《ONA:2023智慧醫院F5G全光網設計指南2.0(121頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《ONA:2023智慧醫院F5G全光網設計指南2.0(121頁).pdf(121頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、智慧醫院 F5G 全光網設計指南 2.0智慧醫院 F5G 全光網設計指南 2.0主編人員:主編人員:張軍朱立彤朱歲松王磊鐘兵陳民賀松張銳利任立全劉曉雷宋海軍參編人員:參編人員:路明春呂周平羅龍濤楊雄強吳文競向正權柯剛王志軍參編單位:參編單位:綠色全光網絡技術委員會(ONA)華為技術有限公司中國五洲工程設計集團有限公司華中科技大學協和深圳醫院山東大學齊魯醫院遵義市中醫院山東大學第二醫院貴州省人民醫院中國中元國際工程有限公司山東省建筑設計研究院有限公司同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司中建三局智能技術有限公司上海諾基亞貝爾股份有限公司長飛光纖光纜股份有限公司烽火通信科技股份有限公司1PREFA
2、CEPREFACE前言前言F5G 全光網絡是新型網絡基礎設施,打造了大帶寬、低時延和全光聯接的新一代醫院網絡,助力智慧化醫療服務體系搭建;與云計算、物聯網和大數據等技術相結合,實現診療數據的高效流通,提供更優質的服務。目前,產業上下游正在持續加大 F5G 全光網絡投入,醫療信息化示范場景也在不斷豐富,讓醫院實現智慧化轉型,提供更加優質的健康服務。提升國民整體健康水平是個長期過程,在科技的催化下,醫療產業從“醫療保障”到“健康服務”的轉變將很快實現。智慧醫院 F5G 全光設計指南是在業界全光醫院的優秀設計經驗基礎上,歸納總結出的設計參考及推薦配置供參考,各醫院及設計單位可根據項目的實際情況進行增
3、刪或者調整。2CONTENTSCONTENTS目錄目錄前言.1目錄.2第一部分 智慧醫院 F5G 全光網簡介.5前言.1目錄.2第一部分 智慧醫院 F5G 全光網簡介.51.1術語和縮略語.1.1術語和縮略語.61.2相關概念.1.2相關概念.71.3智慧醫院 F5G 全光網網絡架構.1.3智慧醫院 F5G 全光網網絡架構.101.4F5G 全光網絡技術特點.1.4F5G 全光網絡技術特點.121.4.1F5G 全光網光纖介質性能優異.1.4.1F5G 全光網光纖介質性能優異.131.4.2F5G 全光網網絡架構簡單.1.4.2F5G 全光網網絡架構簡單.141.4.3F5G 全光網支持多業務
4、承載.1.4.3F5G 全光網支持多業務承載.151.4.4F5G 全光網支持平滑擴容和演進.1.4.4F5G 全光網支持平滑擴容和演進.161.4.5F5G 全光網運維簡單便捷.1.4.5F5G 全光網運維簡單便捷.191.5F5G 全光網與全光以太網的區別.1.5F5G 全光網與全光以太網的區別.201.5.1F5G 全光網無源匯聚架構更優.1.5.1F5G 全光網無源匯聚架構更優.201.5.2F5G 全光網更經濟節能,易部署.1.5.2F5G 全光網更經濟節能,易部署.221.5.3F5G 全光網和全光以太彩光方案的比較.1.5.3F5G 全光網和全光以太彩光方案的比較.2331.6F
5、5G 全光網絡技術選擇.1.6F5G 全光網絡技術選擇.261.6.1GPON 的標準演進更好.1.6.1GPON 的標準演進更好.261.6.2GPON 的產業鏈更健康.1.6.2GPON 的產業鏈更健康.271.6.3GPON 的安全性更高.1.6.3GPON 的安全性更高.281.6.4GPON 的性能/可靠性更強.1.6.4GPON 的性能/可靠性更強.29第二部分 智慧醫院 F5G 全光網設計參考.32第二部分 智慧醫院 F5G 全光網設計參考.322.1智慧醫院 F5G 全光網網絡設計總則.2.1智慧醫院 F5G 全光網網絡設計總則.332.2智慧醫院2.2智慧醫院 F5G 全光網
