第5章


家庭网络实践



5.1全光WiFi FTTR网络实践



全光WiFi FTTR解决方案基于光纤介质组网，在家庭配线箱或家庭中心位置部署主光猫路由一体机，以主光猫路由一体机为核心，构建家庭光纤网络。主光猫路由一体机向上接OLT，向下通过光纤连接多个从光猫路由一体机，从光猫路由一体机支持千兆以太网口、WiFi 6，随光纤进入到每一个房间，为每个房间提供有线、无线真千兆网络覆盖。
5.1.1应用案例
某电信用户签约带宽千兆，户型为4室2厅户型，面积150平方米。上网体验不好，房间内 WiFi 信号弱等问题，用户期望优化家庭的网络速率和各房间的WiFi信号强度。经过实地勘查，此用户的入户光纤只部署到信息箱，普通网关放置在信息箱内，信息箱到客厅的暗管中使用了普通CAT5网线，用于普通网关到AP或其他终端的有线连接，此组网方案严重限制了WiFi速率，这也是当前国内比较典型的问题，是很大部分用户实际使用的痛点。
使用FTTR改造方案，将普通网关更换FTTR光网关，同时在信息箱与客厅间新增光纤进行连接，将FTTR光网关放置在客厅的电视柜上； 在客厅至各个房间之间也使用光纤方式连接，并在房间内部署边缘ONT。经过此方案改造后，用户家庭内网络体验明显改善，改造后各房间内的WiFi信号显著增强、整个家庭内网络速率均大幅提升，如图51所示。


图51FTTR改造前后次卧网络测速数据对比


在光纤部署工程实施方面，基于用户家庭内布线的实际情况，通过下述方法提升部署效率。
(1) 采用暗管施工的利旧牵引法进行施工。
(2) 采用特制蝶形光缆，实现免熔纤。
在FTTR部署案例中，穿管工程实施技术可操作性强，暗管施工顺利，改造方便快捷。
全光家庭组网与技术
第5章家庭网络实践




5.1.2部件设备
主光猫路由一体机外观及规格如表51所示。


表51主光猫路由一体机介绍



产 品 名 称外观规格

HN8145XR 上行： XGPON/非对称10GEPON

 下行： 

1×光口+1×POTS+4×GE+1×USB

2.4GHz/5GHz WiFi 6

2×2 MIMO(2.4GHz/5GHz)

续表


产 品 名 称外观规格

V852R 上行： XGPON/非对称10GEPON

 下行： 

1×SFP+1×POTS+ 4×GE+1×USB

2.4GHz WiFi 5

2×2 MIMO(2.4GHz)

从光猫路由一体机外观及规格如表52所示。


表52从光猫路由一体机介绍



产 品 名 称外观规格

K662R 上行： 光纤组网

 下行： 

2.4GHz/5GHz WiFi 6

2×2 MIMO(2.4GHz/5GHz)

K662d 上行： 光组网

 下行： 

2.4GHz/5GHz WiFi 6

2×2 MIMO(2.4GHz/5GHz)

5.1.3光网组件
FTTR室内光纤网络的部署，既要考虑施工的便捷性、高效性，又要考虑室内装修的美观性，因此需要设计专门针对家庭场景的光网络部件。
1. 室内专用超柔蝶形光缆
如图52所示，蝶形光缆两侧有纤维加强筋，可承受拉力为70~200N，能有效满足工程实施的穿纤要求。


图52室内专用超柔蝶形光缆


该光纤采用G.657B3标准，最小弯曲半径为5mm，可灵活适应布线施工过程中常见的多种转弯角情形； 光纤支持2.0×1.6mm超小规格，易于穿过常规门缝，可满足布线施工的过门场景，如图53所示。


