PON技術(shù)在平安城市建設(shè)中的應(yīng)用

張可興

中國電信股份有限公司黃岡分公司 湖北 黃岡 438000

一、PON技術(shù)在平安城市建設(shè)中的應(yīng)用

1.技術(shù)應(yīng)用需求。近年來,隨著科技水平的不斷提高,FTTH通信技術(shù)得到快速發(fā)展,成為現(xiàn)代化城市建設(shè)中的一項關(guān)鍵性技術(shù),其具有電磁環(huán)境適應(yīng)性強、傳輸容量大、維護成本低廉和傳輸距離長等優(yōu)勢,可以為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。與此同時,PON作為一種典型的無源光纖網(wǎng)絡(luò),在光配線網(wǎng)中不含任何電子器件與電子電源,由光分路器等無源器件組成,對PON技術(shù)與FTTH等通信技術(shù)的組合應(yīng)用,可以進一步改善城市光網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量與通信服務(wù)質(zhì)量。例如,PON作為一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò),可以避免通信質(zhì)量受到外部設(shè)備電磁干擾和雷電影響,大幅降低線路與外部設(shè)備的故障率,并具有設(shè)備安全性高、建網(wǎng)速度快、綜合建網(wǎng)成本低等優(yōu)勢。例如,組合應(yīng)用PON技術(shù)與以太網(wǎng),將GPON技術(shù)作為以太網(wǎng)EEEE082.3通信協(xié)議的擴充,以此來延長實際通信距離,提供上下對稱的2.15Gbit/S帶寬,切實滿足城市點對點通信需求。

此外,從組網(wǎng)層面來看,與其它通信技術(shù)相比,GPON本質(zhì)上屬于點到多通信模式,并未對通信硬件設(shè)備性能與種類提出較高要求,組網(wǎng)工作較為簡單,可以將建網(wǎng)成本與線路鋪設(shè)成本控制在較低程度,極為適宜建設(shè)平安城市。以我國黃岡市為例,以10GEPON+FTTB網(wǎng)絡(luò)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的FTTH/O、LAN組網(wǎng)方式,并將此次創(chuàng)新廣泛應(yīng)用于賓館、醫(yī)院、酒店等高帶寬密集需求類型的業(yè)務(wù)場景中,做到了對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與客戶感知的全方面改善,充分體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)智能化優(yōu)勢,在市場上形成了良好的效應(yīng)。

2.組網(wǎng)方案。為充分發(fā)揮PON技術(shù)優(yōu)勢,切實滿足通信系統(tǒng)的高可靠性、穩(wěn)定性與高帶寬需求。因此,在制定組網(wǎng)方案時,首先,在通信系統(tǒng)的中心控制站內(nèi)配置OLT設(shè)備,將其視作為系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信節(jié)點,直接將OLT設(shè)備與系統(tǒng)平臺進行連接。其次,根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式與使用需求,在適當(dāng)位置設(shè)置光分路器,通過光纖將光分路器合終端設(shè)備連接,如此,在系統(tǒng)運行期間,光分路器可以將通信信號均勻分配各用戶,憑借裝置損耗對光波長不敏感的特性,來滿足不同波長的通信傳輸需要。再次,在通信系統(tǒng)內(nèi)設(shè)若若干數(shù)量的監(jiān)測點,將光分路器在匯接箱等部位進行安裝,在系統(tǒng)運行期間,持續(xù)對各處光分路器的實時運行狀態(tài)進行監(jiān)測。最后,在系統(tǒng)內(nèi)批量化安裝光網(wǎng)絡(luò)單元作為終端設(shè)備,根據(jù)用戶場所內(nèi)的視頻監(jiān)控點密度來選擇連接方式,如連接光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備與視頻監(jiān)控設(shè)備。

在采取這一組網(wǎng)方案的前提下,在系統(tǒng)運行過程中,所配置終端設(shè)備將通過傳感器與攝像頭等裝置,持續(xù)對用戶場所內(nèi)的視頻信號加以采集,將所采集信號經(jīng)過壓縮處理后,以單播或多播形式上傳,上傳信號經(jīng)過GPON網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至后臺管理系統(tǒng),并將所接收的平臺控制信號轉(zhuǎn)發(fā)至RS485與RS232,實現(xiàn)對底層設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

