我国蓬勃发展的数字经济不仅激发了越来越多的连接数的增长,而且对于连接带宽、连接质量的需要越来越高。特别是对于高校、医疗、科研以及高新技术产业园区,这种需求尤为突出。工信部明确指出,将在2027年建成约200个高标准数字园区,全国多省积极响应,陆续发布开展“万兆园区”建设的通知,启动万兆试点,旨在促进科技创新、优化产业结构,并为数字经济提供坚实的基础。
万兆园区等新型信息基础设施部署应用到产业园区,可以更好支撑工业控制、自动驾驶、3D渲染等应用发展,以更高质量的“网联”加倍放大“智改数转”效应。但是如何选择更好的万兆园区网络技术适配园区的数智化需求,是眼下我们必须回答的问题。
数智化时代,传统全光PON面临局限
从1973年梅特卡夫正式提出以太网(Ethernet)的设想,在过去50多年间,以太网以其简便实用、价格低廉等特性,几乎已经完全统治了局域网,成为承载IP数据包的最佳载体。
从电话到邮件,从游戏到4K高清,伴随着应用场景的不断升级迭代,以太网技术的发展也在持续演进,其中一个很重要的趋势就是光电技术的融合发展。与此同时,在“人工智能+”行动等的驱动下,各行各业正在积极拥抱人工智能等新技术的应用,加速推进数智化转型。元宇宙、AR/VR教育、全光阅片、8K高清视频等创新的场景化应用也给网络带宽提出了更高要求,万兆到桌面逐渐成为普遍需求,园区网络万兆升级已是大势所趋。特别是,教育行业智慧教室、医疗行业等场景要求园区网络发展从连接转向高品质连接,需要万兆高带宽、低时延、极简架构、易部署易运维,对园区网络架构产生更高的要求。
面对这一趋势,越来越多的园区都在寻求借助全新的网络技术构建园区网络, PON网络方案便是其中之一。但是业界PON网络采用的是P2MP点对多点的分光方式,以主流的XGPON为例,即便核心带宽高达10G,经过分光器1:16分光后,拥有8端口的ONU为单个用户提供的平均带宽只有不足80M,无法满足高速下载、视频会议等日常业务需要。
除此之外,业界PON网络在架构、时延、运维、成本、可靠性、持续演进等方面,也存在诸多不足。比如,在架构层面,业界PON网络方案使用IP、PON两套协议,协议倒换时延加倍;在安全维度,业界PON网络方案只有基础NAC认证,无法满足公共网络安全等需求,不容忽视;在运维方面,核心机房需要同时布放以太网交换机和OLT,由于运维技术互不相通,对运维人员技能要求高,问题定位更费时费力,运维效率更低。
多快好省,无源以太全光横空出世
面对PON网络的不足,兼具以太网协议和无源光架构优势的PEN (Passive Ethernet Network)无源以太全光技术脱颖而出。无源以太全光网络是基于主流以太网协议,通过全光纤介质实现免弱电机房的无源数据传输的网络架构。以太网协议因为其安全可靠、SDN特性灵活等优势成为市场主流,使用以太网络建设的园区超过95%。同时,无源以太全光得益于光纤传输距离远、可分光的特点,适用于教育医疗等房间密集型场景下点对多点网络覆盖。
无源以太全光兼具了以太网的协议优势和光介质的极简架构,并凭借独享万兆、架构统一、智能运维、安全可靠等优势,正在成为打造超宽、智简、绿色、安全的高品质园区网络的不二之选。
首先,无源以太全光最值得一提的就是独享万兆。
随着AI和物联网的普及,企业会产生更多的数据,这些数据需要通过网络进行传输和处理。如果网络速度不够快,那么这些先进的技术可能就发挥不出最大的作用。所以,万兆网络对于企业来说,是跟上未来技术发展的关键。同时万兆网络意味着数据传输更快,同时也意味着安全措施可以更快地执行。
