FTTR数字家庭网络建设白皮书：全光网络使能数字家庭发展

全光网络使能数字家庭发展 FTTR数字家庭网络建设白皮书 数字家庭全光网络建设白皮书 前言 2021年4月16日，住建部、中央网信办、科技部、工信部等多部门联合发布《住房和城乡建设部等部门关于加快发展数字家庭提高居住品质的指导意见》，意见主要目的是为了为落实党中央、国务院扩大内需和发展数字经济战略决策部署，加快发展字家庭，提高居住品质，改善人居环境。《意见》的发布，是顺应深化住房供给侧结构性改革、促进房地产开发企业等市场主体转型升级和家庭生活数字化趋势的一大举措，也是响应国家数字经济战略、实现经济转型升级和数字经济目标的重要政策。《意见》提出，需要强化数字家庭工程设施建设，包括加强智能信息综合布线、分类加强智能产品在新建及既有住宅、社区配套设施中的设置要求。 网络是数字家庭发展的基础，为高质量的数字家庭体验提供了必要的保障。随着国家“千兆光网”战略的推进和运营商千兆接入业务的普及，家庭网络的质量已经成为影响用户数字家庭生活体验的重要因素，家庭网络的信号覆盖是数字家庭终端设备接入网络的黄金10m。 数字家庭全光网络建设白皮书 为了提升数字家庭网络质量，本白皮书提出了基于光纤的全光数字家庭网络的组网方案，该方案也适用于中小企业的内部组网。结合最近2年大量的工程部署实践经验，本白皮书提供了住宅及商务楼宇户内的光纤、光缆的敷设指导，为后续大规模的户内光纤部署的工程设施建设提供参考。 本白皮书由住房和城乡建设部信息中心、中国信息通信研究院、全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会、中国移动设计院集团有限公司、中国五洲工程设计集团有限公司、中国建筑标准设计研究院有限公司、重庆市质量和标准化研究院等联合编写。 目CO录NTENTS 1数字经济发展背景01 1.1数字经济成为国家经济高质量发展的重要支柱01 1.2发展数字经济发展已成为国家战略01 1.3发展数字家庭与企业将推动数字经济发展02 2数字家庭网络发展及需求04 2.1宽带接入网已进入千兆时代04 2.2数字家庭与企业的网络需求05 2.3数字家庭与企业网络的现状05 2.4全光室内基础网络08 3数字家庭全光组网方案09 3.1全光组网方案09 3.2全光组网方案的优势13 3.3全光组网改造典型案例16 4数字家庭全光组网工程建设指导19 4.1数字家庭全光网络系统设计参考19 4.2户内光缆类型21 4.3户内光缆敷设指导23 4.4光缆施工指导35 4.5光缆施工后验收36 4.6设备安装指导38 5总结与展望40 6附录41 附录1：光数字家庭网络标准化进展41 附录2:全光数字家庭网络前装试点44 7参考文献46 01 数字经济发展背景 1.1数字经济成为国家经济高质量发展的重要支柱 数字经济是继农业经济、工业经济之后的更高级经济阶段。是以数字化的知识和信息为关键生产要素，以数字技术创新为核心驱动力，以现代信息网络为重要载体，通过数字技术与实体经济深度融合，不断提高传统产业数字化、智能化水平，加速重构经济发展与政府治理模式的新型经济形态。 随着新一轮科技革命和产业革命的浪潮席卷而来，人类逐步进入数字经济时代，数字经济是以千兆光网、5G、大数据、人工智能、移动互联网、云计算等新一代信息技术的应用为基础。《中国数字经济发展白皮书》表明，2020年中国数字经济规模达到39.2万亿元，数字经济对中国经济增长贡献率超过50%，占GDP的38.6%，居世界第二位；增速同比上升9.7%，位居全球第一，是同期GDP名义增速的3倍多，标志着数字经济产业已成为中国经济稳定增长的重要引擎。在新冠肺炎疫情常态化防控政策下，数字技术与医疗、教育、交通、制造业等各行业深度融合将加速发展，在线会议、远程办公、在线课堂等全面普及，医疗、旅游、会展等线下优势场景加速向线上转移，网络直播、共享员工等个人新型灵活就业经济蓬勃发展，对我国经济稳定运行将发挥更为重要支撑和推动作用。