基于POL無(wú)源光網(wǎng)在智慧園區(qū)的應(yīng)用

摘要：在當(dāng)前大數(shù)據(jù)、高帶寬的應(yīng)用在智慧園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的大量涌現(xiàn)，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)面對(duì)巨大的挑戰(zhàn)下，POL網(wǎng)基于先進(jìn)的GPON組網(wǎng)技術(shù)，采用新型的光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)行POL組網(wǎng)，具有高帶寬、高效率、大覆蓋范圍、高速傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，為企業(yè)、園區(qū)創(chuàng)造新穎的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：智慧園區(qū)；POL無(wú)源光網(wǎng)；OLT；ODN；ONU；GPON；應(yīng)用價(jià)值

一、園區(qū)系統(tǒng)概述

智慧園區(qū)對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)提出了許多特殊要求，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，這些要求還在不斷增加。由于不同的設(shè)備有其不同的特點(diǎn)和側(cè)重的使用環(huán)境，因此并非都能滿(mǎn)足智慧園區(qū)的復(fù)雜要求。智慧園區(qū)的通訊系統(tǒng)應(yīng)具有設(shè)備交換能力強(qiáng)、無(wú)阻塞、保密性好、維護(hù)費(fèi)用低、維護(hù)方便、功能應(yīng)用豐富，能滿(mǎn)足前端服務(wù)和后臺(tái)管理多種業(yè)務(wù)的需要，具備充分的開(kāi)放性、擴(kuò)展性和技術(shù)上的領(lǐng)先性。

移動(dòng)辦公、協(xié)同通信等大數(shù)據(jù)、高帶寬的應(yīng)用在智慧園區(qū)行業(yè)的大量涌現(xiàn)，傳統(tǒng)基于二、三層交換機(jī)和五類(lèi)線的傳統(tǒng)局域網(wǎng)部署方式正面臨著巨大的挑戰(zhàn)：帶寬明顯不足，無(wú)法滿(mǎn)足突發(fā)業(yè)務(wù)的流量需求，成為業(yè)務(wù)的瓶頸；成本居高不下，大量的銅線部署和重復(fù)投資導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本很高；能耗和空間占用巨大，需要大量的電力、空調(diào)供應(yīng)和機(jī)房占地；業(yè)務(wù)支撐能力不足，商業(yè)網(wǎng)絡(luò)、辦公網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)及酒店網(wǎng)絡(luò)等，多網(wǎng)并行，導(dǎo)致業(yè)務(wù)支撐能力缺陷和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)復(fù)雜等諸多挑戰(zhàn)

基于這種情況，傳統(tǒng)的局域網(wǎng)已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)超寬帶網(wǎng)絡(luò)背景下智慧園區(qū)網(wǎng)辦公和業(yè)務(wù)需求的發(fā)展。POL無(wú)源光局域網(wǎng)技術(shù)基于先進(jìn)的GPON組網(wǎng)技術(shù)，作為目前主流的接入技術(shù)，能夠支持多接入模式和融合業(yè)務(wù)并支持網(wǎng)絡(luò)持續(xù)演進(jìn)，已成為新建和改造智慧園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的首選，能使智慧園區(qū)占據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的技術(shù)制高點(diǎn)，徹底釋放數(shù)據(jù)通訊的生產(chǎn)力，協(xié)助智慧園區(qū)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

二、POL無(wú)源光網(wǎng)系統(tǒng)

POL（Passive Optical LAN）是基于GPON（Gigabit-Capable PON）技術(shù)（ITU-TG.984.x標(biāo)準(zhǔn)）的最新一代寬帶無(wú)源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn)，是一種新型的光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用一點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無(wú)源光纖傳輸方式，具有高帶寬、高效率、大覆蓋范圍、高速傳輸及用戶(hù)接口豐富等眾多優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)高速率的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（音頻、視頻、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋?/p>

POL無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由OLT、ODN、ONU組成。

OLT（Optical Line Terminal）：即光網(wǎng)絡(luò)終端，OLT設(shè)備一方面將承載各種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚，按照一定的數(shù)據(jù)格式向終端用戶(hù)傳輸，另一方面將來(lái)自終端用戶(hù)的數(shù)據(jù)按照業(yè)務(wù)類(lèi)型分別送入各業(yè)務(wù)網(wǎng)中，主要提供集中化的數(shù)據(jù)處理、交換和控制功能。作為光分布網(wǎng)絡(luò)的起點(diǎn)，OLT通常處于網(wǎng)絡(luò)的匯聚層。

ODN（Optical Distribution Network）：即光分配網(wǎng)絡(luò)，將OLT和ONU連接起來(lái)，提供了傳輸?shù)氖侄?。ODN 包括OLT 至ONU 之間的所有光纜、無(wú)源器件（如無(wú)源分光器）和線路輔助設(shè)施。它的主要作用是收集上行數(shù)據(jù)和分發(fā)下行數(shù)據(jù)?？梢造`活地安排無(wú)源分光器的位置，由于是無(wú)源作業(yè)，具有良好的環(huán)境適應(yīng)能力，同時(shí)能夠進(jìn)行多級(jí)連接。

ONU（Optical Network Unit）：即光網(wǎng)絡(luò)單元，放置在終端用戶(hù)側(cè)，GPON中的ONU由于使用以太網(wǎng)協(xié)議，在通信過(guò)程中，不需轉(zhuǎn)換協(xié)議，即可實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)ONU對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的透明傳送。此外，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，ONU設(shè)備可還可提供LAN、WiFi、POTS以及RF接口。