6、組網模式選擇.F5G 全光網組網模式選擇.332.2.1內網/外網/電話網多網合一組網.2.2.1內網/外網/電話網多網合一組網.342.2.2內網/外網合一,電話網獨立建網.2.2.2內網/外網合一,電話網獨立建網.352.2.3內網/電話網合一,外網獨立建網.2.2.3內網/電話網合一,外網獨立建網.362.2.4內網/外網/電話網分別獨立建網.2.2.4內網/外網/電話網分別獨立建網.362.2.5智慧醫院 F5G 全光網組網總結.2.2.5智慧醫院 F5G 全光網組網總結.372.3智慧醫院 F5G 全光網 PON 技術選擇.2.3智慧醫院 F5G 全光網 PON 技術選擇.382.3
7、.1根據流量特征選擇 PON 技術.2.3.1根據流量特征選擇 PON 技術.382.3.2根據醫院規模選擇 PON 技術.2.3.2根據醫院規模選擇 PON 技術.392.4智慧醫院 F5G 全光網保護方式選擇.2.4智慧醫院 F5G 全光網保護方式選擇.402.4.1F5G 全光網的 Type B 保護.2.4.1F5G 全光網的 Type B 保護.402.4.2F5G 全光網的 Type C 保護.2.4.2F5G 全光網的 Type C 保護.412.5智慧醫院 F5G 全光網信息點部署推薦.2.5智慧醫院 F5G 全光網信息點部署推薦.432.6智慧醫院 F5G 全光網 ONU 選
8、擇.2.6智慧醫院 F5G 全光網 ONU 選擇.472.6.1智慧醫院 F5G 全光網 ONU 選擇的總2.6.1智慧醫院 F5G 全光網 ONU 選擇的總則.則.472.6.2智慧醫院 F5G 全光網 ONU 的選型指導.2.6.2智慧醫院 F5G 全光網 ONU 的選型指導.482.6.3智慧醫院 F5G 全光網 ONU 的部署位置.2.6.3智慧醫院 F5G 全光網 ONU 的部署位置.4942.7智慧醫院 F5G 全光網信息箱選擇.2.7智慧醫院 F5G 全光網信息箱選擇.522.7.1嵌墻信息箱的選擇和安裝.2.7.1嵌墻信息箱的選擇和安裝.522.7.2辦公家具下信息箱的選擇和安
9、裝.2.7.2辦公家具下信息箱的選擇和安裝.552.8智慧醫院 F5G 全光網光纖及分光器的選擇.2.8智慧醫院 F5G 全光網光纖及分光器的選擇.562.8.1F5G 全光網光纖的選擇.2.8.1F5G 全光網光纖的選擇.562.8.2F5G 全光網分光器的部署位置選擇.2.8.2F5G 全光網分光器的部署位置選擇.572.8.3F5G 全光網分光器的選擇.2.8.3F5G 全光網分光器的選擇.582.8.4F5G2.8.4F5G 全光網分光器的端口預留.全光網分光器的端口預留.612.9智慧醫院 F5G 全光網 OLT 的選擇.2.9智慧醫院 F5G 全光網 OLT 的選擇.632.9.1
10、F5G 全光網 OLT 的選擇原則.2.9.1F5G 全光網 OLT 的選擇原則.632.9.2F5G 全光網 OLT 的部署位置.2.9.2F5G 全光網 OLT 的部署位置.64第三部分 智慧醫院 F5G 全光網智能化設計說明.65第三部分 智慧醫院 F5G 全光網智能化設計說明.653.1內網/外網/電話網融合的建設模式.3.1內網/外網/電話網融合的建設模式.66一、設計依據.一、設計依據.66二、設計范圍.二、設計范圍.68三、信息網絡系統.三、信息網絡系統.69四、綜合布線系統.四、綜合布線系統.71五、數字電視系統.五、數字電視系統.723.2內網/外網融合,電話網獨立的建設模式
