1.概述 

1.1項目需求分析

    小區(qū)智能化綜合網(wǎng)絡平臺建設的首要任務是針對智能化社區(qū)突破性的采用全光通信傳輸技術，打造全光通信網(wǎng)絡、光線到戶、信息化、智能化社區(qū)平臺。本次綜合網(wǎng)絡平臺由安保系統(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)全部實現(xiàn)邏輯隔離，每系統(tǒng)每業(yè)務通過VLAN完成業(yè)務的隔離。

    該綜合網(wǎng)絡平臺作為小區(qū)智能化社區(qū)的基礎網(wǎng)絡，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)定運營。安保系統(tǒng)，主要運行監(jiān)控報警系統(tǒng)、可視對講門禁系統(tǒng)和周界報警系統(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。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)絡平臺在縱向上能夠實現(xiàn)與寬帶出口外網(wǎng)、運營商語音、電視接口的互通，在橫向上能實現(xiàn)小區(qū)智能化的管理。該網(wǎng)絡平臺必須具備高度的可靠性和穩(wěn)定性，應具備可伸縮、可管理、可擴展的能力，以應對業(yè)務數(shù)據(jù)的快速增長，滿足網(wǎng)絡平臺未來平滑升級的需求。

1.2 規(guī)劃建設目標

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

    該園區(qū)通信網(wǎng)絡平臺建立后，實現(xiàn)建筑物內所有通信傳輸信息全部以光傳輸為基礎，實現(xiàn)信息化、智能化傳輸路由優(yōu)化，投資優(yōu)化、性能優(yōu)良、擴展簡便、應用簡便。網(wǎng)絡平臺既要滿足互聯(lián)互通，又要保證各大系統(tǒng)相對獨立性和正常運行，應當向入駐社區(qū)的所有用戶提供高速通達、業(yè)務專用、安全可靠、方便使用的通信網(wǎng)絡。

    本方案總體本著先進性、現(xiàn)實性和經濟性相統(tǒng)一的原則進行網(wǎng)絡設計，使網(wǎng)絡具有高性能、高可靠性、高安全性、高可擴展性、標準化和易管理的特點，能靈活地根據(jù)用戶的需求提供不同網(wǎng)絡業(yè)務的服務保證，為小區(qū)智能化相關業(yè)務系統(tǒng)提供統(tǒng)一的、優(yōu)質的網(wǎng)絡基礎設施平臺。

2.總體設計原則

根據(jù)小區(qū)智能化綜合網(wǎng)絡平臺需求及網(wǎng)絡技術發(fā)展的趨勢，我們按以下原則設計基礎網(wǎng)絡平臺方案：

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，保證單點故障不影響整個網(wǎng)絡的正常運行。

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(jù)業(yè)務的要求提供不同等級的服務并保證服務質量，提供擁塞控制，報文分類。

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，易于和各種公用網(wǎng)絡連接，隨系統(tǒng)應用的逐步成熟不斷延伸和擴充，充分保護現(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備和網(wǎng)絡產品。

標準化：各種協(xié)議和接口符合國際標準（IEEE、IETF等）。

實用性：具有良好的性能價格比，經濟實用，設計方案和設備選型應符合骨干網(wǎng)絡信息量大、信息流集中的特點。

易管理：一個好的網(wǎng)絡系統(tǒng)必須是一個易管理的網(wǎng)絡系統(tǒng)，本方案中通過配置網(wǎng)管系統(tǒng)軟件對整個網(wǎng)絡實施高效的管理。

易維護：全程無源光網(wǎng)絡，易維護。

3.恒申光接入網(wǎng)技術方案

3.1光接入網(wǎng)技術的選擇

PON（無源光網(wǎng)絡）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備。一個無源光網(wǎng)絡包括一個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)結構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)絡單元/光網(wǎng)絡終端(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，如以太網(wǎng)以及網(wǎng)元管理系統(tǒng)(EMS)組成，通常采用點到多點的樹型拓撲結構。在下行方向，IP數(shù)據(jù)、語音、視頻等多種業(yè)務由位于中心局的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ONU的多種業(yè)務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，類似于點到點的結構。

    目前主流的應用于FTTH的PON技術為EPON技術和GPON技術，10G EPON技術主要應用于FTTB場景并且目前尚在試商用階段。EPON技術和GPON技術均屬于TDM-PON，TDM-PON的原理圖如下圖所示。

    下行方向，發(fā)送給各個ONU的數(shù)據(jù)進行時分復用（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ONU上，ONU根據(jù)一定的標識，選取自己所需的數(shù)據(jù)。上行方向，OLT通過多點控制協(xié)議（MPCP）控制每個ONU在指定的時間起始點發(fā)送指定時間長度的數(shù)據(jù)，這就是時分多址接入（TDMA）協(xié)議。通過TMDA，使多個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，這兩種技術的主要技術指標參見下表：

    二者相比，GPON主要有以下技術優(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GPON每PON口下行帶寬可達2.5G，F(xiàn)TTH網(wǎng)絡中每PON口最大覆蓋64/128戶，平均每戶帶寬可高達40M/20M，滿足寬帶業(yè)務中短期要求。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和時鐘同步能力：GPON是全同步系統(tǒng)，傳輸窄帶業(yè)務時延小，時鐘精度非常高，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)務效率低的弊病；而以太網(wǎng)MAC幀中凈負荷區(qū)的范圍僅為46~1500個字節(jié)，因此GPON對于IP業(yè)務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(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展機制，讓廠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(jiān)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、更強大的支持實時業(yè)務能力：GPON所采用的125微秒周期的幀結構能對TDM語音業(yè)務提供直接支持，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)務的時延及抖動。

    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，實現(xiàn)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性更好。

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

3.2綜合網(wǎng)絡平臺光纖接入網(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戶別墅構成，共計496戶住宅用戶。小區(qū)平面圖如下圖所示：