華為：2024年電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告

“追光計劃-工業(yè)領(lǐng)航行動”系列成果工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告全米垂直行業(yè) 前言隨著科技的不斷進(jìn)步和社會的快速發(fā)展，電池作為能源存儲和傳輸?shù)闹匾M成部分，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包括電動汽車、新能源可再生能源存儲、移動設(shè)備等。電池制造工廠已經(jīng)成為當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域中不可或缺的一部分。為了提升電池類產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造效率，電池制造工廠越來越關(guān)注使用工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)為其提《電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告》是“追光計劃-工業(yè)領(lǐng)航行動”的重點任務(wù)之一。由華為技術(shù)有限公司牽頭，組織電池制造企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、電信運(yùn)營商、通信設(shè)備廠商、設(shè)計院等產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)單位共同編寫。建設(shè)規(guī)范聚焦電池制造工廠企業(yè)，深入分析企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型痛點和需求，系統(tǒng)梳理其工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)、建設(shè)原則和關(guān)鍵因素、建設(shè)規(guī)范，為企業(yè)開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型、推進(jìn)工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)）： 011.1電池制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型關(guān)鍵痛點1.2電池制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型關(guān)鍵趨勢1.3電池制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型對網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵訴求022.1工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方案差異2.1.2綜合布線差異2.1.3差異總結(jié)2.2工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)2.2.1可靠性保障技術(shù)2.2.2確定性低時延技術(shù)2.2.3固定帶寬保障技術(shù)2.2.4專網(wǎng)切片技術(shù)2.2.5智能運(yùn)維技術(shù)2.2.6遠(yuǎn)程供電技術(shù)03工業(yè)PON建設(shè)原則和關(guān)鍵因素0311237778999904工業(yè)PON建設(shè)規(guī)范204.1生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范204.1.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要求204.1.2綜合布線要求214.1.3設(shè)備選型要求244.2辦公網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范254.2.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要求254.2.2綜合布線要求264.2.3設(shè)備選型要求294.3安防網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范304.3.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要求304.3.2綜合布線要求314.3.3設(shè)備選型要求334.4辦公網(wǎng)和安防網(wǎng)絡(luò)融合建網(wǎng)建設(shè)規(guī)范344.4.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要求344.4.2綜合布線要求344.4.3設(shè)備選型要求34）：3.1建設(shè)原則113.2組網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計113.2.1生產(chǎn)網(wǎng)獨立建網(wǎng)，安防網(wǎng)和辦公網(wǎng)融合建網(wǎng)123.2.2生產(chǎn)網(wǎng)、安防網(wǎng)、辦公網(wǎng)，獨立建網(wǎng)123.2.3組網(wǎng)架構(gòu)推薦參考133.3PON技術(shù)選擇133.3.1PON技術(shù)介紹133.3.2生產(chǎn)網(wǎng)PON技術(shù)選擇143.3.3辦公網(wǎng)PON技術(shù)選擇163.3.4安防網(wǎng)PON技術(shù)選擇163.3.5PON技術(shù)選擇推薦163.4組網(wǎng)保護(hù)設(shè)計173.4.1TypeB保護(hù)173.4.2TypeC保護(hù)173.4.3組網(wǎng)保護(hù)方案推薦183.5分光比設(shè)計193.5.1分光比設(shè)計原則193.5.2分光器選型原則19電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告 01業(yè)務(wù)場景分析經(jīng)成為了業(yè)務(wù)中不可或缺的一部分。這些技術(shù)的應(yīng)用大大提升了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和工廠管理的精準(zhǔn)然而，隨著數(shù)據(jù)量的增加和業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜化，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸可靠性成為了一個亟待解決的問題。盡管智能化技術(shù)的應(yīng)用提升了生產(chǎn)線的自動化程度，但數(shù)據(jù)傳輸中的延遲、丟失或錯誤依然存在，可能會導(dǎo)致生產(chǎn)中斷、品質(zhì)問題甚至安全隱患。因此，為了進(jìn)一步提升生產(chǎn)線的穩(wěn)定性和可靠性，需要不斷加強(qiáng)對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)的優(yōu)化和改進(jìn)，采用更可靠、高效的數(shù)據(jù)傳輸方案，確保數(shù)據(jù)在各個環(huán)節(jié)之間的快速、準(zhǔn)確針對上述痛點，電池制造企業(yè)需要建設(shè)智能化質(zhì)量檢測系統(tǒng)，建設(shè)產(chǎn)線生產(chǎn)裝備數(shù)字孿生系統(tǒng)、建立極致可靠的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，幫助企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提1.1電池制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型關(guān)鍵痛點光伏太陽能、新能源等電池制造企業(yè)當(dāng)前遇到的痛點難點主要集中在（1）產(chǎn)品質(zhì)量和可追溯性要求極高，傳統(tǒng)的質(zhì)量檢測控制方案難（2）制造產(chǎn)線生產(chǎn)裝備的維護(hù)難度不斷增加，需要數(shù)字化的運(yùn)維管理系統(tǒng)（3）MES流程控制、機(jī)器視覺、數(shù)字孿生等智能化技術(shù)應(yīng)用普及，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸可靠性仍需提升·產(chǎn)品質(zhì)量和可追溯性要求極高在光伏太陽能和新能源等電池制造企業(yè)中，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程異常復(fù)雜，涉及超過20個精細(xì)的工藝步驟需要協(xié)同完成。這一過程容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，如產(chǎn)品形態(tài)、尺寸、拼接和工藝標(biāo)準(zhǔn)等方面存在偏差。對電池產(chǎn)品質(zhì)量和追溯性的極高要求，必須實現(xiàn)對每一個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中各個工藝步驟的制成并對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析和判斷。