基于POL無源光網在智慧園區的應用

摘要：在當前大數據、高帶寬的應用在智慧園區網絡的大量涌現，傳統網絡面對巨大的挑戰下，POL網基于先進的GPON組網技術，采用新型的光纖網絡技術，進行POL組網，具有高帶寬、高效率、大覆蓋范圍、高速傳輸等優點，為企業、園區創造新穎的應用價值。

關鍵詞：智慧園區；POL無源光網；OLT；ODN；ONU；GPON；應用價值

一、園區系統概述

智慧園區對數據網絡、語音網絡提出了許多特殊要求，隨著通信技術的發展，這些要求還在不斷增加。由于不同的設備有其不同的特點和側重的使用環境，因此并非都能滿足智慧園區的復雜要求。智慧園區的通訊系統應具有設備交換能力強、無阻塞、保密性好、維護費用低、維護方便、功能應用豐富，能滿足前端服務和后臺管理多種業務的需要，具備充分的開放性、擴展性和技術上的領先性。

移動辦公、協同通信等大數據、高帶寬的應用在智慧園區行業的大量涌現，傳統基于二、三層交換機和五類線的傳統局域網部署方式正面臨著巨大的挑戰：帶寬明顯不足，無法滿足突發業務的流量需求，成為業務的瓶頸；成本居高不下，大量的銅線部署和重復投資導致網絡建設成本很高；能耗和空間占用巨大，需要大量的電力、空調供應和機房占地；業務支撐能力不足，商業網絡、辦公網絡、企業網絡及酒店網絡等，多網并行，導致業務支撐能力缺陷和網絡維護復雜等諸多挑戰

基于這種情況，傳統的局域網已經無法適應超寬帶網絡背景下智慧園區網辦公和業務需求的發展。POL無源光局域網技術基于先進的GPON組網技術，作為目前主流的接入技術，能夠支持多接入模式和融合業務并支持網絡持續演進，已成為新建和改造智慧園區網絡的首選，能使智慧園區占據網絡建設的技術制高點，徹底釋放數據通訊的生產力，協助智慧園區在激烈的競爭中脫穎而出。

二、POL無源光網系統

POL（Passive Optical LAN）是基于GPON（Gigabit-Capable PON）技術（ITU-TG.984.x標準）的最新一代寬帶無源光綜合接入標準，是一種新型的光纖網絡技術，采用一點到多點網絡結構、無源光纖傳輸方式，具有高帶寬、高效率、大覆蓋范圍、高速傳輸及用戶接口豐富等眾多優點，可以實現高速率的網絡應用（音頻、視頻、高速數據傳輸等）。

POL無源光纖網絡結構如下圖所示，整個網絡由OLT、ODN、ONU組成。

OLT（Optical Line Terminal）：即光網絡終端，OLT設備一方面將承載各種業務的數據進行匯聚，按照一定的數據格式向終端用戶傳輸，另一方面將來自終端用戶的數據按照業務類型分別送入各業務網中，主要提供集中化的數據處理、交換和控制功能。作為光分布網絡的起點，OLT通常處于網絡的匯聚層。

ODN（Optical Distribution Network）：即光分配網絡，將OLT和ONU連接起來，提供了傳輸的手段。ODN 包括OLT 至ONU 之間的所有光纜、無源器件（如無源分光器）和線路輔助設施。它的主要作用是收集上行數據和分發下行數據。可以靈活地安排無源分光器的位置，由于是無源作業，具有良好的環境適應能力，同時能夠進行多級連接。

ONU（Optical Network Unit）：即光網絡單元，放置在終端用戶側，GPON中的ONU由于使用以太網協議，在通信過程中，不需轉換協議，即可實現高速的數據轉發，實現ONU對網絡數據的透明傳送。此外，根據應用場景的不同，ONU設備可還可提供LAN、WiFi、POTS以及RF接口。

三、智慧園區的POL無源光網規劃

智慧園區的POL網絡宜采用一級分光，盡量不超過兩級分光。用戶規模較小時，光分路器應集中設置；用戶規模較大時，光分路器可適當分散設置，以便盡量靠近用戶，減小損耗。

OLT最大的覆蓋距離受到OLT和ONU 設備的光功率預算和ODN網絡各實體光損耗性能的共同影響。ODN光通道損耗包括光纖，分光器，活動連接器，光纖固定連接點所引入的損耗總和。

ODN網絡以樹型結構為主，一般分為饋線段、配線段、用戶段3段，每段由光分支/分配點或光用戶接入點分開。ODN的饋線段從OLT延伸到各光分支/分配點，配線段從光分支/分配點延伸到各接入點，用戶段則從接入點處延伸到各個用戶的ONU上。ODN 網的配線光纜段可以是1～2 級配線，有時可以是3 級配線。某些應用場景，光分配點可以兼作光用戶接入點，用戶光纜段則可以缺省。

根據園區不同的應用場景，可選擇不同型態和用戶接口的ONU。從接入方式上看，ONU可提供LAN、WIFI及語音接口；從端口數量上看，ONU可分為1/2/4個LAN口的SFU和8/16/24個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。

四、智慧園區的POL無源光網的應用價值

基于POL網技術在標準規范、產業鏈、市場應用等各個方面都已經發展成熟，逐步成為全球大規模寬帶接入的首選技術。同時針對當前逐漸普及的云計算、多業務融合以及高度安全性要求的企業計算模式，GPON技術擁有傳統局域網無可比擬的新穎的技術優勢與價值：

業務統一承載，實現商業無限擴展，一張光纖網絡可以承載多種業務，語音，視頻，無線，監控等多類型業務；多個業務平臺的統一承載，實現園區所有數據的匯聚，支撐大數據分析等商業增值；

減少網絡故障率，提升業務可靠性，無源ODN網絡替換中間層有源設備，降低網絡設備故障率；光纖傳輸距離可達20KM，不易被氧化，使用壽命長，并且天然免疫電磁干擾，信號傳輸穩定；

提升運維效率，降低企業管理成本，光鏈路診斷系統，故障定位精度可達0.5米. 30秒內實現線路故障快速檢測，準確分責；GPON 統一平臺，ODN網絡一經部署，可支持網絡平滑演進，無需二次布線。

基于GPON技術未來的發展前景廣闊，POL無源光網在智慧園區的信息傳輸中將發揮越來越重要的不可替代的作用。

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作者簡介：鄧聲嘹（1988.07）男，江西贛州人；漢族；大學本科；技術員；研究方向：智能化系統 POL網絡應用；廣東省建筑設計研究院。

（作者單位：廣東省建筑設計研究院）