《《中小学智慧校园全光网络设计规范》》

ICS35.240

CCSL67

团体标准

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中小学智慧校园全光网络设计规范

DesignspecificationforAll-OpticalNetworkofsmartcampusinprimaryand

secondaryschools

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

广东省电子政务协会  发布

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中小学智慧校园全光网络设计规范

1范围

本文件规定了中小学智慧校园全光网络系统的逻辑设计、物理设计、网络管理与网络安全、无线局

域网络、施工安装等要求。

本文件适用于中小学新建或改扩建校园信息全光网络的设计。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB50311综合布线系统工程设计规范

GB50339智能建筑工程质量验收规范

GB50343建筑物电子信息系统防雷技术规范

GB51348民用建筑电气设计标准

GB/T51380宽带光纤接入工程技术标准

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

以太全光网络allopticalnetworkbasedonethernettech-nology

基于以太网通信技术标准，采用光介质组网方式，光纤直接入室的网络系统。由核心交换机、波

分汇聚、接入全光交换机、光介质链路、网络管理单元组成。

3.2

波分复用wavelengthdivisionmultiplexing

将两种或多种不同波长的光载波信号（携带各种信息）在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)

汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或

称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。

这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。

3.3

微APmicroAP

连接支持802.11协议族终端设备的无线接入设备，与无线主机配套使用，简称微AP。

4缩略语

AC：无线控制器，负责集中管理网络中的AP（WirelessAccessPointController）

AP：无线接入点（AccessPoint）

GE：千兆速率以太网（GigabitEthernet）

IEEE：电子和电气工程师协会（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）

IPv4：互联网协议第4版（InternetProtocolVersion4）

IPv6：互联网协议第6版（InternetProtocolVersion6）

MAC：识别局域网节点的标识（MediaAccessControl）

Mbps：每秒兆位传输速率单位（MegabitsPerSecond）

PoE：以太网供电（PoweroverEthernet）

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QoS：服务质量（QualityofServiceQoS）