此外，檢測數(shù)據(jù)還需要實時傳輸至企業(yè)的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行備份存儲，以滿足長達(dá)十年的可追溯期限。當(dāng)前傳統(tǒng)的生產(chǎn)線檢測方法和ICT基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)難以滿足如此嚴(yán)格的質(zhì)量檢·制造產(chǎn)線生產(chǎn)裝備的維護(hù)難度高隨著電池技術(shù)的迅速發(fā)展和市場需求的不斷增長，企業(yè)不斷更新和升級生產(chǎn)線設(shè)備，以適應(yīng)新的生產(chǎn)需求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。隨之而來的是對維護(hù)人員技術(shù)水平和管理能力的更高要求，需要投入大量資源和精力來應(yīng)對現(xiàn)代電池生產(chǎn)線所使用的裝備通常具有高度自動化和復(fù)雜的控制系統(tǒng)，涉及到大量的精密部件。因此，一旦出現(xiàn)故障或需要維護(hù)，就需要具備高超技術(shù)水平的維護(hù)人員進(jìn)行修復(fù)和調(diào)整。而且，的特殊性，維護(hù)過程往往需要極高的精準(zhǔn)度和專業(yè)性，任何疏忽或錯誤都可能導(dǎo)致生產(chǎn)電池制造企業(yè)需要通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、·業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸可靠性仍需提升隨著電池制造工廠智能化技術(shù)的不斷應(yīng)用和普及，諸如MES流程控制、機(jī)器視覺、數(shù)字孿生等先進(jìn)技術(shù)已1.2電池制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型關(guān)鍵趨勢·建立智能化的質(zhì)量檢測系統(tǒng)能源電池制造企業(yè)建立智能化的質(zhì)量檢測系統(tǒng)，已經(jīng)成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵趨勢。智能化系統(tǒng)利用人工智能、大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)了對電池生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)的據(jù)分析。通過對生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測和分析，可以及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常和質(zhì)量問題的措施進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，從而保障產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。與傳統(tǒng)的質(zhì)量檢測方法相比，智能實時監(jiān)測：智能化系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測生產(chǎn)過程中的各項參數(shù)和指標(biāo)，及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)數(shù)據(jù)分析：通過對海量數(shù)據(jù)的分析，智能化系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)背后的規(guī)律和趨勢，幫助企智能預(yù)警：基于數(shù)據(jù)分析和預(yù)測模型，智能化系統(tǒng)可以提前預(yù)警潛在的質(zhì)量問題，幫助企業(yè)因此，新能源電池制造企業(yè)建立智能化的質(zhì)量檢測系統(tǒng)已經(jīng)成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵趨勢，將有助于提·建設(shè)產(chǎn)線生產(chǎn)裝備數(shù)字孿生系統(tǒng)新能源電池制造企業(yè)建立產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)，以提升產(chǎn)線生產(chǎn)裝備的運(yùn)維效率，已成為企業(yè)數(shù)關(guān)鍵趨勢。數(shù)字孿生系統(tǒng)是利用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，將實際生產(chǎn)環(huán)境中的物理系統(tǒng)建模成虛同步更新物理系統(tǒng)狀態(tài)的技術(shù)。通過建立產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)，企業(yè)可以實現(xiàn)以實時監(jiān)測與預(yù)測：數(shù)字孿生系統(tǒng)可以實時監(jiān)測產(chǎn)線各個裝備的運(yùn)行狀態(tài)、性能參數(shù)和工分析和算法預(yù)測潛在的故障和問題，幫助企業(yè)提前采取維護(hù)和修復(fù)措施，避免生產(chǎn)中遠(yuǎn)程控制與調(diào)整：通過數(shù)字孿生系統(tǒng)，運(yùn)維人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制產(chǎn)線裝備的運(yùn)行狀態(tài)和參34電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告智能決策支持：數(shù)字孿生系統(tǒng)可以提供多維度的數(shù)據(jù)分析和可視化展示，為企業(yè)管理層提供綜上所述，新能源電池制造企業(yè)建立產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)，不僅可以提升產(chǎn)線生產(chǎn)裝備的運(yùn)維效率幫助企業(yè)實現(xiàn)智能化生產(chǎn)管理和持續(xù)優(yōu)化，推動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型·建設(shè)極致可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)新能源電池制造企業(yè)建立極致可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵趨勢。在時代，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)扮演著連接各個環(huán)節(jié)的重要角色，尤其對于制造業(yè)而言，構(gòu)建可靠的數(shù)據(jù)其次，可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)有助于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控和控制。通過網(wǎng)絡(luò)連接，生產(chǎn)管時監(jiān)控生產(chǎn)環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)情況，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，使管理人員可以隨時隨地對生產(chǎn)過程1.3電池制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型對網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵訴求·具備充足穩(wěn)定的傳輸帶寬、低傳輸時延能力在新能源電池的制造過程中，采用智能化質(zhì)量檢測系統(tǒng)已成為提升產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵手段。這一像識別技術(shù)精準(zhǔn)檢測電池的外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并利用智能傳感技術(shù)測定電池的容量、電壓、電流數(shù)是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。圖1-1展示了網(wǎng)絡(luò)在新能源電池制造企業(yè)智能化檢測系統(tǒng)中的模塊化應(yīng)用示意，體圖1-1電池制造企業(yè)智能化檢測系統(tǒng)模塊化示意圖圖示中，線陣、高清面陣、3D工業(yè)相機(jī)和傳感器被部署以采集待檢測產(chǎn)品的質(zhì)量相關(guān)參數(shù)。這些包括高清圖像數(shù)據(jù)、傳感數(shù)據(jù)以及產(chǎn)線運(yùn)行數(shù)據(jù)，它們通過工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)傳輸至視覺與傳感數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）和生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫。