1.概述 

1.1項(xiàng)目需求分析

    小區(qū)智能化綜合網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)的首要任務(wù)是針對智能化社區(qū)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)、光線到戶、信息化、智能化社區(qū)平臺。本次綜合網(wǎng)絡(luò)平臺由安保系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)組成。安保系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)邏輯隔離，每系統(tǒng)每業(yè)務(wù)通過VLAN完成業(yè)務(wù)的隔離。

    該綜合網(wǎng)絡(luò)平臺作為小區(qū)智能化社區(qū)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，主要支撐安保系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)營。安保系統(tǒng)，主要運(yùn)行監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)、可視對講門禁系統(tǒng)和周界報(bào)警系統(tǒng)。通信系統(tǒng)主要承載語音、寬帶和有線電視的接入網(wǎng)絡(luò)。物業(yè)管理系統(tǒng)涵蓋了停車場管理、背景音樂管理、智能家居系列和小區(qū)綜合信息發(fā)布平臺。

    小區(qū)智能化綜合網(wǎng)絡(luò)平臺在縱向上能夠?qū)崿F(xiàn)與寬帶出口外網(wǎng)、運(yùn)營商語音、電視接口的互通，在橫向上能實(shí)現(xiàn)小區(qū)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(wěn)定性，應(yīng)具備可伸縮、可管理、可擴(kuò)展的能力，以應(yīng)對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的快速增長，滿足網(wǎng)絡(luò)平臺未來平滑升級的需求。

1.2 規(guī)劃建設(shè)目標(biāo)

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

    該園區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)平臺建立后，實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)所有通信傳輸信息全部以光傳輸為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)信息化、智能化傳輸路由優(yōu)化，投資優(yōu)化、性能優(yōu)良、擴(kuò)展簡便、應(yīng)用簡便。網(wǎng)絡(luò)平臺既要滿足互聯(lián)互通，又要保證各大系統(tǒng)相對獨(dú)立性和正常運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)向入駐社區(qū)的所有用戶提供高速通達(dá)、業(yè)務(wù)專用、安全可靠、方便使用的通信網(wǎng)絡(luò)。

    本方案總體本著先進(jìn)性、現(xiàn)實(shí)性和經(jīng)濟(jì)性相統(tǒng)一的原則進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，使網(wǎng)絡(luò)具有高性能、高可靠性、高安全性、高可擴(kuò)展性、標(biāo)準(zhǔn)化和易管理的特點(diǎn)，能靈活地根據(jù)用戶的需求提供不同網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的服務(wù)保證，為小區(qū)智能化相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的、優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施平臺。

2.總體設(shè)計(jì)原則

根據(jù)小區(qū)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(shè)計(jì)基礎(chǔ)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(yùn)行。

高性能：具有較高的傳輸帶寬，并在高負(fù)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(jù)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(bào)文分類。

安全性：具有保證系統(tǒng)安全，防止系統(tǒng)被人為破壞的能力。支持AAA認(rèn)證、ACL、VPN、NAT、路由驗(yàn)證、CHAP、PAP、CA、MD5、DES、3DES、日志等安全功能。

擴(kuò)展性：易于增加新設(shè)備、新用戶，易于和各種公用網(wǎng)絡(luò)連接，隨系統(tǒng)應(yīng)用的逐步成熟不斷延伸和擴(kuò)充，充分保護(hù)現(xiàn)有投資。

開放性：符合開放性規(guī)范，方便接入不同廠商的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。

標(biāo)準(zhǔn)化：各種協(xié)議和接口符合國際標(biāo)準(zhǔn)（IEEE、IETF等）。

實(shí)用性：具有良好的性能價(jià)格比，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，設(shè)計(jì)方案和設(shè)備選型應(yīng)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(tǒng)必須是一個(gè)易管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，本方案中通過配置網(wǎng)管系統(tǒng)軟件對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施高效的管理。