11、.3.2內網/外網融合,電話網獨立的建設模式.92一、設計依據.一、設計依據.92二、設計范圍.二、設計范圍.94三、信息網絡系統.三、信息網絡系統.95四、綜合布線系統.四、綜合布線系統.97五、數字電視系統.五、數字電視系統.985第一部分智慧醫院 F5G 全光網簡介第一部分智慧醫院 F5G 全光網簡介61.1術語和縮略語1.1術語和縮略語AP:Access Point,接入點。CATV:Community Antenna Television,有線電視網絡。CCTV:Closed Circuit Television,閉路電視。CT:Computed Tomography,X 射線計算機
12、體層攝影設備。DR:Digital Radiography,數字化攝影 X 射線機。eFBB:enhanced fixed broadband,增強型固定寬帶。eMDI:Enhanced Media Delivery Index,增強媒體傳輸質量指標。EMR:Electronic Medical Record,電子病歷系統。F5G:The 5th Generation Fixed Networks,即第五代固定網絡,以 10G PON,Wi-Fi 6,200G/400G、下一代 OTN 等為代表技術。F5G 全光網:采用 F5G 建設的全光園區網絡,主要包括 F5G 無源光局域網(POL),同
13、時也包含 F5G 全光承載。FFC:Full-fiber connection,全光聯接。GPON:Gigabit-capable Passive Optical Network,吉比特的無源光網絡。GRE:Guaranteed reliable experience,極致體驗。HIS:Hospital Information System,醫院信息系統。HRP:Hospital Resource Planning System,醫院資源規劃系統。IP-PBX:IP Private branch exchange,IP 化的用戶交換機。LIS:Lab Information System,實驗
14、室信息管理系統。MRI:Magnetic Resonance Imaging,磁共振成像系統。OLT:Optical Line Terminal,光線路終端。ODN:Optical Distribution Network,光分配網絡。ONU:Optical Network Unit,光網絡單元。OTN:Optical Transport Network,光傳送網。7PACS:Picture Archiving and Communication System,醫學影像存檔與通訊系統。PET:Positron Emission Computed Tomography,正電子發射斷層成像設備。P
15、OL:Passive Optical LAN 無源光局域網,基于無源光網絡(PON)技術局域網組網方式。該組網方式采用無源光通信技術為用戶提供融合的數據、語音、視頻及其他智能化系統業務。PON:Passive Optical Network 無源光網絡,是一種點到多點結構的無源光網絡。POTS:Plain Old Telephone Service,模擬電話業務。SPECT:Single-Photon Emission Computed Tomography,單光子發射及 X射線計算機斷層成像系統。Type B 雙歸屬:Type B 雙歸屬保護方式,可針對主干光纜,OLT 的 PON 端口,整
16、臺 OLT 設備及 OLT 的上行端口及上行光纖進行保護。Type C 雙歸屬:Type C 雙歸屬保護方式,可針對 ONU 的 PON 端口,配線光纖(分支光纖),分光器,主干光纜,OLT 的 PON 端口,整臺 OLT 設備及 OLT 的上行端口及上行光纖進行保護。VR:Virtual Reality,虛擬現實。XGS-PON:10-Gigabit-capable Symmetric Passive Optical Network,10Gbit/s 對稱無源光網絡。1.2相關概念1.2相關概念什么是 F5G什么是 F5GF5G 是 The 5th Generation Fixed Netw
