閆傳義
(安徽電信規(guī)劃設(shè)計有限責(zé)任公司,安徽 合肥 230031)
2012 年12 月,中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了《住宅區(qū)和住宅建筑內(nèi)光纖到戶通信設(shè)施工程設(shè)計規(guī)范》(GB 50846—2012)和《住宅區(qū)和住宅建筑內(nèi)光纖到戶通信設(shè)施工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50847—2012),標(biāo)志著我國駐地網(wǎng)通信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享工作邁上了更高的臺階。隨著多年的發(fā)展,駐地網(wǎng)通信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的建設(shè)模式已經(jīng)相當(dāng)成熟。
為加強(qiáng)住宅小區(qū)和公共建筑通信設(shè)施建設(shè),實(shí)現(xiàn)通信設(shè)施資源的共建共享,保障公平接入、提升通信設(shè)施建設(shè)效率,滿足用戶對通信服務(wù)的需求,推動建筑行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,在住宅小區(qū)光纖接入工程的設(shè)計和建設(shè)中,將室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計與建設(shè)納入共建共享范圍內(nèi),由開發(fā)商統(tǒng)一建設(shè),并與住宅小區(qū)同步規(guī)劃、設(shè)計、施工以及驗(yàn)收。
無源光網(wǎng)絡(luò)(Passive Optical Network,PON)是基于點(diǎn)到多點(diǎn)(Point-to-Multipoint,P2MP)拓?fù)涞募夹g(shù)。與點(diǎn)到點(diǎn)的有源光網(wǎng)絡(luò)不同,PON 技術(shù)具有高帶寬、易維護(hù)、全業(yè)務(wù)等方面的優(yōu)勢,促使其成為住宅小區(qū)通信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享建設(shè)進(jìn)程中的主流技術(shù)。
PON 系統(tǒng)采用波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技術(shù),使光信號在不同方向使用不同波長,可以實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。采用以下2 種復(fù)用技術(shù),可達(dá)到同一根光纖上多個用戶收發(fā)信號相互分離的目的。一是下行數(shù)據(jù)流采用廣播方式,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)組播;二是上行數(shù)據(jù)流采用時分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)技術(shù),可區(qū)分不同的用戶數(shù)據(jù)。
光纖到戶(Fiber To The Home,F(xiàn)TTH)是指將光網(wǎng)絡(luò)單元(Optical Network Unit,ONU)安裝在住宅、公寓或企業(yè)用戶內(nèi)的寬帶接入模式[1]。該接入模式能提供更大的帶寬,降低了設(shè)備的供電需求,增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的透明性,簡化了維護(hù)和安裝。
FTTH 光纖連接采用PON 技術(shù),通過分光路器等設(shè)備,使用一根光纖便能為多個用戶提供寬帶服務(wù),大大節(jié)省了光纖資源。FTTH 大量普及是住宅小區(qū)通信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享工作得以全面實(shí)施的基礎(chǔ)。近年來,電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者響應(yīng)國家的號召,大力開展FTTH 建設(shè),使我國光纖寬帶接入向高速率、高帶寬邁進(jìn),這推動和促進(jìn)了光纖寬帶接入工程各項(xiàng)設(shè)備與技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展及進(jìn)步,為住宅小區(qū)通信基礎(chǔ)設(shè)施的共建共享建設(shè)提供了有利條件。
