2022全光网园区技术应用白皮书.docx

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1、F5G全光园区技术应用白皮书Technical & Application White Paper for F5G All-Optical Campus CONTENTS目录第一章 全光园区背景和趋势分析11.1 缩略语21.2 术语41.3 全光园区背景51.4 园区网的趋势和挑战51.4.1 园区网络业务云化的趋势51.4.2 无线局域网等新业务的趋势61.4.3 网络简化运维的趋势7第二章 F5G 全光园区定义和技术优势92.1 F5G 全光园区定义102.1.1 F5G 定义102.1.2 F5G 全光园区定义112.2 F5G 全光园区与交换机园区的差异142.2.1 网络架构的差异

2、142.2.2 综合布线的差异162.2.3 差异总结172.3 F5G 全光园区的技术优势182.3.1 简架构的优势182.3.2 易演进的优势212.3.3 智运维的优势242.3.4 高可靠的优势252.4 F5G 全光网络技术选择272.4.1 GPON 的标准演进更好272.4.2 GPON 的产业链更健康282.4.3 GPON 的安全性更高292.4.4 GPON 的性能/可靠性更强302.5 F5G 全光网与全光以太网的区别332.5.1 F5G 全光网无源汇聚架构更优332.5.2 F5G 全光网可靠性更优342.6 F5G 全光园区与FTTH 的区别362.6.1 F5G

3、 全光园区安全性更好362.6.2 F5G 全光园区可靠性更高372.6.3 F5G 全光园区的带宽更高372.6.4 F5G 全光园区运维更简单382.6.5 F5G 全光园区的终端更多样39第三章 F5G 全光园区典型应用403.1 F5G 全光园区适用环境413.2 数字校园423.2.1 智慧教室433.2.2 智慧办公453.2.3 全光宿舍463.2.4 平安校园473.2.5 无线校园483.3 智慧医院493.3.1 医院内网513.3.2 医院外网533.3.3 医院安防网543.3.4 医疗城域专网563.4 智慧园区573.4.1 智慧办公583.4.2 全无线联接593

4、.5 智慧酒店613.5.1 酒店客房623.5.2 酒店办公与会议室633.5.3 酒店大堂&餐厅等公共区域653.5.4 酒店宴会厅663.6 智慧制造673.6.1 生产网693.6.2 视频安防监控网703.6.3 办公网713.7 金融723.7.1 银行营业大厅743.7.2 金融智慧园区753.8 智慧机场763.8.1 机场园区生产网络773.8.2 机场旅客Wi-Fi 网783.8.3 机场智慧助航灯803.8.4 机场周界入侵检测81第四章 F5G 全光园区典型案例834.1 南京航空航天大学844.2 青岛理工大学854.3 华中科技大学协和深圳医院864.4 山东大学齐

5、鲁医院874.5 遵义中医院884.6 华为松山湖溪村办公园区894.7 烽火科技园二期904.8 中海慧智大厦914.9 武汉安朴酒店924.10 东方日升全光光伏工厂934.11 桂林银行95第五章 F5G 全光园区产业现状与趋势975.1 F5G 全光园区产业链985.2 F5G 全光园区主要厂商分析985.2.1 华为技术有限公司995.2.2 上海诺基亚贝尔股份有限公司995.2.3 长飞光纤光缆股份有限公司1005.2.4 烽火通信科技股份有限公司1015.2.5 浙江一舟电子科技股份有限公司1015.2.6 江苏亨通光电股份有限公司1025.2.7 浙江光大通信设备有限公司102

6、5.3 F5G 全光园区市场规模与特征1025.4 F5G 全光园区产业政策支持1045.5 F5G 全光园区产业平台支撑1065.6 F5G 全光园区技术与应用驱动107第六章 F5G 全光园区未来展望110声明113第 一 章 全光园区背景和趋势分析F 5 G 全 光 园 区 技 术 应 用 白 皮 书1.1 缩略语AES：Advanced Encryption Standard，高级加密标准。AP：Access Point，接入点。AR：Augmented Reality，增强现实。AI：Artificial Intelligence，人工智能。AGV：Automated Guided