17、orks 的縮寫,即第五代固定網絡。F5G 是由中國提出的,歐洲電信標準協會 ETSI 接納,由業界廣泛參與的最新一代固定網絡。2019 年 6 月,中國信息通信研究院在上海移動大會上,首次提出8了 F5G。2019 年底 ETSI 通過了 F5G 立項,對固定網絡的代際作出了定義。F5G 的參與者有諸多機構成員,包括運營商(中國電信、中國聯通、意大利電信、法國電信等)、設備商(華為、烽火、康普等)、研究機構(中國信通院、英國標準研究所等)。F5G 與 5G 是協同關系,有線網絡和無線網絡互相補充,為萬物感知和網絡應用賦能。ETSI 預測 F5G 與 5G 將一同開啟萬物互聯時代。圖 1-1固
18、定網絡技術與移動通信技術代際F5G 具備了大帶寬(eFBB,enhanced fixed broadband,增強型固定寬帶),多連接(FFC,full-fiber connection,全光聯接)和好體驗(GRE,guaranteedreliable experience,極致體驗)三個關鍵特征,其代表性的技術采用 10G PON技術和 Wi-Fi6 技術等。智慧醫院的 F5G 全光網主要指 F5G 無源光局域網(POL),同時也包含 F5G 全光承載,用于醫院多院區之間互連。什么是無源光局域網智慧醫院的 F5G 全光網主要指 F5G 無源光局域網(POL),同時也包含 F5G 全光承載,用
19、于醫院多院區之間互連。什么是無源光局域網根據無源光局域網工程技術標準(T/CECA 20002-2019)中的定義,無源光局域網 POL 是一種基于 PON 技術局域網組網方式。該組網方式采用無源光通9信技術為用戶提供融合的數據、語音、視頻及其他智能化系統業務。PON 是一種點到多點(P2MP)結構的無源光網絡。XGS-PON 是 PON 技術中應用范圍非常廣泛的一種,也是 F5G 的技術主干。在智慧醫院等園區網絡中,主要是使用 XGS-PON 技術和 GPON 技術,根據接入網技術要求 10Gbit/s 對稱無源光網絡(XGS-PON)第 1 部分:總體要求(YD/T3691.1-2020)
20、,XGS-PON 被定義為上下行方向都支持標稱傳輸速率為 10Gbit/s的 PON 系統。圖 1-2醫院無源光局域網組成OLT:一般放置在核心機房,是終結 PON 信號的設備,通過 PON 接口和 ODN網絡連接,對 ONU 進行集中管理。ODN:ODN 是由光纖、一個或多個無源分光器(Splitter,也叫無源光分路器)等無源光器件組成的無源網絡。ONU:放置在用戶側,提供各種接口連接用戶終端設備(例如用戶的 PC、自助設備、機頂盒、攝像頭、無線 AP、打印機、電話機等),將用戶終端設備信號轉換成 PON 信號,通過 PON 上行接口與 ODN 連接后傳輸給 OLT,OLT 將接收到的PO
21、N 信號處理后進行業務轉發處理。OLT 和 ONU 通過中間的無源光分配網絡 ODN10連接起來進行互相通信。F5G 無源光局域網主要采用 XGS-PON 技術,通常也可和 GPON 技術同時使用,GPON 和 XGS-PON 具體的技術參數如下表所示:表 1-1GPON 和 10G GPON 的主要技術參數技術參數技術參數GPONGPONXGS-PONXGS-PON線路速率上行:1.25Gbit/s上行:9.95Gbit/s下行:2.5Gbit/s下行:9.95Gbit/s波長上行:1290-1330nm上行:1260-1280nm下行:1480-1550nm下行:1575-1580nm有效