TCP：传输控制协议（TransmissionControlProtocol）

VLAN：虚拟局域网（VirtualLocalAreaNetwork）

WEB：万维网（WorldWideWeb）

DDOS：分布式拒绝服务攻击（Distributeddenialofserviceattack）

SDH：同步数字体系（SynchronousDigitalHierar–chy）

SDN：软件定义网络（Software-DefinedNetworking）

5总体要求

中小学智慧校园全光网络设计符合以下要求：

a)全光网络设计和配置应标准化和模块化，并兼具有安全性、实用性、可靠性、和可扩展性，

并宜适度超前；

b)全光网络应依据项目与教学实际需求进行规划和设计；

c)全光网络至少应包括核心交换机至工作区光纤面板或具有光纤信号上传功能的光网络终端设

备；

d)全光网络配套的机房、设备间、通信管道等基础设施应与校园土建工程同步规划、同步设计、

同步建设、同步验收、同步使用；

e)全光网络应满足不少于3家通信运营商的接入能力，宜采用中国教育和科研计算机网作为主

要网络出口，可满足用户自由选择和快速切换运营商的需求；

f)信息网络系统密码应符合国家相关管理规定。

6全光网络系统逻辑设计

6.1网络类型选择

全光网络系统应根据具体业务类型、网络规模、建筑特点和项目实际情况合理选择网络类型，并根

据不同网络类型选用相适应的光纤介质和光纤接续方式。

中小学全光网络系统可以根据具体需要选择下列的一种或多种通信协议：

a)以太全光网络协议；

b)无源全光网络协议；

c)令牌环网等局域网网络协议。

以太全光网络系统至少由SDN控制器、核心交换机、全光汇聚交换机、接入全光交换机、光介质链

路、光网络终端设备、无线AP主机及光口无线AP组成，宜与外联区的出口设备、安全设备及终端设备共

同组成用户计算机网络系统。

无源全光网络系统至少由核心交换机、波分汇聚、光介质链路、接入全光交换机、光口无线AP及光

网络终端设备。

在TCP/IP协议网络中，所有网络设备应支持IPv4/IPv6双协议。

6.2拓扑结构设计

全光网络系统的拓扑结构设计，符合以下要求。

a)应结合不同网络类型设计相适应的拓扑结构。

b)在通常的情况下，宜采用星形拓扑结构。

c)在有高可靠性要求的网段应采用双链路环网或网状结构冗余链路等混合结构。

d)结构层数应不能多于四层，可依据用户需求、物理条件及经济条件情况相应减少，中小型学

校可按核心层和接入层的两层结构设计。

e)全光网络系统的核心设备应设置在学校核心网络机房内，波分汇聚设备可放在楼栋弱电间内，

在教室、电教室、各类培训室和安防监控中心场景，入室全光交换机应采用信息配线箱嵌墙

安装、壁挂明装、小型机柜安装或工作区工作台下明装等方式。信息配线箱尺寸规格应不小

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于400mm×300mm×120mm，散热面开孔率不小于20%。宜在教师办公室工作区设置光纤面板，

在有条件的情况下，可在宿舍及其他区域布置全光网络接入点。

f)网络核心设备应具有高可靠性和高可扩展性。带宽及性能宜适度超前，网络的安全控制设备

和全网管理策略应在核心层设置。

g)逻辑核心单元宜以协同工作方式组成，核心交换机应具备高可靠性、高性能和高吞吐量的特

性，也可以以物理设备的主从后备工作模式组成冗余式核心单元，遵循“重核心轻汇聚接入”

