1.概述 

1.1項目需求分析

    小區智能化綜合網(wǎng)絡(luò )平臺建設的首要任務(wù)是針對智能化社區突破性的采用全光通信傳輸技術(shù)，打造全光通信網(wǎng)絡(luò )、光線(xiàn)到戶(hù)、信息化、智能化社區平臺。本次綜合網(wǎng)絡(luò )平臺由安保系統、通信系統和物業(yè)管理系統組成。安保系統、通信系統和物業(yè)管理系統全部實(shí)現邏輯隔離，每系統每業(yè)務(wù)通過(guò)VLAN完成業(yè)務(wù)的隔離。

    該綜合網(wǎng)絡(luò )平臺作為小區智能化社區的基礎網(wǎng)絡(luò )，主要支撐安保系統、通信系統和物業(yè)管理系統的穩定運營(yíng)。安保系統，主要運行監控報警系統、可視對講門(mén)禁系統和周界報警系統。通信系統主要承載語(yǔ)音、寬帶和有線(xiàn)電視的接入網(wǎng)絡(luò )。物業(yè)管理系統涵蓋了停車(chē)場(chǎng)管理、背景音樂(lè )管理、智能家居系列和小區綜合信息發(fā)布平臺。

    小區智能化綜合網(wǎng)絡(luò )平臺在縱向上能夠實(shí)現與寬帶出口外網(wǎng)、運營(yíng)商語(yǔ)音、電視接口的互通，在橫向上能實(shí)現小區智能化的管理。該網(wǎng)絡(luò )平臺必須具備高度的可靠性和穩定性，應具備可伸縮、可管理、可擴展的能力，以應對業(yè)務(wù)數據的快速增長(cháng)，滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )平臺未來(lái)平滑升級的需求。

1.2 規劃建設目標

    本次小區智能化綜合網(wǎng)絡(luò )平臺建設目標是打造全光通信網(wǎng)絡(luò )、光纖到戶(hù)、信息化、智能化網(wǎng)絡(luò )。

    該園區通信網(wǎng)絡(luò )平臺建立后，實(shí)現建筑物內所有通信傳輸信息全部以光傳輸為基礎，實(shí)現信息化、智能化傳輸路由優(yōu)化，投資優(yōu)化、性能優(yōu)良、擴展簡(jiǎn)便、應用簡(jiǎn)便。網(wǎng)絡(luò )平臺既要滿(mǎn)足互聯(lián)互通，又要保證各大系統相對獨立性和正常運行，應當向入駐社區的所有用戶(hù)提供高速通達、業(yè)務(wù)專(zhuān)用、安全可靠、方便使用的通信網(wǎng)絡(luò )。

    本方案總體本著(zhù)先進(jìn)性、現實(shí)性和經(jīng)濟性相統一的原則進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )設計，使網(wǎng)絡(luò )具有高性能、高可靠性、高安全性、高可擴展性、標準化和易管理的特點(diǎn)，能靈活地根據用戶(hù)的需求提供不同網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)的服務(wù)保證，為小區智能化相關(guān)業(yè)務(wù)系統提供統一的、優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò )基礎設施平臺。

2.總體設計原則

根據小區智能化綜合網(wǎng)絡(luò )平臺需求及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展的趨勢，我們按以下原則設計基礎網(wǎng)絡(luò )平臺方案：

高可靠性：具有很高的容錯能力，具有抵御外界環(huán)境影響和人為操作失誤的能力，保證單點(diǎn)故障不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的正常運行。

高性能：具有較高的傳輸帶寬，并在高負荷情況下仍然具有較高的吞吐能力和效率，延遲低。

支持QoS：能根據業(yè)務(wù)的要求提供不同等級的服務(wù)并保證服務(wù)質(zhì)量，提供擁塞控制，報文分類(lèi)。

安全性：具有保證系統安全，防止系統被人為破壞的能力。支持AAA認證、ACL、VPN、NAT、路由驗證、CHAP、PAP、CA、MD5、DES、3DES、日志等安全功能。

擴展性：易于增加新設備、新用戶(hù)，易于和各種公用網(wǎng)絡(luò )連接，隨系統應用的逐步成熟不斷延伸和擴充，充分保護現有投資。

開(kāi)放性：符合開(kāi)放性規范，方便接入不同廠(chǎng)商的設備和網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品。

標準化：各種協(xié)議和接口符合國際標準（IEEE、IETF等）。

實(shí)用性：具有良好的性能價(jià)格比，經(jīng)濟實(shí)用，設計方案和設備選型應符合骨干網(wǎng)絡(luò )信息量大、信息流集中的特點(diǎn)。

易管理：一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò )系統必須是一個(gè)易管理的網(wǎng)絡(luò )系統，本方案中通過(guò)配置網(wǎng)管系統軟件對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )實(shí)施高效的管理。

易維護：全程無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )，易維護。

3.恒申光接入網(wǎng)技術(shù)方案

3.1光接入網(wǎng)技術(shù)的選擇

PON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )）是指（光配線(xiàn)網(wǎng)）中不含有任何電子器件及電子電源，ODN全部由光分路器（Splitter）等無(wú)源器件組成，不需要貴重的有源電子設備。一個(gè)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )包括一個(gè)安裝于中心控制站的光線(xiàn)路終端（OLT），以及一批配套的安裝于用戶(hù)場(chǎng)所的光網(wǎng)絡(luò )單元（ONU）。在OLT與ONU之間的光配線(xiàn)網(wǎng)（ODN）包含了光纖以及無(wú)源分光器或者耦合器。