22、帶寬(64 ONU)上行:1.05-1.24Gbit/s上行:8.5-9.4Gbit/s下行:2.44-2.50Gbit/s下行:8.6-9.5Gbit/s光功率預算(dB)CLASS B+:28CLASS C+:32CLASS C+:35N1:29N2:31E1:33無源光局域網除在醫院使用外,在企業、政府、教育、交通樞紐、大型場館、商業綜合體等場景下也均有著廣泛的應用。1.3智慧醫院 F5G 全光網網絡架構1.3智慧醫院 F5G 全光網網絡架構智慧醫院的 F5G 全光網主要指 F5G 無源光局域網(POL)。無源光局域網 POL是基于無源光網絡(PON)技術的局域網組網方式。該組網方式采用
23、無源光通信技術為用戶提供融合的數據、語音、視頻及其他智能化系統業務。POL 系統由光線路終端(OLT)、光分配網絡(ODN)、光網絡單元(ONU)和核心交換設備、出口11設備、網絡管理單元等組成。無源光局域網(POL)系統圖如下圖所示。圖 1-3無源光局域網 POL 系統圖F5G 無源光局域網 POL 中,核心交換機為業務核心,核心交換機連接出口路由器、防火墻、接入控制器、IP-PBX、各種管理服務器和業務服務器、存儲設備和 OLT 等。按照業務需求,核心交換機可采用雙機熱備;兩臺 OLT 設備進行雙機備份,POL 系統采用 Type B 雙歸屬保護連接到樓內配線系統,對于可靠性要求比較高的場
24、景,可采用 Type C 雙歸屬進行保護;ONU 宜放置在靠近最終用戶終端的位置。F5G 全光網具備網絡架構簡單,光纖介質無源,帶寬演進平滑,運維管理簡單等優點,非常適合在醫院場景使用。此外,F5G 全光網在支撐醫院的智慧化演進與數據融合的同時可通過時隙/波長隔離技術實現各子網間的隔離,確保不同應用業務滿足網絡安全等級保護要求,F5G 全光網可支持一網承載醫院的內網、外網、智能化專網(含安防網),實現多網合一,簡化了醫院的網絡架構;F5G 全光網也可建設多張物理 PON 網絡,每張物理網絡分別承載智慧醫院的內網,外網和智能化專網(含安防網)等。12圖 1-4智慧醫院 F5G 全光網網絡架構智慧
25、醫院 F5G 全光網需在無源光局域網 POL 的系統架構基礎上,針對智慧醫院的要求,在 PON 技術選擇、保護方式選擇、ONU 類型選擇、ODN 選擇和 OLT 選擇上充分考慮,進行規劃設計。1.4F5G 全光網絡技術特點1.4F5G 全光網絡技術特點F5G 全光網是一種創新性的全光網絡,和傳統的 LAN 園區網絡比較,主要是在系統架構和傳輸介質等方面進行了創新,基于以太網的局域網架構與無源光局域網架構的比較如下:表 1-2基于以太網的局域網與無源光局域網架構對比技術方案技術方案網絡架構網絡架構采用技術采用技術弱電間是否有源弱電間是否有源傳統以太網方案三層網絡點對點有源,需要供電樓宇/樓層弱電
26、間放置交換機全光以太網方案三層網絡點對點有源,需要供電樓宇弱電間放置交換機無源光局域網方案二層網絡點對多點F5G 技術無源,無需供電樓層弱電間放置無源分光器13圖 1-5基于以太網的局域網與無源光局域網架構示意圖全光以太網方案中,也有宣傳 2 層架構的情況(取消了樓宇弱電間的全光匯聚交換機),接入交換機直接接到核心交換機,但這種組網方式的會使用海量的從樓宇到核心機房的光纖,部署困難。為了建設海量的光纖使用,也有廠家準備采用 CWDM 合/分波器進行合/分波的方式來減少光纖數量,但這種組網方式采用昂貴的 CWDM 合/分波器替代低價的光纖,方案的競爭力弱,后面也會進行詳細的比較分析。1.4.1
27、F5G 全光網光纖介質性能優異1.4.1 F5G 全光網光纖介質性能優異F5G 全光網采用光纖替代網線,實現了光纖下移。光纖具備更節能環保的優勢。制造光纖主要使用的材料為石英,而制造網線主要使用的材料為銅。相對于石英材料,銅的上游為銅礦開采和銅制品冶煉,均需要消耗大量的自然資源和能源,產生大量碳排放,生產過程中也會對環境造成較嚴重的污染。采用光纖,有助于實現碳達峰、碳中和的“3060”雙碳目標。光纖具備更高帶寬的優勢。F5G 全光網在 OLT 和 ONU 之間全部采用光信號進行數據傳輸,中間通過 ODN 連通。ODN 采用的光纖具有超過 1Tbps 的帶寬能力,遠高于傳統的 Cat 5e 非屏
