智慧小区三网融合技术解析

三网融合的目标在于将计算机网络、广播电视网络及电信网络相融合，形成一个全数字化统一的网络系统，支持包括数据、视像和话音在内所有业务的通信。

随着流媒体业务的进一步开发和推广，小区住户倾向于获得更高、更稳定、更可靠的上网速度，对网络带宽提出了新的需求。现有的小区宽带接入网均是基于同介质的，其中同轴电缆频带最宽，非屏蔽数据电缆次之，电话双绞线最窄。这3种物理介质原先分别适用于广播电视、计算机数据和电话信号的传输，于是由电视、数据、电话3种业务提供商分别建设的3种接入网，重叠在一个住宅小区，这不仅对社会资源造成极大的浪费，且较难提供长距离、高带宽的业务支持，因此接入网就成为了用户接入城域网的一个瓶颈。

基于光纤到户技术实现智能小区三网融合

三网融合的目标在于将计算机网络、广播电视网络及电信网络相融合，形成一个全数字化统一的网络系统，支持包括数据、视像和话音在内所有业务的通信。这一网络系统使三网在技术上趋于一致、在网络上可以互联互通、在业务上互相交叉渗透、在应用上统一IP协议、在经营上竞争与合作，以向人们提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇，行业管制和政策方面也逐渐趋向一致。

现阶段小区业主对信息通信的要求日益提升，尤其是对高速的接入手段产生了明显的需求，光纤的应用自然进入了众人的视线。光纤不仅频带宽、通信容量大，并可有效方便地实现应用业务的无限叠加，较好地满足未来宽带综合业务的发展需要，从根本上避免重复投资带来的资源浪费。对智能小区而言，光纤直达业主家庭，并将光网络单元(ONU)安装在业主家中，用光纤代替接入网的铜缆部分，在端局和住户之间实现无铜线连接的光纤到户(FTTH)技术，更是具有能够提供超大带宽、维护和安装简便等特点，被业内人士及专家普遍认为是未来宽带接入网的主要形式。

1、选择适合智能小区的光纤到户技术

光纤接入网(OAN)是指接入网中传输媒介为光纤的接入网。光纤接入网包括光网络单元ONU(远端设备)和光线路终端OLT(局端设备)，其通过传输设备相连，在整个接入网中完成从业务节点接口到用户网络接口间有关信令协议的转换。

随着IP技术日趋完善，多数运营商已将IP作为数据网络的主要承载技术，由此也衍生出大量以以太网为基础的接入技术。EPON就是其中之一，其采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。而在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，其综合了PON技术和以太网技术的优点：

(1)成本低、易于维护、方便扩展。

(2)提供极高的带宽。

(3)传输范围广。

(4)带宽分配灵活，服务有保证。

通过以上分析，EPON技术不仅成本更低，且技术和产业链均较为成熟，是当前光纤到户的最佳解决方案。

2、选择适合智能小区的EPON结构

EPON拓扑结构有总线结构、树形结构、环形结构和星型结构等。对于接入率较高的智能小区，在建设时宜采用树形结构组网，有利于降低接入成本。树形结构的EPON在传输方面采用点到多点(P2MP)结构的单纤双向光接入网络，其拓扑结构如图1所示。

OLT(光缆终端设备)是用于连接光纤干线的终端设备。其作用是为接入网提供与本地交换机之间的接口，将交换机的交换功能与用户接入完全隔开。一方面将承载各种业务的信号在局端进行汇聚，按照一定的信号格式送入接入网络以便向终端用户传输，另一方面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中。

ONU(光网络单元)是通过POS无源光分器与跟网络终端OLT取得联系的设备。该设备的作用是终结来自OLT的光纤，放在用户驻地，为接入网提供用户侧终端设备的接口。ONU的网络端是光接口，用户端是电接口，因此具有电/光和光/电转换功能，以及相应的监控和维护功能。

OND(光分配网络)是光纤接入网中设置在光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)之间的线路和设备的总称，用于分配光信号功率，在OLT和ONU之间提供光信号传输的物理通道。

3、智能小区光纤到户组网方案

采用EPON组网方式，不仅简化了小区内的布线路由，还减少了各系统重复繁杂的布线施工，同时由于光纤能提供超大带宽，在接入网上较好地实现了有线电视广播、宽带和电话接入，如图2所示。

整个FTTH宽带接入网由OLT、小区光纤网络、ONU这3部分组成。OLT为多业务集中控制单元，主要负责带宽控制、鉴权管理、故障捕捉，并将数据及视频广播信号变为光信号后进行分发。OLT支持虚拟专网(VLAN)的划分。小区光纤网络采用单模光纤。ONU为多业务用户单元，在用户家中完成光电信号转换，为用户提供高速数据、旁路语音和视频服务。针对当今家庭居住使用设备的情况，在ONU的功能配置上，最好保证每户有4个网口(每个网口速率约100Mbit·s-1)、2个电话接口以及一个有线电视口。每个网口、电话口和电视口均能单独控制，便于计费、管理。

采用EPON组网，融合后的三网以新方式为小区住户提供各自业务，同时也为小区搭建起一个成熟的、开放式的接入平台，使智能小区的各子系统协调、统一的发挥作用。

3.1数据和语音业务

对于数据业务及语音业务，由各运营商将带有数字通道和VOIP(或数字语音信号)的宽带接入通道提供给FTTH全光纤网络小区接续点，由部署在小区机房的OLT设备对来自不同运营商的数据和语音信号进行集合，并通过小区光缆布线系统以光的形式将信号送至各ONU。在小区住户单元内，利用宽带用户终端设备ONU完成光电数据转换，并将数据信号和语音信号分别送至计算机及电话机。

3.2电视业务

作为CATV光纤接入网的延伸，FTTH系统的OLT端通过内置EDFA视频合波器将EPON的两个波长(1310nm和1490nm)和CATV1550nm波长复用结合。ONU端通过WDM光接收机将1550nm波长分离开来并进行光电转换和放大，提供RF接口连接电视机，并将视频信号送至电视机。FTTH全光纤网络兼容现有模拟CATV网络，同时兼容现在正在推广的数字化电视系统。

3.3开放式的接入平台

光纤到户为小区搭建起一个具有高带宽、可扩展和多业务承载的开放性数字化接入网平台，其不仅可实现电话、数据和有线电视信号的接入，满足用户对固定电话、数据宽带和有线电视的自由选择及接入需求。

而且小区智能化管理的各种系统均可方便的叠加在这一数字化的网络平台上，包括门禁系统、车辆管理系统、小区安全监控系统、周界报警系统、电子巡更系统、家庭监控和自动控制系统等。

4、结束语

通过光纤到户实现三网融合后，广播电视网不仅可提供电视节目，还可提供互联网和语音通信业务。对于互联网和电信网络而言，也可更好地发展网络电视、手机电视等业务，分享广播电视网丰富的节目资源。真正实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广、容易维护及费用低的高速带宽的多媒体基础平台。

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我是作者大白，一级建造师，高级工程师。现供职于南京一家施工企业，业余时间运营这个公众号。