背景介紹

1、園區網現狀

由于上一代園區網建成迄今已近20年，原有橋架老化嚴重、線路混亂、故障頻發、信息點不足等問題日益凸顯，不僅使得網絡工程師們疲于奔命，也嚴重制約了信息化發展，下一代園區網的建設迫在眉睫。

02

全光網絡介紹

1、全光網絡實現方式

（1）點對點方式（圖2中的①）：從網絡設備到用戶終端之間采用點到點的光通信方式，該方式需要光纖資源多、光模塊多，成本高，用戶分布密集時，對走線空間要求高，布線工作量大。

（2）有源光網絡方式（圖2中的②）：接入設備拉近到用戶側，但接入設備為有源設備，該方式較點到點網絡所需要光纖資源少、工程部署難度低，但有源設備的部署涉及機房空間和供電問題且維護成本高。

（3）無源光網絡方式（圖2中的③）：規避了方式二接入設備機房空間、供電及維護等問題，部署與維護綜合成本最低。

2、拓撲對比

左一為傳統以太網，中間為點到多點有源光網絡，右一為點到多點無源光網絡。通過對比三者可以發現，有源光網絡是在傳統以太網的基礎上，通過光纖入室/到桌面，將接入交換機盡量部署到用戶附近，減少銅纜的大量使用；而無源光網絡使用OLT作為匯聚層，ONU作為接入層，就近部署在用戶側同樣減少了銅纜的使用量。

3、無源光網絡制式

PON技術的概念于上世紀90年代初提出，可分為用非同步傳輸模式（ATM）進行分組通信的APON技術、用于寬帶接入的BPON技術、基于以太網（Ethernet）分組傳送的EPON技術以及兼顧ATM/Ethernet/TDM綜合化的GPON技術等。

下表列舉了在POL中常用的PON技術，目前GPON技術應用最為廣泛，10G GPON對稱技術也逐漸成為主流。

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光網絡對比分析

1、建設階段優勢分析（優勢項標紅）

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園區網絡建設方案分享

經過前期的深入調研和專家論證，本項目決定采用無源光網絡對現有園區網進行整體改造，改造范圍包括東西兩個園區區的23棟樓宇，涉及建筑面積超過25萬平米。本項目同時使用了兩個品牌的6臺OLT設備，各型ONU近4500個，分光器400多個，新增信息點近23000個。

1、可靠性設計

本項目對園區網的可靠性進行了充分考慮，采用Type C雙歸屬方案保護門急診診室、藥房、醫技、收費處等重點區域，采用Type B雙歸屬方案保護病房、辦公等其他區域。

傳統以太網高可用方案

上傳統以太網高可用方案，弱電間內的接入交換機雙鏈路上聯到不同數據中心的匯聚設備，敷設銅纜至房間內的信息點。這種方案的風險在于一旦接入交換機故障，則其下聯的信息點業務全部中斷；另外，接入交換機到信息點之間的銅纜存在單點故障，需要預留備用信息點，否則一旦故障只能緊急搶修銅纜。

無源光網絡Type B雙歸屬高可用方案

上圖為無源光網絡Type B雙歸屬高可用方案，分光器雙鏈路上聯到不同數據中心的OLT設備，敷設光纜至房間內的ONU設備。這種方案的風險在于一旦分光器故障，則其下聯的ONU業務全部中斷；其次，分光器到ONU之間的光纜存在單點故障，需要預留備用光信息點或備用光纜芯數，否則一旦故障只能緊急搶修光纜；第三，單個ONU故障會影響其下聯的幾臺設備。由于分光器是無源光學器件，故障率極低，可以認為這種方案的可靠性與傳統以太網高可用方案相近。

無源光網絡Type C雙歸屬高可用方案

上圖為無源光網絡Type C雙歸屬高可用方案，ONU雙鏈路上聯到兩個不同的分光器，兩個分光器分別上聯到不同數據中心的OLT設備。這種方案避免了整個鏈路上的單點故障，殘余風險是ONU故障會影響其下聯的幾臺設備，可以說這種方案的可靠性遠遠高于傳統以太網高可用方案，更適合在重點區域使用。

2、帶寬設計

無源光網絡的帶寬設計，主要從兩個方面考慮：一是設備規格，OLT板卡和ONU選擇GPON還是10G GPON；二是OLT單個PON口下掛ONU的數量，也即分光比的選擇。

現有網絡大量使用千兆接入交換機，采用主備方式進行雙千兆上聯，平均每信息點帶寬僅為20M；經過抽樣測試，現有計算機千兆網卡僅有5%能運行在千兆模式，甚至有2%只能運行在十兆模式，其余均運行在百兆模式；對醫院醫生工作站、護士工作站、影像工作站等進行網絡流量回溯分析，發現醫生工作站、護士工作站的網絡帶寬需求在5M~10M之間，影像工作站的網絡帶寬需求在50M~75M之間。

綜合考慮現狀、需求、設備PON口數量、成本等因素（因園區范圍不大，光衰因素可以忽略），本項目最終選擇了以1:16分光為主（用于4/8口ONU），1:4分光為輔（用于24口機架式ONU），以GPON為主，10G GPON為輔（用于影像中心、放射科等）的方案。經過統計，本項目的實際分光比為1:12，據此計算，每個GPON制式ONU平均帶寬為下行213M，上行85M，每個10G GPON制式ONU平均帶寬為雙向853M。考慮到無源光網絡采用了動態帶寬分配技術，且園區內入網設備數量有限，項目建成后用戶的入網體驗可以得到較大提升。

3、部署方式

無源光網絡有多種部署方式，主要包括光纖到樓宇（FTTB）、光纖到房間（FTTR）、光纖到桌面（FTTD）等，下表對幾種部署方式進行了比較。