28、蔽網線或者 Cat 6A 非屏蔽網線。光纖具備傳輸距離遠的優勢。F5G 全光網采用光纖作為傳輸介質,光纖的14傳輸距離可達 40 公里,而傳統網線只有約 100 米的傳輸距離,光纖更適合醫院樓宇內、樓宇之間、院區之間組網使用。光纖具備體積小,重量輕的優勢。F5G 全光網采用單模光纖,單模光纖的重量小于 8.4 克/米,Cat 6A 非屏蔽網線的重量約為 49 克/米,是單模光纖的 5倍以上。若需要對現有建筑進行帶寬升級,需考慮將 Cat 5e 非屏蔽網線升級到Cat 6A 非屏蔽網線,Cat 6A 非屏蔽網線的重量和體積大于 Cat 5e 非屏蔽網線,原有建筑物綜合布線使用的橋架大小和承重能力
29、不一定能滿足要求,采用光纖可以很好地解決橋架大小和承諾能力不足的問題。圖 1-6網線與光纖的傳輸性能/重量對比1.4.2 F5G 全光網網絡架構簡單1.4.2 F5G 全光網網絡架構簡單F5G 全光網為 OLT 和 ONU 二層架構,相比于傳統以太網交換機組網的三層架構縮減了匯聚層的配置。F5G 全光網采用無源的分光器匯聚替代傳統的有源匯聚設備,實現了架構上的優化。F5G 全光網減少了有源的匯聚交換機設備。F5G 全光網采用光纖無源匯聚(采用無源分光器進行網絡匯聚)替代了傳統以太網有源匯聚,減少了有源設備,節省了大量的電能消耗,減少醫院運營中的碳排放,幫助醫院承擔公共服務機構在生態文明建設中的
30、示范引領責任。此外,由于 F5G 全光網減少了匯聚交換機等15轉發節點,減少了擁塞沖突的風險,降低了時延,提高了傳輸質量,為持續高效地支撐業務應用系統的數據交互奠定了基礎。圖 1-7F5G 全光網簡化網絡架構和減少有源機房F5G 全光網降低了樓宇/樓層弱電機房的使用需求。F5G 全光網采用的無源分光器無需供電,和傳統以太網匯聚交換機相比,無需在樓宇/樓層弱電機房中部署電源設備、空調等設備,大幅縮小樓宇/樓層弱電機房的空間占用,提升醫院建筑的空間利用率。1.4.3 F5G 全光網支持多業務承載1.4.3 F5G 全光網支持多業務承載F5G 全光網支持一根光纖承載多種業務,不僅完美兼容傳統以太網園
31、區的各種業務,還可提供園區使用的 POTS 語音、CATV 等業務,可實現園區網的多網融合,簡化網絡結構。針對面向未來的萬物互聯場景,可支持各種智能 IoT 終端的接入,為智慧醫院建設提供強有力的網絡支撐。F5G 全光網可提供多種業務接口,支持各類常見業務的承載:支持 Wi-Fi6 AP 的承載,提供高速 Wi-Fi 接入;提供以太網接口,支持桌面云辦公、IP 電話接入等功能;支持 CT/DR/MRI 等各種醫療設備的接入及與數據中心的聯通;16支持上網業務(Internet 業務),提供高速互聯網上網功能;支持 POTS 語音業務,可支持傳統的 POTS 話機接入;支持 IPTV 業務,提供
32、 1080P/4k/8k 等高清視頻業務;支持視頻監控(CCTV)業務,接入各種類型的監控攝像機;可提供 OTN 接口,支持多院區的多波長光纖互聯;通過物聯網關,支持各種物聯網感知設備的接入,如支持智能樓宇各種傳感器的接入,并支持門禁控制等各種業務。F5G 全光網支持多業務承載,并且可提供多種業務隔離方式,增強安全性。F5G 全光網采用 PON 技術,PON 技術可采用時隙隔離的方式進行業務隔離(不同等級的業務采用不同的時隙);也可采用波長隔離的方式進行業務隔離(不同等級的業務采用不同的波長)。此外,F5G 全光網還在光纖線路上進行了數據加密處理,通過 OLT 統一管理,不同的 ONU 單獨采