新建住宅小區(qū)的共建共享機(jī)房、通信管道、通信光纜等通信設(shè)施,必須與建筑工程同步規(guī)劃、同步設(shè)計、同步施工以及同步驗(yàn)收。建筑用地紅線內(nèi),共建共享機(jī)房至用戶內(nèi)的各種通信設(shè)施,包括機(jī)房內(nèi)的光纖配線架、共享型光交接箱、弱電橋架、配套通信管道、引入光纜、皮線光纜、光分纖箱以及配線設(shè)施等,由建設(shè)單位負(fù)責(zé)建設(shè)。光纖配線架或共享型光配線箱內(nèi)的分光器、上聯(lián)至各自公網(wǎng)的光纜及傳輸設(shè)備等設(shè)施,均由各電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者自行負(fù)責(zé)。
共建共享機(jī)房是住宅區(qū)具備線路引入、安裝通信配線設(shè)備的房屋,具有良好的安全和衛(wèi)生環(huán)境,滿足消防要求,路由進(jìn)出方便,電源供給可靠。
共建共享機(jī)房通常設(shè)置在建筑物首層,當(dāng)有多層地下層時,也可設(shè)在地下一層,但其應(yīng)滿足梁下凈高不小于2.5 m;共建共享機(jī)房一般選用矩形房間,寬度不小于2.5 m,機(jī)房面積不小于10 m2;共建共享機(jī)房內(nèi)新建橋架,寬度不小于300 mm,優(yōu)先采用鋁合金材質(zhì),距離地面高2 300 ~2 400 mm。新設(shè)橋架若采用房頂?shù)鯍臁庸痰确绞?,則吊掛間距應(yīng)不大于1.5 m。消防設(shè)計需符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016—2014)的規(guī)定,耐火等級不低于二級,進(jìn)出共建共享機(jī)房所有的線纜孔洞采用不燃材料堵嚴(yán)密封。
2.3.1 光纖總配線架
目前,在光纖接入的共建共享中廣泛應(yīng)用了光纖總配線架(Opticalfiber Main Distribution Frame,MODF),其線路側(cè)連接室外配線光纜,設(shè)備側(cè)連接光線路終端或網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備,可通過跳纖調(diào)整纖序,同時具有敞開性。MODF 選擇標(biāo)準(zhǔn)高度的機(jī)架,為便于維護(hù)、管理和統(tǒng)籌建設(shè),根據(jù)目前建設(shè)的實(shí)際情況,優(yōu)選高2 200 mm 的機(jī)架,且公共接入?yún)^(qū)的單元容量應(yīng)不小于72 芯。
2.3.2 光纜分纖箱
光纜分纖箱是用于用戶光纜中大芯數(shù)光纜分纖并與入戶光纜進(jìn)行接續(xù)的箱體,一般安裝在住宅小區(qū)弱電豎井內(nèi)。
2.3.3 線 纜
用戶接入點(diǎn)至光纜分纖箱之間的用戶光纜應(yīng)采用G.652D 光纖,光纜分纖箱至用戶單元信息配線箱之間的用戶光纜應(yīng)采用模場直徑與G.652D 單模光纖匹配的G.657 單模光纖。
通信管網(wǎng)分為室外管網(wǎng)和室內(nèi)管網(wǎng)。室外管網(wǎng)為通信線纜,是地下敷設(shè)通道,由管道、人(手)孔、引入管組成;室內(nèi)管網(wǎng)包括住宅小區(qū)建筑物內(nèi)的豎井、管槽、導(dǎo)管等。
地下通信管道根據(jù)線纜敷設(shè)要求采用塑料管或鍍鋅鋼管,通信管道的規(guī)劃管孔數(shù)按照終期光纜數(shù)量、規(guī)格、管群類型以及備用管孔確定。管孔總量應(yīng)滿足通信線纜夫人布放需要,且公用通信管網(wǎng)進(jìn)入住宅區(qū)管道時一般應(yīng)配置2 個方向的銜接。
移動通信室內(nèi)分布系統(tǒng)是用于改善和提高建筑物內(nèi)移動通信信號的一種技術(shù)方案,其原理是通過各種天線將移動通信信號均勻地分布到建筑物內(nèi)的各個角落,從而保證室內(nèi)移動通信信號的覆蓋[2]。其建設(shè)可以增強(qiáng)移動通信信號的覆蓋力度,對建筑物內(nèi)信號弱的區(qū)域及信號盲區(qū)進(jìn)行優(yōu)化覆蓋,吸收并分擔(dān)話務(wù)。簡單來講,室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)使用能改善建筑物內(nèi)移動通信信號,保障用戶移動通信質(zhì)量,減少和避免無信號、信號不佳現(xiàn)象。
