【导读】随着网络技术和大数据、云计算、物联网等新一代信息技术的快速发展，传统以太网技术的园区网络已无法满足用户日益增长的网络需求。在园区网络系统应用中，以太网作为IP传输的最佳载体，PON全光网由于其技术特点无法替代传统以太网络。而以太全光网络系统结合了传统以太网＋光纤传输链路的优势，为园区局域网络系统的发展和应用提供了一种有效的解决方案。
文/唐艺
光纤到户在城域网、骨干网、园区接入网中已全面覆盖，PON（EPON、GPON）全光网络由于其本身技术优势特点，在一些行业中得到了广泛应用，但是在局域网络中还无法替代传统以太网络技术应用的地位。近几年，在宽带需求、线缆综合成本、疫情、新一代信息技术等多重因素影响下，“光进铜退”再次被提上重要发展进程。因此，为了充分结合全光网络和以太网络的技术优势ꎬ以太全光网络应运而生。
全光网络是指信号在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在。经过数年的发展ꎬ全光网络形成了点到多点的 PON 无源全光网络和点到点的以太全光网络两大类，如图1所示。PON无源全光网络先后发展有APON、EPON、GPON三种技术体系，APON已退出组网应用，目前以EPON、GPON为主。
PON无源全光网络(下文中简称为“PON 全光网”)，在光配线网中不含有任何电子器件及电子电源的全光网络。PON全光网为两层架构，主要由光线路终端OLT、光分配网络ODN(无源分光器)、光网络单元ONU组成，采用点到多点( P2MP) 传输，效率高、成本低，如图2所示。 
PON全光网是发展FTTH(光纤到户)的主要实现技术，它可节省光纤资源和网络层次，具有传输距离远、传输带宽高、对网络协议透明的特点，可支持多种应用场景。PON全光网经过多年的发展，形成了以EPON、GPON为主流的技术标准和产品序列。EPON和GPON网络均为点到多点的网络拓扑结构和相似的网络管理。是目前各大运营FTTx（光纤接入）的首选方案。这两种PON全光网在系统架构上差别不大。相比较而言，GPON具有更高的带宽能力和更高的分光比。在传输速率方面，GPON在上、下行带宽速率(2.5G/s) 上高于EPON(1.25G/s)，同时在分光 比方面，GPON 最大为1:128，而 EPON为1:64。以太全光网是近几年快速发展起来的全光网络，结合了传统以太网+PON全光网高带宽长距离技术，是一种熟悉的典型树形网络结构，省去了新的协议学习成本，能够实现语音、数据、视频等多业务的综合承载，为企业园区局域网提供了一种新型网络解决方案。
以太全光网络基于以太网通信技术标准，采用光介质组网方式，光纤直接入室的网络系统。如图3所示，以太全光网络系统由核心交换机、汇聚全光交换机、接入全光交换机、无线设备、光介质链路、网络管理单元、光纤配线架等组成。宜与外联区的 出口设备、安全设备及终端设备共同组成用户计算机网络系统。在汇聚机房内采用透明汇聚，实现汇聚机房、弱电间内均为无源光网络设备，接入交换机下沉至各工作房间内，分散布置、灵活管理。
本次以园区局域网三层(核心层、汇聚层和接入层)网络架构为例，对传统以太网、PON全光网、以太全光网的网络系统及布线系统主要特点进行详细对比，直观了解PON全光网和以太全光网网络系统组网的特点。
2.1 PON全光网系统较传统以太网系统主要区别
在网络架构方面，PON全光网在核心层设有OLT设备，无汇聚层网络设备，用户终端采用ONU接入单元，而传统以太网在汇聚层和接入层均设置相应的网络设备，需配置独立的汇聚机房、弱电间并配置相应的空调、配电等基础设施环境的建设。
在传输布线系统上，PON全光网采用了全光链路传输系统，OTL和ONU之间均为光纤联结，光纤直接入室。传统以太网在水平配线子系统采用铜缆双绞线，相比全光链路，铜缆双绞线在传输带宽和传输距离方面较光纤差。
2.2 以太全光网系统较传统以太网系统主要区别
如图4所示，在网络架构方面，以太全光网在汇聚层为无源透明汇聚设备，同时把传统以太网接入层的网络设备往后延伸设置在各用户单元内，将传统以太网有源接入交换机从楼层弱电间(井) 释放出来，大幅减少了传统以太网在弱电间内基础设施环境(如空调、配电设备)建设投入。
在传输布线系统上，以太全光网采用了全光链路传输系统，通过光纤入室将全光接入交换机部署在每个房间里，房间的全光接入交换机与核心或汇聚交换机之间的链路均使用光纤进行互联链路光纤部署。
根据以太全光网络系统的特点，其在网络使用相对集中且空间较大(如教室、实验室、医院医技楼等)的建筑类型应用中优势明显，随着网络技术的不断发展，以及极简以太全光网综合成本的下降，相信在教育建筑、医疗建筑、文博场馆、展览展会、工业园区等园区局域网应用中具有广泛的应用。
2.3 以太全光网系统较PON全光网系统主要区别
在网络架构方面，以太全光网络系统的接入层由ONU变为室内交换机，同传统以太网接入技术，使得终端设备接入更加灵活便捷。
在网络运维方面，相比PON全光网络的系统运维复杂性和特殊性，以太全光网在网络管理和维护方面，保持了传统以太网的运维管理技术，运维人员不需要学习新的协议标准，减少了学习新协议的成本和压力。
在全光纤链路布线系统上，PON全光网络受限于分光技术，不能独享带宽。以太全光网在光纤链路传输系统上采用彩光传输、点到点传输、带宽独享，能够实现末端接入层的带宽有效入室，不同波长信号在1芯光纤上进行传输，不分光，带宽无损。
3.1 ＰＯＮ 全光网络系统应用分析
3.2 以太全光网络系统应用分析
……
本文引用格式：
[1]唐艺.全光网络系统的应用[J].智能建筑电气技术,2022,16(04):103-107.
本文有删减，全文刊登于《智能建筑电气技术》杂志
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