图53蝶形光缆过门缝效果


光缆的SC接头采用白色壳体加蓝色外壳的可分离设计形式。在穿管布线过程中，可拆除蓝色外壳，由于白色壳体强度增加、不易受损，使用白色壳体随牵引线可直接穿管，在穿管完成后再安装蓝色外壳，实现免熔纤。
2. 光插座
光插座的作用类似网口面板，连接从光猫的光缆先连接到光插座，再由光插座通过跳纤连接到从光猫。光插座支持光缆盘存，解决光缆余长问题，支持86底盒安装，透明翻盖设计，既美观又起到安全防护作用，适合家庭场景使用。
5.1.4工勘和施工流程
原则： 将主光猫路由一体机放置在客厅，从光猫路由一体机放置在卧室，充分利用主光猫路由一体机和从光猫一体机的WiFi，确保全屋WiFi覆盖。
具体施工流程如图54所示。


图54施工流程图


5.1.5暗管施工
注意： 
 穿管器是金属材质，为了安全起见避免电击，断电(断总空开)后方可施工，且需全程佩戴绝缘防滑手套。
 施工前检测入户的接收光功率是否达标。

1. 利旧线缆牵引安装
注意： 
 该方式在暗管内有线缆时，优先使用。
 与业主协商确认可抽出的线缆，建议抽出优先级依次为电话线＞网线＞铜轴电缆。
(1) 可利旧的线缆/预埋绳未使用并可抽动。
(2) 将线缆头部和微光缆通过牵引绳绑定，如图55所示。


图55线缆头部和微光缆通过牵引绳绑定


(3) 从另外一端反向拉出，在管道内成功部署微光缆。
2. 橄榄头弹簧穿管器安装
(1) 使用橄榄头弹簧穿管器穿管，直到穿通管道，如图56和图57所示。


图56橄榄头弹簧穿管器安装过程




图57橄榄头弹簧穿管器安装示意图


① 遇到障碍物(如碎石、残留线缆)，拧紧蝶形螺母，当弹簧再无法前进时，尝试往回拽动，将障碍物带出。
② 如果需要往回拽动弹簧，在遇较大阻力的情况下，可尝试拧紧蝶形螺母，再逆时针旋转摇柄，一边旋转一边拽回弹簧。
(2) 剪一段约50cm的牵引绳，将穿管器的头部和牵引绳一端缠绕固定，牵引绳另一端与微光缆的牵引孔打结固定，如图58和图59所示。


图58牵引绳固定方法




图59牵引绳使用示意图


(3) 匀速抽出穿管器，将光缆引出管孔，完成穿管。
3. 穿管机器人安装
本方案适用于如下场景： 
(1) 弱电管存在三通和拼接直角弯。
(2) 普通弹簧穿管器或橄榄头弹簧难以穿通，需排查阻塞点并使用穿管机器人进行穿通。
注意： 
 安装穿管机器人时，须拧紧卸力装置。操作时，稍许用力拉出线缆，拧紧卸力装置旋钮。
 操作前，请确保摇杆锁定指示灯为绿色，指示灯变为红色，摇杆指令将无法传达至头端。
本方案操作步骤如下： 
(1) 调直穿管机器人，将穿管机器人线缆手工推入弱电管，如图510所示。


图510穿管机器人


(2) 遇到弯角或三通时，将头端调整至合适位置，注意与管壁保持一定距离。
(3) 操控摇杆，调整头端方向，直至对准目标管道，手动推入穿管机器人线缆，直至转过该弯角或三通。控制头端方向回正，避免继续穿管过程中损坏镜头。
(4) 穿通后，绑定牵引绳到穿管机器人的固定牵引线上，如图511所示； 然后将牵引绳另一端与微光缆的牵引孔打结固定，匀速抽出即完成穿管。


