智慧園區無源光纖局域網全光網絡建設分析

崔玉柱

（吉林省建苑設計集團有限公司，吉林 長春 130011）

0 引 言

無源光纖局域網作為以無源光網絡（Passive Optical Network，PON）為核心的一種組網方式，其優勢相較于LAN網絡更加明顯。通過對網絡規模、用戶類型等進行優化與適配，POL可以在組建光纖網絡時將數據、音視頻等多種系統融合到一起。基于此，對智慧園區POL全光網絡建設進行分析，以此促進POL全光網絡發揮出應有的價值。

1 POL網絡綜述

在POL的組網架構中，其核心層與傳統網絡架構的差異并不大。在匯聚層方面，傳統局域網所使用的匯聚交換機則被POL中的光線路終端（Optical Line Terminal，OLT）所代替。從接入層出發，POL中采用無源分光器取代了接入交換機，可以利用光網絡單元（Optical Network Unit，ONU）對用戶業務進行接入[1]。在POL技術發展中，其基礎性能較強，可以在使用中滿足帶寬平滑演進的需求，各種層級的無源光接入系統（Gigabit-Capable PON，GPON）都能夠在相同的網絡中實現共存。即便未來需要對帶寬進行升級與調整，也無需對網絡進行大規模改造，簡單調整升級便可以滿足帶寬的實際需求。需要注意的是，POL在運行中還能對不同用戶的前置設備進行疊加，通過將語音、數據、視頻監控等各種業務融入到相同的網絡中最大化發揮網絡價值[2]。

2 建設智慧園區所面對的挑戰與POL網絡的優勢

2.1 智慧園區建設挑戰

智慧園區是能夠滿足不同行業特殊需求的建筑群，科技園、工業園等園區模式都可以歸納為智慧園區的一種。而且隨著技術的不斷發展，商場、醫院、寫字樓等建筑同樣可以規劃為智慧園區[3]。在如今的物聯網時代，一種業務對應一張網絡的傳統架構已經被逐漸淘汰，智慧園區的多業務需求推動組網技術進行改革，只有讓網絡適應業務，才能為智慧園區的發展奠定基礎。借助POL全光網絡對智慧園區進行覆蓋，能夠在大幅提高園區業務質量的同時，進一步提升園區的網絡利用率。

在組建智慧園區網絡時，需要克服的難點較多。以往簡單的網絡鋪設無法適應新型智慧園區，只有在物聯網、云計算等新興技術的助力下結合全新的園區需求組建一套適合的網絡結構，才能為智慧園區的長期發展帶來幫助。在智慧園區建設中，所需的網絡必須具備開放性，通過滿足園區內部企業、員工、訪客等多主體的網絡接入，可以讓園區內部各個主體在開展網絡合作時更加順利。與此同時，網絡還應該滿足彈性需求，園區網不僅要快速疊加各種新業務，還應快速接入各種終端，以此來滿足不同業務對網絡的真實需求[4]。除此之外，網絡架構必須強調網絡安全，只有這樣才能讓園區內部企業將更多的精力投入到技術發展中。在各種新需求影響下，智慧園區需要建設POL全光網絡來實現對網絡架構的優化，滿足帶寬增長的需求，同時實現園區內部的全業務場景接入。

2.2 POL全光網絡優勢分析

2.2.1 高穩定性

POL全光網絡在建設中需要利用點對多點的設計模式，能夠有效提升運行期間的網絡可靠性。OLT本身帶有在線業務軟件升級（In-Service Software Upgrade，ISSU）特性，在各種軟件升級優化期間不會影響到園區業務的正常開展，系統可以保持運行穩定性。

2.2.2 節約成本

在平滑性滿足技術要求后，POL全光網絡能夠在控制成本的同時實現網絡升級[5]。由于光纖壽命極長，因此只需要對設備進行升級便可以基本滿足智慧園區對帶寬的要求。即當智慧園區對帶寬的需求增加后，通過POL全光網絡可以花費較少的成本進行一次設備升級。此外，POL無源全光方案并不會受到末端接入距離所帶來的限制，能夠降低智慧園區對機房的依賴，大大減少接入交換機數量和占用空間，節約機房建設成本，并且在一定程度上降低電能損耗。

