基于10G EPON+FTTH的高校校園網(wǎng)建設(shè)方案

蔣棟

摘要：該文針對(duì)傳統(tǒng)校園網(wǎng)在現(xiàn)階段遇到的問題，通過對(duì)現(xiàn)有校園網(wǎng)遇到的瓶頸及10GEPON網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析。針對(duì)高校業(yè)務(wù)的實(shí)際需求，提出將10GEPON+FTTH的校園網(wǎng)建設(shè)方案引入到校園網(wǎng)中，目的是提高校園網(wǎng)帶寬及可靠性，為智慧校園發(fā)展提供可靠的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)保障。

關(guān)鍵詞：10GEPON;FTTH;校園網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號(hào)：1009-3044（2018）35-0049-02

隨著智慧校園的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、在線課程等現(xiàn)代教學(xué)方式開始引入到高等學(xué)校的日常教學(xué)中，為了教學(xué)需要，數(shù)字化監(jiān)控、WLAN、數(shù)字廣播、多媒體講臺(tái)等設(shè)施設(shè)備在教室內(nèi)普及。因此，校園網(wǎng)尤其是教學(xué)區(qū)校園網(wǎng)對(duì)于帶寬及通訊質(zhì)量提出了更高的要求。

1 傳統(tǒng)校園網(wǎng)與10GEPON方案的比較

傳統(tǒng)的校園網(wǎng)基本都是有源網(wǎng)絡(luò)（AON），基本都是三層結(jié)構(gòu)：部署在中心機(jī)房的核心交換機(jī)、部署在各辦公樓或者教學(xué)樓的匯聚交換機(jī)以及部署在各樓層的計(jì)入交換機(jī)組成，這種方式的網(wǎng)絡(luò)在高校中大規(guī)模使用。但隨著智慧校園的發(fā)展，現(xiàn)有的校園網(wǎng)越來越無法滿足高校各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求，也無法滿足師生對(duì)于帶寬及網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的要求。

傳統(tǒng)校園網(wǎng)的主要缺點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：

1） 可靠性不高

由于傳統(tǒng)校園網(wǎng)是有源網(wǎng)絡(luò)，從中心機(jī)房到用戶端需要經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)有源的接入點(diǎn)（如匯聚交換機(jī)等），而這些有源的接入點(diǎn)同時(shí)也是可能引起網(wǎng)絡(luò)問題的故障點(diǎn)。

2） 帶寬提升困難

在傳統(tǒng)校園網(wǎng)中，從接入交換機(jī)到房間一般是超五類或六類雙絞線，帶寬在100Mbps或1000Mbps。如需要更高帶寬，則需要更換線纜及一系列網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，成本高。

3） 建設(shè)成本高

傳統(tǒng)校園網(wǎng)中，需要用戶購置核心交換機(jī)、匯聚交換機(jī)、接入交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，由于設(shè)備多，價(jià)格也相對(duì)高昂。

考慮到現(xiàn)有校園網(wǎng)的一系列缺點(diǎn)，本文考慮將運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)成熟運(yùn)用的10GEPON+FTTH方案引入校園網(wǎng)中，10GEPON+FTTH方案能夠很好地解決傳統(tǒng)校園網(wǎng)遇到的一系列問題。

1） 可靠性高

PON網(wǎng)絡(luò)是無源光網(wǎng)絡(luò)。在PON網(wǎng)絡(luò)中，只有局端的OLT設(shè)備和用戶端的ONU設(shè)備是有源的。在OLT與ONU之間的光網(wǎng)絡(luò)（包括光纜、分光器等）都是無源的，可靠性高。

2） 帶寬高，帶寬調(diào)整方便

10GEPON網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率能夠達(dá)到10Gbps，其傳輸速率主要分對(duì)稱和非對(duì)稱兩種模式。在對(duì)稱模式下，上下行速率均為10Gbps;在非對(duì)稱模式下，下行速率為10Gbps，上行速率為1Gbps。由于采用FTTH的方式，光線直接到房間，每個(gè)房間的帶寬可根據(jù)需求，由分光器靈活調(diào)整。

