PON技术在平安城市建设中的应用

2021-07-12张可兴

探索科学(学术版) 2021年4期

张可兴

中国电信股份有限公司黄冈分公司湖北黄冈 438000

一、PON技术在平安城市建设中的应用

1.技术应用需求。近年来,随着科技水平的不断提高,FTTH通信技术得到快速发展,成为现代化城市建设中的一项关键性技术,其具有电磁环境适应性强、传输容量大、维护成本低廉和传输距离长等优势,可以为用户提供更为优质的通信服务。与此同时,PON作为一种典型的无源光纤网络,在光配线网中不含任何电子器件与电子电源,由光分路器等无源器件组成,对PON技术与FTTH等通信技术的组合应用,可以进一步改善城市光网建设质量与通信服务质量。例如,PON作为一种纯介质网络,可以避免通信质量受到外部设备电磁干扰和雷电影响,大幅降低线路与外部设备的故障率,并具有设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优势。例如,组合应用PON技术与以太网,将GPON技术作为以太网EEEE082.3通信协议的扩充,以此来延长实际通信距离,提供上下对称的2.15Gbit/S带宽,切实满足城市点对点通信需求。

此外,从组网层面来看,与其它通信技术相比,GPON本质上属于点到多通信模式,并未对通信硬件设备性能与种类提出较高要求,组网工作较为简单,可以将建网成本与线路铺设成本控制在较低程度,极为适宜建设平安城市。以我国黄冈市为例,以10GEPON+FTTB网络来代替传统的FTTH/O、LAN组网方式,并将此次创新广泛应用于宾馆、医院、酒店等高带宽密集需求类型的业务场景中,做到了对网络质量与客户感知的全方面改善,充分体现了网络智能化优势,在市场上形成了良好的效应。

2.组网方案。为充分发挥PON技术优势,切实满足通信系统的高可靠性、稳定性与高带宽需求。因此,在制定组网方案时,首先,在通信系统的中心控制站内配置OLT设备,将其视作为系统的网络通信节点,直接将OLT设备与系统平台进行连接。其次,根据系统结构形式与使用需求,在适当位置设置光分路器,通过光纤将光分路器合终端设备连接,如此,在系统运行期间,光分路器可以将通信信号均匀分配各用户,凭借装置损耗对光波长不敏感的特性,来满足不同波长的通信传输需要。再次,在通信系统内设若若干数量的监测点,将光分路器在汇接箱等部位进行安装,在系统运行期间,持续对各处光分路器的实时运行状态进行监测。最后,在系统内批量化安装光网络单元作为终端设备,根据用户场所内的视频监控点密度来选择连接方式,如连接光网络单元设备与视频监控设备。

在采取这一组网方案的前提下,在系统运行过程中,所配置终端设备将通过传感器与摄像头等装置,持续对用户场所内的视频信号加以采集,将所采集信号经过压缩处理后,以单播或多播形式上传,上传信号经过GPON网络发送至后台管理系统,并将所接收的平台控制信号转发至RS485与RS232,实现对底层设备的远程控制。

3.分光拓扑。在应用PON技术开展监控系统组网工作时,首先,综合分析光缆管线布置情况等因素,合理选择光分路器的数量与具体分布位置,将分光级数控制在3级及以内,在ODF架和接线箱等部位中安装光分路器,确保将光缆延伸至各处监控点,与光网络单元设备连接。其次,为满足通信系统后期的结构与业务扩展需求,在系统建网期间,在满足现阶段通信需求的前提下,在各处光分路器上额外设置一定数量的多余端口。最后,将分光网络分为光缆、辅助设施、配线设备与无源器件等部分,使用光纤配线架来敷设光缆光纤,在传输设备与光缆网络中提供接入点,使用光纤分路器来连接光网络分支单元与光纤路中段。

4.IP地址规划原则。在规划IP地址时,应遵循实际出发原则,根据实际的通信业务需求和系统覆盖情况,合理规划IP地址,要求设备管理接口独立于VLAN与IP网段之外。例如,将系统监控区域划分情况作为IP地址的规划依据,采取动态IP地址分配方式,连续性分配IP地址,这将起到节省IP资源、保障网络数据传输安全、有利于路由聚合控制等多重作用。

二、PON技术在平安城市建设中的应用实例

在黄冈市平安城市建设期间,为切实满足城市管理需求,全面推进智慧医疗项目,实现人民群众和医务人员及医疗机构间的远程互动,在黄冈市人民医院智慧医疗项目中,在医院全部病房和零散需求点内共开设322处业务点,最初,选择采取FTTH模式或是交换机开通模式,但这两种模式都存在应用局限性。例如,在FTTH模式下,虽然可以将各处业务点带宽稳定控制在50M以上,但为改善业务质量,需要设置多个PON口,单个PON口最多可开通20个业务点,PON口总数量过多,致使项目造价成本居高不下。而在采取交换机开通方式时,虽然可以节省大量的光缆资源,但却会占用核心网10GE端口,难以实现网络收敛目的。

针对以上问题,最终,选择采用10GPON网络模式,升级现有网络设备OLT,终端采用10GFTTB,PON口通道为10G带宽。如此,在仅配置两个PON端口的前提下,即可充分满足黄冈市人民医院全部病房连同零散需求点的通信需求,并将各病房与业务需求点的带宽稳定保持在50M以上,具备直接开展亮画高带宽生态业务的条件,取得了可即时扩展后期生态业务、集中网络节点、减少FTTH终端使用成本、降低主干配线光缆成本等显著成果。