无源以太全光方案的核心带宽有160G,是主流XGPON的16倍,而且重要的是无源以太全光方案中,带宽不收敛,特别是在企业级园区中可以为用户带来点对点高带宽网络,独享万兆全光入室到设备,相比PON在横向流量场景具有显著优势,并且无源以太全光技术支持未来网络带宽标准的平滑升级。
其次,无源以太全光统一架构实现组网简化降低成本。
无源以太全光方案统一以太架构,全网采用IP协议,核心机房只需一台核心(中心)交换机,实现扁平化二层组网架构。现有的以太网运维人员无需重新学习新协议,管理更高效,同时搭配AI智能运维平台,80%无线问题自闭环,大大提升了运维效率,建网成本下降20%以上。
第三,无源以太全光采用全IP协议带来超低时延。
无源以太全光方案中,点对点的架构设计减少了传输等待时间,设备内部转发延时约为5微秒,而PON时延高达125微秒,是PEN网络的25倍。此外,PEN网络全网IP协议的采用,减少了核心交换机与OLT之间两套协议的转换时间,进一步降低了时延。在当今4K高清视频在教学中运用越来越普及的趋势下,这种低时延特性能够确保画面清晰、互动顺畅,采用低时延的网络架构能够有效提升教学质量,满足高清视频流畅传输的需求。
此外,无源以太全光方案具备多重优势,不仅在性能上表现出色,更在实际应用中体现出显著的经济性与灵活性。比如,它让运维更简单,并且支持实时随流检测,一次性可以检测出整个链路状态,大幅降低运维复杂度;具备超高可靠性,可实现50毫秒快速故障切换,业务升级不中断,故障隔离不扩散,确保客户业务安全可靠;拥有开放兼容的特性,轻松适配多种设备,可以帮助业务快速上线;以超优成本实现高效网络部署,极具性价比;支持灵活接入,方案可扩展性强,满足不同场景的多样化需求;同时,协议的持续演进更为未来技术升级和扩展奠定了坚实基础,完美适配现代化网络建设。
聚焦痛点,多个场景立竿见影
无源以太全光方案有效提升了网络的传输速度和稳定性,还降低了网络维护成本。从目前行业应用场景来看,无源以太全光方案引入之后,起到了立竿见影的效果。
教学领域:VR教学从受限到畅通无阻
如今,很多大学教学领域读引入了VR教学,但由于此前大部分教室布线支持的带宽过低,只能支持5个人同时使用,极大限制了教学效率。通过部署无源以太全光网络,每个教室实现单点独享万兆带宽,支持4K/VR多媒体教学,流畅无卡顿,显著提升了课堂体验与教学效果。
智慧教室:信息点位灵活扩展
目前,教室信息点位扩展面临困难,传统布线方式无法满足智慧教育场景的需求。引入无源以太全光网络后,通过极简架构和即插即用的RU设备,使得设备管理节点减少超过80%。这一架构不仅减少了管理复杂性,还能为每个信息点节省约30分钟的配置时间。同时,无源网络不需要配置弱电间,从而显著节省了新建和网络改造投入。不仅如此,该方案同时还实现了网规智能化和运维智能化,从而让网络管理更加便捷高效。
诊疗领域:阅片效率从分钟级到秒级跃升
有些医疗单位过去因联网不稳定,医师需返回工位下载1~4GB大小的X光片,导致时间浪费,影响诊断效率。引入无源以太全光网络后,阅片速度提升至秒级,诊疗效率显著提高,同时优化了医师资源分配。
智慧病房:医护查房无中断
目前,医院病房的结构大多较为复杂,导致在护士进行移动查房时,网络信号无法稳定覆盖,终端设备经常出现掉线现象,影响了医护人员的工作效率。为了改善这一问题,引入无源以太全光网络成为了一种有效的解决方案。通过光纤实现远距离部署,结合光射频单元和天线单元将信号延伸至每个病房,确保信号覆盖的范围更加广泛和稳定,消除了传统网络中信号衰减和漫游中断的问题。这一改进极大提高了医护人员的工作效率,提升了整体护理服务的质量和响应速度。
不难看出,具备独享万兆、统一架构、超低时延等优点的无源以太全光网络是实现当下园区网络数智化转型的不二选择。实用性强、适应面广,无源以太全光网络解决教医场景高品质网络建设之“渴”。