三、智慧園區(qū)的POL無(wú)源光網(wǎng)規(guī)劃

智慧園區(qū)的POL網(wǎng)絡(luò)宜采用一級(jí)分光，盡量不超過(guò)兩級(jí)分光。用戶(hù)規(guī)模較小時(shí)，光分路器應(yīng)集中設(shè)置；用戶(hù)規(guī)模較大時(shí)，光分路器可適當(dāng)分散設(shè)置，以便盡量靠近用戶(hù)，減小損耗。

OLT最大的覆蓋距離受到OLT和ONU 設(shè)備的光功率預(yù)算和ODN網(wǎng)絡(luò)各實(shí)體光損耗性能的共同影響。ODN光通道損耗包括光纖，分光器，活動(dòng)連接器，光纖固定連接點(diǎn)所引入的損耗總和。

ODN網(wǎng)絡(luò)以樹(shù)型結(jié)構(gòu)為主，一般分為饋線段、配線段、用戶(hù)段3段，每段由光分支/分配點(diǎn)或光用戶(hù)接入點(diǎn)分開(kāi)。ODN的饋線段從OLT延伸到各光分支/分配點(diǎn)，配線段從光分支/分配點(diǎn)延伸到各接入點(diǎn)，用戶(hù)段則從接入點(diǎn)處延伸到各個(gè)用戶(hù)的ONU上。ODN 網(wǎng)的配線光纜段可以是1～2 級(jí)配線，有時(shí)可以是3 級(jí)配線。某些應(yīng)用場(chǎng)景，光分配點(diǎn)可以兼作光用戶(hù)接入點(diǎn)，用戶(hù)光纜段則可以缺省。

根據(jù)園區(qū)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，可選擇不同型態(tài)和用戶(hù)接口的ONU。從接入方式上看，ONU可提供LAN、WIFI及語(yǔ)音接口；從端口數(shù)量上看，ONU可分為1/2/4個(gè)LAN口的SFU和8/16/24個(gè)LAN口的MDU；從供電方式上看，ONU又分為正向或反向POE功能兩類(lèi)。

四、智慧園區(qū)的POL無(wú)源光網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值

基于POL網(wǎng)技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、產(chǎn)業(yè)鏈、市場(chǎng)應(yīng)用等各個(gè)方面都已經(jīng)發(fā)展成熟，逐步成為全球大規(guī)模寬帶接入的首選技術(shù)。同時(shí)針對(duì)當(dāng)前逐漸普及的云計(jì)算、多業(yè)務(wù)融合以及高度安全性要求的企業(yè)計(jì)算模式，GPON技術(shù)擁有傳統(tǒng)局域網(wǎng)無(wú)可比擬的新穎的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與價(jià)值：

業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載，實(shí)現(xiàn)商業(yè)無(wú)限擴(kuò)展，一張光纖網(wǎng)絡(luò)可以承載多種業(yè)務(wù)，語(yǔ)音，視頻，無(wú)線，監(jiān)控等多類(lèi)型業(yè)務(wù)；多個(gè)業(yè)務(wù)平臺(tái)的統(tǒng)一承載，實(shí)現(xiàn)園區(qū)所有數(shù)據(jù)的匯聚，支撐大數(shù)據(jù)分析等商業(yè)增值；

減少網(wǎng)絡(luò)故障率，提升業(yè)務(wù)可靠性，無(wú)源ODN網(wǎng)絡(luò)替換中間層有源設(shè)備，降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障率；光纖傳輸距離可達(dá)20KM，不易被氧化，使用壽命長(zhǎng)，并且天然免疫電磁干擾，信號(hào)傳輸穩(wěn)定；

提升運(yùn)維效率，降低企業(yè)管理成本，光鏈路診斷系統(tǒng)，故障定位精度可達(dá)0.5米. 30秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)線路故障快速檢測(cè)，準(zhǔn)確分責(zé)；GPON 統(tǒng)一平臺(tái)，ODN網(wǎng)絡(luò)一經(jīng)部署，可支持網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)，無(wú)需二次布線。

基于GPON技術(shù)未來(lái)的發(fā)展前景廣闊，POL無(wú)源光網(wǎng)在智慧園區(qū)的信息傳輸中將發(fā)揮越來(lái)越重要的不可替代的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]祝黎輝，基于云平臺(tái)的智慧園區(qū)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 電子科技，2016年（7）：75-77

[2]孫韓林，范九倫，劉建華，等.智慧園區(qū)建設(shè)探討.現(xiàn)代電子科技，2013（14）：61-64

[3]張凱書(shū)，張怡，嚴(yán)杰.智慧園區(qū)信息化建設(shè)解決方案[J].信息通信，2013（6）：118-119

[4]洪勁飛.智慧園區(qū)建設(shè)方案.太極計(jì)算機(jī)股份有限公司.智能建筑與城市信息，2015（2）：30-31

[5]潘志宏，林永傍，黃紅斌，等.10G GPON技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn)方案[J].光通信技術(shù)，2010（5）：1-4

[6]魏踐峰.基于PON技術(shù)的住宅小區(qū)FTTH通信設(shè)施工程設(shè)計(jì)[J].建筑電氣，2013（11）：30-31

[7]鄭建華，丁向明.EPON系統(tǒng)中的ONU應(yīng)用場(chǎng)景分析[J].信息通信，2013（03）：12-13

[8]彭劍輝.淺析GPON光纖接入網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用.有線電視技術(shù). 2013（03）：28-31

[9]AgilePOL全光園區(qū)解決方案.華為技術(shù)有限公司.2018

[10]EPON在弱電智能化門(mén)禁、對(duì)講、監(jiān)控等系統(tǒng)中的應(yīng)用.深圳市南天威視有限公司.2018

作者簡(jiǎn)介：鄧聲嘹（1988.07）男，江西贛州人；漢族；大學(xué)本科；技術(shù)員；研究方向：智能化系統(tǒng) POL網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院。

（作者單位：廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院）