光纤到房间 (FTTR)：室内连接解决方案

对高带宽、双向高比特率、低延迟和服务可靠性的需求不断增长。在线学习、远程工作、在线游戏、视频会议、实时视频流、物联网、虚拟和增强现实等应用被广泛使用。互联网服务的问题在疫情期间尤为明显，当时人们大部分时间都待在家里、远程工作、孩子在家学习等等。这段时间凸显了对可靠、高性能服务的真正需求。

WiFi 网络的问题

WiFi 已成为住宅和许多商业用户的主要网络。几乎没有一个拥有互联网服务的人不使用 WiFi。支持 WiFi 标准的设备无处不在，包括笔记本电脑、智能手机、平板电脑、打印机等。除了对高带宽、高比特率和低延迟的需求外，WiFi 网络还需要良好的覆盖范围、支持大量同时用户的能力以及强大的安全性。

然而，使用 WiFi 网络存在难以克服的固有挑战。WiFi 信号的强度与任何其他信号一样，在传播过程中会减弱。此外，许多障碍物会导致额外的信号衰减，例如墙壁、家具、门、窗和其他物理障碍。金属物体会完全反射信号，而水会吸收信号。此外，许多设备在相同或几乎相同的频带上运行，从而产生干扰。例如，相邻的 WiFi 设备、微波炉、冰箱、旧式无绳电话、婴儿监视器、无人机和蓝牙设备（耳机、键盘、鼠标、手表等）。

这种干扰和信号衰减在较大的公寓、房屋、办公室或小屋中尤其成问题。

可以通过多种方式缓解 WiFi 网络的问题。其中，应强调以下解决方案：

  •  确定 WiFi 设备（ONT、调制解调器或路由器）的最佳位置。它应确保公寓的充分覆盖，尽可能远离电气设备，并且不应放置在地板上、墙壁附近或封闭空间内。
  • 更改 WiFi 信道 – WiFi 设备提供在发生干扰时自动或手动更改信道的选项。
  • 使用 5 GHz 而不是 2.4 GHz，因为干扰主要影响 2.4 GHz 频率。
  • 投资高质量的 WiFi 设备 – 一些设备通过使用波束成形等先进技术将信号引导至用户设备来减少干扰。
为了应对与更高覆盖范围和比特率相关的挑战，需要采取以下步骤：

  •  优化 WiFi 设备的位置以实现更好的信号分布。
  • 添加其他 WiFi 设备，例如中继器或网状网络系统，以确保公寓的全面覆盖。
  • 自动或手动选择信道并扩展 WiFi 设备使用的信道带宽。
  • 切换到 5 GHz 以获得更高的带宽和速度，承认更高的频率具有更短的范围。
  • 更新 WiFi 设备的软件，这可以解决某些问题并提高整体性能。
  • 升级到配备波束成形和 MU-MIMO（多用户、多输入、多输出）等先进功能的现代 WiFi 设备。
总的来说，这些问题和解决方案大部分已经为许多人所熟知。我们正在努力利用所有这些，但我们仍然无法提供我们想要的东西。还有一些问题至今尚未讨论，特别是固定接入网络的问题，尤其是其最后一段。如果我们使用有线电视运营商的 HFC（混合光纤同轴电缆）网络或 Telekom 的铜线 DSL（数字用户线路）技术，我们就会不断遇到服务问题。即使是 FTTH PON（光纤到户无源光网络）也无法满足当今用户的所有需求，尤其是 WiFi 网络。

那么问题来了：解决方案是什么？解决方案就是 FTTR（光纤到房间）。

FTTR

目前使用的最知名、最可靠的固定接入网络是 FTTH PON。这是一个完全无源的光网络，其中有源组件仅位于 CO（中央局）/HE（头端）和用户家中/办公室。 FTTH PON 是一种 P2MP（点对多点）光纤网络，其中每根光纤由大量用户共享。为此，使用双向光分路器，分路数量主要取决于与用户的距离和 PON 标准。光纤通常分为 32、64 或 128 根。