7、Vehicle，自动导引运输车。A-SMGCS：Advanced Surface Movement Guidance Control System，高级场面活动引导和控制系统。CATV：Community Antenna Television，有线电视网络。CCTV：Closed Circuit Television，闭路电视。CT：Computed Tomography，X 射线计算机体层摄影设备。DR：Digital Radiography，数字化摄影X 射线机。eFBB：enhanced fixed broadband，增强型固定宽带。eMDI：Enhanced Media Delive

8、ry Index，增强媒体传输质量指标。ETSI：European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准协会。EMR：Electronic Medical Record，电子病历系统。FFC：Full-fiber connection，全光联接。FIDS：Flight Information Display System，航班信息显示系统。GPON：Gigabit-capable Passive Optical Network，吉比特的无源光网络GRE：Guaranteed reliable experience，极致体验。HIS ：Hos

9、pital Information System，医院信息系统。HRP：Hospital Resource Planning System，医院资源规划系统。IP-PBX：IP Private branch exchange，IP 化的用户交换机。IPTV：Internet Protocol television，IP 电视。3IoT：Internet of Things，物联网。LIS：Lab Information System，实验室信息管理系统。MES：Manufacturing Execution System，制造执行系统。MRI：Magnetic Resonance Imagin

10、g，磁共振成像系统。MPCP：multi point control protocol，多点控制协议OLT：Optical Line Terminal，光线路终端。ODN：Optical Distribution Network，光分配网络。OMCI：Optical network terminal management and control interface，光网络终端管理控制接口。ONU：Optical Network Unit，光网络单元。OTN：Optical Transport Network，光传送网。P2MP：Point-to-multipoint，点到多点。PACS：Pic

11、ture Archiving and Communication System，医学影像存档与通讯系统。PET：Positron Emission Computed Tomography，正电子发射断层成像设备。PON：Passive Optical Network 无源光网络。POTS：Plain Old Telephone Service，模拟电话业务。PLOAM：Physical Layer OAM，物理层运行管理维护。SPECT：Single-Photon Emission Computed Tomography，单光子发射及X 射线计算机断层成像系统。VR：Virtual Reali

12、ty，虚拟现实。WLAN：Wireless Local Area Network，无线局域网。XGS-PON： 10-Gigabit-capable Symmetric Passive Optical Network， 10Gbit/s 对称无源光网络。1.2 术语F5G：The 5th Generation Fixed Networks，即第五代固定网络，以 10G PON，Wi-Fi 6，单波长 200G/400G 速率的光传输、下一代 OTN 等为代表技术。F5G 全光网络：采用 F5G 建设的全光园区网络，主要包括F5G 无源光局域网（POL），同时也包含 F5G 全光承载。F5G 全

13、光园区：以单模光纤为介质，采用 10G GPON（兼容 GPON）、 Wi-Fi 6 为主的第五代固定接入技术构建的园区网络，主要包括光线路终端 OLT、无源光配线网络 ODN、光网络单元 ONU 等，能够统一承载数据、语音、视频等多业务，具备简架构、易演进、智运维和高可靠等特 性。PON：Passive Optical Network 无源光网络，由光线路终端（OLT）、无源光分配网（ODN）、光网络单元（ONU）组成的点对多点型号传输系统，简称PON 系统。POL：Passive Optical LAN 无源光局域网，基于无源光网络（PON） 技术局域网组网方式。该组网方式采用无源光通信技

14、术为用户提供融合 的数据、语音、视频及其他智能化系统业务。SPL：Splitter 光分路器，基于光功率分路，将一路或两路光信号分成光信号以及完成相反过程的无源器件。通常也称为分光器。Type B 双归属保护：Type B 双归属保护方式，可针对主干光缆，OLT 的PON 端口，整台OLT 设备及OLT 的上行端口及上行光纤进行保护。Type C 双归属保护：Type C 双归属保护方式，可针对 ONU 的 PON端口，配线光纤（分支光纤），分光器，主干光缆，OLT 的 PON 端口，整台OLT 设备及OLT 的上行端口及上行光纤进行保护。51.3 全光园区背景随着城市化加速发展，众多发达国家