在這一過程中，視覺和傳感數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)承擔(dān)著對產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析的任務(wù)，其分析結(jié)果將實時指導(dǎo)產(chǎn)線上的執(zhí)行設(shè)備采取相應(yīng)的策略。同時，MES系統(tǒng)負(fù)責(zé)對產(chǎn)線運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并據(jù)此通知產(chǎn)線設(shè)備執(zhí)行合適的生產(chǎn)策略。此外，生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫則負(fù)責(zé)將生產(chǎn)和質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔，為未來的質(zhì)量追溯提供支持。這一整套流程確保了生產(chǎn)過上述各類工業(yè)相機(jī)、傳感器、PLC控制器、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、MES服務(wù)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，均需要網(wǎng)絡(luò)提供充足·降低網(wǎng)絡(luò)建造成本、提升網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性隨著電池制造行業(yè)在生產(chǎn)線上廣泛應(yīng)用信息化和智能化技術(shù)，需接入網(wǎng)絡(luò)的信息點數(shù)量持續(xù)增加，ICT基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本不斷攀升。以車間的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)為例，企業(yè)不得不對網(wǎng)絡(luò)布線、布線橋架、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜以及布線安裝等基礎(chǔ)設(shè)施投入大量資金。這些投資雖然增加了基礎(chǔ)建設(shè)的成本，但對于提升企業(yè)的數(shù)字化和智能化水平并沒有直接貢獻(xiàn)，進(jìn)而影響了企業(yè)提高生產(chǎn)調(diào)度和管理能力如圖1-2所示，在新能源制造企業(yè)中，當(dāng)采用傳統(tǒng)交換機(jī)組網(wǎng)方案時，設(shè)備信息接入點需通過網(wǎng)56電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告圖1-2工業(yè)PON可有效降低ICT基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本示意圖相比之下，工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案采用工業(yè)級ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元），這些ONU采用DIN導(dǎo)軌安裝方式，直接部署在產(chǎn)線設(shè)備內(nèi)部。設(shè)備信息接入點僅需通過大約2米的網(wǎng)線即可直接連接至ONU。而ONU與分光器、OLT（光線終端）之間則通過光纖互聯(lián)。具體而言，由于ONU配備了4或8個千兆ETH接口，因此光纖數(shù)量僅為網(wǎng)線數(shù)量的1/4或1/8。此外，每米光纖的成本僅為每米網(wǎng)線成本的1/5，從而顯著降低了線纜成本。以典型規(guī)模的光伏太陽能電池制造車間為例，車間大小約8萬平米，車間信息接入點位約2000個，分析工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)的造價如表1-1所示，采用工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案相較傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方案，ICT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本可降低30%。這一舉措不僅使企業(yè)能夠節(jié)省更多資金，還進(jìn)一步提升了數(shù)字化生產(chǎn)調(diào)度和管表1-1工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)造價對比工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)（單位：萬元）傳統(tǒng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)（單位：萬元）75.366.053.4128.7182.1設(shè)備數(shù)量持續(xù)增長，設(shè)備間的互聯(lián)變得更為復(fù)雜，相應(yīng)地，網(wǎng)絡(luò)故障的風(fēng)險也隨之增加。因強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性變得尤為重要，以確保生產(chǎn)過程能夠如圖1-3所示，在電池制造企業(yè)采用傳統(tǒng)交換機(jī)組網(wǎng)方案時，設(shè)備信息接入點通過網(wǎng)線連接至交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)。這種布局中，大量網(wǎng)線的部署通過走線橋架進(jìn)行，容易引發(fā)電磁干擾問題，這不僅影響生靠傳輸，還可能導(dǎo)致生產(chǎn)業(yè)務(wù)中斷，增加故障發(fā)生的頻率。此外，由于這些網(wǎng)絡(luò)電纜經(jīng)過長出現(xiàn)老化故障，且網(wǎng)線布線無冗余保護(hù)，導(dǎo)致生產(chǎn)業(yè)務(wù)中斷。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員需要花費(fèi)較長時相較之下，工業(yè)PON的組網(wǎng)方案中，ONU與分光器、OLT之間通過光纖互聯(lián)。光纖介質(zhì)自身具有良好的抗電磁干擾特性，極大地提高了生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴８M(jìn)一步，光纖鏈路之間采用雙路徑方式部署，當(dāng)主鏈路出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)的自愈機(jī)制能夠在50ms內(nèi)實現(xiàn)到備用冗余鏈路的自動切換。其中一路光纖鏈路需要修復(fù)或重新部署時，生產(chǎn)業(yè)務(wù)也能夠不受中斷地圖1-3工業(yè)PON可有效提升ICT基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性示意圖與此同時，工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)的匯聚層的分光器是無源設(shè)備，相比傳統(tǒng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)的匯聚設(shè)備，無需考慮供電可靠性、有源器件可靠性、軟件系統(tǒng)可靠性，因此分光器具備較高的可靠性和可用性。工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)顯著提升了企業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性，確保了生產(chǎn)業(yè)務(wù)此外，由于光纖和ONU部署在產(chǎn)線生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)，電池生·具備極致可靠、全鏈路冗余保護(hù)能力近年來，隨著MES制造執(zhí)行系統(tǒng)、機(jī)器視覺、數(shù)字孿生等智能化技術(shù)的廣泛部署，生產(chǎn)過程變得更加自動化，設(shè)備間的信息交換也越來越頻繁，這對網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。同時，78電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告關(guān)鍵技術(shù) 02關(guān)鍵技術(shù)2.1工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方案差異2.1.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)差異傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)，核心交換機(jī)部署于核心機(jī)房，匯聚交換機(jī)部署于生產(chǎn)車間弱電間、辦間或者樓層弱電間，接入交換機(jī)一般部署于生產(chǎn)車間機(jī)柜、辦公樓層弱電間。核心交換機(jī)、匯聚接入交換機(jī)之間通常采用光纖互連。生產(chǎn)車間機(jī)柜、辦公樓層弱電間的接入交換機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)的口，提供各種用戶終端的接入能力。