全光网络校园解决方案技术白皮书V5.0.docx

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1、陵园网络发展趋势校园网络新需求2校园网络面临的挑战A光校园网络建设思路链路光纤化6融合组网13配自动化16业务精细化18光电运维智能化22端到端的网络保障26光校园网络典型场景高校教室31高校宿舍33开放办公区36小型办公室39会议室40全光校园网络核心光影方案42光耀方案43全光网络方案核心产品44QS全光校园网络部署案例中南大学46浙江大学47湖南师范大学48北京化工大学49南京邮电大学50西南石油大学51安徽工业大学52中国计量大学53福州大学至诚学院54(缩略语/参包献绘UhS/篓者文献57校园网络面临的挑战藩盒诉求，大K随着数字化、智怒化校园的推进、校园网络所承载的数据流量越来越大.

2、以校园VR（虚拟现实）为例.VR需要传输大量的数据以实现高质的图像和流畅的用户体鸵.根据VR的不同体脸级别，有不同的带宽需求.对于基本的VR体滁，至少需要20MbPS的带宽,对于舒适的VR体皴，需要100-200MbP处带宽；对于极致的VR体验，则需要高达IGbPS以上的带窗.人加痔孝樨:A校园中人员多，终端数量系,对网络的要求高.校园内人员的身份多样，有职工、老师、学生、外院、访客等等.每种身份对应的网络访问权限是不一样的；而不同身份的人员又会在校园内的不同地方、使用不同的终端接入校园网络，这给校园网络的接入认证管理及网络权限管理带来了挑战.根据调研结果，当前校园内人均拥有2.5个终端，而且

3、每个终端平均每日在网时长达5.4小时，相应的访问数据也大存在，所以要思考如何优先保限关键业务的高速访问.ai,-随君智淙校园的建设加快，智能化逐渐进入高校的各个业务领域,覆盖信息中心、后勤、安防等多个建设主体,涉及多个通过专用网络支撑的智能化业务系统.如教学类.科研类.行政财务类、安防类、生活服多类等.每个专网针对特定的用户群体和业务目标设计，虽然具有专网专用互不影响的好处，但也带来各种类型的专网出现虫我建设、妥头管理的问题.,一传统网络架构，受限于普通的铜缆传输性能差，每百米就要增加网络设备，同时还需要增加弱电机房、空调等，这使得网络结构更加复杂、后期更雉笆理.而全光网络则结构相对简单.受益

4、于光纤传输距离远、潴孟范围大的特点.光网络架构可以减少中继设备、弱电机房、空调的使用，从而减轻维护工作量.此外，随若校园网络越来越大，越来越复杂，运维的工作压力也越来越大.网络运维工作在信息中心整体工作中的占比也同步变高.工作方式也主要以故障驱动为主,智能化的运维手段和工具在校园的覆盖率比较低,面对日益增多的网络突发卡顿，wiFi不好用等问的缺乏有效手段.2建设思路全光校园网络在高校，网络就像人类的神经一样,解达、田接到校园的岳一处，开目助推着高校从信息化向数字化”.”智蜡化的教育信息化更高形态进阶发展0）.在光进税退进程加速的背铠下.我们认为下一代校园网的建设方向是基于新一代信息技术演化生成

5、的全光校园网络,只应具备道路光纤化融合组网、配Si自动化、业务精细化及运维智能化等典型特征.链路光纤化光纤的优势,光纤作为传输介筋，有传输距圈远、速率高、衰减少、抗干扰矮力强、生命周期长等特点，是出高网速的理想材痍.光纤传输距离远，可以轻松覆盖较大的范围.五类网线和六类网线的传输经离一般为100米以内，而万兆光模块铺设单模光纤可以达到20公里的传物距离.光纤的传输损耗非常低，被广泛用于蛟长距海和远程骨干网.例如,当距海为100米时，光纤信号损耗仅为原始信号强度的3%,而相同距图6A类铜缆网线的信号损耗大约为其原始信号强度的94%.铜统的传输损耗也会随若信号频率的提泊而迅速增加.光纤传输速率高.

6、单波传输速率可达400GbPS以上.是六类网战（IGbPS）的400倍以上.光纤的抗干扰能力强.安全性更高.而普通的网线受电磁干扰的影晌较大.光纤的生命周期长.一般可以使用30年无需更换.使用存命是普通网线的34倍.超高带宽网络/在典型的中大型高校网络中，推荐万兆入室、千兆到桌面的带宽设计，一般采用三层架构，即：核心层-汇聚层-接入层.在实际应用中，需要根据园区网络规模选择不同的网络层级结均.单校区核心层设备，一股采用两台血性能核心交换机,双机方式提供高可靠性（M-1.AG）.多校区之间核心交换机采用100G互联,并为将来升级更高带宽（比如400G）锹出接口预留.汇聚层设备、一般采用高转发能力

7、的汇聚交换机，双机方式提供高可靠性(M-1.AG).根据园区大小,工区层又分为区域汇聚、楼宇汇聚.如图所示,对于区域汇聚.核心层与汇聚层之间采用100G互联；对于楼宇汇聚，双40G链路最合上行.并具够将来升级为100G的能力.分校1K2F*国国主快区；下36.JE1.J*主校区*三增样“电间P5)t三nC0.es11.y*7V1.：入宝TT1.I向的BS1.Ea曷迪属强办公.效学区典型组网拓扑图全光方案,集中供电一股有两种方式.第一种是借助内嵌在交换机设法中的供电模块,或者是单独的PRS供电设爸.单独走弱电供电域缆到受电交换机/受电AP.集中供电方式第二种是通过光电混合缆来实现集中供电，光电混