PON 网络的光纤电缆进入用户的办公室、公寓或房屋，从而实现光纤网络的所有优势。但是，WiFi 网络的问题仍然存在。引入 WiFi 设备无线连接的解决方案不够可靠。为了解决这些问题，引入了 FTTR 解决方案。

FTTR 解决方案的架构包括一个主 ONT 和多个边缘 ONT，所有 ONT 均通过光缆互连。

主 ONT 是 FTTR 解决方案的核心元素，入户光缆直接或通过 ATB（接入终端盒）终止于主 ONT。除了标准的输入光端口外，主 ONT 还具有输出光端口。边缘 ONT 通过光分路器连接到此输出端口。此外，主 ONT 包括标准 GE 和 POTS 接口，并支持 WiFi 标准。

光纤到房间 (FTTR)：室内连接解决方案

边缘 ONT 放置在各个房间或办公室中，以提供可靠的 WiFi 网络。与主 ONT 一样，这些单元配备标准 GE 和 POTS 接口并支持 WiFi 标准。

为了连接主 ONT 和边缘 ONT，住宅用户使用 FTTR FDU（光纤分配单元），商业用户使用 FTTR ADU（有源分配单元）。这些本质上是塑料外壳，装有分光器。此设置允许住宅用户连接最多 16 个 ONT，商业用户连接最多 32 个 ONT。使用单根光纤的透明或隐形引入光缆进行连接，两端均配有 XC/UPC 连接器（预端接解决方案）。这些电缆最常见的标准是 G.657.A2 和 G.657.B3。为了固定这些电缆，专门为此目的使用专用粘合工具。

住宅用户和企业用户的 FTTR 解决方案略有不同。除了主 ONT 和边缘 ONT 型号不同之外，FTTR ADU 和光缆等无源光学组件也有所不同。FTTR ADU 允许连接更多边缘 ONT，最多可达 32 个。其次，中小型企业通常使用需要通过 PoE（以太网供电）标准进行远程供电的设备，这就是使用预端接混合光缆的原因。

FTTR 解决方案最重要的特点

FTTR 可确保整个家庭、公寓或办公室的可靠服务。其最重要的特点包括：

  •  ONT 设备之间的可靠且不可见的连接。与无线或传统有线解决方案（例如 UTP 电缆）相比，设备之间的光学连接可确保可靠且高质量的链接。此外，使用透明电缆和简单可靠的安装方法非常重要，因为用户不需要新的电缆、钻孔、通道等。人们对此非常敏感，任何其他解决方案都会带来重大问题。

  •  高质量、可靠的 WiFi 网络。通过在房屋、公寓或办公室中最佳放置 ONT，可以确保完整的 WiFi 覆盖，具有高带宽、双向高比特率（WiFi 6，频率范围为 160 MHz，可实现高达 1.2 Gbps 甚至 2 Gbps 的比特率）、延迟 <1 毫秒、抖动 <1%、干扰减少、能够同时连接大量设备（每个 ONT 并行连接 64 个设备，或 WiFi 网络上最多 100 个设备）和持续漫游（用户在 <50 毫秒内从一个 ONT 无缝过渡到另一个 ONT）。所有 ONT 都支持 BandSteering，并且两个频率范围具有相同的 SSID。

  •  在家庭网络级别进行简单的管理、监控和实时故障排除。这是通过使用不同的软件工具实现的，减少了技术人员访问用户的需要并提高了用户体验。

  •  所有 ONT 的性能均经过优化。与标准解决方案相比，功耗降低了 30%。ONT 可识别要求更高的服务，例如在线学习、在线游戏等，并优先处理这些服务（减少延迟和数据包丢失，从而改善用户体验）。

  •  支持 PoE 标准。对于拥有需要远程供电的设备（例如 AP、IP 摄像头等）的企业用户而言，此选项尤为重要。
结论

FTTR 解决方案广泛应用于房屋、别墅、小型建筑、餐厅、医院、中小型企业等。通过实施此解决方案，我们实现了高度可靠的光纤和 Wi-Fi 网络，可提供所有现有和未来的服务。