3） 升級(jí)方便，建設(shè)成本低

PON網(wǎng)絡(luò)在升級(jí)時(shí)，只需升級(jí)用戶端的ONU及局端的OLT即可，無中間設(shè)備的升級(jí)，成本更低。同時(shí)、現(xiàn)階段光纜的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于銅纜的價(jià)格，建設(shè)成本低。

4） 三是易于管理維護(hù)

10G EPON能夠通過OLT，利用網(wǎng)關(guān)軟件對(duì)ONU進(jìn)行統(tǒng)一配置和管理，降低了運(yùn)維人員的工作量，提高了運(yùn)維效率。

2 方案設(shè)計(jì)

由于10GEPON的一系列特點(diǎn)，在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，采用10G EPON+FTTH的方式，光纖直接敷設(shè)到教室室內(nèi)，連接光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU），F(xiàn)TTH的顯著技術(shù)特點(diǎn)是不但能提供更大的帶寬，而且增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)格式、速率、波長(zhǎng)和協(xié)議的透明性，放寬了對(duì)環(huán)境條件和供電的要求，簡(jiǎn)化了維護(hù)和安裝。

由于10GEPON網(wǎng)絡(luò)帶寬高，傳輸方式透明。可承載多種業(yè)務(wù)，在校園網(wǎng)中，可承載多種業(yè)務(wù)。

在辦公區(qū)，10GEPON網(wǎng)絡(luò)主要承載有線上網(wǎng)業(yè)務(wù)、無線上網(wǎng)業(yè)務(wù)、IP電話業(yè)務(wù)等。在教學(xué)區(qū)，主要承載無線上網(wǎng)業(yè)務(wù)、教室內(nèi)監(jiān)控業(yè)務(wù)、IPTV業(yè)務(wù)、數(shù)字廣播業(yè)務(wù)。有線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。在宿舍區(qū)，主要承載有線上網(wǎng)、無線上網(wǎng)及語音電話業(yè)務(wù)。在高校其他公共區(qū)域，主要承載監(jiān)控業(yè)務(wù)、無線業(yè)務(wù)、數(shù)字廣播業(yè)務(wù)等。

采用10G EPON+FTTH組網(wǎng)示意圖如圖1。

本方案采用10G EPON+FTTH的方式，實(shí)現(xiàn)光纖到教室。具體配置為：OLT設(shè)備布置在學(xué)校的中心機(jī)房，上聯(lián)口連接中心機(jī)房的BRAS。OLT的下聯(lián)口通過樓宇間主干光纖，連接各教學(xué)樓內(nèi)的光分路器，分光后連接到教室內(nèi)的ODN?？紤]到施工的靈活性、光信號(hào)的衰減及以后的升級(jí)，本方案采用一級(jí)分光的設(shè)計(jì)方式，10Gbps到樓層，通過ODN采用1：4分光的方式進(jìn)入教室，確保每間教室有2.5Gbps以上帶寬來承載業(yè)務(wù)。ONU設(shè)備布置在房間內(nèi)的設(shè)備箱內(nèi)，通過GE/FE口連接下行業(yè)務(wù)。

本方案中，BRAS以下的設(shè)備都使用兩層設(shè)備，采用VLAN和QINQ的方式實(shí)現(xiàn)用戶和業(yè)務(wù)隔離，保證校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全及業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 總結(jié)

本文通過需求分析及方案論證，確定了10G EPON+FTTH的校園網(wǎng)實(shí)施方案。在借鑒運(yùn)營(yíng)商的成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身需求，對(duì)校園網(wǎng)10G EPON部分的主要設(shè)備進(jìn)行選型。通過ODN的設(shè)計(jì)及建設(shè)，將校園網(wǎng)無源化。為校園網(wǎng)建設(shè)提供了更多可能性。

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