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智慧校园之全光网(POL)技术方案

发布时间 : 2021-05-21 点击次数:


全光网络方案介绍


    校园网整体按照三层点到多点星型拓扑,千兆接入,万兆主干;光网络终端进房间,按照一个教室或功能室一个终端模式部署,学校各业务系统集中在数据中心机房统一管理,技术方案先进,满足智慧校园应用,确保5年不落后。

    按照核心-汇聚-接入三层结构进行建设,核心和接入设备为有源设计,汇聚层为无源光网络设计,核心层使用OLT,接入层使用光网络终端ONU,汇聚层使用无源ODN器件组网;

    功能密集区如教室、电脑机房、未来教室、图书馆,采用光纤直接进入教室,支持POE的24端口大规格光网络终端覆盖校园网络、电子班牌、投影设备、电教设备、视频监控、教学广播、无线覆盖和录播系统的接入要求,完全满足教育主管机构对于教室的信息点接入要求;

    普通功能室中等密集,采用光纤直接进入各功能教室,支持POE的8端口中等规格光网络终端覆盖办公、电话、无线覆盖、门禁、PC、校园广播接入要求;

    走廊、楼梯、操场等室外区域和校园周界为低密集区,采用光纤到壁挂机柜或弱电间机柜,支持POE的24端口大规格光网络终端覆盖视频监控、无线AP覆盖和校园广播接入;

    校园的教学、办公、视频监控等业务系统统一承载在校园光网络中,各业务系统集中在学校数据中心机房管理;

    安防系统包括摄像头、门禁、道闸控制在光网络中做网络隔离,控制与管理系统设置在校园安保中心;

    网络可管可控,针对小学和中学配置不同规格出口防火墙;

    汇聚层使用单模光纤,室内光纤采用蝶型加强缆;



网络架构图



全光网络方案与传统交换机组网方案对比


    目前在学校的网络建设中,存在传统交换机组网方案与光网络方案的二种方案。下面就两种方案的优劣势进行比较说明:

教室场景中全光GPON接入方案与交换机光纤接入方案进行对比。


对比组网如下图所示:


    根据上述的组网方案,结合各自方案的特点,得出如下光纤到室的两种方案比较,交换机接入方案和全光GPON接入方案的优劣势对比表。


光网络优势


    扁平二层,大大节省了中间交换机的有源设备部署,采用全光网,数据配置只需在OLT上,直接下发数据给ONU,多种形态ONU,适应不同场景,一纤多业务,集中管理,方便维护;

    全程光纤化,不需要光转电的操作,布线施工简单 ;

    无源替代有源,“0”故障;

    成本优势,全光网组网简单,设备成本和线路成本远低于传统组网;

    全程光纤化,安全性提高,数据不会被窃取;

    光纤替代铜线,无100M限制,无干扰,光电转换少,视频流不会卡顿;

    网络升级换代更快捷,只需对局端OLT进行升级。


全光网络升级


    针对核心教室业务系统多、教学装备技术更新快,带宽需求越来越大等特点,为保障教室业务的现有带宽需求并预留后续业务扩容空间,现设计核心教室ONU不使用分光器分光,采用光纤直通OLT的方式,每教室ONU独享2.5G带宽。

    针对非核心教室的功能房间,采用楼层分光方案,分光器部署于楼层汇聚机箱,每分光器最大下挂8个ONU,最大并发时可确保每ONU有不低于300M带宽(由于网络流量的突发性每ONU实际带宽要大于此计算结果)

    如后续有更大的带宽需求,可通过以下方式进行带宽扩容,足以满足智慧校园应用需求,确保5年不落后。

    方案1、调整分光器下挂ONU数量,并增加分光器:

    如:原每分光器下挂8个ONU,每个ONU分配带宽为312.5M:ONU带宽/台=2500/8=312.5M ;

    如需升级带宽为600M,可减少分光器下挂数量为4个,并相应增加一倍的的分光器数量,ONU带宽/台=2500/4=625M;

    方案2、从OLT设备直连至ONU,中途不进行分光,满足对特殊场景大带宽业务接入需求,最大可达2.5G带宽接入能力。



    方案3、通过更换OLT PON板与ONU上行光模块,将接入层带宽从千兆升级至万兆:OLT的GPON板更换成10G PON板,ONU上行GPON光模块更换为10GPON光模块,在不改变布线系统的前提下将网络带宽平滑升级至10G。



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