进击的无源光网络:产业园区里的“追光者”

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本文来自君鉴科技
 
产业园区作为产业高度密集,人才聚集地,具备向外价值输出的集能化属性。一方面带动着地区税收幅度,促进着地区经济效益的发展;另一方面也是地区高产能、高价值的集中化呈现。
 
传统园区在运营管理方面,存在着高负荷的管理运维工作量,难以融创的商业价值变现等亟待改变的需求痛点。而在POL技术对于传统园区在管理方面、运营方面的痛点提供了切实可行的解决方案。
 
难产园区网络...
 
在家庭宽带市场,基于无源光网络的FTTH早就成为主流方案了。但是我们工作的园区,付费能力高于家庭网络,技术却晚于家庭宽带市场。
 
由于受限于网络建设成本。在 POL 发展的初期,大厦或园区内初期的安装率不高,价格难以靠近 ADSL。园区网络的更新换代又取决于经营者的战略意识与经营策略,所以出现了在部分城市和地区“光纤入园”,部地区仍然存在老旧网络与新网络并存的局面。
 
在无源光网络技术前期所提供的主要事务类型与DSL类似,在产业园区中难以找到杀手级应用,无法体现出其高带宽、大覆盖、组网方面的优势。像在十年前的韩国宽带榜首应用是游戏,日本推行全光网络的另一个要点范畴是老人看护时的视频传输。
 
而园区网络又十分注重稳定可靠性,在“光进铜退”过程中出现观望情绪并不奇怪。
 
不过,随着互联网、物联网(IoT)等技术融入,也加快了园区网络的升级。
 
新型技术的辉光
 
对于传输距离,网络平滑升级,高可靠性,灵活组网,易部署,简捷运维等方面,传统综合布线系统已经全面落后于全光网网络(POL),全光网把传统综合布线的传输和光纤到桌面,光纤到用户单元,光纤到公共区域进行整体的融合;另外,加入网络设备把原有的 3 层网络变成扁平的二层架构,全光网(POL)网络融合园区+边缘云,企业可将数据,语音、视频安防以及无线等不同的系统融合在一张光纤网络中,具有传统综合布线不可比拟的优势。
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除了上述变化之外,POL 全光网解决方案还为园区提供了额外的新的优势。
 
目前产业园区同质化竞争的问题也日益严峻,在后疫情时期,POL 方案在绿色、环保上的能力是一个不错的亮点。
 
全光网的铺设,让园区内无需再在半空中缠绕一团团的线缆,环境美观的同时,降低了园区的安全隐患,传输效率也更加稳定。对于园区内的企业来说,无论是企业形象或业务稳定性来说,都提供了极大的改善,面对日趋严格的能源法规也能游刃有余。
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如今的建筑法规比过去几十年的限制性要大得多。布线少,能耗低,使得 POL 成为升级园区网络的不二之选。
 
POL网络是什么?
 
全光网的组成及传输方式
 
POL 采用 PON 技术;PON(Passive Optical Network)是一种点到多点(P2MP)结构的无源光网络,其组成涵盖三部分:OLT, ODN, ONU 
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POL:Passive Optical LAN 无源全光局域网
 
在 POL 组网中传统 LAN 中的汇聚交换机被 OLT 替代;水平铜缆被光纤替代;接入交换机由无源的分光器替代;ONU 提供二/三层功能,通过有线或者无线接入用户的数据、语音及视频等业务。
 
PON 网络下行采用广播方式:通过分光器将 OLT 发出的光信号分成多份带有相同信息的光信号,传送到每个 ONU;ONU 根据报文中所带的标记,选择性接收属于自己的报文,对标记不符的进行丢弃处理。
 
PON 网络上行方向:OLT 侧统一分配给各个 ONU 一个时间片,ONU 严格按照这一时间片窗口进行信号发送,不属于自己的时间片对光口进行关断操作,上行时间窗口调度机制高度依赖 PON 的测距技术来实现。
 
对 PON 技术原理的理解,有助于我们在电气设计中更熟练的应用这一技术,尤其是其光分配网的无源(无需供电)特性,和传统交换机的差别带来的点位配电设计尤其需要注意。为保证在一芯光纤上转发两个方向的流量报文,PON 采用波分方式;在发展到万兆 PON 后,实际采用了四个波长段进行光纤复用。
 