    PON系統結構主要由中心局的光線(xiàn)路終端(OLT:Optical Line Terminal)、包含無(wú)源光器件的光分配網(wǎng)(ODN: Optical Distribution Network)、用戶(hù)端的光網(wǎng)絡(luò )單元/光網(wǎng)絡(luò )終端(ONU/ONT Optical Network Unit / Optical Network Terminal)組成，其區別為ONU直接位于用戶(hù)端，而ONU與用戶(hù)之間還有其它網(wǎng)絡(luò )，如以太網(wǎng)以及網(wǎng)元管理系統(EMS)組成，通常采用點(diǎn)到多點(diǎn)的樹(shù)型拓撲結構。在下行方向，IP數據、語(yǔ)音、視頻等多種業(yè)務(wù)由位于中心局的OLT，采用廣播方式，通過(guò)ODN中的1：N無(wú)源光分配器分配到PON上的所有ONU單元。在上行方向，來(lái)自各個(gè)ONU的多種業(yè)務(wù)信息互不干擾地通過(guò)ODN中的1：N無(wú)源光合路器耦合到同一根光纖，最終送到位于局端OLT接收端，類(lèi)似于點(diǎn)到點(diǎn)的結構。

    目前主流的應用于FTTH的PON技術(shù)為EPON技術(shù)和GPON技術(shù)，10G EPON技術(shù)主要應用于FTTB場(chǎng)景并且目前尚在試商用階段。EPON技術(shù)和GPON技術(shù)均屬于TDM-PON，TDM-PON的原理圖如下圖所示。

    下行方向，發(fā)送給各個(gè)ONU的數據進(jìn)行時(shí)分復用（TDM），承載在下行波長(cháng)上（一般采用1490nm），連續的光信號廣播到每個(gè)ONU上，ONU根據一定的標識，選取自己所需的數據。上行方向，OLT通過(guò)多點(diǎn)控制協(xié)議（MPCP）控制每個(gè)ONU在指定的時(shí)間起始點(diǎn)發(fā)送指定時(shí)間長(cháng)度的數據，這就是時(shí)分多址接入（TDMA）協(xié)議。通過(guò)TMDA，使多個(gè)ONU能夠共享上行波長(cháng)（一般為1310nm）的帶寬。

EPON和GPON是目前業(yè)界主流的FTTx技術(shù)，這兩種技術(shù)的主要技術(shù)指標參見(jiàn)下表：

    二者相比，GPON主要有以下技術(shù)優(yōu)勢：

    1、更高帶寬，更大分光比，更高光功率衰耗：EPON使用8B/10B編碼，本身就引入了20%的帶寬損失，1.25Gb/s的線(xiàn)路速率在處理協(xié)議本身之前就只有1Gb/s，GPON使用擾碼作為線(xiàn)路碼，至改變碼，不增加碼，所以沒(méi)有帶寬損失；因此GPON的帶寬利用率高于EPON，同時(shí)GPON每PON口下行帶寬可達2.5G，FTTH網(wǎng)絡(luò )中每PON口最大覆蓋64/128戶(hù)，平均每戶(hù)帶寬可高達40M/20M，滿(mǎn)足寬帶業(yè)務(wù)中短期要求。由于發(fā)射光功率和接收靈敏度的差異，使得GPON鏈路光功率衰耗比EPON高2dB。

    2、更高的QoS和時(shí)鐘同步能力：GPON是全同步系統，傳輸窄帶業(yè)務(wù)時(shí)延小，時(shí)鐘精度非常高，GPON的QoS帶寬分配機制更靈活，保護倒換和維護管理等標準定義清晰完善。 

    3、更高效的承載IP業(yè)務(wù)能力：GEM幀的凈荷去范圍為0~4095字節，解決了APON中ATM信元帶來(lái)的承載IP業(yè)務(wù)效率低的弊??；而以太網(wǎng)MAC幀中凈負荷區的范圍僅為46~1500個(gè)字節，因此GPON對于IP業(yè)務(wù)的承載能力是相當強的。

    4、更全面的OAM標準：EPON在OAM標準方面定義了遠端故障指示、遠端環(huán)回控制和鏈路監測等基本功能，對于其他高級的OAM功能，則定義了豐富的廠(chǎng)商擴展機制，讓廠(chǎng)商在具體的設備中自主增加各種OAM功能。GPON的OAM包括帶寬授權分配、DBA、鏈路監視、保護倒換、密鑰交換及各種警告功能，從標準上看，GPON標準定義的OAM信息比EPON的豐富。

    5、更強大的支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)能力：GPON所采用的125微秒周期的幀結構能對TDM語(yǔ)音業(yè)務(wù)提供直接支持，無(wú)論是低速的E1，還是高速的STM-1，都能以它們原有格式傳輸，這極大減少了執行語(yǔ)音業(yè)務(wù)的時(shí)延及抖動(dòng)。

    6、運行、管理、維護和指配功能強大：GPON借鑒APON中PLOAM信元的概念，實(shí)現全面的運行維護管理功能，使GPON作為帶寬綜合接入的解決方案可運營(yíng)性更好。

因此，我們建議采用GPON技術(shù)進(jìn)行本次小區智能化小區光纖到戶(hù)的建設。

3.2綜合網(wǎng)絡(luò )平臺光纖接入網(wǎng)方案

3.2.1小區社區簡(jiǎn)介

    小區社區占地面積約9萬(wàn)平方米，由160戶(hù)住宅、312戶(hù)酒店式公寓和24戶(hù)別墅構成，共計496戶(hù)住宅用戶(hù)。小區平面圖如下圖所示：