從接入交換機(jī)到各種用戶終端采用網(wǎng)線，線纜長度通常不大于90米。工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)的核心交換機(jī)和OLT部署于核心機(jī)房，無源分光器通常放置于生產(chǎn)車間弱電間、辦公樓層弱電間，ONU放置于盡可能靠近最終接入終端的位置。核心交換機(jī)及OLT和ONU之間采用單模光纖互連。ONU提供標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)端口，提供各種接入終端的接入能力。從ONU到各種接入終端采用網(wǎng)線，電圖2-1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)差異表2-1工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)比較工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)&OLTONU2.1.2綜合布線差異工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)在綜合布線上也有差異，主要是在接入層水平布線上有差異。傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)的綜合布線中，核心交換機(jī)部署于園區(qū)的核心機(jī)房，匯聚交換機(jī)通常部署于弱電間，接入交換機(jī)通常部署于生產(chǎn)車間機(jī)柜或辦公樓層的弱電間。核心交換機(jī)和匯聚交換機(jī)之間，機(jī)和接入交換機(jī)之間都是采用光纖進(jìn)行連接，但是從生產(chǎn)車間機(jī)柜或辦公樓層弱電間到接入設(shè)備線采用的是水平電纜，通常采用的水平電纜包括Cat5（5類線）、Cat6（6類線）、Cat6A（超6類線）、Cat7（7類線）、Cat7A（超7類線）等。工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)的綜合布線主要是采用光纖。核心交換機(jī)和OLT部署于園區(qū)的核心機(jī)房，弱電間只部署無源分光器，從核心機(jī)房到樓宇/樓層弱電間采用光纖進(jìn)行連接。ONU設(shè)備部署于車間機(jī)臺或辦公桌面作區(qū)域，從弱電間到這些工作區(qū)域之間采用單模光纖進(jìn)行圖2-2綜合布線差異傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要由以太網(wǎng)交換機(jī)和網(wǎng)線組成，傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)一般采用三層架構(gòu)，主層、匯聚層和接入層；而工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用扁平化二層架構(gòu)，主要包括核心層和接入層，減少了匯聚層。工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)一般采用OLT和ONU設(shè)備，中間采用的是單模光纖進(jìn)行連接。電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主干布線、水平布線的差異如下表所示。表2-2工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)的比較工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)2.1.3差異總結(jié)工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)相比，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和綜合布線方面存在差異。工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加扁平、簡化，綜合布線更加輕量化，更加適用于電池制造2.2工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)2.2.1可靠性保障技術(shù)可靠性保障技術(shù)是確保數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性和連續(xù)性的關(guān)鍵，在工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建中，光纖鏈路保護(hù)采用TypeB和TypeC兩種保護(hù)方案來提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。TypeB保護(hù)方案專注于OLT與分光器之間的主干光纖鏈路保護(hù)，適用于電池制造工廠的辦公網(wǎng)絡(luò)和安防TypeC保護(hù)方案提供全鏈路的雙冗余保護(hù)，覆蓋從OLT到分光器之間的主干光纖鏈路，以及分光器和ONU之間的分支光纖鏈路。這種方案因其全方位的保護(hù)而具有最高的可靠性。為了進(jìn)一步增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的自愈能力，降低光纖鏈路故障導(dǎo)致的系統(tǒng)切換自愈時間，TypeC方案還結(jié)合了快速倒換和雙發(fā)選收技術(shù)，確保光纖鏈路出現(xiàn)故障時，生產(chǎn)業(yè)務(wù)不會中斷。因此，TypeC保護(hù)方案適用于電池制造工廠的車間生產(chǎn)網(wǎng)2.2.2確定性低時延技術(shù)電池制造企業(yè)在遠(yuǎn)程工業(yè)控制、機(jī)器人協(xié)同作業(yè)等應(yīng)用場景不但對工業(yè)PON有低時延有明確要求，更要求工業(yè)PON能夠保障時延抖動不能過大，即工業(yè)PON具備確定性時延技術(shù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程協(xié)作類業(yè)通用的PON傳輸技術(shù)采用動態(tài)帶寬時隙分配機(jī)制、傳統(tǒng)交換機(jī)傳輸技術(shù)采用統(tǒng)計復(fù)用分配機(jī)制，以最大限度提升線路帶寬資源的利用率。動態(tài)帶寬時隙和統(tǒng)計復(fù)用分配技術(shù)，不同終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)資源，傳輸時延會受到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量和包長的影響，時延時大時工業(yè)PON采用固定帶寬分配技術(shù)降低動態(tài)帶寬調(diào)整引入的時延和抖動，同時采用單幀多突發(fā)技術(shù)提升數(shù)據(jù)調(diào)度頻率，從而降低傳輸時延。相比普通PON技術(shù)工業(yè)PON技術(shù)的最大傳輸時延由2ms~10ms降低至100us。2.2.3固定帶寬保障技術(shù)電池制造車間的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)承載了多項重要業(yè)務(wù)，包括MES、數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制和AI質(zhì)檢等。這些業(yè)務(wù)需要穩(wěn)定的端到端帶寬支持，以確保不會因為突發(fā)流量而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。采用工業(yè)PON的時分復(fù)用和固定帶寬分配技術(shù)，能夠為電池制造車間提供可靠的端到端帶寬通道，確保不同終端之間的業(yè)務(wù)具備資源。電池制造車間的AI質(zhì)檢業(yè)務(wù)的大帶寬和高突發(fā)的業(yè)務(wù)流量將不會搶占或干擾MES、數(shù)采、工業(yè)控制等業(yè)務(wù)流量的帶寬，并提高生產(chǎn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸2.2.4專網(wǎng)切片技術(shù)電池制造企業(yè)園區(qū)通常需要構(gòu)建多個物理網(wǎng)絡(luò)，包括車間生產(chǎn)網(wǎng)、企業(yè)安PON網(wǎng)絡(luò)的專網(wǎng)切片技術(shù)可以將這些網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一承載在一張物理網(wǎng)絡(luò)上。這樣做不僅可以有效減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的利用率，簡化企業(yè)的運(yùn)維負(fù)擔(dān)，還能夠確保不同專網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)發(fā)資2.2.5智能運(yùn)維技術(shù)隨著電池制造企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和復(fù)雜度的持續(xù)增加，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的復(fù)雜度也在不來降低對運(yùn)維人員技能的要求，從而降低運(yùn)營支出。