智慧教育F5G全光网设计指南（高教版）

微信扫码，打开到小程序

ONA绿色全光网络技术委员会 1 1 智慧教育 F5G 全光网 设计指南（高教版） 编写人员：（排名不分先后） 张 军 张锐利 朱立彤 张小平 周 至 黎 胤 赵泽宇 查贵庭 冯 广 罗国富 王 斌 赖 敏 于海鹰 郭红艳 包顺强 臧 胜 孟 磊 刘晓峰 熊 江 张胜强 宋海军 刘力红 吴 寰 郑 驹 王曾璞 刘 涛 陈 昊 杨春勇 王兴虎 姚圣军 陆玉隆 李彭军 陈 哲 张兴旺 娄会东 徐建挺 林 聪 刘 永 杜治国 黄伟强 陈沁群 罗志聪 魏文红 黄创英 吴亚榕 梁伟雄 赵法信 高 原 林能影 何 伟 刘智宏 施 松 刚轶金 何 鑫 毛海彬 卢 勇 潘秀琴 王卫苹 杨 宇 刘 岳 高洪福 邱 晔 文潇江 向正权 李东青 马继涛 万席锋 张 翔 宋志明 吴文竞 ONA绿色全光网络技术委员会 2 2 编写单位：（排名不分先后） 绿色全光网络技术委员会（ONA） 华为技术有限公司 清华大学 中南大学 复旦大学 南京航空航天大学 南京农业大学 北京科技大学 中央民族大学 四川农业大学 广东工业大学 贵州医科大学 河海大学 广东外语外贸大学 南方医科大学 湖北大学 山东建筑大学 华南农业大学 广东财经大学 中南民族大学 华南师范大学 湖北经济学院 广州大学 中国民用航空飞行学院 成都中医药大学 四川邮电职业技术学院 广东理工学院 广东金融学院 仲恺农业工程学院 广州中医药大学 东莞理工学院 岭南师范学院 广东轻工职业技术大学 铜仁学院 中国五洲工程设计集团有限公司 清华大学建筑设计研究院有限公司 东南大学建筑设计研究院有限公司 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 中南建筑设计院股份有限公司 合肥工业大学设计院(集团)有限公司 中国建筑西南设计研究院有限公司 哈尔滨工业大学建筑设计研究院有限公司 北京市建筑设计研究院股份有限公司 重庆市设计院有限公司 福建省建筑设计研究院有限公司 湖南省建筑设计院集团股份有限公司 神州数码集团股份有限公司 太原市建筑设计研究院 长飞光纤光缆股份有限公司 上海诺基亚贝尔股份有限公司 成都康宁光缆有限公司 江苏百盛云尚数据技术有限公司 ONA绿色全光网络技术委员会 3 3 PREFACE 前 言 高等教育正在数字化浪潮中发生深刻变革，在线课程、虚拟仿真 实验、科研大数据分析等应用不断涌现，构建支撑数字化转型的新型 基础设施已成为高等教育现代化发展的核心命题。 F5G 全光网是新一代的网络基础设施，具有全光联接、超宽带宽、 超低时延、安全可靠等优势，通过光纤延伸至教室/办公桌面，支持高 清视频传输、大规模在线学习平台等业务，为远程实验操作、实时互 动教学等提供近乎无感的体验。F5G 全光网络助力智慧化教育体系搭 建，打造了新一代教育基础网络，提供了更优质的服务。目前，产业上 下游正在持续加大 F5G 全光网络投入，教育信息化示范场景也在不 断丰富，在科技的催化下，教育行业的智慧化转变将很快实现。 智慧教育 F5G 全光设计指南是在业界全光高校的优秀设计经验基 础上，归纳总结出的智慧高校设计参考及推荐配置，供各学校/设计单 位等使用，各学校/设计单位可根据实际情况进行增删或者调整。 ONA绿色全光网络技术委员会 4 4 C O N T E N T S 目 录 前 言 ........................................................................ 3 目 录 ....................................................................... 4 第一章 智慧教育 F5G 全光网简介 ............................... 7 1.1 术语 ...................................................................................................... 8 1.2 缩略语 ................................................................................................... 9 1.3 F5G 全光网网络架构 ................................................................................ 10 1.4 F5G 全光网络技术特点 ............................................................................ 14 1.4.1 高带宽且平滑演进 ................................................................................... 15 1.4.2 简架构且运维简单 ................................................................................... 19 1.4.3 高能效且绿色低碳 ................................................................................... 22 1.5 F5G 全光网络技术线路选择 ..................................................................... 24 1.5.1 PON 标准演进性 ...................................................................................... 25 1.5.2 PON 产业健康度 ...................................................................................... 26 1.5.3 PON 技术领先性 ...................................................................................... 27 第二章 智慧教育 F5G 全光网设计参考 ...................... 34 2.1 F5G 全光网网络设计原则 ......................................................................... 35 2.1.1 智慧高教的范围 ....................................................................................... 35 2.1.2 网络设计原则 .......................................................................................... 35 ONA绿色全光网络技术委员会 5 5 2.2 F5G 全光网组网模式 ................................................................................ 36 2.2.1 F5G 全光网络组网 .................................................................................... 36 2.2.2 F5G 全光网建网模式 ................................................................................ 36 2.3 F5G 全光网保护方式设计 ......................................................................... 38 2.3.1 Type B 保护方式 ....................................................................................... 39 2.3.2 Type C 保护方式 ....................................................................................... 39 2.4 F5G 全光网 PON 技术选择 ........................................................................ 