15、将智慧城市建设作为刺激经济 发展和建立长期竞争优势的重要战略。目前美国、德国、荷兰等国家已纷纷迈入这一试验田。在智慧城市这一先行概念的引导之下，“智慧园区”的理念也进入了公众的视野。园区作为城市的基本单元，是最重要的人口和产业聚集区。园区形 态多，数量大，包括产业园区、教育园区、制造园区、科研园区、医院、机场、以商业/办公为主的城市综合体等等。传统的园区网络都是由业主自建网络，由出口路由器、核心交换机、汇聚交换机、接入交换机、计算机等组成的局域以太网。从接入交换机 到计算机等仍以传统的水平电缆（Cat 5 （5 类线）、 Cat 6A（超 6 类线） 等铜缆）为主；近些年，随着光纤网络的快速发

16、展，光纤走进园区，全 光园区的解决方案已快速崛起。园区网络的建设与计算机数据通信网络技术的发展紧密相连，但又并不同频；不同的园区/行业对全光网络的认知程度不同，园区网的升级 进度也并不一致，但全光园区是园区未来的发展方向，已得到业界的一 致认同。1.4 园区网的趋势和挑战传统园区网络的水平布线主要还是延续以 4 对对绞电缆（俗称网线） 为主的建设模式，主要提供千兆及以下的带宽能力。但信息化和全球数 字化发展到现在，数据、算力、通信连接数都在以指数级的速度增长， 这些都将催生新的网络架构、技术与基础设施。园区发展和演进面临的 趋势和挑战，大致可归纳为以下方面。1.4.1 园区网络业务云化的趋势业

17、务云化需要简单架构，快速部署的网络。以前的传统园区网络没有业务云化的需求，各种服务器都分散在本地部署，故原来采用的核心/汇聚/接入三层架构的以太网交换机是有优势的，各种终端访问服务器时可实现就近交换（如需要访问部署在同一个 接入交换机下的服务器，只需在本接入交换机即可完成交换，业务流量无需经过汇聚交换机），减少对核心网络流量的占用。园区网络的趋势是业务云化，越来越多的企业都在采用云业务，各种业务和应用服务器都集中部署到了数据中心机房，或部署在公有云/私 有云，园区计算机访问服务器都需要到数据中心节点，园区网络的流量 模型从原来的以东西向流量为主（水平方面的流量）演变为以南北向流 量为主（垂直方

18、向的流量）。图表 1-1：业务云化导致业务流量的变化业务云化后，业务流量由东向向为主转变为以南北向为主，原多层以太网交换机交换的网络架构反而成为了瓶颈，每多一级汇聚或交换， 就带来了更大的时延，就带来拥塞丢包的风险。所以需要一个适应网络 南北流量为主、架构简单、支持快速部署的网络。1.4.2 无线局域网等新业务的趋势无线局域网如 Wi-Fi6 等新业务需要一个能支撑新业务带宽持续演进的网络。7园区从数字连接时代到智能连接时代，Wi-Fi 6 也成了趋势。Wi-Fi6 AP 的空口带宽和 Wi-Fi5 AP 的空口带宽相比有了较大的增强（提升了 4 倍），Wi-Fi6 AP 的空口最大速率达到了

19、约 10GE。故Wi-Fi6 AP 回传的带宽也需GE 提升至 10GE，园区网络也需从千兆网络升级为万兆网络。传统园区部署的Cat5 和Cat6 铜缆（网线）面临着带宽瓶颈，无法支持万兆带宽 100 米远的传输，需要全部更换为支持万兆的 Cat6A 及以上网线，若后续升级到 Wi-Fi7（估计需要 25GE 带宽），园区的水平电缆（4 对对绞电缆，俗称网线）还要更换一次，园区综合布线改动工作量非常大。图表 1-2：Wi-Fi6 需要有更高的回传带宽另IoT 等业务的涌现，接入信息点的数量和网络的规模成倍增加，各种泛智能化电子设备的增多对于园区网络提出更强的稳定性、可靠性以 及更大规模终端互联

