基于10G EPON+FTTH的高校校园网建设方案

蒋栋

摘要：该文针对传统校园网在现阶段遇到的问题，通过对现有校园网遇到的瓶颈及10GEPON网络的优点进行分析。针对高校业务的实际需求，提出将10GEPON+FTTH的校园网建设方案引入到校园网中，目的是提高校园网带宽及可靠性，为智慧校园发展提供可靠的基础网络保障。

关键词：10GEPON;FTTH;校园网

中图分类号：TP311      文献标识码：A     文章编号：1009-3044（2018）35-0049-02

随着智慧校园的发展，网络教学、在线课程等现代教学方式开始引入到高等学校的日常教学中，为了教学需要，数字化监控、WLAN、数字广播、多媒体讲台等设施设备在教室内普及。因此，校园网尤其是教学区校园网对于带宽及通讯质量提出了更高的要求。

1 传统校园网与10GEPON方案的比较

传统的校园网基本都是有源网络（AON），基本都是三层结构：部署在中心机房的核心交换机、部署在各办公楼或者教学楼的汇聚交换机以及部署在各楼层的计入交换机组成，这种方式的网络在高校中大规模使用。但随着智慧校园的发展，现有的校园网越来越无法满足高校各业务系统的需求，也无法满足师生对于带宽及网络质量的要求。

传统校园网的主要缺点有以下几个方面：

1） 可靠性不高

由于传统校园网是有源网络，从中心机房到用户端需要经过一个或多个有源的接入点（如汇聚交换机等），而这些有源的接入点同时也是可能引起网络问题的故障点。

2） 带宽提升困难

在传统校园网中，从接入交换机到房间一般是超五类或六类双绞线，带宽在100Mbps或1000Mbps。如需要更高带宽，则需要更换线缆及一系列网络设备，成本高。

3） 建设成本高

传统校园网中，需要用户购置核心交换机、汇聚交换机、接入交换机等网络设备，由于设备多，价格也相对高昂。

考虑到现有校园网的一系列缺点，本文考虑将运营商已经成熟运用的10GEPON+FTTH方案引入校园网中，10GEPON+FTTH方案能够很好地解决传统校园网遇到的一系列问题。

1） 可靠性高

PON网络是无源光网络。在PON网络中，只有局端的OLT设备和用户端的ONU设备是有源的。在OLT与ONU之间的光网络（包括光缆、分光器等）都是无源的，可靠性高。

2） 带宽高，带宽调整方便

10GEPON网络的传输速率能够达到10Gbps，其传输速率主要分对称和非对称两种模式。在对称模式下，上下行速率均为10Gbps;在非对称模式下，下行速率为10Gbps，上行速率为1Gbps。由于采用FTTH的方式，光线直接到房间，每个房间的带宽可根据需求，由分光器灵活调整。

3） 升级方便，建设成本低

PON网络在升级时，只需升级用户端的ONU及局端的OLT即可，无中间设备的升级，成本更低。同时、现阶段光缆的价格远远低于铜缆的价格，建设成本低。

4） 三是易于管理维护

10G EPON能够通过OLT，利用网关软件对ONU进行统一配置和管理，降低了运维人员的工作量，提高了运维效率。

2 方案设计

由于10GEPON的一系列特点，在进行方案设计时，采用10G EPON+FTTH的方式，光纤直接敷设到教室室内，连接光网络单元（ONU），FTTH的显著技术特点是不但能提供更大的带宽，而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电的要求，简化了维护和安装。

由于10GEPON网络带宽高，传输方式透明。可承载多种业务，在校园网中，可承载多种业务。

在办公区，10GEPON网络主要承载有线上网业务、无线上网业务、IP电话业务等。在教学区，主要承载无线上網业务、教室内监控业务、IPTV业务、数字广播业务。有线网络业务。在宿舍区，主要承载有线上网、无线上网及语音电话业务。在高校其他公共区域，主要承载监控业务、无线业务、数字广播业务等。

采用10G EPON+FTTH组网示意图如图1。

本方案采用10G EPON+FTTH的方式，实现光纤到教室。具体配置为：OLT设备布置在学校的中心机房，上联口连接中心机房的BRAS。OLT的下联口通过楼宇间主干光纤，连接各教学楼内的光分路器，分光后连接到教室内的ODN。考虑到施工的灵活性、光信号的衰减及以后的升级，本方案采用一级分光的设计方式，10Gbps到楼层，通过ODN采用1：4分光的方式进入教室，确保每间教室有2.5Gbps以上带宽来承载业务。ONU设备布置在房间内的设备箱内，通过GE/FE口连接下行业务。

本方案中，BRAS以下的设备都使用两层设备，采用VLAN和QINQ的方式实现用户和业务隔离，保证校园网网络安全及业务的稳定运行。

3 总结

本文通过需求分析及方案论证，确定了10G EPON+FTTH的校园网实施方案。在借鉴运营商的成功经验的基础上，结合自身需求，对校园网10G EPON部分的主要设备进行选型。通过ODN的设计及建设，将校园网无源化。为校园网建设提供了更多可能性。

参考文献：

[1] 黄卫.三网融合光纤到户方案[J].内江科技，2012（1）.

[2] 熊念，刘伟平，陈舜儿，等. 10G EPON技术的研究与应用[J]. 光通信技术，2008，32（12）：21-24.

[通联编辑：梁书]