原则，基于SDN技术提升效率。

h)汇聚层设备应采用无源化设备，免维护、免配置，减轻运维压力。宜用波分复用技术的无源

汇聚，节省主干光纤数量，实现带宽不共享1:1带宽入室，以保障高带宽、高并发的应用业

务能更好地承载。

i)接入层设备与终端设备的链接线缆应选用CAT-6标准以上的线缆，以保障传输的性能和POE

供电可靠。

6.3子网规划

全光网络系统的子网规划，符合以下要求。

a)应依据网络应用需求进行子网规划与划分；信息网络内部可根据使用需求划分为多个逻辑隔

离的子网，宜采用VLAN或VxLAN的技术，共用同一套网络设备进行信息交换。通过内部网段

的逻辑隔离提高网络应用的安全性，利用内部的身份认证和权限管理，建立完善的网络安全

管理系统。

b)逻辑隔离应按业务、区域、功能等，区分不同的逻辑局域网。敏感区域如：财务、人事部等

为了避免数据泄露风险，应单独进行逻辑隔离。

c)应在满足现有网络规模的基础之上，至少预留未来五年扩展的需求合理规划子网规模。

d)对于各类教学信息化业务建设已经比较充分的中小学校，每个子网可以考虑预留30%至50%的

IP地址。

e)对于学校建设初期，或各类教学信息化业务建设不完善的中小学校，每个子网可以考虑预留

50%至100%的IP地址。

f)城域网子网规划由各学校根据发展情况统一规划。

7全光网络系统物理设计

7.1设备及端口配置

全光网络系统的设备及端口配置，符合以下要求。

a)全光网络设备应具有数据交换、VLAN、QoS、远程管理和冗余备份功能，全光核心交换机宜具

有路由、安全管理功能，当具有下列情况时，应采用路由器或三层全光核心交换机：

1)局域网与广域网的连接；

2)两个及以上局域网间的连接；

3)有多个子网的局域网中，需要提供较高安全性和遏制广播风暴时。

b)当局域网与广域网相连时，宜采用支持多协议的路由器，路由器的带机量应是整体终端数的

1.5倍以上，保障信息化业务顺畅运行，并具有一定扩展性。

c)全光网络系统应满足中小学校园网络终端多样性的要求。宜采用能提供接高速率接入端口和

支持VLAN技术的有线网络交换设备，以及WIFI6无线接入点(无线AP)，宿舍和办公区应实现

有线无线一体化覆盖能力，无线接入速率应至少达到2.9Gbps以上，教学区每个无线接入点

带机量应在60个以上，满足网课、直播等大并发教学场景。

d)全光网络系统的所有数据交换及传输设备的光接口均须为标准光纤接口，当设备的光纤接口

为全双工通信模式时，光接口宜具有自动识别光信号收发端口的功能。

e)中小学校园全光网络系统中用于教学的核心交换机应至少设置1台满足高性能交换机。当核

心层采用多台交换机时，宜将多台交换机组合成一个逻辑核心单元。

f)全光网络系统的核心设备和汇聚设备应具有相应配件，可安装在19英寸标准机柜内。

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g)中小学校园全光网络系统中入室安装的光交换机及光网络终端应具备8个或8个以上端口，

满足一般教学办公使用。运行状态下噪音不得高于20分贝，避免影响到教学正常教学、考试

等。

h)光网络终端设备可以嵌墙暗装、壁挂明装、小型机柜安装或固定讲台下明装等方式，信息配

线箱尺寸规格应不小于400mm×300mm×120mm，其配套暗装底盒的散热面开孔率不小于20%。

i)无线主机宜部署在设备间机柜内安装。

j)宜在教室和办公室区域设置光AP（内置光口），来实现有线无线一体化覆盖，或预留接入条

件，AP可根据现场环境采用吸顶、壁挂或支架安装等方式。

k)室外光网络终端设备的保护箱体和室外光AP防护等级应不低于IP65。

l)入室交换机应满足校园不同场景的需求，教室应至少具备4个以上千兆RJ45接口，宜采用8

个千兆RJ45接口的入室交换机，可根据实际业务需要选用更多接口的入室交换机。其他室场

的入室交换机如办公室、图书馆等应具备16个或16个以上千兆RJ45接口，可根据实际业务

需要选用更多接口的入室交换机。

7.2传输性能及指标

全光网络系统的传输性能应满足以下规定。

a)核心交换机下行光口的吞吐量应不小于10Gbit/s。

b)核心交换机与光网络终端之间的传输设备的上行光口的吞吐量应不小于1Gbit/s，下行电口的

吞吐量宜不小于1Gbit/s。

c)光网络终端设备的上行光口的吞吐量应不小于1000Mbit/s，宜选择1Gbit/s，下行电口的吞

吐量不小于1000Mbit/s。

d)光网络入室交换机独享带宽，高性能保障业务相互不受影响。

e)网络链路流量负荷不大于200Mbps时，丢包率应小于万分之一；网络链路流量负荷大于200Mbps

时，丢包率应小于万分之五。

f)全光网络系统传输性能应满足网络端到端全程光信道损耗要求，全程光信道损耗值应满足GB

50311的要求。

g)全光网络的传输时延、吞吐量和长期丢包率等还应符合RFC1242、RFC1944、RFC2285、RFC2432

等相关标准。

7.3光链路设计

光链路的选择应根据网络的体系结构、数据流量、安全级别、传输距离和经济性等方面因素综合确

定。

全光链路所有组件、接插件及跳线等配件均须与光缆选型相匹配。

光缆设计选型应符合下列规定：

a)光缆最大带宽应不小于其所连接光口的传输速率；

b)有条件的情况下，在同个项目中，同类应用的光缆宜选用同一类；

c)主干子系统宜采用单模光纤，并采用冗余设计；

d)应选择防火、低烟、无毒线缆；

e)在潮湿区域敷设时，应选择防水光缆；

f)在室外敷设时，应根据不同敷设环境选择具有相应防护措施的光缆；

g)光缆的允许拉伸力和压扁力应符合《宽带光纤接入工程技术标准》GB/T51380的相关规定。

光缆的配置要求应符合下列规定：

a)用于教学的全光网络设备之间间宜采用冗余链路连接；

b)其他用于非教学的全光网络可以根据具体需求应采用单链路或冗余链路连接。

c)每个教室和教师办公室内应至少配置一条完整的全光网络链路。

d)安防监控机房、广播室和网络机房根据实际需要配置全光网络链路。

e)宿舍等其他简单功能房间，可根据实际须有考虑接入或预留全光网络链路。

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f)建筑群和垂直子系统布放的主干光缆宜预留不小于50％的冗余，实现双链路和双核心交换机