20、的要求。为实现更多场景的实时互联互通，未来园 区网不仅能够连接足够多的终端，且能支撑特定场景下的实时网络互联 及超大带宽等要求；所以需要一个高带宽、广接入、可支撑新业务持续 演进的网络。1.4.3 网络简化运维的趋势传统园区网络通常只是业务网（办公网络），随着园区网络越来越复杂（除了传统的办公网之外，还新建了包括视频安防监控网络、楼宇自 动化网络、建筑设备监控等各种系统组成的智能设备化专网，如果还是 采用传统的组网方式，每个园区将会有多张烟囱式网络组网，建设/维护 工作量将会几倍级的增加，对维护人力提出了很大的需求。此外，由于 网络数量的增加和网元节点的数量增加，导致整个网络非常庞大，园区 网

21、络的网元数也非常庞大，如果还是采用传统的维护方式，每台网络设 备都需配置一个独立的管理IP 地址以实现对设备的管理，即需配置为数众多的管理节点，故需要改变优化现有的运维及管理方式，做到简易运 维、统一管理，简化网络的管理维护。图表 1-3：园区网络需能支持简化管理多业务的接入，网络规模的增加，需要一个能简易运维、统一管理的网络：传统园区多业务接入为烟囱结构，多张网络独立成网，运维复 杂。IoT 等新增业务导致了接入信息点数量/接入网元数量的大幅增加，也导致了园区网络规模和组网更加复杂，所以需要一个能简易运维/统一管 理的网络。以上应用趋势的出现，现有的传统园区网络已经显得力不从心，现有的传统园

22、区网络迫切地需要进行一轮新的升级。8第二章 F5G 全光园区定义和技术优势F 5 G 全 光 园 区 技 术 应 用 白 皮 书2.1 F5G 全光园区定义2.1.1 F5G 定义F5G 是 The 5th Generation Fixed Networks 的缩写，即第五代固定网络。F5G 是由中国提出的，欧洲电信标准协会 ETSI 接纳，由业界广泛参与的最新一代固定网络。2019 年 6 月，中国信息通信研究院在上海移动大会上，首次提出了 F5G。2019 年底 ETSI 通过了 F5G 立项，对固定网络的代际作出了定义。F5G 的参与者有诸多机构成员，包括运营商（中国电信、中国联通、意大

23、利电信、法国电信等）、设备商（华为、烽火、康普等）、研究机构（中国信通院、英国标准研究所等）。过去 40 年，人们的生活发生着了日新月异的变化，人们的通信方式从最初的语音到现在的互联网，从第一代到第四代，网络不仅给家庭带 来新的沟通、娱乐方式，并且通过信息化提升企业办公和管理效率，引 起办公方式的革命。目前，网络正迈入数字化时代，F5G 和 5G 一起，通过使能产业互联网，掀起一场生产方式的革命，不断丰富人们的沟通与 生活，加速行业数字化转型。图表 2-1 F5G 固定网络技术代际定义F5G 与 5G 是协同关系，有线网络和无线网络互相补充，为万物感知11和网络应用赋能。图表 2-2 固定网络

24、技术与移动通信技术代际F5G 具备了大带宽（eFBB，enhanced fixed broadband，增强型固定宽带），多连接（FFC，full-fiber connection，全光联接）和好体验（GRE， guaranteed reliable experience，极致体验）三个关键特征，其代表性的技术采用 10G PON 技术、Wi-Fi6 技术、每波长 200G/400G 光传输技术、下一代OTN 技术等。2.1.2 F5G 全光园区定义光纤网络快速发展，光纤已走进园区，从园区弱电间继续往下延伸。F5G 园区全光园区解决方案已快速崛起。F5G 全光园区给出了全新的定义：F5G 全光

25、园区是以单模光纤为介质，采用 10G GPON（兼容GPON）、Wi-Fi 6 为主的第五代固定接入技术构建的园区网络，主要包括光线路终端OLT、无源光配线网络 ODN、光网络单元ONU 等，能够统一承载数据、语音、视频等多业务，具备简架构、易演进、智运维和高可靠等特性。F5G 全光园区主要采用的是F5G 无源光局域网（POL）技术，OLT 设备和ONU 设备通过无源的分光器（也叫光分路器）实现 P2MP 的连接。图表 2-3 F5G 全光园区定义F5G 无源光局域网的系统示意图如下图表所示。图表 2-4 F5G 无源光局域网系统示意图F5G 无源光局域网覆盖的园区，可以为多栋建筑物组成的建筑