工業(yè)PON的智能運(yùn)維技術(shù)可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能感知，實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)和健康狀況（如網(wǎng)絡(luò)帶寬、時延、誤碼丟包等），并支持對網(wǎng)綜合分析和處理。此外，結(jié)合人工智能技術(shù)，還可以提供網(wǎng)絡(luò)故障自動檢測和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)主動預(yù)測2.2.6遠(yuǎn)程供電技術(shù)由于電池制造工廠的現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜多樣，存在一些工廠內(nèi)難以為ONU設(shè)備供電的問題。例如，一些電池制造工廠不允許使用產(chǎn)線生產(chǎn)設(shè)備的供電系統(tǒng)為ONU供電。工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程供電技術(shù)可以采用集中供電單元通過光電復(fù)合纜遠(yuǎn)程為ONU供電，既可以通過光纖傳輸數(shù)據(jù)，同時還可以為工業(yè)現(xiàn)場的ONU設(shè)備電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告 03工業(yè)PON建設(shè)原則和關(guān)鍵因素 033.1建設(shè)原則客戶需求優(yōu)先原則：規(guī)劃設(shè)計一定要基于客戶標(biāo)書或者應(yīng)用場景等正式需求文件進(jìn)行設(shè)計，滿可靠性原則：組網(wǎng)和設(shè)備可靠性需滿足客戶要求，充分考慮設(shè)備及物理線路可擴(kuò)展性原則：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及ODN基礎(chǔ)設(shè)施需具備可擴(kuò)展性，如OLT有可用于擴(kuò)展的槽位，ONU具有多余的空閑接口，光纜有一定的光纖資源預(yù)留，光路連接設(shè)備有多余的連接接口，以及安裝空方便后續(xù)滿足其他業(yè)務(wù)接入、帶寬及信息節(jié)點擴(kuò)容、網(wǎng)絡(luò)整體經(jīng)濟(jì)性原則：需考慮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)綜合成本最優(yōu)，要統(tǒng)籌考慮設(shè)備成本、工程成本、維護(hù)成本，以及易實施性原則：項目建設(shè)要盡量做到線纜少、節(jié)點少，布線路由合理，布線空間充足，設(shè)備安裝易維護(hù)性原則：選擇通用型的基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)件及3.2組網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計電池制造工廠網(wǎng)絡(luò)根據(jù)服務(wù)對象及功能屬性，一般配備生產(chǎn)網(wǎng)、辦公網(wǎng)、產(chǎn)系統(tǒng)主要包括企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)ERP、產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)PLM系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES等；安防網(wǎng)服務(wù)于安防系統(tǒng)包括廠務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)FMCS等。辦公網(wǎng)服務(wù)于辦公系統(tǒng)滿足企業(yè)員工日常辦公需要。上述應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)根據(jù)安全性要求、系統(tǒng)規(guī)模和生產(chǎn)組織管理的使用需求，可組合式選擇物理隔離網(wǎng)絡(luò)或電池制造工廠企業(yè)為了最大限度的確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩裕W(wǎng)絡(luò)。工業(yè)PON專網(wǎng)切片技術(shù)為安防網(wǎng)、辦公網(wǎng)提供了全新的組網(wǎng)方案。網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)架構(gòu)推薦二種方式：方式2：生產(chǎn)網(wǎng)、安防網(wǎng)、辦公網(wǎng)獨立建網(wǎng)。應(yīng)根據(jù)具體的項目客戶需求，選擇匹配客戶需求的組網(wǎng)架構(gòu)。下文將詳細(xì)介紹二種組網(wǎng)架構(gòu)方3.2.1生產(chǎn)網(wǎng)獨立建網(wǎng)，安防網(wǎng)和辦公網(wǎng)融合建網(wǎng)圖3-1生產(chǎn)網(wǎng)獨立、安防和辦公網(wǎng)融合生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)獨立建網(wǎng)，其接入層至核心層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和光纖鏈路與辦公網(wǎng)和安防網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大程度上保證生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的獨立性、可靠性、安全性。生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)與辦公、安防網(wǎng)之間通辦公網(wǎng)和安防網(wǎng)融合組網(wǎng)，工業(yè)PON專網(wǎng)切片技術(shù)，可為辦公網(wǎng)、安防網(wǎng)分配獨立的專網(wǎng)切片，切片間流量數(shù)據(jù)相互隔離?？梢栽诖_保安全性的同時，降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量、建設(shè)工作量，減少網(wǎng)絡(luò)建3.2.2生產(chǎn)網(wǎng)、安防網(wǎng)、辦公網(wǎng)，獨立建網(wǎng)如圖3-2所示，生產(chǎn)網(wǎng)、安防網(wǎng)、辦公網(wǎng)完全獨立建網(wǎng)，最大限度的保持生產(chǎn)業(yè)務(wù)、安防業(yè)務(wù)、辦公業(yè)務(wù)的獨立性、可靠性、安全性。安防網(wǎng)和辦公網(wǎng)的設(shè)備接口資源、光纖基礎(chǔ)設(shè)施不能互相利用，設(shè)電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告圖3-2生產(chǎn)網(wǎng)、安防網(wǎng)、辦公網(wǎng)獨立圖3-3GPON技術(shù)和XGS-PON技術(shù)上下行帶寬說明3.2.3組網(wǎng)架構(gòu)推薦參考建議根據(jù)實際項目場景，結(jié)合安全隔離性要求、建網(wǎng)成本要求，選擇合適的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，推薦參考如下表所示。表3-1工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)架構(gòu)推薦參考表低高3.3PON技術(shù)選擇3.3.1PON技術(shù)介紹工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)PON技術(shù)包括：GPON、XGS-PON、XGS-PON&GPONComboPON技術(shù)。其中，GPON技術(shù)OLT單個PON口下行帶寬2.5Gbps、上行帶寬1.25Gbps。XGS-PON技術(shù)OLT單個PON口上行、下行帶寬均為10Gbps。XGS-PON&GPONComboPON技術(shù)是GPON和XGS-PON技術(shù)融合接入技術(shù)，同時支持GPON業(yè)務(wù)通道和XGS-PON業(yè)務(wù)通道進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸，GPON/XGS-PON業(yè)務(wù)通道采用不同的光波長獨立傳輸。支持XGS-PON&GPONComboPON技術(shù)的業(yè)務(wù)單板的PON口支持同時接入GPON和XGS-PON類型的ONU。圖3-4XGS-PON&GPONComboPON技術(shù)上下行帶寬說明3.3.2生產(chǎn)網(wǎng)PON技術(shù)選擇電池制造工廠各類生產(chǎn)業(yè)務(wù)對帶寬要求不同，可根據(jù)不同的帶寬需求選擇不同的PON技術(shù)，避免造成帶寬電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告·高流量場景高清質(zhì)檢業(yè)務(wù)：高清質(zhì)檢業(yè)務(wù)的終端高清工業(yè)相機(jī)，由于工業(yè)相機(jī)數(shù)據(jù)傳輸通常是不壓縮的例如，高清工業(yè)相機(jī)的分辨率是1280*960，幀率是30fps，單像素bit數(shù)是8，那么一臺工業(yè)相機(jī)所需要的帶寬為1280*960*30*8/1024/1024=281.25Mbps。