3.分光拓?fù)?。在?yīng)用PON技術(shù)開展監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)工作時,首先,綜合分析光纜管線布置情況等因素,合理選擇光分路器的數(shù)量與具體分布位置,將分光級數(shù)控制在3級及以內(nèi),在ODF架和接線箱等部位中安裝光分路器,確保將光纜延伸至各處監(jiān)控點,與光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備連接。其次,為滿足通信系統(tǒng)后期的結(jié)構(gòu)與業(yè)務(wù)擴展需求,在系統(tǒng)建網(wǎng)期間,在滿足現(xiàn)階段通信需求的前提下,在各處光分路器上額外設(shè)置一定數(shù)量的多余端口。最后,將分光網(wǎng)絡(luò)分為光纜、輔助設(shè)施、配線設(shè)備與無源器件等部分,使用光纖配線架來敷設(shè)光纜光纖,在傳輸設(shè)備與光纜網(wǎng)絡(luò)中提供接入點,使用光纖分路器來連接光網(wǎng)絡(luò)分支單元與光纖路中段。

4.IP地址規(guī)劃原則。在規(guī)劃IP地址時,應(yīng)遵循實際出發(fā)原則,根據(jù)實際的通信業(yè)務(wù)需求和系統(tǒng)覆蓋情況,合理規(guī)劃IP地址,要求設(shè)備管理接口獨立于VLAN與IP網(wǎng)段之外。例如,將系統(tǒng)監(jiān)控區(qū)域劃分情況作為IP地址的規(guī)劃依據(jù),采取動態(tài)IP地址分配方式,連續(xù)性分配IP地址,這將起到節(jié)省IP資源、保障網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸安全、有利于路由聚合控制等多重作用。

二、PON技術(shù)在平安城市建設(shè)中的應(yīng)用實例

在黃岡市平安城市建設(shè)期間,為切實滿足城市管理需求,全面推進智慧醫(yī)療項目,實現(xiàn)人民群眾和醫(yī)務(wù)人員及醫(yī)療機構(gòu)間的遠(yuǎn)程互動,在黃岡市人民醫(yī)院智慧醫(yī)療項目中,在醫(yī)院全部病房和零散需求點內(nèi)共開設(shè)322處業(yè)務(wù)點,最初,選擇采取FTTH模式或是交換機開通模式,但這兩種模式都存在應(yīng)用局限性。例如,在FTTH模式下,雖然可以將各處業(yè)務(wù)點帶寬穩(wěn)定控制在50M以上,但為改善業(yè)務(wù)質(zhì)量,需要設(shè)置多個PON口,單個PON口最多可開通20個業(yè)務(wù)點,PON口總數(shù)量過多,致使項目造價成本居高不下。而在采取交換機開通方式時,雖然可以節(jié)省大量的光纜資源,但卻會占用核心網(wǎng)10GE端口,難以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)收斂目的。

針對以上問題,最終,選擇采用10GPON網(wǎng)絡(luò)模式,升級現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備OLT,終端采用10GFTTB,PON口通道為10G帶寬。如此,在僅配置兩個PON端口的前提下,即可充分滿足黃岡市人民醫(yī)院全部病房連同零散需求點的通信需求,并將各病房與業(yè)務(wù)需求點的帶寬穩(wěn)定保持在50M以上,具備直接開展亮畫高帶寬生態(tài)業(yè)務(wù)的條件,取得了可即時擴展后期生態(tài)業(yè)務(wù)、集中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、減少FTTH終端使用成本、降低主干配線光纜成本等顯著成果。

結(jié)語

綜上所述,為加快平安城市建設(shè)步伐,實現(xiàn)綜合管理信息公共服務(wù)平臺、道路交通、視頻監(jiān)控、數(shù)字化城市管理等系統(tǒng)間的資源共享,需要進一步加大PON技術(shù)應(yīng)用力度,構(gòu)建起完善的PON技術(shù)應(yīng)用體系,明確技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與適用場景,為平安城市的建設(shè)提供技術(shù)支持。