冗余，防止因设备故障或线路故障造成教务、考务中断。宜选用波分复用技术进一步提升主

干光缆的利用率。

7.4网络设备的选配

网络适配器的选择应与计算机接口类型相匹配，并应与接入全光网络的通信接口类型相匹配体系结

构相适应。

网络设备的类型应与网络拓扑结构相适应，大中型中小学校的全光网络应采用可管理式网络设备。

网络设备在满足端口数量、流量需求和网络应用的前提下，还应符合下列规定。

a)大中型中小学校园全光网络核心交换机宜采用机箱式可扩展的多功能主干交换机。核心交换

机应设置在学校的网络机房内。核心交换机宜单独安装在一个网络机柜中，并留有足够的扩

展空间及配套UPS电源及布线。

b)在有较多POE供电需求的终端需要接入的情况下，应集中选用支持PoE功能的网络设备。

c)中小学校园全光网以采用有线接入为主，也可以在有需要的区域采用无线接入。选用的无线

网络设备应符合无线局域网协议标准IEEE802．11的规定（不低于802.11ax）WIFI6，且

须满足接入用户数量、流量和信号强度的需求。

d)选用WiFi6AP时，上行端口宜选用2.5Gbps速率接口。

e)宜选用内置智能射频的设备。

AP选型配置要求见表1。

表1AP选型配置表

类型小型房间大型房间室外

独立办公室、小型会议室、人员密度较高的办公区域、

应用场景室外

学生宿舍、公共区域等会议礼堂、阶梯教室等

AP类型微AP/面板型AP放装型/高密型室外型

无线协议802.11a/b/g/n/ac/ax802.11a/b/g/n/ac/ax802.11a/b/g/n/ac/ax

工作频段2.4G/5G双频2.4G/5G/5.8G三频或多频2.4G/5G双频

MIMO空间流≥2×2≥2×2≥2×2

最高速率≥1.7Gbps≥2.7Gbps≥2.7Gbps

≥1个GE口(电接口或光接≥1个GE口(电接口或光接≥1个GE口(电接口或光

上行接口

口)口)接口)