POL 网络的超长传输能力
 
POL 采用 hub-spoke 结构,而交换机是多层级的树/星型结构,从总体来看,POL 主要是优化了局域网的基础布线和网络结构,网络结构更加扁平和简洁。
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ODN 的最大传输距离达到 20KM,远远超过了传统综合布线的传输距离,对于园区,机场,体育馆,超高层建筑等大型建筑的网络建设而言,传统综合布线需要增加额外的有源设备及空间来部署网络设施,以弥补传输距离的不足,而全光网(POL)网络在减少有源设备的同时,可以轻松解决难点。
 
POL 网络的易部署属性
 
传统综合布线系统在部署接入交换机时,需要有弱电间,机柜,电源等配套设施,而全光网(POL)无需专门的弱电间;分光器可以按照用户现场环境进行灵活布放,无需弱电间,机柜,电源等配套设施;把有源设备集中在中心机房和终端用户侧,这样让运维点更集中和更贴近使用者,让运维变得更简捷高效。
 
根据部署计划将 ONU 进行预配置,当 ONU 硬件安装完成,系统上电后 OLT 可以自动发现和添加 ONU,完成 ONU 设备部署、远程软调,大大提高部署效率,降低网络建设成本。
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由于 POL 突破了传统综合布线网络中双绞线受到百米距离的限制和对弱电间的需求,并将三层网络拓扑结构简化为两层,从而节省了 80%的弱电机房空间及 60%供电能耗,实现网络建设成本降低 30%,网络的运维开支可缩减 60%以上。
 
POL 网络的可升级性
 
当前,按照传统的综合布线系统布放网络,寿命大概在 10-15 年,系统在应用过程中逐步被淘汰,然而智慧楼宇,物联网的迅速发展普及,不得不让我们重新审视网络建设的持续可用性;未来终端接入设备将成指数倍增长,带来了带宽的巨大压力,传统的综合布线不得不缩短网络重建或翻新周期,导致资源严重损耗;全光网(POL)网络光纤可以提供 GPON,10GPON,未来可以提供 50GPON/100GPON 带宽和速率进行平滑升级,让园区,大楼网络使用寿命成倍数延长,保证网络的可用性同时,也保持了网络的前瞻性。
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设备迭代的速度是网络建设的重大问题,旧设备往往只能被废弃,这无形中会造成巨大的资产浪费,而全光网络基于光纤组网,全光组网可满足园区内各类宽带需求,比如目前热门的 Wi-Fi 6 业务承载需要 2.5Gbps 或者 10Gpbs 的业务接口,对应 10G PON 方案或者 50G PON 上行大带宽就可轻松承载,全光组网网络升级只需要更换板卡,甚至只需要更换光模块就可以实现升级,再加上光纤具有耐腐蚀、抗高低温、抗干扰等特性,POL 全光网络使用寿命可达 30 年,超长的网络使用周期让网络全生命周期内投资成本最优化。
 
POL 网络的高可靠性
 
POL 采用 PON 方案架构,OLT 部署在核心机房,从核心机房到用户,中间层采用无源分光器,无需独立机房部署,无需供电,减少了有中间有源设备故障点,ONU 靠近用户,通过铜线连接用户。POL 全光网络广泛应用于大中小型企业、政府机关、科技园区/工业园区、学校、医院以及需要在内部进行局域/本地宽带联网的各种场景,按照其业务需求、组网规模各有不同。
 
POL 通过多种组网方式来保证网络的持续可用性,如下图所示:
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POL 网络的安全防护
 
POL 网络有效避免了电磁干扰,电磁泄露等问题,支持 AES128 加密,保障数据光纤传输安全;POL 设备支持 MAC 绑定,802.1x 认证、用户隔离等、广播抑制,防 DOS 攻击有效杜绝了非法用户接入和其它用户攻击。
 
POL技术的出现及发展将对传统园区的运维管理带来新一轮的科技革命,也会促进传统园区的信息化建设进程,推动传统园区行业迈进智能化时代。
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