質生活主軸,把滿足人民美好生活向往作為一個中心,打造群眾生活滿意的人民社區;“3”是指把人本化、生態化、數字化作為三個維度的價值坐標,彰顯以人為本、生態低碳、智慧運營社區本原價值;“9”是指未來鄰里、未來教育、未來健康、未來創業、未來建筑、未來交通、未來低碳、未來服務和未來管理九大場景創新重點。以“CIM社區智能模型+智慧社區運營平臺”形成系統化開放式的服務新形式,賦能九大應用場景:智慧治理、智慧交通、便民服務、智能家居、遠程教育、鄰里空間、建筑節能、智慧健康、眾創空間。“未來社區”與傳統社區相比,有6個獨有的特性:美好生活是目標追求、美麗宜居是環境底色、智慧互聯是基本特征、綠色低碳是核心理念、創新創業是時代風尚、和諧共治是治理方式。
伴隨“雙5G”網絡的推廣,“未來社區”的創新應用層出不窮,用戶對網絡的帶寬、時延、抖動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、視頻直播等業務逐漸普及,通過Wi-Fi連接各類終端成為一種常態,但Wi-Fi帶寬不足、覆蓋差等問題導致視頻和游戲頻繁卡頓、業務體驗差,這已經成為大量用戶的痛點。而實際上,家庭用戶辦理的寬帶業務帶寬普遍較高,但其高帶寬的能力卻遠未充分發揮出來。
為解決這一難題,中國移動杭州分公司開啟了FTTR全光組網服務的研究和部署,提出了超千兆、易演進、智運維的FTTR組網方案。該方案通過全屋光纖組網部署,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,讓千兆體驗無處不在,實現家庭高品質新生活。
FTTR全光網絡解決方案
構建“城市大腦—社區小腦—智慧家庭”三位一體的智慧管控平臺,能夠實現城市多維度數據一體化、服務一體化、管理一體化及物聯網一體化。為了解決F5G覆蓋的問題,業內常見的解決方案是提高AP發射功率、使用Wi-Fi中繼器和電力貓、串聯多臺AP等。與此相比,FTTR的組網方案實現了網絡的全方位提升。
FTTR技術方案及組網架構
光纖作為現代通信網中至關重要的信息載體,具有容量大、傳輸距離遠、抗干擾能力強等一系列優勢,根據目前部署的有線通信網絡的傳輸介質不同可細分為4種方案。
圖1 有線網絡部署方案
如圖1所示,4種部署方案均基于不同的傳輸介質與傳輸協議,其傳輸的帶寬和穩定性也各不相同。基于802.11協議的Wi-Fi中繼組網方式受環境干擾大,衰減迅速,穩定性也較差;基于G.hn協議的電力貓組網方式,其鏈路共享機制導致多設備組網性能嚴重劣化,不適合大帶寬數據傳輸;基于以太網協議的網線組網方式嚴重依賴網線品質,目前室內預埋的網線大部分為五類線,使得其傳輸速率最大只能達到100Mbit/s,無法體驗高速率需求的應用;而基于PON協議的全光組網方式使用光纖作為唯一傳輸介質,運維協議成熟、可靠性高,并且具有穩定的1G以上回傳帶寬,是未來社區、未來家庭的最優選擇。
FTTR技術的組網架構包含FTTR光網關、邊緣ONT、配套光纖組件。
FTTR光網關:新的網絡設備類型,網絡位置在OLT與邊緣ONT之間,向上通過家庭光網連接OLT,向下提供家庭光網用以連接邊緣ONT。相較于FTTH組網,FTTR光網關為FTTR組網提供了更大的靈活性。
邊緣ONT:與用戶設備相接,向上通過家庭光網連接FTTR光網關。在功能方面,匹配業務發展需求,提供更便捷的接入方式、更高的接入質量保障,如基于房間的功能定位,提供專屬的游戲邊緣ONT、學習邊緣ONT。
配套光纖組件包含光插座、蝶形光纜、預制小微連接頭的線纜、光擴展器(分光器)、ATB(Access Terminal Box)等。
圖2 FTTR組網架構
FTTR組網架構如圖2所示,本方案主要針對末端進行改進,實現了3個目標:一是超千兆,Wi-Fi 6超千兆入房間;二是易演進,一次部署長期有效,無論后期網絡提升至10G帶寬還是100G帶寬,均無需更換組網架構及設備;三是智運維,光纖直接進入房間,光纖與Wi-Fi的融合,實現全家一張網,Wi-Fi間無縫漫游,同時可通過手機APP查看網絡狀態、維護及管理。
FTTR應用及推廣
