基于POL无源光网在智慧园区的应用

摘要：在当前大数据、高带宽的应用在智慧园区网络的大量涌现，传统网络面对巨大的挑战下，POL网基于先进的GPON组网技术，采用新型的光纤网络技术，进行POL组网，具有高带宽、高效率、大覆盖范围、高速传输等优点，为企业、园区创造新颖的应用价值。

关键词：智慧园区；POL无源光网；OLT；ODN；ONU；GPON；应用价值

一、园区系统概述

智慧园区对数据网络、语音网络提出了许多特殊要求，随着通信技术的发展，这些要求还在不断增加。由于不同的设备有其不同的特点和侧重的使用环境，因此并非都能满足智慧园区的复杂要求。智慧园区的通讯系统应具有设备交换能力强、无阻塞、保密性好、维护费用低、维护方便、功能应用丰富，能满足前端服务和后台管理多种业务的需要，具备充分的开放性、扩展性和技术上的领先性。

移动办公、协同通信等大数据、高带宽的应用在智慧园区行业的大量涌现，传统基于二、三层交换机和五类线的传统局域网部署方式正面临着巨大的挑战：带宽明显不足，无法满足突发业务的流量需求，成为业务的瓶颈；成本居高不下，大量的铜线部署和重复投资导致网络建设成本很高；能耗和空间占用巨大，需要大量的电力、空调供应和机房占地；业务支撑能力不足，商业网络、办公网络、企业网络及酒店网络等，多网并行，导致业务支撑能力缺陷和网络维护复杂等诸多挑战

基于这种情况，传统的局域网已经无法适应超宽带网络背景下智慧园区网办公和业务需求的发展。POL无源光局域网技术基于先进的GPON组网技术，作为目前主流的接入技术，能够支持多接入模式和融合业务并支持网络持续演进，已成为新建和改造智慧园区网络的首选，能使智慧园区占据网络建设的技术制高点，彻底释放数据通讯的生产力，协助智慧园区在激烈的竞争中脱颖而出。

二、POL无源光网系统

POL（Passive Optical LAN）是基于GPON（Gigabit-Capable PON）技术（ITU-TG.984.x标准）的最新一代宽带无源光综合接入标准，是一种新型的光纤网络技术，采用一点到多点网络结构、无源光纤传输方式，具有高带宽、高效率、大覆盖范围、高速传输及用户接口丰富等众多优点，可以实现高速率的网络应用（音频、视频、高速数据传输等）。

POL无源光纤网络结构如下图所示，整个网络由OLT、ODN、ONU组成。

OLT（Optical Line Terminal）：即光网络终端，OLT设备一方面将承载各种业务的数据进行汇聚，按照一定的数据格式向终端用户传输，另一方面将来自终端用户的数据按照业务类型分别送入各业务网中，主要提供集中化的数据处理、交换和控制功能。作为光分布网络的起点，OLT通常处于网络的汇聚层。

ODN（Optical Distribution Network）：即光分配网络，将OLT和ONU连接起来，提供了传输的手段。ODN 包括OLT 至ONU 之间的所有光缆、无源器件（如无源分光器）和线路辅助设施。它的主要作用是收集上行数据和分发下行数据。可以灵活地安排无源分光器的位置，由于是无源作业，具有良好的环境适应能力，同时能够进行多级连接。

ONU（Optical Network Unit）：即光网络单元，放置在终端用户侧，GPON中的ONU由于使用以太网协议，在通信过程中，不需转换协议，即可实现高速的数据转发，实现ONU对网络数据的透明传送。此外，根据应用场景的不同，ONU设备可还可提供LAN、WiFi、POTS以及RF接口。

三、智慧园区的POL无源光网规划

智慧园区的POL网络宜采用一级分光，尽量不超过两级分光。用户规模较小时，光分路器应集中设置；用户规模较大时，光分路器可适当分散设置，以便尽量靠近用户，减小损耗。

OLT最大的覆盖距离受到OLT和ONU 设备的光功率预算和ODN网络各实体光损耗性能的共同影响。ODN光通道损耗包括光纤，分光器，活动连接器，光纤固定连接点所引入的损耗总和。

ODN网络以树型结构为主，一般分为馈线段、配线段、用户段3段，每段由光分支/分配点或光用户接入点分开。ODN的馈线段从OLT延伸到各光分支/分配点，配线段从光分支/分配点延伸到各接入点，用户段则从接入点处延伸到各个用户的ONU上。ODN 网的配线光缆段可以是1～2 级配线，有时可以是3 级配线。某些应用场景，光分配点可以兼作光用户接入点，用户光缆段则可以缺省。

根据园区不同的应用场景，可选择不同型态和用户接口的ONU。从接入方式上看，ONU可提供LAN、WIFI及语音接口；从端口数量上看，ONU可分为1/2/4个LAN口的SFU和8/16/24个LAN口的MDU；从供电方式上看，ONU又分为正向或反向POE功能两类。

四、智慧园区的POL无源光网的应用价值

基于POL网技术在标准规范、产业链、市场应用等各个方面都已经发展成熟，逐步成为全球大规模宽带接入的首选技术。同时针对当前逐渐普及的云计算、多业务融合以及高度安全性要求的企业计算模式，GPON技术拥有传统局域网无可比拟的新颖的技术优势与价值：

业务统一承载，实现商业无限扩展，一张光纤网络可以承载多种业务，语音，视频，无线，监控等多类型业务；多个业务平台的统一承载，实现园区所有数据的汇聚，支撑大数据分析等商业增值；

减少网络故障率，提升业务可靠性，无源ODN网络替换中间层有源设备，降低网络设备故障率；光纤传输距离可达20KM，不易被氧化，使用寿命长，并且天然免疫电磁干扰，信号传输稳定；

提升運维效率，降低企业管理成本，光链路诊断系统，故障定位精度可达0.5米. 30秒内实现线路故障快速检测，准确分责；GPON 统一平台，ODN网络一经部署，可支持网络平滑演进，无需二次布线。

基于GPON技术未来的发展前景广阔，POL无源光网在智慧园区的信息传输中将发挥越来越重要的不可替代的作用。

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作者简介：邓声嘹（1988.07）男，江西赣州人；汉族；大学本科；技术员；研究方向：智能化系统 POL网络应用；广东省建筑设计研究院。

（作者单位：广东省建筑设计研究院）