工作温度-10℃～+45℃-10℃～+45℃-40~55℃

电源适配器供电、PoE供电、电源适配器供电、PoE供电、电源适配器供电、PoE供

供电模式低压远程直流集中供电低压远程直流集中供电电、低压远程直流集中

供电

7.5电气保护与防雷

全光网络的防雷和接地设计应满足人身安全及电子信息系统正常运行的要求，并符合GB50343、GB

51348有关要求。

8全光网络管理

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全光网络管理方面，符合以下要求。

a)全光网络管理系统应由网络管理服务器及网络管理系统软件组成。

b)安装网络管理系统的服务器应符合下列规定：

1)网络管理系统应与所安装的服务器的操作系统环境相兼容；

2)网络管理系统应与所安装的服务器的操作系统性能相匹配；

c)应采用能支持网络中所有客户端网络通信协议的网络管理系统。系统应支持全部网络层管理

功能。包括拓扑管理、配置管理、计费管理、故障管理、性能管理、链路管理等基本功能。

d)系统应具有运行过程管理功能。包括IP地址管理、网络日常运行维护管理、运维报表的定制、

生成、发布等功能。

e)系统应具有数据采集功能。包括采集和存储周期性的网络性能数据、关键服务器性能数据、

关键应用性能数据，对各种告警进行收集、处理和存储，轮询被管网络设备的状态等。

f)系统应具有开放接口和扩展能力，为上下级网络管理系统提供拓扑、告警、性能、报表等数

据访问服务。

g)系统应具有高可用性，主要数据通信设备和数据传输通道应采用冗余保护管理数据通信能力。

h)系统宜支持WEB、客户端、云平台、移动终端等多种管理模式。

i)系统应具有光链路状态和设备状态的检测能力。

j)系统宜通过可视化的方式显示DHCP分配IP的占用、空闲情况。

k)系统应提供即插即用，端口盲插功能，达到快速、零技术基础可维护的目的。

l)系统发生故障时宜采用短信、邮件、微信等方式远程通知运维人员。

9全光网络安全

网络安全应具有机密性、完整性、可用性、可控性及网络审计等功能。

网络安全设计应对非授权访问、信息泄露或丢失、破坏数据完整性、拒绝服务攻击和病毒传播等采

取防范措施。

大中型中小学校园网络边界应采用串接的专用防火墙设备、入侵检测设备、防病毒设备。

网络安全策略应根据网络的安全性需求，按照GB17859、GB/T25058等现行国家标准进行系统定级，

并制定相应的防范策略。

全光网络安全系统除应符合GB/T22239相关标准，还应符合下列规定：

a)支持用户终端的安全接入和对用户的上网行为管理；

b)支持用户的远程安全接入和移动终端安全接入；

c)支持DDoS攻击防御和实时入侵检测；

d)支持边界访问控制和网络防病毒；

e)支持安全管控、设备管理以及安全审计等功能。

MAC地址数量限制应符合下列规定：

a)核心交换机和中间交换传输控制设备应支MAC地址数量限制功能，限制的MAC地址数量可灵

活配置。

b)当MAC地址数量超过核心交换机或中间交换传输控制设备的MAC地址数量限制时，核心交换

机或中间交换传输控制设备应支持忽略新MAC地址直到有新的MAC地址空间。

全光网络安全系统应具备对恶意攻击、非法用户接入、非法MAC接入等异常情况识别及处理的能力。

交换机应具备采集数据能力，与态势感知、SDN网络控制器等系统联动，自动识别校园网内风险流

量并阻断其传播。

校园网络应具有实名认证系统，应支持多种认证方式，包括短信验证码/URL认证、二维码授权认证、

授权码认证、公共二维码/二维码名片认证、Web免责认证、邮件开户认证、微信OpenID实名认证、双因

子认证（用户名密码+短信校验码）、BYOD无感知认证（802.1x无感知、WEB+MAB无感知）可依据需要选

择一种或多种认证方式。

对于网内存在的哑终端，应实现无感准入，打造“人”“物”在一张网络里融合认证、安全管控，

按需选择哑终端业务准入管控，终端入网进行审批。

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宜采用SDN技术，实现全网自动化部署，有效管理接入的终端，实现IP可视化管理，防止未授权终