此類高清AI質(zhì)檢業(yè)務(wù)的產(chǎn)線推薦采用XGS-PON·普通流量場景普通質(zhì)檢業(yè)務(wù)：普通質(zhì)檢業(yè)務(wù)的終端是普通工業(yè)相機(jī)，此類工業(yè)相機(jī)的分辨率不高，幀率較寬通常小于100Mbps，推薦采用GPON技術(shù)。MES業(yè)務(wù)：MES工控機(jī)、PC、掃碼終端，對帶寬需求不高，所需的帶寬通常小于12Mbps，推薦采用GPON技術(shù)。數(shù)采業(yè)務(wù)：MES工控機(jī)、機(jī)器信息接口、數(shù)采網(wǎng)關(guān)，對帶寬需求不高，所需的帶寬通常小于12Mbps，推薦采用GPON技術(shù)。無線AP業(yè)務(wù)：PDA終端、手機(jī)、PAD、PC、AGV，對帶寬需求不高，所需的帶寬通常小于20Mbps，推薦采用GPON技術(shù)。表3-2生產(chǎn)網(wǎng)常見業(yè)務(wù)類型與網(wǎng)絡(luò)帶寬要求表3-2生產(chǎn)網(wǎng)常見業(yè)務(wù)類型與網(wǎng)絡(luò)帶寬要求PON技術(shù)200Mbps~500MbpsXGS-PON~100MbpsGPONMES~12MbpsGPON數(shù)采~12MbpsGPON1無線AP~20MbpsGPON如表3-2所示，根據(jù)生產(chǎn)網(wǎng)常見業(yè)務(wù)的帶寬需求，生產(chǎn)網(wǎng)推薦采用XGS-PON&GPONComboPON技術(shù)實現(xiàn)對高清質(zhì)檢、MES、數(shù)采等業(yè)務(wù)的綜合承載。3.3.3辦公網(wǎng)PON技術(shù)選擇辦公網(wǎng)有線接入類終端類型包括PC、打印機(jī)、會議終端等，此類業(yè)務(wù)所需的峰值帶寬約100Mbps，平均帶寬約40Mbps，因此推薦采用GPON技術(shù)。辦公網(wǎng)無線Wi-FiAP接入場景，隨著無線辦公趨勢的發(fā)展單AP接入用戶的數(shù)量和單用戶的峰值流量越來越高，單AP上行帶寬需求較高，單AP峰值帶寬約1000Mbps，平均帶寬約200Mbps。因此，推薦采用XGS-PON技術(shù)。表3-3辦公網(wǎng)常見業(yè)務(wù)類型與網(wǎng)絡(luò)帶寬要求PON技術(shù)40Mbps~100MbpsGPONWi-FiAP200Mbs~1000MbpsXGS-PON如表3-3所示，根據(jù)辦公網(wǎng)常見業(yè)務(wù)的帶寬需求，辦公網(wǎng)推薦采用XGS-PON&GPONComboPON3.3.4安防網(wǎng)PON技術(shù)選擇安防網(wǎng)高清視頻攝像頭的帶寬需求約12Mbps，推薦采用GPON技術(shù)。3.3.5PON技術(shù)選擇推薦綜上所述，生產(chǎn)網(wǎng)、辦公網(wǎng)、安防網(wǎng)根據(jù)業(yè)務(wù)流量實際需要選擇適合的PON技術(shù)，在滿足業(yè)務(wù)流量對帶寬需求的同時，避免造成帶寬資源和投資的浪費(fèi)，PON技術(shù)推薦如下表所示。表3-4PON技術(shù)選擇推薦參考表推薦PON技術(shù)XGS-PON&GPONComboPONXGS-PON&GPONComboPONGPON電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告3.4組網(wǎng)保護(hù)設(shè)計在工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建中，光纖鏈路保護(hù)采用TypeB和TypeC兩種保護(hù)方案來提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。3.4.1TypeB保護(hù)工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)的TypeB組網(wǎng)保護(hù)方式：PON網(wǎng)絡(luò)中OLT的PON口、主干光纖均雙路冗余的保護(hù)。單歸屬保護(hù)方式：分光器的2根上行光纖（主干光纖）接到1臺OLT的2個不同PON端口進(jìn)行保護(hù)。雙歸屬保護(hù)方式：分光器的2根上行光纖（主干光纖）分別接到2臺OLT的不同PON端口進(jìn)行保護(hù)。圖3-5工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)TypeB組網(wǎng)保護(hù)方式TypeB雙歸屬保護(hù)方式可實現(xiàn)對主干光纖和OLT（包括OLT設(shè)備，OLT的PON端口和OLT的上行端TypeB雙歸屬保護(hù)方式需配置2臺獨立的OLT設(shè)備（雙倍的PON端口數(shù)量2：N的分光器，雙倍的主干光纜，通用的單PON口上行的ONU設(shè)備。電池制造工廠園區(qū)的辦公網(wǎng)、安防網(wǎng)推薦采用TypeB雙歸屬的方式進(jìn)行組網(wǎng)保護(hù)。3.4.2TypeC保護(hù)工業(yè)PON組網(wǎng)的TypeC組網(wǎng)保護(hù)方式：PON網(wǎng)絡(luò)中OLT的PON口、ONU的PON口、主干光纖、配線單歸屬保護(hù)方式：不同的分光器上行光纖（主干光纖）接到1臺OLT的2個不同PON端口進(jìn)行保護(hù)。雙歸屬保護(hù)方式：不同的分光器上行光纖（主干光纖）分別接到2臺OLT的不同PON端口進(jìn)行保護(hù)。TypeC雙歸屬保護(hù)方式可實現(xiàn)對OLT（包括OLT設(shè)備，OLT的PON端口和OLT的上行端口）、主干光纜、分光器、配線光纜和ONU上行PON端口的保護(hù)。圖3-6工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)TypeC組網(wǎng)保護(hù)方式TypeC雙歸屬保護(hù)方式需配置2臺獨立的OLT設(shè)備（雙倍的PON端口數(shù)量），雙倍的1：N分光器，雙倍的主干光纜，雙倍的配線光纜及支持雙PON口上行的ONU設(shè)備。TypeC雙歸屬保護(hù)支持了端到端的冗余備份保護(hù)，可靠性高，電池制造工廠的生產(chǎn)網(wǎng)推薦采用TypeC雙3.4.3組網(wǎng)保護(hù)方案推薦TypeC雙歸屬保護(hù)方式相比TypeB雙歸屬保護(hù)方式可靠性更高，但需要冗余配置分光器、分支光纖、ONUPON光模塊，會額外增加建網(wǎng)成本。工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的需綜合考慮業(yè)務(wù)可靠性要求和表3-5保護(hù)方式選擇推薦參考表TypeC雙歸屬OLT設(shè)備，OLT的PON端口和OLT線光纜和ONU上行PON端口TypeB雙歸屬OLT設(shè)備，OLT的PON端口和OLT1920電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告3.5分光比設(shè)計3.5.1分光比設(shè)計原則分光比是指單個OLTPON口下實際接入ONU的最大數(shù)量。分光比的設(shè)計應(yīng)滿足OLTPON口下ONUETH口所接入業(yè)務(wù)對帶寬的要求。ONUETH口可提供的保證帶寬和分光比的計算如下表所示：表3-6業(yè)務(wù)帶寬和分光比計算關(guān)系PON技術(shù)PON口帶寬ONUETH口數(shù)GPON~1024MbpsSPLnETHn1024/(SPL_n*ETH__n)XGS-PON~10240MbpsSPLnETHn10240/(SPL_n*ETH__n)結(jié)合電池制造工廠的業(yè)務(wù)特征，推薦典型的分光比設(shè)計原則（1）4口ONU推薦采用1:16分光比。GPON場景，ONU單ETH口保證帶寬16Mbps，峰值帶寬1000Mbps。XGS-PON場景，ONU單ETH口保證帶寬160Mbps，峰值帶寬10000Mbps。（2）8口ONU推薦采用1:8分光比。GPON場景，ONU單ETH口保證帶寬16Mbps，峰值帶寬1000Mbps。XGS-PON場景，ONU單ETH口保證帶寬160Mbps，峰值帶寬10000Mbps。（3）24口ONU推薦采用1:4分光比。GPON場景，ONU單ETH口保證帶寬10Mbps，峰值帶寬1000Mbps。XGS-PON場景，ONU單ETH口保證帶寬100Mbps，峰值帶寬10000Mbps。（4）4口ONU和8口ONU混用的場景，推薦采用1:8分光比。（5）ONUETH口的保證帶寬可以根據(jù)實際需求進(jìn)行配置，上述提供的是用于設(shè)計分光比的典型保證帶寬。3.5.2分光器選型原則分光比確定后，分光器選型應(yīng)預(yù)留一定數(shù)量的端口用于擴(kuò)展、擴(kuò)容。分光器選型推薦（2）推薦采用2:N分光器，可以同時應(yīng)用于TypeB和TypeC兩種組網(wǎng)保護(hù)方式。（3）1:16分光比，推薦采用2:16分光器。一臺機(jī)架式分光器，內(nèi)置2組2:16分光器。（4）1:8分光比，推薦采用2:8分光器。一臺機(jī)架式分光器，內(nèi)置3組2:8分光器。（5）1:4分光比，推薦采用2:8分光器。一臺機(jī)架式分光器，內(nèi)置3組2:8分光器。（6）光分路器只分光功率，不分帶寬，每臺ONU的帶寬可以由OLT動態(tài)分配。工業(yè)PON建設(shè)規(guī)范 04工業(yè)PON建設(shè)規(guī)范4.1生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范4.1.