26、群， 也可以为单栋建筑物组成的园区。F5G 全光网络可根据需要选择不同的OLT 设备，OLT 设备类型可分13为插卡式或者单机版，常见种类如下图表所示。图表 2-5 OLT 设备种类划分规格类型插卡式单机版规格 1规格 2规格 3规格 4双主控、双电源热备支持支持支持-单台设备支持GPON 端口数量（个）200963216单台设备支持 10G GPON 端口数量（个）100481616单台设备接入GPON ONU 数量（台）600030001000512单台设备接入 10G GPON ONU 数量（台）6000300010001024注：单台设备接入 ONU 数量，GPON 按 32 分光比，

27、10G GPON 按 64 分光比计算。数据来源：国家建筑标准设计图集 20X101-3F5G 全光网络可根据不同场景选择不同形态的 ONU 设备，常见的ONU 设备种类及安装方式如下图表所示。图表 2-6 ONU 设备类型划分及安装方式设备类型主要功能接口要求支撑业务安装方式类型 1数据接入以太网口以太网/IP 数据/lP 视频信息配线箱安装类型 2数据、语音接入以太网口/ POTS 口 / Wi-Fi以太网/lP 数据/ IP 视频/话音/传真/ Wi-Fi信息配线箱安装类型 3数据、IP 语音综合接入以太网口/ Wi-Fi以太网/lP 数据/ IP 视频/话音/传真/ Wi-Fi信息配线

28、箱安装类型 4数据接入、POE 供电以太网口带POE以太网/IP 数据/IP 视频/POE信息配线箱安装考虑设备电源及散热类型 5数据、IP 语音以太网口带以太网/lP 数据/ IP信息配线箱安装考接入、POE 供电POE/Wi-Fi视频/话音/传真/ Wi-Fi/POE虑设备电源及散热类型 6数据、IP 语音接入、POE供电以太网口带POE以太网/IP 数据/ IP视频/话音/传真/POE嵌墙电源盒或者桌面电源盒(标准 86 盒 )安装，信息配线箱安装考虑设备电源及散热类型 7数据接入、POE 供电以太网口带POE以太网/IP 数据/IP 视频/POE室外一体化设计， 采用抱杆或者挂墙安装，

29、信息配线箱安装，考虑设备电源及散热数据来源：无源光局域网工程技术标准 T/CECA 20002-2019常见的ONU 形态包括SFP ONU，86 盒面板ONU、提供 10GE 接口的高性能ONU、易于安装的小体积ONU 等。F5G 全光园区采用的光纤为单模光纤，ODN 设备也有多种形态，光分路器（也称分光器）的形态包括盒式光分路器，通用托盘式光分路器， 盒式光分路器插箱、机架式光分配箱。可按具体项目的实际需求选用， 推荐使用盒式分光器插箱或机架式光分配箱。2.2 F5G 全光园区与交换机园区的差异2.2.1 网络架构的差异传统以太网交换机网络，核心交换机部署于核心机房，汇聚交换机 部署于楼宇

30、弱电间或者楼层弱电间，接入交换机一般部署于楼层弱电间。核心交换机、汇聚交换机和接入交换机之间通常采用光纤互连。楼层弱 电间的接入交换机提供标准的以太网端口，提供各种用户终端的接入能 力。从接入交换机到各种用户终端采用水平电缆（4 对对绞电缆，俗称网线），线缆长度通常不大于 90 米。15F5G 全光网络，核心交换机和OLT 部署于核心机房，无源分光器通常放置于楼层弱电间，ONU 放置于尽可能靠近最终用户终端的位置。核心交换机及OLT 和ONU 之间采用单模光纤互连。ONU 提供标准的以太网端口，提供各种用户终端的接入能力；同时 ONU 也可以提供标准的POTS 接口，接 POTS 语音话机。从