信息化、系统化和标准化的新型基础设施有助于弥合地域之间信息化水平的差异，引导和创造新的消费需求，是经济高质量发展的需要。加快新型数字基础设施的建设，是夯实数字经济发展重要根基。 1.2发展数字经济发展已成为国家战略 党中央、国务院高度重视数字经济发展，作出了一系列重大决策部署。习近平总书记强调，数字经济是全球未来的发展方向，要大力发展数字经济，加快推进数字产业化、产业数字化，推动数字经济和实体经济深度融合。习近平总书记在中央网络安全和信息化领导小组第一次会议上也谈到，网络安全和信息化是事关国家安全和国家发展、事关广大人民群众工作生活的重大战略问题，要从国际国内大势出发，总体布局，统筹各方，创新发展，努力把我国建设成为网络强国。这为我们工作指明了方向、提供了根本遵循。 数字经济发展背景 在我国“十四五”规划纲要中明确提出，“迎接数字时代，激活数据要素潜能，推进网络强国建设”，“打造数字经济新优势”。党的十九届五中全会也提出，要加快数字化发展，发展数字经济，推进数字产业化和产业数字化，推动数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。大力发展数字经济已上升为国家战略，数字经济正在成为驱动我国经济高质量发展的重要引擎。 1.3发展数字家庭与企业将推动数字经济发展 2021年李克强总理在《政府工作报告》中提到：加大5G网络和千兆光网建设力度，丰富应用场景。“十四五”规划也提出要求，加快数字社会建设步伐，丰富数字生活体验，发展数字家庭。随后住建部联合网信办、工信部、科技部等16个部门出台了《关于加快发展数字家庭提高居住品质的指导意见》28号，文中重点提到加大住宅和社区的信息基础设施规划建设投入力度，实现光纤宽带与第五代移动通信（5G）等高速无线网络覆盖，鼓励开展光纤到房间、光纤到桌面建设，着力提升住宅户内网络质量。 数字家庭是以住宅为载体，利用物联网、云计算、大数据、移动通信、人工智能等新一代信息技术，实现系统平台、家居产品的互联互通，满足用户信息获取和使用的数字化家庭生活服务系统。通过网络实现家庭内部各种家用电子电器产品之间及其与外部的互联互通，使家庭成员能够便捷地实现互动娱乐、信息服务与智能控制，从而极大提高人类居住的舒适性和娱乐性。此外，随着网络通信技术的高速发展及国民经济水平的提高以及医疗保健设备的电子化，以家庭和个人为节点的家庭医疗和移动医疗产业也呈现蓬勃的发展势头。远程医疗也逐渐走向个人、走进家庭，成为家庭保健必不可少的部分。 数字化转型是中小企业创新发展的重要途径，政府对此高度重视，出台了一系列政策措施，推动中小企业适应数字经济发展，加速数字化转型。在数字化转型加速推进趋势下，企业上云需求将加速。从中央到地方政府，纷纷出台政策，鼓励和支撑中小企业上云。国务院办公厅《关于促进中小企业健康发展的指导意见》明确指出，为中小企业提供信息化服务，推进发展“互联网+中小企业”，发展适合中小企业智能制造需求的产品、解决方案和工具包，完善支撑服务体系，推动中小企业业务系统云化部署。 随着信息化时代的到来以及市场竞争的日趋激烈，固网办公、移动办公、云上办公、总部与分支互联等企业多元化服务将加速企业数字化转型，同时，很大程度促进经济的高速发展。 数字家庭是以住宅为载体，利用物联网、云计算、大数据、移动通信、人工智能等新一代信息技术，实现系统平台、家居产品的互联互通，满足用户信息获取和使用的数字化家庭生活服务系统。 02 数字家庭网络发展及需求 2.1宽带接入网已进入千兆时代 2013年，国务院制定了“宽带中国”战略及实施方案，明确了宽带网络是新时期我国经济社会发展的战略性公共基础设施，指出了发展宽带网络对拉动有效投资和促进信息消费、推进发展方式转变和小康社会建设具有重要支撑作用。与此同时，住建部联合工信部发布并实施了国家强制标准《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》GB50846-2012和《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程施工及验收规范》GB50847-2012，要求新建住宅小区的必须按照光纤到户建设，对已有住宅小区的宽带接入网络设施，要严格履行相关共建共享的要求。 