图511牵引绳和固定牵引线的缠绕效果


5.1.6明线施工
没有可施工管孔的，可以采用明线施工。推荐使用双折防水贴+FTTR透明光缆+3M双面胶，施工外观整洁，保护效果好。
(1) 测量并选择合适长度的FTTR透明光缆。
(2) 规划好路由，标注落定位置和弯曲参考线。务必在阴、阳角预留弧度，可采用“过桥”的方案，减少光缆回直力拉扯。
(3) 擦拭墙面/踢脚线，确保无水渍和灰尘。
(4) 延规划路线敷设3M双面胶。建议在北方温度较低的区域，3M双面胶应配合热风枪加热后使用，使其粘贴效果更好。
(5) 一边撕开双面胶，一边将透明光缆较宽的一面粘贴到双面胶正中间。光缆与双面胶粘贴时，务必保证光缆的较宽面接触双面胶。
(6) 撕开PVC防水贴，然后将防水覆盖粘贴到透明光缆上。可将PVC透明防水贴根据用户需求裁剪使用。双折防水贴需要定期检视保养，用户可按照喜好自行采购更换。
(7) 光缆固定后，挤压排出透明防水贴与墙(踢脚线)之间的空气，使其黏合紧密。
敷设效果图如图512所示。


图512敷设效果图


4. 施工后注意事项
(1) 施工完毕，需要带走施工过程产生的垃圾。
(2) 向用户普及光纤使用注意事项，光纤材质是玻璃丝，请勿折叠式捆扎。
(3) 若施工过程中有熔纤操作，应注意将切断光缆进行回收，避免光缆中的玻璃丝遗落在客户房间，引发安全问题。
5.1.7安装设备
(1) 将主光猫路由一体机放置于客厅电视柜上。
(2) 将从光猫路由一体机放置于房间桌面或电视柜上。
主/从光猫路由一体机安装及连线如图513所示。


图513主/从光猫路由一体机安装

(3) 光路由放置于家庭配线箱中，光面板安装在房间的暗盒上，如图514所示。


图514光路由安装

(4) 将光缆连接上述各设备，测试光功率，然后上电注册，如图515所示。


图515光面板盒安装

5.1.8竣工验收
如表53所示，竣工后，检查施工后光缆的接收光功率、从光猫路由一体机的接收光功率，以及光缆的过弯半径和盘纤半径。


表53施工完成后自检项



检 查 内 容测 试 标 准失 效 措 施


使用光功率计，测量客厅光缆施工后的接收光功率，并与施工前的入户光纤接收光功率对比
 工作波长： 1490nm/1577nm

 光学损耗要求： 满足光猫接收灵敏度要求

 施工前后的接收光功率差值应≤1dB

使用光功率计，测量每个从光猫路由一体机的接收光功率
 工作波长： 1490nm/1577nm

 光功率在从光猫路由一体机的接收范围
 确认光功率计是否异常，重启或其他方式检查光功率计

 使用通光笔检测断点，在断点处通过熔接方式进行返工

在连接头或熔接点处漏光，重新成端

制作并检查

光缆链路漏光，定位问题并修复链路

使用卷尺测量并检查明线敷设光缆的过弯半径和盘纤半径
 过弯的弯曲半径应大于5mm

 盘纤半径应大于50mm
 重新敷设过弯光缆
 重新盘纤

如表54所示，验收有线速率、WiFi信号强度是否正常，以及终端和PC是否能正常上网。


表54客户验收清单



序号项目是 否 通 过

1
测试客厅和房间有线速率是否达标

2
测试客厅和房间的WiFi信号强度

3
测试客厅和房间的WiFi速率是否有提升

4
测试WiFi的双频合一功能是否正常

5
测试移动终端和PC是否能正常上网

6
信息箱是否进行整理

7
剩余光缆是否按规定盘纤并整齐放置

8
现场是否打扫干净

9
明线施工方式是否美观

10
明线施工中，PVC透明防水贴是否粘贴牢靠




5.2WiFi Mesh网实践



5.2.1应用案例
光猫路由一体机对比路由器，能提供更大带宽，有效改善普通家庭WiFi使用体验，这里介绍在小、中、大户型的实际应用案例，并对改造前后的性能进行对比测试。
1. 小户型应用案例
此用户签约带宽为200Mb/s(实际运营商会有20%左右余量)，客厅测速只有35Mb/s左右，其他房间低于20Mb/s。通过原址替换为光猫路由一体机后，同一测试点前后对比情况，性能提升4倍以上，真正享受到200Mb/s带来的大带宽体验，如图516所示。