31、 ONU 到各种用户终端采用 4 对对绞电缆（俗称网线），电缆长度通常小于 10 米。F5G 全光网络中，ONU 也可支持 SFP ONU 的产品形态，SFP ONU 类似光模块，可直接部署于最终的用户终端（如 Wi-Ii AP 等）的光接口处，实现光纤直接到最终的用户终端，无需再采用 4 对对绞电缆（俗称网线）进行连接。图表 2-7 F5G 全光网络和传统以太网交换机网络的差异传统以太网交换机网络主要由以太网交换机和（4 对对绞电缆，俗称网线）组成，传统以太网络一般采用三层架构，主要包括核心层、汇聚 层和接入层；而F5G 全光网络架构采用扁平化二层架构，主要包括核心层和接入层，减少了汇聚层。

32、F5G 全光网络一般采用OLT 和ONU 设备， 中间采用的是单模光纤进行连接。图表 2-8 F5G 全光网络和传统以太网交换机网络比较网络类型核心层汇聚层接入层交换机网络核心交换机汇聚交换机接入交换机F5G 全光网络核心交换机/OLT/ONUF5G 全光园区采用的设备和技术与传统以太网交换机网络也有区别。F5G 全光网络主要采用的是OLT 和ONU 设备，采用的是基于 F5G 的POL 技术；而传统以太网交换机网络，采用的是核心交换机、汇聚交换机和 接入网交换机等交换机设备，采用的是传统的以太网交换技术。F5G 全光网络中，ONU 需尽可能靠近最终用户终端安装，以缩短ONU到最终用户终端的电

33、缆长度（也可采用 SFP 模块形式的 ONU 插入到终端用户终端的光口，实现光纤到终端），需提前考虑 ONU 的安装和取电。2.2.2 综合布线的差异F5G 全光网络和传统以太网交换机网络在综合布线上也有差异，主要是在弱电间和水平布线上有差异。传统以太网交换机网络的综合布线中，核心交换机部署于园区的核心机房，汇聚交换机和接入交换机通常部署于弱电间，核心交换机和汇 聚交换机之间，汇聚交换机和接入交换机之间都是采用光纤进行连接， 但是从弱电间到工作区域之间的水平布线采用的是水平电缆，通常采用 的水平电缆包括Cat 5（5 类线）、Cat6（6 类线）、Cat6A （超 6 类线）、Cat7（7 类

34、线）、Cat7A（超 7 类线）等。F5G 全光网络的综合布线主要是采用光纤。核心交换机和 OLT 部署于园区的核心机房，弱电间只部署无源分光器，从核心机房到楼宇/楼层 弱电间采用光纤进行连接。ONU 设备部署于工作区域，从弱电间到工作区域之间的水平布线采用单模光纤进行布线。F5G 全光网络和传统以太网交换机网络在布线上的差异如下图表。17图表 2-9 F5G 全光网络和传统以太网交换机网络布线上的差异F5G 全光网络和传统以太网交换机网络的主干布线、水平布线的差异如下图表所示。图表 2-10 F5G 全光网络和传统以太网交换机网络的比较综合布线主干水平工作区交换机网络光缆水平电缆水平电缆F5

35、G 全光网络光缆水平光纤光纤/水平电缆2.2.3 差异总结F5G 全光园区和传统以太网交换机园区相比，在网络架构和综合布线上都有较大的差异，会带来技术上的优势。在行业上下游的认知程度上，F5G 全光园区和传统以太网交换机园区相比，认知度还需继续提高。F5G 全光园区目前在园区的普及度相对较低，园区的信息管理部门在选择园区网络基础设施方案时，更习惯倾 向于采用本园区已经熟练使用多年的以太网技术。从设计单位上看，以太网技术已经应用多年，技术相对成熟，占据了局域网领域的大部分市场，不同工程项目间的差异不大，可以减少设 计工作量。再加上当前F5G 网络处于上量期，设计单位对F5G 全光网络了解暂时还是

