耿望阳 中建协绿建与智能分会专家委副主任、华南理工大学建筑设计研究院电气(智能化)顾问总工
光进铜退的背后,折射的是时代的变迁,技术的进步。自2009年起,光纤技术至今早已潜移默化渗透到人们工作和生活每个角落,全光网已经具备了未来的确定性,而对于企业级市场来说,该怎么选择合适的全光网方案一直是业界的讨论热点。
在做项目的过程中,选择方案最重要的是从应用场景出发。
我和很多业主深度交流过,PON方案到底能不能满足需求。PON方案的特点是上行和下行带宽不同,下行广播、上行TDMA(时分复用)的传输模式将不同用户的数据流分时传输,以实现带宽的共享。PON方案的特点既是优点也是缺陷,优点是采用分光的方式解决了通讯问题,而造成的问题是所有流量必须经过OLT转发,这一模式适合纵向流量特征的应用场景,不适合横向流量应用场景。
比如说我在做一个占地面积二十多万平米的医院项目时,当地政府提出了光网络的方向指导,业主首先被推荐了PON方案,但是也表示了担忧。业主说,“用PON方案的话,医院手术室的远程视频示教的场景我还要再建个专网满足需求。”因为手术室摄像机图像要投在现场的显示屏上,供医生观看,现场的摄像机属于横向流量,不可能把图像再传到后台去,绕一圈回来再在现场显示,万一影响效果怎么办?此外,医生在病房查房之前需要在医护办公室开会、查房后做分析总结,文档打印用不了网络打印机,依旧是横向流量问题,PON方案是解决不了的。
另外在做学校项目的时候,也出现过类似的情况。比如学生上课时,黑板投影实时教学的图像,就是一个典型的横向流量场景。所以说业主的实际需求才是选择的依据,以太彩光技术是用户自己的场景需求。在跟学校的技术人员沟通后,对方也很认可以太彩光的方案。除了应用场景的问题以外,如果使用PON方案会面临两套系统的管理问题,而以太彩光网有很好的兼容性,不用担心这个问题。
左:以太彩光网 右:PON网络
从架构来看,PON网络中ONU之间是共享的OLT的带宽,而以太彩光网络中接入交换机到无源汇聚是独享带宽。上述场景所提到的横向流量,指的正是这种类似房间内信息点的快速可靠访问方式。所以,以太彩光技术相比PON,在横向流量场景是具有显著优势的。
考虑到园区环境的复杂性,很难奢望只用一种技术来解决所有问题,解决方案的应用不是放之四海而皆准,还是要根据项目的特点,从用户的场景出发。另外,在设计的过程中,业主也会关心成本的问题。在传统网络方案下,一般水平铜缆按照平均值计算,至少每个点位的需求在50-60米;而采用以太彩光的方案,线路分配以区域为节点,以房间/入室交换机为中心,铜缆平均用量在十五米左右,铜缆用量减少至少三分之二。根据实际经验,铜缆成本的单点造价在600-800元,新建场景动辄几千个点位,采用以太彩光方案之后综合铜缆的成本肯定会降低。
应用场景需求特点
高校:业务类型多网络复杂,终端用户密集
中小学:多媒体、高频视频教学、录播等业务对高带宽需求
医院:电子影像、电子病历等业务对带宽和高可用的需求,移动查房、智能输液、资产管理
企业:办公、设计、生产、制造等不同等级网络需求和协同办公需求
政府:多出口多层级需求、网络安全和管理运维需求
文博场馆:场馆自有业务系统、场馆运行保障系统、公共安全和公共互联网等需求
交通:办公业务、生产系统业务、公共场所互联网访问等不同层面需求
体育场馆:特有赛事系统、业务系统、办公系统和公共场所互联网需求
总的来说,高带宽、逻辑网络复杂、横向流量和访问控制关系复杂的场景,适合以太技术架构的网络设计、部署和运维。
在设计方案的时候,我认为有以下几点需要站在用户的视角下考虑。
1、方案的实用性和先进性,以太彩光网支持10G~400G高带宽,响应光进铜退趋势,光纤组网使用寿命长、速率高、传输距离远、延时低;
2、稳定性和可靠性,采用行业级网络硬件设备,故障率低,稳定可靠,关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术设计;
3、灵活性与可扩展性,以太彩光网支持多种网络传输、业务或使用需求的升级,无需重新布线至弱电间,扩展能力强;
4、经济性与标准化,充分利用资金与技术方面的投入,基于国际标准和国家、协会颁布的有关标准,目前由中国建筑业协会发布的《智慧园区以太全光网络建设技术规程》是首个关于智慧园区建设的标准化文件;
5、易管理性,采用以太网架构,延续大多信息中心人员现有运维知识体系,大幅度减少建网及用网成本;而且以太全光网中间层无源,不再像传统方案下弱电间需要做气体灭火和空调降温,大大减轻了弱电间的运维压力;
6、安全性,以太彩光网天然具备互访及按需灵活安全隔离优势,具备更好业务承载及安全防护能力。
站在设计师的视角来说,首先以太彩光网与传统以太网基本一致,设计人员过度平滑,原先制图习惯和图纸模板大部分可延用,学习转换成本相对较低;其次方案贴合于医院、学校等横向业务较多的场景,满足了业务的短期与中长期发展需要,有助于突出设计亮点,彰显设计价值;最后以太彩光方案可更从容应对设计的复杂变化,通过标准化、模块化设计,有助于简化设计工作,降低设计工作量。
以太彩光技术是用户“光进铜退”场景里的切实需求,也已经在智慧教育、智慧医疗、智慧企业园区等智能园区建设方面有了很多实践范本。只要对项目有利、对用户有利,对国家政策是能够结合的、匹配的,那就是我们做设计的一个责任。我们要把这个技术能够用好,让这个技术能够推广开。以太彩光网的未来,需要设计单位、施工单位、研究单位和厂商的充分联合,“产-学-研-用”四位一体,才有可能给智能建筑行业高质量发展注入更长久的基因。
