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干货分享:光纤到户及家庭无线控制网络方案设计
更新:2019-7-31 15:48:41 稿件:深圳安顺祥科技股份有限公司 调整大小:【

 

本设计采用基于以太网的无源光网络来构建光纤到户。其用户光网络单元与家庭无线控制网络连接,并采用数字家庭智能网关作为主控制器。

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电信网、广播电视网和网通互联网三网融合,多网融合关键技术在智能小区中的应用,使得光纤代替昂贵且繁杂的铜缆传输的趋势和技术、经济优势逐渐明显起来。经过多方咨询、调查研究,某高档苑区决定选用基于以太网的无源光网络(EPON)来构建光纤入户(FTTH)的方案设计。重点为住宅内部的智能化系统:

家庭信息通信系统,家庭安全防范系统,家庭电器机电设备自动控制系统,以及仪表计量集中收费管理系统的方案设计。

备注:EPON(以太网无源光网络),家中的电话线已经逐渐被光纤所取代。而EPON是一种实现光纤到户的重要技术。是基于以太网的PON技术。它采用点到多点结构、无源光纤传输,具有节省光纤资源、对网络协议透明的特点。FTTH是光纤直接到家庭的外语缩写,中文缩写为光纤到户。

一、苑区中心机房设备配置

  中心机房设备配置如图1所示:

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 1、光线路终端设备(OLT)

  由于光线路终端设备(OLT)作为信息源的三个局端三网融合尚需相当时间方能实现,故把支持三网合一、光纤到户的综合业务链接的局端设备OLT移入本中心机房,作为外网光纤线路接入的终端设备,并用光纤连接本机房中心交换机的SFP光纤口;同时也作为FTTH综合业务信号传输的起始点。OLT设备由多模块槽板组成,这也是EPON网络的通用做法。

  2、中心交换机

  选用华为3COM公司的QuidwayS3952P-E1型智能弹性以太网交换机[4]。它有4个千兆的SFP口用于上连OLT;其用户口可以为48个10/100Mbps的E口,也可以订制分为24个电口或24个光纤口,满足多种形式的组网需求。它非常适合作为灵活组网关注扩展性、可靠性、安全性和易管理性的办公用网、业务用网和小区局域网的汇聚层、接入层交换机。本交换机具有32Gbps的背板交换容量,支持所有端口线速转发。系统能提供4个GE口,有效的解决了在单台交换机上多条千兆链路上行,同时接入千兆服务器的需求;极大地节省了用户对设备的投资。

  S3952P-E1交换机具有PoE(Power over Ethernet)远程供电特性。可通过双绞线向下挂的PD设备:如IP电话、WiFi WLAN AP(无线局域网接入点)、Secuity-WiFiAP(安全鉴证控制WiFi热点接入)等,提供DC48V直流电源远程供电,提供完美的数据和语音融合解决方案;并具有丰富的QoS功能,支持WRED拥塞避免算法。

  3、服务器配置

  如上所述,S3952P-E1交换机有多条千兆链路可同时接入多台千兆服务器。本机房配置有:WEB服务器、E-MAIL服务器、阵列备份热切换DATA服务器、S-MANAGER网管服务器;若有可能也可选配DHCPAAA动态IP地址分配服务器以及SCTP流媒体传输服务器,用于LED屏幕及PC信息发布。

  4、各种收费管理、办公设备配置

  在中心交换机下联有:四表计费PC、物业管理收费PC、多台办公PC、可视对讲中心管理机、安防切换矩阵及DLP大屏等及其外围设备。此部分参考文献[2],不再赘述。

  5、光合波器单元OMU

  选用的是GX-PON-1310/1490/1550nm三波长波分复用WDM型。它是一种三端口的无源光网络单元,可将来自OLT的各类不同波长的多个光信号合并到一起,在一根光纤中进行双向传输。其一个端口连接CATV信号源,第二个端口连接OLT,第三个端口下接光分配网络单元。

  6、光分配网络单元ODN(无源光分路器)

  选用配置华为公司的智能型iODN系统[5]。它可以支持光纤连接关系信息的自动识别和数据收集,保证后台数据库中连接关系定位和数据录入的绝对正确性。还可以通过在PDA上运行可视化软件以及配线设备上的智能端口指示,实现光纤及端口自动化查找定位。iODN于2010年8月为英国电信、阿联酋电信、新加坡电信、卡塔尔电信等运营商所采用。

二、城域外网光纤接入

  由图1可见,用3条6芯单模光纤;分别从电信局、网通局、本地电视台的CATV引入本中心机房的OLT光线路终端设备,不再赘述。

三、苑区内FTTH(暂作为EPON的代称)光纤网络

  如图2、图3所示。去向各别墅、各组团的高层(多层)住宅的光纤,均由其主干光纤,通过干线管沟敷设,其光纤弯曲半径R>38mm,计量其他弱电线路也同沟不同管敷设。

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 1、FTTH的实现

  采用无源光网络EPON、点到多点的光分配网ODN及其最大光分路比为1:32路用户端光纤接入技术。它不易受雷击损坏及电磁辐射干扰。系统具有动态带宽分配模式:网络管理系统可连续监测所有家庭光网络终端ONU的状态,当一个缓冲区/队列开始填充时,就实时分配宽带,使用户端理论上可获得高达1Gbps位速率。EPON具有业务透明、支持多种业务应用的能力,是目前业界公认的最佳、最经济的方案。

