校园网全光网络(POL)技术方案

一. 全光网络方案介绍

整体校园网按照点到多点星型三层拓扑结构，千兆接入、千兆骨干;光网络终端进入机房时，按照一教室或多功能室一终端的方式部署。学校所有业务系统都集中在数据中心机房进行统一管理。先进的技术解决方案，满足智能校园应用的需求，确保5年内不落后。

核心和访问设备被设计为活动的。汇聚层被设计成无源光网络。核心层采用OLT，接入层采用ONU，汇聚层采用无源ODN设备组网。

教室、机房、未来教室、图书馆等功能密集区域，采用光纤直接进入教室，支持PoE的24口大尺寸光网络终端覆盖校园网、电子类卡、投影设备、视听设备、视频监控、教学广播、录音广播系统的无线覆盖和接入要求。完全符合教育主管部门对使用教室信息点的要求;

普通功能室为中等密集，光纤直接进入各功能教室。支持POE的8口中规格光网络终端，满足办公、电话、无线覆盖、门禁、PC、校园无线接入等需求。

走廊、楼梯、操场、校园周边等室外区域为低密度区域，采用光纤到壁挂式机柜或弱电机柜，支持PoE的24口大尺寸光网络终端，实现视频监控、无线AP覆盖和校园无线接入。

学校的教学、办公、视频监控等业务系统统一在校园光网络中，各业务系统集中在学校数据中心机房管理。

安防系统包括摄像头、门禁、门禁在光网络中做网络隔离，控制和管理系统设置在校园安防中心;

可对网络进行控制，为中小学校配置不同规格的出口防火墙;

汇聚层采用单模光纤，室内光纤采用蝶形增强电缆。
网络架构图：

二. 方案选择论证

目前在学校网络建设中，有两种方案:传统的交换网方案和光网络方案。下面是两种方案的优缺点对比:

在教室场景中，比较了全光GPON接入方案和交换机光纤接入方案。
对比组网如下图所示：

根据上述组网方案，结合各方案的特点，得到以下两种方案的光纤到机房的对比表，以及交换机接入方案和全光GPON接入方案的优缺点。

三. 光网络的优点

平面层大大节省了中间交换机的主设备部署。采用全光网络，数据配置只需在OLT上，数据直接发送到ONU。ONU的形式多样，可以适应不同的场景，一根光纤多业务，集中管理，易于维护。

整个过程光纤化，无需光电转换操作，接线施工简单。

无源替代有源，“0”故障;

成本优势，全光网络组网简单，设备成本和线路成本远低于传统组网;

全光纤，安全性提升，数据不会被盗;

光纤代替铜线，无100M限制，无干扰，光电转换少，视频流不会滞后;

网络升级更快，只需本地OLT升级。

四. 网络升级

针对核心教室业务系统多、教学设备技术更新快、带宽需求增加等特点，为了保证教室业务现有带宽需求，为后续业务拓展预留空间，核心教室ONU设计为不使用分光计进行光的分裂，使用光纤通过OLT，使每个教室ONU只能享受2.5G带宽。
非核心教室的功能用房采用劈层方案。光谱仪部署在地板汇聚柜中。每台光谱仪的最大个数为8个ONU，最大并发数可以保证每台ONU的带宽不小于300M(由于网络流量突发，每台ONU的实际带宽大于计算结果)。
如果未来对带宽的需求更大，可以通过以下方式进行带宽扩展，足以满足智能校园的应用需求，并保证5年内不落后。
方案1。调整分光器下的ONU个数，增加分光器:
例如:原拆分机挂8个ONU，每个ONU分配的带宽为312.5m: ONU带宽/单位=2500/8= 312.5m;
当升级带宽为600M时，可以将分配器数量减少到4个，并将分配器数量增加一倍。ONU带宽/设置= 2500/4 = 625;
方案2。OLT设备与ONU直连，路上不拆分，满足特殊场景下大带宽业务接入需求，最大带宽接入容量可达2.5G。

方案3、通过更换OLT的PON板与ONU上行光模块，将接入层带宽从千兆升级至万兆：OLT的GPON板更换成10GPON板，ONU上行GPON光模块更换为10GPON光模块，这样的话可以将网络带宽平滑升级至10G在不改变布线系统的前提下。