36、较传统以太网交换机组网要弱，也造成当前 F5G 全光网络的建设量不如传统以太网交换机网络。但在国家信息化产业政策的支持下，“光进铜退”已成为大势所趋， F5G 全光网络在此背景下将得到大力推广。处于产业链上的机构要将自身发展与历史机遇相结合，加强F5G 全光网络特点和价值理念的宣传推广，加快智慧园区领域的标准编制工作，繁荣产业生态，提升产业影响 力，为园区网络基础设施的产业升级和建设发展贡献力量。2.3 F5G 全光园区的技术优势2.3.1 简架构的优势简架构优势：F5G 全光园区具有网络扁平化，架构简单的优势。F5G 全光园区和传统以太网园区相比，实现了网络扁平化。F5G 全光园区中，OLT

37、 设备和核心交换机一起部署于核心机房；ONU 尽可能靠近最终的用户终端，中间采用光纤和无源分光器来进行连接。F5G 全光园区网络架构中，采用无源的分光器替代了原来的有源汇聚交换机设备，减少了汇聚层，变更为扁平化的 2 层网络架构，实现了架构上的优化。图表 2-11 F5G 全光园区简架构的优势19F5G 全光园区采用的无源分光器无需供电，且可部署于任意位置， 可考虑取消或者减少弱电间的空间，提高建筑空间的利用率。而且弱电 间无源化之后，也可减少原位于弱电间的供电电源设备，空调设备等， 减少潜在的火灾风险，也可实现节能减排，促进绿色低碳的发展，实现 园区的社会责任。图表 2-12 F5G 全光园

38、区可减少或取消弱电机房F5G 全光园区中，由于 ONU 尽可能靠近最终的用户终端，实现了光纤下移，也解决了原来 4 对对绞电缆（俗称网线）的带宽不足及传输距离小于 100 米的问题。光纤下移带来了可以持续升级的带宽能力，同时光纤也可以支持 40km 的传输距离，实现广覆盖功能。F5G 全光园区的简架构优点，很好地契合了业务云化的趋势。F5G 全光网络中业务可直接从接入侧直达网络核心，减少中间的有源汇聚环 节，可提供更低的时延，更好的体验，更少的拥塞点。F5G 全光园区与传统以太网园区相比，在工程布线方面的优势也非常明显。以一个酒店大楼园区为例，该酒店总共有 15 层楼高，每层有 20个客房，每

39、个客房需要 7 个信息，这些信息点包括 4 个以太网接口，2 个电话口和 1 个同轴电视口。若酒店采用传统的以太网交换机解决方案，每个房间 7 个信息点需要七根水平布线（水平布线是指从每层楼的弱电间到房间内部的布线）。那么，每个楼层需要 20 个客房7 等于 140 根水平布线，即每层楼需要 140 根水平布线。整个大楼则需要 15 层140=2100 根水平布线。同时，此时的水平线缆都是铜线，重量比较重，2100 根线缆总重量约是 3570kg。若酒店采用F5G 全光网络方案，在F5G 全光网络中，每个房间只需要从弱电间部署一根水平光纤到房间即可。在房间内部，使用ONU 来把上述 7 个信息

40、点的业务统一承载起来。每层楼 20 个房间，水平布线需 20 个客房1=20 根水平布线。整个大楼为 15 层20=300 根水平布线。光纤比较轻，300 根光纤的重量约为 135kg。图表 2-13 F5G 全光方案和传统方案在布线上的比较水平布线的比较：传统以太网交换机方案中水平布线是 2100 根，而F5G 全光网络方案水平布线是 300 根，传统以太网交换机方案所需的水平布线数量是F5G 全光网络方案的 7 倍多。重量方面，传统以太网交换机方案约为 3.5 吨，F5G 全光网络方案约为 135kg，传统以太网交换机方案是F5G 全光网络方案的 20 多倍。垂直布线的比较：传统以太网交换

41、机方案需要 75 根垂直布线。而 F5G全光网络方案仅需要 15 根垂直布线，传统以太网交换机方案所需的垂直21布线是F5G 全光网络方案的 5 倍。在工程布线方面，F5G 全光网络方案可节省大量的物料成本和人力投入。2.3.2 易演进的优势易演进优势：F5G 全光园区具有易演进的优势。F5G 全光网络 OLT 和 ONU 之间采用全无源的光纤和分光器，光纤的带宽和以前的 4 对对绞电缆（俗称网线）相比，具有带宽大，重量轻， 抗干扰能力强等优点。光纤和无源分光器的带宽可平滑演进，例如带宽 从 2.5GE 升级到 10GE，甚至更高带宽的时候，中间的无源网络（光纤和分光器）不需要变更，只需要更换