2.2.3 部署管理簡單

在POL全光網絡建設中，要結合部署需求來對ONU開展預配置處理，當所有的硬件安裝結束后便可以自動添加ONU并對設備進行管理，顯著提高網絡管理效率。除此之外，由于POL全光網絡支持多種不同的部署方式，因此還可以結合智慧園區的實際需求來進行部署管理，提升便捷性[6]。全光網絡能夠簡化布線施工與網絡結構，并提升業務承載時的靈活性

3 智慧園區POL全光網絡構建

在建設智慧園區時，POL全光網絡可以將單模光纖作為傳輸介質，在降低成本的同時增加覆蓋面積。此外，以PON技術為基礎的POL還不會受到傳統以太網所帶來的限制。

3.1 POL全光網絡建設智慧園區的思路

POL全光網絡的組建方式可以分為兩種，即運營商在建設區域內統一構建POL全光網絡和各個區域獨立構建POL全光網絡。在統一構建POL全光網絡模式下，POL全光網絡可以由運營商來完成代建、代維等工作，其主要優勢在于運營商自己便可以制定POL全光網絡標準并進行管理。若采用各個區域獨立構建POL全光網絡模式，就需要智慧園區自行開展招標并進行網絡組建，運營中心也將自行管理。兩種POL全光網絡組建方式的服務對象各不相同，找到適合的POL全光網絡建設方法可以大幅提高POL全光網絡的管理質量。若智慧園區的整體覆蓋面積相對較大，可以自行組建POL全光網絡，按照需求對網絡進行靈活調整；若智慧園區的整體覆蓋面積相對較小，便無需自行組建網絡，由運營商組建網絡即可。

3.2 POL全光網絡在智慧園區中的建設方法分析

POL全光網絡在智慧園區中具有顯著優勢，能夠統一承載園區所需的各種業務。在智慧園區中，不同的園區對于業務的需求各不相同，只有結合業務情況來選擇適合的網絡架構，才能讓其發揮出應有的價值。對于政企用戶而言，POL全光網絡不僅能夠滿足網絡需求，還可以在一定程度上降低運營成本，讓各項業務的開展變得更加靈活[7]。需要注意的是，由于不同場景下的POL全光網絡管理質量各有不同，因此要以網絡場景為中心來組建POL全光網絡，以此來提高網絡利用率。

在智慧科技園區中組建POL全光網絡時，可以從傳統業務轉換至多元化業務，在同一個網絡中集中監控、WiFi、環境感知等多種業務，然后結合POL全光網絡的理念來滿足不同企業對于業務的需求。從網絡架構出發，可以利用單機、雙機備份OLT連接分光器等實現多場景業務覆蓋。POL全光網絡布線在同一張光纖網絡中進行承載，所有的業務都在融合終端集中進行接入處理，可以大幅降低線材成本并減少故障問題的出現概率[8]。POL全光網絡可以借助光纖來為園區內的大量用戶提供語音、視頻等業務，即便未來園區對POL全光網絡的需求有所改變，依然可以通過POL升級的方式來進一步提高POL全光網絡的適配性[9]。

3.3 相關案例分析

在時代發展中，國內各大企業也加強了對POL全光網絡的研究。例如作為本土品牌的華為，其敏捷園區全光網絡方案在很多智慧園區建設中發揮出了巨大作用。以云南X風景區玉墅酒店為例，在開展智慧酒店建設時需要構建具有靈活性、穩定性的園區網絡，該項目的承包方便是華為集團。酒店面積、位置等因素都是構建網絡需要考慮的重要因素，只有在長距離組網下對網絡、監控等業務系統進行整合，才能讓園區網為人們提供更好的服務。若采用傳統交換機組網，就會導致建設成本激增。經過分析，最終決定以POL全光網絡為核心來解決智慧酒店的組網問題。在POL全光網絡下，酒店實現了每個房間對應一根光纖的網絡結構，房間同時兼顧了電話、網絡等業務，布線成本降低了約70%。端到端的解決方案不僅可以保證網絡運行穩定性，而且還支持酒店業務的拓展升級[10]。酒店POL全光網絡組成如圖1所示。

圖1 酒店POL全光網絡組成

4 結 論

綜上所述，POL全光網絡是智慧園區建設的重要內容。隨著智慧園區的業務功能越來越多，具有較強適應性與擴展性的POL全光網絡能夠充分滿足其發展需求。智慧園區作為建筑領域的發展趨勢，可以利用POL全光網絡來完善園區建設。相信隨著更多人意識到POL全光網絡的價值，智慧園區的發展前景一定會變得更加光明。