室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由信號源和天饋系統(tǒng)2 個部分組成。信號源主要包括宏基站、分布式基站、微蜂窩、光分布系統(tǒng)以及各類直放站等。天饋系統(tǒng)又可分為無源天饋系統(tǒng)和有源天饋系統(tǒng),其中無源天饋系統(tǒng)由耦合器、功分器、合路器等無源器件和饋線、天線組成。無源器件主要進(jìn)行信號的分路和傳輸,經(jīng)過各種饋線將信號盡量平均地分配至建筑物內(nèi)的每一副天線上,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)信號的均勻分布。
目前,由于無相關(guān)的政策、規(guī)范或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),住宅小區(qū)內(nèi)的室內(nèi)分布系統(tǒng)多由電信運(yùn)營商在建筑主體施工完成或投入使用后分別建設(shè),通信設(shè)施及分布系統(tǒng)的共建共享率極低;且由于無線通信技術(shù)的發(fā)展,各運(yùn)營商接入分布系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)制式越來越多,不同網(wǎng)絡(luò)制式的信源設(shè)備無法共享,對通信設(shè)施(如安裝空間、電源、接地等)的要求也越來越高。由于公共建筑內(nèi)室內(nèi)分布系統(tǒng)部署時各運(yùn)營商各自為政,且開發(fā)商在建筑規(guī)劃時未同步考慮無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋需求,導(dǎo)致運(yùn)營商往往滯后部署室內(nèi)分布系統(tǒng),因此需對原有建筑進(jìn)行改造。
室內(nèi)通信系統(tǒng)滯后建筑主體建設(shè),后期改造則帶來諸多問題。首先,運(yùn)營商各自部署、重復(fù)建設(shè),降低了通信基礎(chǔ)設(shè)施的共建共享率,后期改造需增加設(shè)備、管線,破壞或影響原有建筑功能和外觀。其次,無專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的安裝運(yùn)行環(huán)境,安裝環(huán)境惡劣、易被破壞,在一定程度上影響了通信網(wǎng)絡(luò)的性能。再次,人機(jī)交叉作業(yè),存在人身安全隱患,設(shè)備安裝高度、方式受環(huán)境限制,隨意性大,易磕碰、墜落;設(shè)備、線纜明裝,無特殊保護(hù)或防護(hù),非專業(yè)人士易接觸,引發(fā)觸電等安全事故。最后,隨著5G 技術(shù)的不斷發(fā)展,行業(yè)新設(shè)備形態(tài)、新技術(shù)形式不斷涌現(xiàn),原有建筑內(nèi)通信設(shè)施無法滿足未來技術(shù)發(fā)展的要求。
目前,住宅小區(qū)的FTTH 共建共享建設(shè)已相當(dāng)成熟,共建共享機(jī)房、通信管網(wǎng)、用戶光纜等配套通信基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)相對完善,可在此基礎(chǔ)上,按照平等接入、資源共享的原則,將住宅小區(qū)室內(nèi)分布系統(tǒng)納入共進(jìn)共享建設(shè)范圍內(nèi)。
此外,2020 年2 月,中華人民共和國工業(yè)和信息化部分別向中國電信等三大電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者頒發(fā)無線電頻率使用許可證,允許3 家電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者共同使用3.3~3.4 GHz頻段的頻率,用于5G室內(nèi)信號覆蓋,這是推動通信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的一大創(chuàng)新舉措,進(jìn)一步滿足了3 家電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者對5G 通信系統(tǒng)建設(shè)的頻率使用需求,提高了無線頻率的使用效率,有力促進(jìn)了5G 通信高質(zhì)量發(fā)展。通過5G 通信室內(nèi)接入網(wǎng)絡(luò)的共建共享建設(shè),可進(jìn)一步降本增效,增強(qiáng)企業(yè)競爭力,提高服務(wù)水平[3]。隨著文件的發(fā)布,將進(jìn)一步推動移動通信室內(nèi)分布共建共享的建設(shè)工作,有效降低建設(shè)投資和運(yùn)維成本,提高資源利用率,創(chuàng)建節(jié)約型社會。