基于国家战略指导及强制标准的要求，我国持续加大光纤网络建设投资力度，完成了从铜缆接入为主向光纤入户的全面替换。根据工信部统计数据，截至2020年底，互联网宽带接入端口数量达到9．46亿个，其中，光纤接入（FTTH／0）端口达到8．8亿个，三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数达4．84亿户，全年净增3427万户。其中，100Mbps及以上接入速率的固定互联网宽带接入用户总数达4．35亿户，占固定宽带用户总数的89．9％。光纤宽带网络的发展全面实现了以家庭或中小企业为单位的高速信息服务，完成了第一次光进铜退“革命”，奠定了固定通信网宽带接入与“宽带强国”的根基。 2021年4月7日，国务院总理李克强主持召开国务院常务会议，部署持续推进网络提速工作提出，要大力推进5G和千兆光网建设应用。会议要求，要开展“千兆光网”升级和入户改造，推动城市基本具备固定和移动“千兆到户”能力，今年实现千兆光网覆盖家庭超过2亿户。同时，工信部也发布了《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023年）》，明确用三年时间，基本建成全面覆盖城市地区和有条件乡镇的“双千兆”网络基础设施，实现固定和移动网络普遍具备“千兆到户”能力。 数字家庭与企业的接入网络带宽已迈入千兆时代。为了真正满足用户的网络需求，需要形成配套的室内组网及布线方案，保证无线Wi-Fi网络的覆盖，才能真正实现用户的千兆带宽体验。 2.2数字家庭与企业的网络需求 网络是数字家庭与企业的神经和血管，通过网关将公共网络的各种信息通信业务应用功能延伸到家庭和企业内部，并以无线网络或有线网络的方式连接家庭与企业内的信息终端设备，为终端设备提供语音、数据、图像、多媒体信息的传送、控制和管理，实现数据信息在家庭与企业内部之间的交互和共享。同时，网络还能通过与外部公共网络的连接，实现家庭与企业内部与外部网络信息互通，通过丰富多彩的业务和应用使用户享受与体验到丰富、舒适、便利、安全、高效的生活与工作。 千兆网络时代的到来，正在急速改变传统家庭生活和企业工作的模式，数字家庭与企业行业的发展进入快速发展期。随着2020年新冠疫情大爆发以来，人们的日常工作、生活发生了明显的变化，对网络的依赖程度也逐渐上升，同时对网络也提出了更高的要求。根据宽带发展联盟发布的《千兆宽带网络商业应用场景白皮书》显示，4K高清平面视频下行带宽需求在100Mbps，8K超高清视频则需要150Mbps左右。如体验沉浸式强互动VR业务，带宽需求可高达540Mbps以上。而像多机位直播则是对网络的上行带宽有更高诉求，云游戏对网络时延和抖动要求严苛。 网络基础条件的提升，为互联网业务的繁荣提供了信息底座，也为创新应用提供了基础。不断涌现的新兴业务，又对网络带宽、时延、抖动提出更高要求。 2.3数字家庭与企业网络的现状 用户的终端设备通常通过室内的Wi-Fi连接接入网络。室内Wi-Fi组网方案的优劣是用户最终体验的关键因素之一。 2.3.1数字家庭网络 在固定宽带网络中，家庭网络是重要的一个环节，也是最复杂和多样的一个环节。光纤已经入户并可提供千兆带宽接入，但是光纤仅到住宅的信息箱，住宅内部的家庭网络组网由用户自己定制和安装，各家各户结合各自环境条件，出现了网线、Wi-Fi、电力猫等不同的家庭网络组网方式。由于缺少统一的家庭网络解决方案，导致上网体验差异巨大。 从已有的家庭网络组网方案看，主要存在以下问题： »宽带体验不佳：百兆网线，网线老旧/质量不合格，电力线或Wi-Fi穿墙后速率下降不稳定，导致入房间速率小于 100Mbps，百兆/千兆宽带不等于好的百兆/千兆业务体验。 »Wi-Fi不是一张网：家庭内部Wi-Fi点位部署无统一规划，Wi-Fi网络无统一管理，导致家庭内部Wi-Fi组网实际总吞吐性能不达标，多Wi-Fi热点间相互干扰严