8、合缆（也叫光电复合缆，photoe1.ectriccompostcab1.e）,是一种适用于通信接入网系统的新型接入方式，它将输电网线与光纤集合在一起.可以一次性同步解决宽带接入、设备用电、信号传输的问SS.光电混合线具有较明显的优点：1 .提供应带宽接入，同时解决网络建设中接入层设备用电问JS;2 外径小.重量轻,传输距需比网线远，占用空间小；3 .具有优越的弯曲性能和良好的耐蝴压性筑，施工方便.光电混合缆的选择需要考虑多方面的因素：从光电混合缆外皮材质方面来召,分为PVC（聚氯乙烯）和1.ZSH（低烟无卤材料）.市面上网线多为PVC（聚氯乙烯）材质，燃烧时会产生有害气体（如：卤化氢.-玩化

9、破等）.另一种优良材质1.ZSH（低烟无卤材料），抗老化程度高,阻燃性能较好.燃烧时无毒炀,安全性更高,更为环保.所以对于无毒环保要求较高的场田，需要选择1.ZSH低烟无卤光电混合线.从光电混合缆的供电铜线的线径来看，分为0.4Em2、O5mm2和1.。Omm2三种规格,这三朴规格决定了光电混合琼的线径不同,即占用桥架的空间不同.同时最重要的是,不同的铜线线径决定了在不同受电功率等级下的最大供电距离不间,铜城越相,在相同的供电功率下，传峋距离越远.光电混合缆的使用，会因两端设备的光电接口不同而有所不同.常见的方式有三种，如下表.光电接口方式说明线缆SJ示接口图示分离式光纤和电缆在两端完全分离，

10、在设备例使用通用光模块，和凤屋头样式电接口Q.集成式光纤和电缆合一，在设备例使用专门的光电合一尾纤+光电合一光模块（PSFP）_0_IB组合式兼具分离式的性价比优点，和集成式的密集成度。在设备便使用组合式尾纤+若通光模块部署时，供电例使用具备光电功能的光主机，受电郎使用具备光电功能的影终逖或者光AP.不同类型的设备.对应上述三种不同类型的光电混合缆使用方式.高性能光AP/在校园网络中，W1.AN占据很田要的一部分.而Rfit：802.11例议不断演进，A他迸入到了光APa寸代.技术演进回顾发展历程.初版802.1：U办议速率仅2Mbps.802.1Ib使用新的编码形式,将速率提升到I1.MbP

11、So802.I1.a利用新的5GHz频段,引入OFDM技术并采用64-QAM两制将无线速率提升到54MbPSo802.I1.g将802.I1.a的技术同步推广到24GHz纹段,2.4GHZgi段也能到达54MbP城)速率.802.11n作为一个重大突破，M1.MO技术被引入W1.AN协议，同时采用更宽的40MHZ带宽，一下将W1.AN速率提升到了600MbPSn802.1Ia逸续进行突破，最大可用QAM-256调制，支持最大160MHZ带宽.将速率提升10余倍到6.9GbpSo同时为提升多用户使用体脸，引入MUMIMO技术.802.1IaX在前者基础上，作为一个更高效的网络.引入OFDMA技术

12、，同步采用1024OAM调制.传输速率达到9.6Gbps,基本跨入了IOGbPS的门监.相较于初始版本防议速率已提升近万倍.WVFi协议标准的概述如下表所示.标准802.11n(Wi-Fi4)802.11ac(Wi-Fi5)802.11ax(w-Fi6)802.11be(wi-Fi7)发布时向2009年2013年2020年2024年工作!段2.4GHz、5GHz5GHz2.4GHz、5GHz(wi-Fi6E6GHz)2.4GHz、5GHz.6GHz理论最大速率600MbpS6900Mbps9600MbPS46Gbs最大帚宽40MHz160MHz160MHz320MHzM1.MO4X48X88X

13、8WBfM国制方式64-QAM256-QAM1024-QAM4096-QAM传怆技术MIMOOFDMD1.MU-MIMOUUD1.MU-MIMO.OFDMAU1.D1.MU-MIKO,OFDMA1Mu1.ti-APM1.OWi-Fi7技术亮点Wi-Fi7的关键字是EHT(EXtremeWHighThrOUghPUt).首要特征就是超高的吞吐.在传输速率方面，通过引入320MHZ带宽.4KOAM调制，MIMoI6X16使得中位路最大理论速率达到46Gbpso族滑效率提升上，引入MU1.ti-RU、混合自动田传请求(HARQ)、多APt办同等技术，让资源利用更合理更高效.干扰抑制方面，preamb

14、1.epuncturing.t办同OFDMA(C-OFDMA)、协同空间重用(CSR),多链路同步信道接入等技术将被采用,使得Ap1.间干扰更小,覆盖更均衡.针对可保降低时延.多AP联合传(JXT).动杳链路切换、定时与同步、新接入类别等技术正在讨论与纳入中.1. .320MHZ信道2020年4月23日，FCC宣布，考虑允许格6GHg段中的1200MH吸谱开放给免许可应用,最终投票表决通过了将6GHz(5.925-7.125)的新撅段开放给了免许可应用，也就是M-Fi的应用.随后，世界各国也枳极推动将6G叛段作为非授权叛段给Wi-Fi应用.新的6G频段共有1200MHZfig带宽，可以提供59个20MHZ信道带宽，29个40MHZ带宽信道，14个80MHZ信道带宽，7个160MHZ和3个320MHZ信道带宽，极大