 2、FTTH的传输方式与拓扑结构

  EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力,其中IP数据采用IEEE802.3以太网格式。下行采用分复用TDM广播方式,上行采用时分多址TDMA[6]方式。由网管系统动态地解决碰撞、队列缓冲,足以保证传输质量(QoS),理论上,上、下行均可获得Gbps的位速率;并可使其灵活组成树形、星形及总线型等拓扑结构。

 3、FTTH可实现的业务

  用户理论上可享用1000Mbps的三合一INTERNET接入,优质的CATV传送、IP电话、IPTV以及额外的TDM专线业务:音视频会议终端[6]。即在同一根光纤上可实现语音(TP)、数据(TD)、视频图像(TV)、A/V终端以至于远程专业培训和远程医疗等业务。这些业务最后依靠下述的用户终端来实现。

 4、FTTH的用户终端光网络单元ONU

  如图4、图5所示。

  设备选型为AN5006-05Ⅱ型远端机[3],用来链接用户,处理用户的各种业务数据,控制通信传输方式。

  1)、AN5006-05Ⅱ型用户光网络单元ONU的各种接口

  用户光网络单元ONU的各种接口在图4、图5中已标出。它具有明显的外延扩展性:PC口接多口HUB扩展、TV口可接多端分配器扩展。它具有高可靠性、能提供质量QoS保证、易于管理、可灵活扩容组网的特点;其工作模式可为全双工或半双工。各项性能指标均能满足ITU-T、IEEE相关国际标准和技术规范。

  2)、AN5006-05Ⅱ型设备的配置

  用一台PC机作为服务器,以串口接入ONU的CONSOLE(RJ45)口,进入超级终端软件对串口进行配置,对语音进行软交换配置和V5接口上联语音的配置,对语音进行处理变成IP包在FTTH光网中进行传输,本机IP配置、MGC(媒体网关控制器服务器IP配置)等等。应由厂家专业技术工程师进行配置、整定、调试。

  3)与家庭信息系统、家庭娱乐音影系统、家庭无线控制网络、家庭安全防范系统的连接见下节。

  四、别墅FTTH、WHCN家庭无线控制网络设计方案

  别墅FTTH、WHCN家庭无线控制网络设计方案如图6所示。

  为了节省篇幅,采用主要设备配置表方式,对系统所选用主要设备列出设备名称、型号规格、数量、功能描述、备注等栏目,这样更接近于设计文件格式。其中属于用户自备的设备未列入。


关于深圳安顺祥科技股份有限公司

 

深圳市安顺祥科技有限公司,“双高”技术企业(国家级高新技术企业、深圳高新技术企业),是中国领先的专业安防及智能化系统解决方案提供商之一。

 

公司成立于2007年,是一家安防、智慧家居及建筑智能化、建筑机电节能等系统(集产品、工程、运维)一站式综合服务提供商及股份制高新技术企业,并在设计、研发、生产、销售、施工及售后方面建立了完善的管理服务体系。公司总部位于深圳,在全国多个省市设有分支机构,大力发展智慧交通、智慧建筑、智慧节能、智慧家居等业务领域。

安顺祥科技秉承“泓志笃信、业精于新”的经营理念,融合智能化、信息化及机电工程三大领域技术能力,致力于为“平安智慧城市”用户打造“安全、顺利、祥和”的绿色科技安居环境,提供专业安防、智慧家居及智能化系统解决方案设计、建设施工及运维全生命周期服务。

自公司创立以来,安顺祥科技始终坚持打造高技术、高品质和最优质服务为核心竞争力,坚持走科技自主创新之路,产学研相结合,与中国科学院自动化所专门成立联合实验室,长期专注研发“智能语音”和“图像识别”等核心处理技术,并依托自主科研人员及多所全国重点高校的科研、人才和资源优势,安顺祥科技的研发实力得到不断加强并已掌握多项核心技术,目前已拥有十多项《发明专利》、四十多项《实用新型专利》及《计算机软件著作权》等。

安顺祥科技秉承“专业成就品质、品质铸造品牌”品牌理念,不断深入产品生产开发、完善和提高产品品质生产内控体系,已基本构成公司主营的三大完整产品产业链:“安防视频监控系统全系列产品”、“智慧家居全系列产品”、“楼宇对讲智能卡门禁控制系列产品”,产品普遍应用于“平安城市”、政府机关机构、企事业单位、教育金融单位、机场、大型住宅、酒店、商区、工业厂区等国内用户,并且产品远销欧洲、南北美洲、中亚、澳大利亚、新西兰、印尼、马来西亚、新加坡、日本、韩国等多个国家和地区。

公司运营管理上通过了ISO9001:2008质量管理体系认证,已取得住建部:《安全生产许可证》、《电子与智能化工程专业承包资质》、《建筑机电安装工程专业承包资质》、《城市及道路照明工程专业承包资质》、《广东省安全技术防范工程设计、施工、维修资质》、工信部《计算机信息系统集成资质》等行业相关专业资质。

安顺祥科技以人才为战略,注重人才的培养和发展,现有员工200多名。75%以上为技术型、管理型人才,78%以上具有大专、本科以上学历。40%以上为有职称人员。


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