3.4.1 室內(nèi)分布系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層級
根據(jù)室內(nèi)分布系統(tǒng)中各類通信設(shè)施的作用,通過與住宅小區(qū)光纖接入項(xiàng)目比較,可將室內(nèi)分布系統(tǒng)分為以下幾個層級。一是基礎(chǔ)層,用于安裝通信設(shè)備、線纜的公共建筑和設(shè)施,如住宅小區(qū)共建共享機(jī)房、通信管網(wǎng)、樓內(nèi)豎井、配電箱等。二是接入層,包括信號傳輸?shù)拿浇楹吞祓伨€系統(tǒng),如各種光纜、饋線、耦合器以及合路器等。三是設(shè)備層,包括室內(nèi)分布系統(tǒng)中的信號源設(shè)備,如基帶處理單元(Base Band Unit,BBU)、射頻拉遠(yuǎn)單元(Remote Radio Unit,RRU)等。
3.4.2 室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)分工
基礎(chǔ)層和接入層共建共享,主要包括通信機(jī)房、設(shè)備間、天饋線系統(tǒng)、通信電源、通信管道、通信光纜以及防雷與接地等設(shè)施等由住宅小區(qū)開發(fā)商投資建設(shè),設(shè)備層的信號發(fā)射接收設(shè)備(如RRU)、基帶處理設(shè)備(如BBU)、傳輸設(shè)備等由電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者自行建設(shè)[4]。新建通信基礎(chǔ)設(shè)施工程、移動通信室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)工程與建筑工程同步規(guī)劃、同步設(shè)計、同步施工以及同步驗(yàn)收。
采用多系統(tǒng)合路平臺(Point of Interface,POI)進(jìn)行移動通信室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè),系統(tǒng)上、下行可以采用收發(fā)分纜或收發(fā)合纜方式。這2 種方式在實(shí)際的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中可以根據(jù)需要,結(jié)合覆蓋場景的實(shí)際特點(diǎn)和用戶需求靈活選擇[5]。
3.4.3 室內(nèi)分布系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要求
新建住宅小區(qū)每棟單體建筑設(shè)置不少于1處豎井,預(yù)留移動通信室內(nèi)信號覆蓋設(shè)備安裝空間和安裝條件,地下空間中,移動通信室內(nèi)信號覆蓋設(shè)備的安裝位置可與共建共享機(jī)房合設(shè)。建筑物樓層內(nèi)應(yīng)敷設(shè)走線線槽或橋架,路由應(yīng)遍及樓內(nèi)主要人員活動區(qū)域,并與弱電豎井保持連通。在共建共享機(jī)房及豎井配置交流配電箱,配電箱內(nèi)包含1 個漏電保護(hù)器、3 塊電表,供電方式優(yōu)先提供直供電。此外,建筑應(yīng)在共建共享機(jī)房、弱電間、豎井以及槽道等饋線布放路由區(qū)域提供接地設(shè)施。
為規(guī)范建筑物移動通信基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),推進(jìn)移動通信基礎(chǔ)設(shè)施與建筑工程融合部署,文章在FTTH 共建共享的基礎(chǔ)上,就住宅小區(qū)中移動通信室分覆蓋系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的共建共享方案作了初步的分析和研究,為住宅小區(qū)室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享建設(shè)提供了思路,對提高移動通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋質(zhì)量、促進(jìn)社會信息化具有重要意義。