光纤入户(FTTX)直流UPS供电解决方案

　　 1 需求背景
　　近年来，中国互联网发展迅速。据最新数据统计，截止2008年，中国互联网用户数量已达2.44亿。同时伴随互联网的持续快速发展，VoIP、高清视频点播、HDTV、网络游戏等新业务层出不穷，但是国内目前较低的带宽正日益成为国内互联网发展的瓶颈，预计到未来3～5年内，人均带宽需求将突破10MBit/s。国内互联网接入技术经历了拨号、ISDN、xDSL技术阶段，目前国内约有1.2亿宽带用户，其中70%为xDSL方式接入，由于xDSL接入采用铜线为介质，每户传输材料成本较高。此外xDSL还存在带宽较低，传输距离短、易受雷击影响等因素。以国内目前主流的ADSL技术为例，目前国内运营商所提供的实际带宽为512kbit/s～2Mbit/s为主。目前各大运营商正逐步提供Triply P1ay三重服务，即语音、数据、视频三网合一的需求，如表1所示。此为目前国内平均用户接入带宽预测表，以目前各大运营商所提供的带宽，根本没有办法满足最低需求。因此随着无源光纤网络PON(Passive Optical Network)技术的发展，以FTTX技术为主导的接入网技术正在全球起飞，成为新的接入网技术热点，而国内各大营运商也提出了“光进铜退”策略，拟主用光纤逐步取代通信铜线缆，并最终演进至FTTH。

　　 2 FTTX技术简介
　　FTTX是指一种以光纤为传输介质的接入网技术，主要包括光纤到路边FTTC(Fiber To The Curb)、光纤到楼FTTB(Fiber To The Building)、光纤到户FTTH(Fiber To The Home)的几种方式。未来可能还会向光纤到桌面FTTD(Fiber To The Desktop)发展，如图1所示。几种技术都旨在为客户提供更高的网络接入带宽，满足客户的多种互联接入需求。几种技术的区别在于光纤到用户的距离，是一个光纤逐步向最终客户靠近技术的演进过程。

　　根据目前的应用模式，FTTX可以应用于多种应用场景，目前国内主要以FTTB及FTTC为主，并在一些新建高档社区提供FTTH/O服务。
　　在FTTC应用场景下，新建宽带接入节点设备位于交接箱附近，通过接线箱配线，为100～400家用户提供XDSL接入业务服务。
　　在FTTC应用场景下，ONU直接进入用户楼道内，一栋楼配置一个或数个ONU，每个ONU可数户共享，然后通过LAN/xDsL/WIFI等形式接入家庭。
在FTTO/H应用场景下，ONU直接入驻用户所在地，一般选用xPON方式完成接入，用户通过E-MTA设备实现数据、视频、语音的接入。
　　由于目前FTTC/B/H一般选用XPON技术，不沿用以前的固话网络，光纤网络不具备供电条件，一旦市电断电，ONU/ONT设备即无法工作，因此就无法保障用户语音、数据传输需求。这样必须根据不用的配置需求，对ONU设备提供后备供电电源保证。这里将主要对FTTB/H供电方案进行介绍。
　　3 FTTB供电场合需求
　　在FTTB应用场合中，电源设备一般分布于小区楼道或竖井内，要求电源设备具备能够适应多种复杂的供电要求，体积要小，设备工作时噪音要小，最好采用壁挂式安装。此外还必须具备一定的防盗功能。设备故障时必须能够提供必要的信号，供远程监控人员进行监控，决定是否需要派人员前往维护。
　　3.1 FTTB使用场合定义
　　(1)ONU设备分散安放在新建/已建小区多层楼道内
　　本建设场合下ONU设备功耗约50W，可使用本地分散直流供电方式，即在ONU设备附近安装墙挂式直流电源箱，内置高频开关整流电源和蓄电池，对ONU直流端口进行供电。电源设备进线应按D级防雷设计，系统带电池低电压脱扣装置，蓄电池后备时间按4h考虑，有两路故障信号干节点输出，设备能低噪音工作。
　　(2)ONU设备安放在新建/已建高层公寓楼或高档商务楼弱电井或楼道内
　　本建设场合下ONU设备一般分散安装在不同的楼层，当楼内ONU设备(功耗50W/台)数量较少(一般不超过3～4台)时，可使用本地直流供电方式，即在ONU设备附近安装墙挂式直流电源箱对其供电。电源设备进线应按D级防雷设计，系统带电池低电压脱扣装置，蓄电池后备时间按4h考虑，有两路故障信号干节点输出，设备可低噪音工作。
　　3.2 FTTB供电解决方案
　　某品牌DUPS48XX系列是专为FTTB设计的直流UPS(DCUPS)，采用一体化结构，紧凑的空间内整合了AC/DC整流电路、浪涌保护电路、快速短路保护、DC/DC变换以及后备电池。可提供48V 50W/150W/200W等多种产品供用户选择。产品采用被动散热设计，整机故障时可实现零噪音。同时产品可提供4组干接点信号，满足远程人员对设备的监控需求。此外产品还具备如下特点：
　　(1)超宽输入电压范围：180～264Vac;
　　(2)高效率，交流供电效率≥82%，后备模式效率≥91%;
　　(3)内置电池充电自动温度补偿功能;
　　(4)内置PFC功率因数校正;
　　(5)节能待机功能，待机时功率<2W;
　　(6)定期电池自动维护功能;
　　(7)工作环境温度可达50℃;
　　(8)壁挂式安装，减少空间占用。
　　4 FTTO/FTTH使用场合对电源的需求
　　本建设场合OUN/ONT安装于用户室内，ONU/ONT采用安全电压供电，一般为12V，ONU设备功率≤50W，电源采用一体化结构，单电池供电，对ONU直流端口供电，同时配置外挂电池供电。电源设备进线应按D级防雷设计，系统带电池低电压脱扣装置，蓄电池后备时间按2h考虑，可选两路故障信号干节点输出，设备能低噪音工作。
　　DCUPS12XX系列DCUPS是专为各种FTTO/FTTH开发的高可靠后备电源。可提供15W/32W/50W等多种规格，满足各种应用的实际负载需求。设备采用一体化结构，内置AC/DC、浪涌保护、短路保护以及后备电池组。产品具备如下特点：
　　(1)宽输入电压范围85～265VAC;
　　(2)高效率，交流供电效率≥82%，后备模式效率≥91%;
　　(3)工作环境温度可达50℃;
　　(4)定期电池自动维护功能;
　　(5)可壁挂安装，也可用于桌面安放;
　　(6)电池更换简便。
　　5 结束语
　　DCUPS系列产品是综合了多年通信电源及UPS设计经验开发的FTTX配套电源产品，可为国内接入网的“最后一公里”建设保驾护航。