相比傳統的室內有線網絡部署方案,FTTR全光室內網絡部署方案具有劃時代的意義。FTTR全光組網突破傳統組網以太端口數量的限制,實現靈活擴展組網,目前可支持16個AP,從而使得Wi-Fi組網的空間擴大數倍;以光纖替代傳統網線,實現全屋光纖組網。傳統組網方式向FTTR組網轉化如圖3所示。
圖3 傳統組網向FTTR組網轉化簡圖
FTTR全光室內網絡部署方案的效果顯而易見,而在推廣這一方案的進程中,需要運營商、房企、裝修公司等多個產業的協同。針對前裝市場,運營商、房企可通過在樓盤開盤前安裝預制光網實現光纖到房間;針對后裝市場,運營商可利用自己的裝維人員實現存量房的光網部署。基于FTTR的應用除4K/8K超高清視頻、云VR、在線教育、在線辦公、視頻直播等業務外,還可結合Wi-Fi感知進行推廣。
Wi-Fi感知是一種利用電磁波傳播特性,發射并接收電磁波進行算法編輯,測算區域內動態環境的創新應用。FTTR組網下的Wi-Fi信號發射端向室內多個方位發射Wi-Fi信號,信號經室內復雜環境的阻擋后反射回多個反射波,Wi-Fi接收端收集反射波并進行分析得到一個靜止狀態下的全屋波束集合。如果室內有任何動態活動,即導致波束集合發生改變,觸發動態監測告警。這一應用有效利用FTTR組網下Wi-Fi的大帶寬、高速率特性,是未來社區內不容忽視的一項重要應用。
FTTR+Wi-Fi感知技術的典型應用場景包含家庭安防和跌倒檢測,與其他感知方式相比,使用Wi-Fi信號進行人體感知的檢測是被動式、非接觸式的,因此檢測對象無需配備任何穿戴設備。采集到的數據可以在屋內進行計算,對外僅在有異常發生時輸出警報信號,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,隱私暴露的風險低。這些應用也將是未來社區全面推廣,形成可持續的智慧化服務社區生態圈的極大優勢。
FTTR全光室內網絡部署方案將室內原有五類線替換為光纖,FTTR光網關可適配通用FTTH和FTTB接入網網管。但FTTR邊緣ONT并非接入網網管中的網元,為了實現管理,邊緣ONT均通過核心ONT控制,接入網通過對核心ONT的管理間接實現對邊緣ONT的管理。
測試分析
目前杭州拱墅區瓜山社區已完成FTTR千兆組網的試點安裝工作,并對比安裝前的網絡環境進行定點測試,室內不同位置單用戶的測試速率如圖4所示。
圖4 未來社區室內不同位置單用戶的測試速率
在入戶帶寬相同的情況下,將客廳原ONT更換成FTTR光網關,并在每個房間按需配置邊緣ONT。采用FTTR組網方式的測試結果明顯優于傳統組網方式,FTTR全光Wi-Fi網絡實現一張光網、mesh組網、兼顧多徑效應,讓用戶實現無感知的網絡間切換,真正實現云VR、在線辦公、電競、在線教育等高價值業務隨時隨地“零卡頓”。FTTR組網無差別地覆蓋每個房間,且上下行速率均大幅高于傳統組網方式,實現真正的千兆網絡,是F5G實現“物聯網+”“數字驅動創新”的基本保障,是未來社區信息化運轉的基本載體。
“未來社區”是推進城鎮化、城市現代化的新鮮血液,是智慧城市的典型應用。“未來社區”可以實現民生、政務、產業、醫療、教育等基礎設施業務與互聯網的廣泛連接和充分融合,能夠全方位提升社區治理水準、民眾生活質量、經濟發展動力,形成可持續的智慧化服務社區生態圈。
FTTR具備完全獨立的布線方式、專業高效的施工配套或響應、簡單靈活的擴展方案,適用于各種新老社區改造及未來社區的建設。伴隨著FTTR組網技術的規模化商用,必將充分釋放有線網絡的眾多優勢屬性,為我們的生活和辦公帶來更迅速、更優質、更可靠的信息接入通道。FTTR全光組網方式既是千兆家庭組網的必然發展方向,也是運營商實現有線業務創新升級的契機;既是打造未來社區的堅實基礎,也是未來社區無法割舍的信息高速通道。
原文標題:“FTTR”讓未來社區從理想照進現實
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原文標題:“FTTR”讓未來社區從理想照進現實
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