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要求生產(chǎn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖4-1所示。網(wǎng)絡(luò)核心層由生產(chǎn)核心交換機(jī)和光匯聚OLT設(shè)備構(gòu)成，部署在工廠的中心機(jī)房。匯聚層由無源分光器構(gòu)成，通常部署在工廠車間的弱電間或車間機(jī)柜。接入層由工業(yè)級ONU構(gòu)成，ONU部署在機(jī)器機(jī)柜內(nèi)或機(jī)器附近的信息箱。圖4-1工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)采用TypeC雙歸屬保護(hù)組網(wǎng)。在核心層，需要配置2臺OLT設(shè)備互為保護(hù)備份、分擔(dān)業(yè)務(wù)流量，確保了核心層網(wǎng)絡(luò)的可靠性。在匯聚層，無源分光器兩臺一組互為備份，確保了匯聚層設(shè)備的可纖鏈路方面，從核心層OLT至接入層ONU的光纖鏈路均采用雙冗余保護(hù)，確保物理傳輸介質(zhì)的可靠性。電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告4.1.2綜合布線要求圖4-2生產(chǎn)網(wǎng)綜合布線方案·OLT安裝部署要求生產(chǎn)網(wǎng)OLT和核心交換機(jī)部署在園區(qū)機(jī)房，安裝在19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，OLT通過光纖跳線與核心交換機(jī)建園區(qū)機(jī)房應(yīng)配置相應(yīng)數(shù)量的光纖熔纖配線單元ODF，用于室外多芯光纜的熔纖配線。光纖熔纖配線單元ODF安裝在19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，ODF產(chǎn)品形態(tài)如圖4-3所示。圖4-31U48口SC/UPCODF子架·分光器安裝部署要求宜采用上架式分光器安裝在19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，機(jī)柜如圖4-5示意。根據(jù)生產(chǎn)車間ONU的分布密度規(guī)劃機(jī)柜的數(shù)量和部署位置。機(jī)柜通常部署在工廠車間頂部夾層或地面的空間，以滿足附近ONU光纖接入的需求。分光器產(chǎn)品如圖4-4所示，分光器的接口類型應(yīng)為SC/UPC接口，1U尺寸的上架式分光器內(nèi)可配置3組2:8，2組2:16，1組2:32分光器。圖4-4上架式分光器圖4-5標(biāo)準(zhǔn)19英寸22U機(jī)柜示意安裝分光器的機(jī)柜中部署的分光器的數(shù)量應(yīng)根據(jù)附近接入ONU的數(shù)量計算。例如，附近ONU數(shù)量是64臺，分光比設(shè)計為1:16，那么分光器的數(shù)量為2臺（每臺配置2組2:16分光器）。需要注意的是安裝分光器的機(jī)柜中還應(yīng)配置相應(yīng)數(shù)量的光纖熔纖配線單元ODF，以滿足熔纖配線的需要。安裝OLT的園區(qū)機(jī)房的ODF和分光器機(jī)柜的ODF之間建議采用12芯~24芯的多芯鎧裝光纜連接?！NU安裝部署要求電池制造工廠產(chǎn)線生產(chǎn)機(jī)臺內(nèi)通常配有DIN導(dǎo)軌安裝件，DIN導(dǎo)軌安裝工業(yè)級空開的標(biāo)準(zhǔn)安裝方式。如圖4-6所示，ONU宜采用標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌的方式安裝在產(chǎn)線生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)的DIN導(dǎo)軌上。在一些特殊的場景，也可采用掛壁式安裝，安裝在產(chǎn)線生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)的空余空間。2324電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告圖4-6ONUDIN導(dǎo)軌安裝和掛壁式安裝示意ONU和機(jī)架式分光器之間建議采用室內(nèi)2芯蝶形光纜連接，一芯用于冗余備份。如圖4-7所示，蝶形光纜主要是有3個部分構(gòu)成，第一部分是單模光纖（通常是單芯，也有雙芯的），放置于蝶形光纜中心；第二部分是加強(qiáng)件，放置于光纜的兩側(cè)；第三部分是低煙無鹵的護(hù)套，對光纜進(jìn)行保護(hù)。蝶形光纜通常為3.0±0.1mm×2.0±0.1mm。圖4-7室內(nèi)蝶形光纜示意圖亦可選擇2端預(yù)成端SC/UPC接頭的定長光纖，如圖4-8所示。采用預(yù)成端的光纖，可以免去現(xiàn)場熔纖操作，同時減少光纖熔纖配線單元ODF的數(shù)量和安裝空間。定長光纖的長度可根據(jù)大多數(shù)ONU到分光器信息箱的距離加上留有充足余量確定，超過的部分可以在光纖走線架中迂回走線。若超過部分過慮將分光器信息箱側(cè)的一端根據(jù)實際所需長度圖4-8室內(nèi)預(yù)成端皮線光纖ONU供電方案有如下兩種可供選擇：方案一：建議在產(chǎn)線生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)預(yù)留220V交流供電插座接口，并且在供電插座接口和產(chǎn)線生產(chǎn)設(shè)備用電之間采用空開隔離。此方案不僅能夠確保ONU供電的可靠性，而且在經(jīng)濟(jì)上是最合適的選擇。方案二：選用集成了POF供電單元的分光器設(shè)備，通過POF光電復(fù)合纜給ONU遠(yuǎn)程供電。此方案綜合成4.1.3設(shè)備選型要求OLT設(shè)備選型要求（1）OLT宜配置XGS-PON&GPONComboPON板卡實現(xiàn)對高清質(zhì)檢、MES、數(shù)采等業(yè)務(wù)的綜合（2）OLT選型時應(yīng)根據(jù)PON端口數(shù)量選擇相應(yīng)規(guī)格的OLT。OLTPON端口數(shù)量根據(jù)ONU的總數(shù)量，結(jié)合選定的分光器的分光比（如果考慮分光器有預(yù)留，需要考慮分光器下實際帶ONU的個數(shù)）進(jìn)行計算得PON端口數(shù)量=ONU總數(shù)÷分光比參數(shù)。（3）OLT宜具備不少于8個10GE以太光口，確保OLT與核心或服務(wù)器之間的交換容量充足。亦可根據(jù)服務(wù)器和核心交換機(jī)交換容量需求，配置相應(yīng)數(shù)量的OLT10GE以太光口。（4）OLT設(shè)備應(yīng)支持主控單板1+1備份，應(yīng)支持TypeC雙歸屬保護(hù)組網(wǎng)。（5）OLT應(yīng)支持給生產(chǎn)網(wǎng)控制類業(yè)務(wù)分配固定的可保障帶寬。（6）OLT宜支持單幀多突、免開窗、固定時隙分配等確定性低時延技術(shù)，OLT和ONU之間的單向傳輸時延宜小于200us。（7）OLT應(yīng)支持SNMP/Netconf管理協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對接，實現(xiàn)對PON系統(tǒng)的可視化管理和運(yùn)維。2526電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告·ONU設(shè)備選型要求（1）ONU設(shè)備安裝在生產(chǎn)車間，因此生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境參數(shù)是ONU選型的重要考量因素。部分生產(chǎn)車間（例如光伏太陽能電池制造車間）是無塵恒溫車間，ONU工作環(huán)境參數(shù)要求相對友好。部分電池制造車間支持工業(yè)級-40~70℃寬溫。（2）高清質(zhì)檢業(yè)務(wù)宜選擇XGS-PONONU，質(zhì)檢、MES、數(shù)采、無線AP回傳業(yè)務(wù)宜選擇GPONONU。（3）ONU應(yīng)支持給生產(chǎn)網(wǎng)控制類業(yè)務(wù)分配固定的可保障帶寬。（4）ONU宜支持單幀多突、免開窗、固定時隙分配等確定性低時延技術(shù)，OLT和ONU之間的單向傳輸時延宜小于200us。（5）宜選擇雙PON口上行的ONU以支持TypeC保護(hù)組網(wǎng)。（6）宜選擇支持DIN導(dǎo)軌安裝的ONU以匹配生產(chǎn)機(jī)臺安裝方式。（7）ONU宜具備4/8個千兆ETH接口，若安裝ONU的生產(chǎn)工序機(jī)臺中信息接入點位小于4個宜選擇具備4GE千兆ETH口的ONU，若其信息接入點位大于4個小于8個宜選擇具備8GE千兆ETH口的ONU。（8）ONU宜支持光電復(fù)合纜遠(yuǎn)程供電接口，適配ONU無法從生產(chǎn)機(jī)臺取電的場景。4.2辦公網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范企業(yè)園區(qū)辦公網(wǎng)絡(luò)是企業(yè)員工日常處理工作的重要載體，供應(yīng)部門、行政部門等均需要辦公網(wǎng)絡(luò)來承載日常的工作內(nèi)容，辦公網(wǎng)絡(luò)的性能好壞對企業(yè)正4.2.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要求辦公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖4-9所示。