端私自接入网络，让终端接入更安全。

10全光网络互联网设计

当中小学校局域网有下列之一的需求时，应设置广域网连接：

a)当教学或办公有互联网访问需求时。

b)当需要从广域网访问其所属的局域网时。

c)当在交广区域有多个学校需要相互访问局域网时。

d)当需要与物理距离遥远的另一个局域网共享信息时。

在每个需互联的网络边界上应设置支持相同网络协议和网络带宽的路由器。

局域网的广域网连接宜采用下列方式：

a)电信级以太网。

b)专线SDH(同步数字系列SynchronousDigitalHierar–chy)。

c)光纤接入。

11全光无线局域网络

宜采用无线局域网络(WLAN)技术作为有线网络的补充与延伸，满足各类智能终端设备无线接入的

需求。

WLAN网络应满足接入高速度、转发高容量、频谱能防护、安全可管控、准入无感知、终端可识别、

控制虚拟化的设计要求。

WLAN网络设计应遵守IEEE802．11族标准、WAPI标准及IETF的无线接入点的控制和配置协议

(CAPWAP)。

在有高速无线局域网络需求时，可采用符合IEEE802．11ax标准的无线设备。

无线局域网络架构选择应符合下列规定：

a)小型中小学校WLAN可采用独立的AP架构(胖AP架构)。

b)中大型中小学校WLAN应采用基于无线控制器(AC)的AP架构(瘦AP架构)。

c)在瘦AP架构网络中，应根据网络覆盖和设备与用户的管控特点，选择集中式、分布式或二者

混合使用的AC设置模式。

当无线AP采用POE供电时，应与上级级联网络设备的单口输出供电功率和总输出功率应相匹配。

为了保障无线业务质量，宜采用内置智能射频独立扫描终端状态，并将扫描信息上传AC，AC根据邻

居AP扫描结果，引导终端快速接入信号更好的AP实现移动终端始终保持良好信号，漫游无感知、业务无

中断。

12施工安装

12.1通用要求

施工安装应符合以下要求。

a)施工前，项目建设单位应组织进行图纸会审和设计交底，施工单位深化设计图纸应经设计单

位确认后方可施工，施工更改应填写变更审核单并经批准方能进行。

b)施工前应进行器材检验，工程所用器材的程式、规格、数量、质量应符合设计要求，器材外

包装应完整，并应无破损、凹陷、受潮等现象，且应有合格证明材料。

c)施工过程中，施工单位应做好施工（包括隐蔽工程）、检验、调试、试运行、变更设计、验

收等相关记录。

d)所有隐蔽工程应在下一道工序施工前完成，应有现场施工记录或相应资料，各分部施工的检

验应有建设单位代表或监理工程师参加，并在相应文件上签字。

e)施工过程中，施工单位应合理安排施工工序和时间、节约材料、保持施工现场卫生整洁。

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f)以太全光网络系统工程施工的分部分项工程，应包括室内外线缆敷设、设备安装、软件安装、

接口及性能测试、系统调试与试运行、验收等。

g)以太全光网络系统的施工准备、施工安装、管理质量控制、进度控制、成品保护以及安全、

环保、节能措施等均应符合GB50339规范中施工安装要求的相关规定。

12.2设备安装要求

设备安装应符合以下要求。

a)设备安装前应检查安装环境是否符合要求，应避免安装在潮湿、高温、强磁场干扰的地方；

选择通风干燥无强光直射的环境。

b)设备安装前应检查设备外观是否完整、组件是否齐全、版本和软件授权是否正确。

c)设备在信息配线箱内安装时，信息配线箱尺寸宜选用尺寸不小于400mmx300mmx120mm规

格箱体，散热面开孔率大于20%。

d)设备在机柜内安装时，设备不应堆叠摆放，上下间距应大于1UO

e)设备在机柜内安装时，设备宜采用L形固定架挂耳安装。

f)设备安装时应抄录设备SN码和安装位置等信息。

g)设备安装后应检查设备安装有无堆叠情况、设备安装是否牢固、线缆连接是否牢固、光纤弯

折度是否满足要求。

h)设备通电前应使用对应颜色的电源线连接在对应的接线柱上，并确保连接后的电源连接线接

触良好。

i)室外AP地线应同其他电缆分开布放，预留足够长的电缆，布放长度不够时应更换长电缆重新

布放，不得做接头或焊接。

j)室外AP的接地应将设备的接地线缆从主设备接地口连接到环境接地口，将天馈防雷器的接地

线缆连接到设备接地口。

k)室外AP的天馈线应将一端连接器拧紧于天馈防雷器,另一端拧紧于天线的N头连接器上。天

馈系统各器件的接头处应用绝缘防水胶泥和防水胶带做好防水处理。

12.3线缆施工要求

线缆施工应符合以下要求。

a)电缆和光缆最小弯曲半径应符合以下规定：

1)电源线类、通信电缆类、扁平电缆类布放固定后，其弯曲半径应为电缆外径5倍以上；

需经常插拔时，其弯曲半径应为电缆外径7倍以上。

2)高速电缆（如SFP+电缆等）其弯曲半径应为电缆外径5倍以上，需经常插拔时，其弯曲

半径应为电缆外径10倍以上。

3)光纤的曲率半径应大于光纤直径的20倍，一般情况下曲率半径S540mm°

b)光纤布放应符合以下规定：

1)安装前应检查光纤连接器是否被污染，未使用的光纤头应用保护帽（塞）做好保护。

2)光纤在机柜外布