42、两侧的 OLT 和 ONU 有源设备即可完成带宽的升级。单模光纤的带宽演进能力远高于传统的水平电缆（包括 Cat5（5 类网线）、Cat6（6 类网线）、Cat6A（超 6 类网线）、Cat7（7 类网线）、Cat7A（超 7 类网线）等），光纤具有超过 1Tbps 的带宽能力，可通过叠加不同的波长以支持带宽的灵活演进，且传输距离可达 40km；而Cat6A 网线只有约 10Gbps 的带宽能力。图表 2-14 网线和光纤的传输性能/重量对比F5G 全光园区采用的光纤具有体积小，重量轻等优势。F5G 全光网采用单模光纤，单模光纤的重量小于 8.4 克/米，Cat 6A 非屏蔽网线的重量约为 4

43、9 克/米，是单模光纤的 5 倍以上。假设对现有建筑进行带宽升级， 网线从 Cat 5 非屏蔽网线升级到 Cat 6A 非屏蔽网线，网线重量和体积的增加对于建筑物综合布线使用的桥架大小和承重能力都提出了很高的要 求，而采用光纤则可以很好地解决这个问题。F5G 使用的光纤在带宽演进上具有易演进的优势。F5G 全光网络支持一根光纤承载多种业务，不仅完美兼容传统以太网园区的各种业务，还可提供园区使用的 POTS 语音、CATV 等业务，可实现园区的多网融合，简化网络结构。针对面向未来的万物互联场景， 也可支持各种智能 IoT 终端的接入，为 F5G 全光园区建设提供强有力的网络支撑。图表 2-15

44、F5G 全光园区支持一纤多业务F5G 全光园区后续如果需要新增新的业务，可通过更换支持该种业务的ONU 即可，原来部署的光纤走线等不需要变更。业务演进上 F5G 全光网络也具有易演进的优势。F5G 全光网络也可通过灵活叠加波长实现带宽和业务的平滑演进。F5G 全光网使用的PON 技术可在同一根光纤中通过灵活叠加新波长的方式提升带宽及支撑新业务，在提升带宽及新增业务过程中不会影响已部 署的业务。例如，F5G 全光网中可首先部署GPON（波长 1）支持桌面办公的场景，后续如果有更高带宽的 VR 等业务，可考虑直接叠加 XGS-PON23（对称 10G GPON，波长 2）来支持，波长 1 和波长

45、2 之间互不干扰，两个网络间可通过波长进行隔离。通过叠加波长的方式，F5G 全光网络也可支撑业务平滑演进。F5G 全光园区在园区内信息点数量的变化上，也具有易演进的优势。如果园区某个办公室的信息点数量的有变化（如从原来规划的 4 个网络信息点变更为 8 个网络信息点），只需更换更多端口的 ONU 即可（如从 4 口的ONU 更改为 8 口ONU 等），此时无需新增加 4 根水平布线网线，也不需重新更改水平布线的光纤。F5G 全光园区可以支撑网络信息点数量的灵活扩容。F5G 全光网络可支持和传统以太网交换机网络共存，支持从传统以太网交换机网络灵活演进到 F5G 全光网络方案。如下图表所示，升级过程中可先将业务网由传统以太网交换机网络升级至 F5G 全光网络，互联网仍保持传统以太网交换机网络，F5G 全光网络和传统以太网交换机网络共存。待后续互联网有需求再进行升级。图表 2-16 F5G 全光网络可与传统网络共存2.3.3 智运维的优势智运维优势：F5G 全光园区具备智运维的优势。F5G 全光园区采用F5G 无源光局域网技术（POL），OLT 设备是整个 PON 网络的智慧大脑，通过OMCI 协议对整个PON 网络的 ONU 设备进行管理和配置；无需再到 ONU 设备进行本地的业务和数据配置，ONU 设备也无需配置独立的管理IP 地址。图