網(wǎng)絡(luò)核心層由核心交換機(jī)和OLT設(shè)備構(gòu)成，部署在園區(qū)中心機(jī)房。匯聚層由無源分光器構(gòu)成，通常部署在辦公樓層弱電間。接入層由園區(qū)ONU構(gòu)成，ONU部署在辦公間的信息箱圖4-9辦公網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意4.2.2綜合布線要求模式一：全光網(wǎng)絡(luò)綜合布線模式，光纖部署到辦公間內(nèi)，ONU安裝在辦公間或桌面。模式二：傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)綜合布線模式，光纖部署到樓層弱電間，ONU安裝在樓層弱電間。優(yōu)先推薦全光綜合布線模式，可以有效簡化綜合布線、降低綜合布線造價。對于綜合布線已經(jīng)署、辦公間或桌面由于條件限制無法安裝ONU的場景可以采用傳統(tǒng)綜合布線模式。圖4-10辦公網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意28電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告·OLT安裝部署要求辦公網(wǎng)OLT和核心交換機(jī)部署在園區(qū)機(jī)房，安裝在19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，OLT通過光纖跳線與核心交換機(jī)建立連接。和生產(chǎn)網(wǎng)相同，機(jī)柜中應(yīng)配置相應(yīng)數(shù)量的光纖熔纖配線單元ODF?！し止馄靼惭b部署要求宜采用上架式分光器安裝在19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，機(jī)柜部署于辦公區(qū)域的樓層弱電間。安裝分光器的機(jī)柜中還應(yīng)配置相應(yīng)數(shù)量的光纖熔纖配線單元ODF，安裝OLT的園區(qū)機(jī)房的ODF和分光器機(jī)柜的ODF之間建議·ONU安裝部署要求如圖4-11所示，電池制造工廠辦公園區(qū)一般包括會議室/辦公室，開間桌面辦公區(qū)，公共活動區(qū)AP和攝像頭接入場景，上述場景的ONU安裝部署的方式不同。圖4-11PON網(wǎng)絡(luò)在辦公場景的應(yīng)用會議室、辦公室推薦采用光纖到房間（辦公室）的部署方式，每個獨立辦公室布放一路光纖（宜布放2路光纖，一根使用，一根備份），在辦公室內(nèi)按需部署4口或8口ONU（圖4-12），用于承載辦公室內(nèi)有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、打印機(jī)、門禁等業(yè)務(wù)接入。獨立辦公室內(nèi)部署嵌墻式信息箱（圖4-13），可把ONU安裝在信息箱內(nèi)部。ONU信息箱的設(shè)計可以參考圖4-14。圖4-13信息箱安裝示意圖4-14信息箱設(shè)計示意（可安裝1臺4/8GE口ONU）開間桌面辦公區(qū)場景，建議采用光纖到辦公桌的部署方式，每兩個或四個辦公座位共享一臺4/8口ONU。ONU可安裝在辦公桌下方的信息箱內(nèi)（圖4-15）。推薦在辦公桌附近的墻面安裝86盒光纖SC面板，來自于弱電間的光纖在SC面板熔纖成端。桌面ONU采用成品光纖跳纖接入光纖SC面板。辦公桌的位置變更時，ONU可接入附近的光纖SC面板，便于靈活調(diào)整。圖4-124/8口ONU款型示意圖4-15桌面底部信息箱設(shè)計示意2730電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告公共活動區(qū)域的Wi-FiAP和攝像頭接入場景，宜采用24口支持POE功能的ONU（圖4-16采用機(jī)架安圖4-1624口ONU機(jī)架安裝在弱電間4.2.3設(shè)備選型要求·OLT設(shè)備選型要求（1）OLT宜配置XGS-PON&GPONComboPON板卡實現(xiàn)對辦公網(wǎng)各類有線業(yè)務(wù)、無線回傳業(yè)務(wù)的（2）OLT選型時應(yīng)根據(jù)PON端口數(shù)量選擇相應(yīng)規(guī)格的OLT。OLTPON端口數(shù)量根據(jù)ONU的總數(shù)量，結(jié)合選定的分光器的分光比（如果考慮分光器有預(yù)留，需要考慮分光器下實際帶ONU的個數(shù)）進(jìn)行計算得PON端口數(shù)量=ONU總數(shù)÷分光比參數(shù)。（3）OLT宜具備不少于8個10GE以太光口，確保OLT與核心或服務(wù)器之間的交換容量充足。亦可根據(jù)服務(wù)器和核心交換機(jī)交換容量需求，配置相應(yīng)數(shù)量的OLT10GE以太光口。（4）OLT設(shè)備應(yīng)支持主控單板1+1備份，應(yīng)支持TypeB雙歸屬保護(hù)組網(wǎng)。（5）OLT應(yīng)支持給各類辦公業(yè)務(wù)分配保證帶寬或最大帶寬。（6）OLT應(yīng)支持SNMP/Netconf管理協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對接，實現(xiàn)對PON系統(tǒng)的可視化管理和運(yùn)·ONU設(shè)備選型要求（1）根據(jù)不同區(qū)域的信息點數(shù)量要求、業(yè)務(wù)類型要求選擇不同的ONU型號，見表4-1。例如辦公室，可考慮選擇2GE口的86面板式ONU。例如電梯間/走廊等公共區(qū)域，可考慮就近放置信息箱，若無法放置信息箱，可考慮在弱電間放置24GE口的ONU。（2）PC、打印機(jī)、會議終端等有線業(yè)務(wù)宜選擇GPONONU，辦公無線AP回傳業(yè)務(wù)宜選擇XGS-PONONU。（3）ONU應(yīng)支持給各類辦公業(yè)務(wù)分配保證帶寬或最大帶寬。（4）ONU宜支持光電復(fù)合纜遠(yuǎn)程供電接口，適配ONU無法從辦公現(xiàn)場取電的場景。表4-1辦公網(wǎng)ONU選型參考PON接口要求UNI接口要求數(shù)據(jù)接入，WIFI接入GPON2*GEETH口，可選Wi-Fi86信息面板安裝辦公室2GPON1*GE，1*POTS口86信息面板安裝數(shù)據(jù)接入，Wi-FiAP接入XGS-PON4/8*GEETH口，POE供電GPON4/8*GEETH口數(shù)據(jù)接入，Wi-FiAP接入XGS-PON24*GEETH口，POE供電4.3安防網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范安防網(wǎng)包括生產(chǎn)車間視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、辦公區(qū)域視頻停車庫（場）管理系統(tǒng)等。工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案針對視頻安防監(jiān)控網(wǎng)采用光纖承載方式，通過無源光纖網(wǎng)絡(luò)4.3.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要求電池制造企業(yè)存在安防網(wǎng)獨立建網(wǎng)和安防網(wǎng)與辦公網(wǎng)融合建網(wǎng)兩種方式。4-17所示。網(wǎng)絡(luò)核心層建設(shè)獨立的核心交換機(jī)和光匯聚OLT設(shè)備，部署在園區(qū)中心機(jī)房。匯聚層由無源分光器構(gòu)成，室內(nèi)場景通常部署在樓層弱電間，室外場景通常部署在室外柜。接入層由園區(qū)ONU構(gòu)成，室內(nèi)場景，ONU通常部署在樓層弱電間，室外場景ONU通常部署在攝像頭旁的遠(yuǎn)端信息箱。圖4-17安防網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意29電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范研究報告4.3.2綜合布線要求·OLT安裝部署要求安防網(wǎng)OLT和核心交換機(jī)部署在園區(qū)機(jī)房，安裝在19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，OLT通過光纖跳線與核心交換機(jī)建立連接。和辦公網(wǎng)相同，機(jī)柜中應(yīng)配置相應(yīng)數(shù)量的光纖熔纖配線單元ODF?！し止馄骱蚈NU安裝部署要求生產(chǎn)車間、辦公區(qū)的公共活動區(qū)域、室外場景中，安防網(wǎng)分光器和ONU安裝部署要求如下。對于生產(chǎn)車間區(qū)域，如圖4-18所示，推薦將機(jī)架式分光器部署在車間弱電間的機(jī)柜，安裝OLT的園區(qū)機(jī)房的ODF和分光器機(jī)柜的ODF之間建議采用12芯~24芯的多芯鎧裝光纜連接。在每6-8個攝像頭附近的墻面圖4-19辦公區(qū)公共活動區(qū)推薦綜合布線模式圖4-18生產(chǎn)車間區(qū)推薦綜合布線模式對于辦公區(qū)的公共活動區(qū)域，如圖4-19所示，推薦將機(jī)架式分光器和ONU部署在室內(nèi)樓層弱電間的機(jī)柜。根據(jù)樓層攝像頭的數(shù)量，選擇8至24GE口的ONU。ONU支持通過PoE的方式給室內(nèi)攝像頭遠(yuǎn)程供電。對于室外場景，如圖4-20所示，推薦將盒式分光器部署在附近的弱電間或室外柜中，安裝OLT的園區(qū)機(jī)房的ODF和分光器機(jī)柜的ODF之間建議采用12芯~24邊的遠(yuǎn)端信息箱