易維護(hù)：全程無源光網(wǎng)絡(luò)，易維護(hù)。

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（無源光網(wǎng)絡(luò)）是指（光配線網(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）等無源器件組成，不需要貴重的有源電子設(shè)備。一個(gè)無源光網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)安裝于中心控制站的光線路終端（OLT），以及一批配套的安裝于用戶場所的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）。在OLT與ONU之間的光配線網(wǎng)（ODN）包含了光纖以及無源分光器或者耦合器。

    PON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由中心局的光線路終端(OLT:Optical Line Terminal)、包含無源光器件的光分配網(wǎng)(ODN: Optical Distribution Network)、用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元/光網(wǎng)絡(luò)終端(ONU/ONT Optical Network Unit / Optical Network Terminal)組成，其區(qū)別為ONU直接位于用戶端，而ONU與用戶之間還有其它網(wǎng)絡(luò)，如以太網(wǎng)以及網(wǎng)元管理系統(tǒng)(EMS)組成，通常采用點(diǎn)到多點(diǎn)的樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在下行方向，IP數(shù)據(jù)、語音、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ODN中的1：N無源光分配器分配到PON上的所有ONU單元。在上行方向，來自各個(gè)ONU的多種業(yè)務(wù)信息互不干擾地通過ODN中的1：N無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，類似于點(diǎn)到點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。

    目前主流的應(yīng)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(yīng)用于FTTB場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(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用（TDM），承載在下行波長上（一般采用1490nm），連續(xù)的光信號廣播到每個(gè)ONU上，ONU根據(jù)一定的標(biāo)識，選取自己所需的數(shù)據(jù)。上行方向，OLT通過多點(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)間長度的數(shù)據(jù)，這就是時(shí)分多址接入（TDMA）協(xié)議。通過TMDA，使多個(gè)ONU能夠共享上行波長（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(biāo)參見下表：

    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使用擾碼作為線路碼，至改變碼，不增加碼，所以沒有帶寬損失；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(dá)2.5G，F(xiàn)TTH網(wǎng)絡(luò)中每PON口最大覆蓋64/128戶，平均每戶帶寬可高達(dá)40M/20M，滿足寬帶業(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(tǒng)，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(jī)制更靈活，保護(hù)倒換和維護(hù)管理等標(biāo)準(zhǔn)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(jié)，解決了APON中ATM信元帶來的承載IP業(yè)務(wù)效率低的弊??；而以太網(wǎng)MAC幀中凈負(fù)荷區(qū)的范圍僅為46~1500個(gè)字節(jié)，因此GPON對于IP業(yè)務(wù)的承載能力是相當(dāng)強(qiáng)的。

    4、更全面的OAM標(biāo)準(zhǔn)：EPON在OAM標(biāo)準(zhǔn)方面定義了遠(yuǎn)端故障指示、遠(yuǎn)端環(huán)回控制和鏈路監(jiān)測等基本功能，對于其他高級的OAM功能，則定義了豐富的廠商擴(kuò)展機(jī)制，讓廠商在具體的設(shè)備中自主增加各種OAM功能。GPON的OAM包括帶寬授權(quán)分配、DBA、鏈路監(jiān)視、保護(hù)倒換、密鑰交換及各種警告功能，從標(biāo)準(zhǔn)上看，GPON標(biāo)準(zhǔn)定義的OAM信息比EPON的豐富。

    5、更強(qiáng)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(jié)構(gòu)能對TDM語音業(yè)務(wù)提供直接支持，無論是低速的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(zhí)行語音業(yè)務(wù)的時(shí)延及抖動。

    6、運(yùn)行、管理、維護(hù)和指配功能強(qiáng)大：GPON借鑒APON中PLOAM信元的概念，實(shí)現(xiàn)全面的運(yùn)行維護(hù)管理功能，使GPON作為帶寬綜合接入的解決方案可運(yùn)營性更好。

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

3.2綜合網(wǎng)絡(luò)平臺光纖接入網(wǎng)方案

3.2.1小區(qū)社區(qū)簡介

    小區(qū)社區(qū)占地面積約9萬平方米，由160戶住宅、312戶酒店式公寓和24戶別墅構(gòu)成，共計(jì)496戶住宅用戶。小區(qū)平面圖如下圖所示：