图516小户型应用案例


2. 中户型应用案例
此用户签约带宽为100Mb/s(实际运营商会有20%左右余量)，用户的家庭组网是光纤入户到客厅沙发旁的信息箱，然后连接单频光猫，光猫通过网线连接客厅电视柜的路由器。改造前只能体验不到70Mb/s的速率，厨房不到10Mb/s。使用光猫路由一体机替代单频光猫和路由器后，实际测速提升50%以上，如图517所示。


图517中户型应用案例


3. 大户型应用案例
在光猫路由一体机有线组网方案推行试点的过程中，某用户的房屋面积为120m2的复式楼层，签约的是200Mb/s的带宽。家庭组网为光猫放在信息箱，下挂一个双频路由器，由于不能满足用户对WiFi全覆盖的需求，且WiFi信号覆盖较差，部分位置WiFi时断时续，测速低于50Mb/s。
根据房型特点，采用光猫路由一体机WiFi Mesh组网模式。在一楼利用主光猫路由一体机替换掉普通网关，并将其移出信息箱； 在二楼将从光猫路由一体机连接到主光猫路由一体机的GE口； 组网模式调整之后，用户全屋WiFi网速超过100Mb/s，客厅测速达到203Mb/s，如图518所示。用户在享受百兆宽带的高速体验的同时，也感受到了光猫路由一体机WiFi Mesh组网所带来的便利。


图518大户型应用案例


5.2.2组网注意事项
(1) 网线回传场景，WiFi路由器和FTTH智能网关之间的连接如果使用五类网线(Cat 5)，传输速率最大只能到100Mb/s。网线质量不合格也限制了千兆路由器的性能。据 2019年9月央视《每周质量报告》报道： 市场销售的近三成网线不合格，网线厂家为降成本以细线冒充粗线，绝大多数不合格网线导体直径不合格，限制了组网路由器的 WiFi 体验不超过百兆。
(2) 电力线回传，存在PLC不稳定，电器干扰，跨空开等问题，广东某电力AP实测只有10~100Mb/s； 另PLC链路机制，多个AP共享最大400Mb/s的带宽，也无法满足200Mb/s的基本带宽需求。
(3) WiFi组网，对于双频 WiFi设备，WiFi回传和转发都是同信道，由于WiFi分时转发原理，存在回传信道折半，对于WiFi的2×2 MIMO手机测速很难达到200Mb/s。
(4) 终端不支持IEEE 802.11k/v影响漫游切换时间。通过IEEE 802.11k可以让终端测量到其他AP的信号强度，作为漫游决策的依据。通过IEEE 802.11v可以让终端漫游到指定的信道和BSSID，如果终端不支持IEEE 802.11k/v，当网关/AP检测到弱信号时，一般只能让终端下线重连，切换时间长，且重连到哪个BSSID完全由终端决定，各终端行为和性能差异也较大。
5.2.3组网性能要求
如表55所示，WiFi Mesh组网性能要求包括连接能力、覆盖能力、吞吐性能、抗干扰性能、配置同步能力和漫游切换能力。


表55WiFi Mesh组网性能要求



性 能 项 目性 能 要 求

终端可达带宽
不同介质承载下典型参考值： 

 PLC承载： 最大为100Mb/s

 WiFi 5承载： 100~200Mb/s

 WiFi 6承载： 200~500Mb/s

 全光承载： 1Gb/s+

说明： 基于2×2 MIMO天线规格评估

漫游切换 支持IEEE 802.11k/v 终端： 漫游切换时间小于200ms

 不支持IEEE 802.11k/v终端： 不支持漫游，强制切换时间为1~10s