41 2.4.1 PON 的技术差异 ....................................................................................... 41 2.4.2 PON 技术选择原则 ................................................................................... 42 2.5 F5G 全光网信息点设计............................................................................. 43 2.5.1 教室场景 .................................................................................................. 43 2.5.2 办公场景 .................................................................................................. 47 2.5.3 宿舍场景 .................................................................................................. 48 2.6 F5G 全光网 ONU 选择 .............................................................................. 49 2.6.1 ONU 选择原则 .......................................................................................... 49 2.6.2 ONU 选型指南 .......................................................................................... 50 2.6.3 ONU 部署位置 .......................................................................................... 54 2.7 F5G 全光网信息配线箱选择 ..................................................................... 57 2.7.1 嵌墙暗装信息配线箱 ............................................................................... 57 2.7.2 挂墙安装信息配线箱 ............................................................................... 60 2.7.3 办公家具安装信息配线箱 ........................................................................ 62 2.7.4 86 信息面板底盒 ...................................................................................... 63 2.8 F5G 全光网光纤及光分路器选择 .............................................................. 64 2.8.1 光纤种类选择 ........................................................................................... 64 2.8.2 光分路器选型指南 ................................................................................... 66 ONA绿色全光网络技术委员会 6 6 2.8.3 光分路器部署位置 ................................................................................... 72 2.9 OLT 设备选择和部署 ................................................................................ 74 2.9.1 OLT 设备选择原则 .................................................................................... 74 2.9.2 OLT 选型指南 ........................................................................................... 75 2.9.3 OLT 设备部署位置 .................................................................................... 76 第三章 智慧教育 F5G 全光网智能化设计说明 ............ 78 3.1 设计依据 ............................................................................................. 79 3.2 设计范围 ............................................................................................. 81 3.3 信息网络系统 ...................................................................................... 81 3.4 综合布线系统 ...................................................................................... 84 3.5 数字电视系统 ...................................................................................... 85 声 明 ................................................................... 122 ONA绿色全光网络技术委员会 ONA绿色全光网络技术委员会 8 8 1.1 术语 F5G：The 5th Generation Fixed Networks，第五代固定网络，以 10G PON，Wi- Fi 6，200G/400G、下一代 OTN 等为代表技术。 F5G 全光网：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。 无源光局域网 POL：Passive Optical LAN，基于无源光网络 PON 技术的局域 网组网方式。该组网方式采用无源光通信技术为用户提供融合的数据、语音、图 像、多媒体等信息通信业务。 无源光网络 PON：Passive Optical Network System，由光线路终端（OLT）、 无源的光分配网（ODN）、光网络单元（ONU）组成。 光分配网 ODN：Optical Distribution Network，PON 系统中 OLT 与 ONU 之间 的光传输物理通道，由光纤、光分路器以及安装连接无源光元件的配套设备组成。 光分路器：Optical Fiber Splitter，是一种可以将一路或两路光信号分成多路光 信号以及完成相反过程的无源器件，本文中的光分路器指的是基于光功率均分分 路的器件。 Type B 保护：Type B Protection，PON 网络中 OLT 的 PON 口、主干光缆均双 路冗余的保护。 Type C 保护：Type C Protection，PON 网络中 ONU 双 PON 口，主干光缆、 光分路器和用户光缆均双路冗余的保护。 主干光缆：Main Fiber Optic Cable，设备间 OLT 处配线设备至各光分路器处 配线设备之间的光缆； 用户光缆：Subscriber Optical Cable，光分路器处配线设备至各 ONU 或 ONU 处配线设备之间的光缆。 ONA绿色全光网络技术委员会 9 9 1.2 缩略语 AES：Advanced Encryption Standard，高级加密标准。 AI：Artificial In