PON技術在平安城市建設中的應用

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技術在平安城市建設中的應用

1.技術應用需求。近年來,隨著科技水平的不斷提高,FTTH通信技術得到快速發展,成為現代化城市建設中的一項關鍵性技術,其具有電磁環境適應性強、傳輸容量大、維護成本低廉和傳輸距離長等優勢,可以為用戶提供更為優質的通信服務。與此同時,PON作為一種典型的無源光纖網絡,在光配線網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技術與FTTH等通信技術的組合應用,可以進一步改善城市光網建設質量與通信服務質量。例如,PON作為一種純介質網絡,可以避免通信質量受到外部設備電磁干擾和雷電影響,大幅降低線路與外部設備的故障率,并具有設備安全性高、建網速度快、綜合建網成本低等優勢。例如,組合應用PON技術與以太網,將GPON技術作為以太網EEEE082.3通信協議的擴充,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,從組網層面來看,與其它通信技術相比,GPON本質上屬于點到多通信模式,并未對通信硬件設備性能與種類提出較高要求,組網工作較為簡單,可以將建網成本與線路鋪設成本控制在較低程度,極為適宜建設平安城市。以我國黃岡市為例,以10GEPON+FTTB網絡來代替傳統的FTTH/O、LAN組網方式,并將此次創新廣泛應用于賓館、醫院、酒店等高帶寬密集需求類型的業務場景中,做到了對網絡質量與客戶感知的全方面改善,充分體現了網絡智能化優勢,在市場上形成了良好的效應。

2.組網方案。為充分發揮PON技術優勢,切實滿足通信系統的高可靠性、穩定性與高帶寬需求。因此,在制定組網方案時,首先,在通信系統的中心控制站內配置OLT設備,將其視作為系統的網絡通信節點,直接將OLT設備與系統平臺進行連接。其次,根據系統結構形式與使用需求,在適當位置設置光分路器,通過光纖將光分路器合終端設備連接,如此,在系統運行期間,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,在通信系統內設若若干數量的監測點,將光分路器在匯接箱等部位進行安裝,在系統運行期間,持續對各處光分路器的實時運行狀態進行監測。最后,在系統內批量化安裝光網絡單元作為終端設備,根據用戶場所內的視頻監控點密度來選擇連接方式,如連接光網絡單元設備與視頻監控設備。

在采取這一組網方案的前提下,在系統運行過程中,所配置終端設備將通過傳感器與攝像頭等裝置,持續對用戶場所內的視頻信號加以采集,將所采集信號經過壓縮處理后,以單播或多播形式上傳,上傳信號經過GPON網絡發送至后臺管理系統,并將所接收的平臺控制信號轉發至RS485與RS232,實現對底層設備的遠程控制。

3.分光拓撲。在應用PON技術開展監控系統組網工作時,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量與具體分布位置,將分光級數控制在3級及以內,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控點,與光網絡單元設備連接。其次,為滿足通信系統后期的結構與業務擴展需求,在系統建網期間,在滿足現階段通信需求的前提下,在各處光分路器上額外設置一定數量的多余端口。最后,將分光網絡分為光纜、輔助設施、配線設備與無源器件等部分,使用光纖配線架來敷設光纜光纖,在傳輸設備與光纜網絡中提供接入點,使用光纖分路器來連接光網絡分支單元與光纖路中段。

4.IP地址規劃原則。在規劃IP地址時,應遵循實際出發原則,根據實際的通信業務需求和系統覆蓋情況,合理規劃IP地址,要求設備管理接口獨立于VLAN與IP網段之外。例如,將系統監控區域劃分情況作為IP地址的規劃依據,采取動態IP地址分配方式,連續性分配IP地址,這將起到節省IP資源、保障網絡數據傳輸安全、有利于路由聚合控制等多重作用。

二、PON技術在平安城市建設中的應用實例

在黃岡市平安城市建設期間,為切實滿足城市管理需求,全面推進智慧醫療項目,實現人民群眾和醫務人員及醫療機構間的遠程互動,在黃岡市人民醫院智慧醫療項目中,在醫院全部病房和零散需求點內共開設322處業務點,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用局限性。例如,在FTTH模式下,雖然可以將各處業務點帶寬穩定控制在50M以上,但為改善業務質量,需要設置多個PON口,單個PON口最多可開通20個業務點,PON口總數量過多,致使項目造價成本居高不下。而在采取交換機開通方式時,雖然可以節省大量的光纜資源,但卻會占用核心網10GE端口,難以實現網絡收斂目的。

針對以上問題,最終,選擇采用10GPON網絡模式,升級現有網絡設備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院全部病房連同零散需求點的通信需求,并將各病房與業務需求點的帶寬穩定保持在50M以上,具備直接開展亮畫高帶寬生態業務的條件,取得了可即時擴展后期生態業務、集中網絡節點、減少FTTH終端使用成本、降低主干配線光纜成本等顯著成果。

結語

綜上所述,為加快平安城市建設步伐,實現綜合管理信息公共服務平臺、道路交通、視頻監控、數字化城市管理等系統間的資源共享,需要進一步加大PON技術應用力度,構建起完善的PON技術應用體系,明確技術應用標準與適用場景,為平安城市的建設提供技術支持。