33、用不同的加密密鑰,增強了光纖線路上的安全性。圖 1-8F5G 全光網承載智慧醫院各類應用業務1.4.4 F5G 全光網支持平滑擴容和演進1.4.4 F5G 全光網支持平滑擴容和演進F5G 全光網支持與傳統以太網共存及平滑演進。傳統以太網方案可平滑演進至 F5G 全光網方案。傳統以太網方案和 F5G 全17光網方案(POL)可在同一院區中共存,可按內網/外網/智能化專網(含安防網)等粒度逐一演進到 F5G 全光網,逐步實現從傳統以太網到 F5G 全光網的平滑演進。如下圖為例:某醫院內部的 2 張網絡(外網和內網)均采用傳統以太網方案進行建設,現在準備采用 F5G 全光網的方式進行改造提升。但由于
34、資金投入的原因,故采用分期建設的方式進行改造。一期院區外網暫不改造,仍采用原匯聚交換機和接入交換機的組網方式,內網采用 POL 的組網方式進行改造。外網(傳統以太網組網)和內網(POL 組網)在同一套核心交換機下共存,待二期改造時再將原外網也從傳統以太網升級為 F5G 全光網。圖 1-9F5G 全光網支持醫院網絡平滑改造F5G 全光網支持信息點的平滑擴容。F5G 全光網可通過更換提供更多 GE 接口的 ONU,支持信息點數量的平滑擴容,如將提供 4 個 GE 接口的 ONU 更換為提供 8 個 GE 接口的 ONU;F5G 全光網可通過利用預留的光分路器端口,接入更多的 ONU,實現信息點的平
35、滑擴容;F5G 全光網具備面向未來平滑演進的優勢。F5G 全光網使用的光纖可支持帶寬的平滑演進。光纖一次到位,無需更換。光纖具備抗干擾、耐腐蝕的能力,使用壽命長,正常使用可達 30 年以上。同時,光纖帶寬大,可達到 Tbit/s 級別。因此在后續的網絡帶寬升級時,光纖無需更換18和升級;而傳統網絡帶寬升級,需重新敷設網線,以支持更高帶寬。F5G 全光網的無源 ODN 支持帶寬的平滑演進。F5G 全光網從核心機房到最末端的 ONU 之間都是無源的 ODN(包括分光器和光纖等),在帶寬升級的時候,前期部署的無源 ODN 無需變更,僅需要升級兩端的 OLT 和 ONU 設備即可,F5G 全光網帶寬演
36、進平滑,升級過程改動小,升級快捷。而全光以太網方案帶寬升級時,需要重新更換弱電間的全光匯聚以太網交換機及更改相關的配置數據,工作量大,時間長。F5G 全光網可通過靈活疊加波長實現帶寬和業務的平滑演進。F5G 全光網使用的 PON 技術可在同一根光纖中通過靈活疊加新波長的方式提升帶寬及支撐新業務,且在提升帶寬及新增業務過程中不會影響已部署的業務。如下圖所示,F5G全光網中可首先部署 GPON(波長 1)和 XGS-PON(對稱 10G GPON,波長 2),分別連接到各個科室的辦公電腦和聯接CT/MR等醫療設備;未來Wi-Fi7應用普及時,可在 F5G 全光網中新疊加 50G PON(新波長)來
37、提供 Wi-Fi7 業務;未來諸如 360度全景 24k 極致體驗 VR 等大帶寬業務的興起,也可在 F5G 全光網中新疊加 100GPON(新波長)來支撐業務平滑演進。圖 1-10F5G 全光網通過波長疊加實現平滑演進191.4.5 F5G 全光網運維簡單便捷1.4.5 F5G 全光網運維簡單便捷F5G 全光網的網絡管理簡單快捷。F5G 全光網采用了點對多點的架構,由 OLT 集中管理 ONU 設備,減少了網絡的獨立管理節點,減少了管理配置工作量。F5G 全光網中,海量部署的 ONU 設備無需再配置獨立的管理 IP 地址,而是由 OLT 設備集中管理和統一配置,可將ONU 理解為 OLT 的
38、一個遠端功能模塊。在設備部署和業務發放時,僅需在 OLT 上統一進行業務配置和業務發放即可,無需再到 ONU 側進行業務配置,ONU 不再是一個獨立的管理網元。全光以太網方案中全光匯聚交換機和全光接入交換機需配置數百上千個獨立管理節點,而 F5G 全光網方案只需配置 2 臺 OLT 的 2 個獨立管理節點。圖 1-11F5G 全光網對網絡節點進行集中管理F5G 全光網支持 ONU 的即插即用及免配置部署。F5G 全光網通過網管系統,自動完成 ONU 設備的上線和業務發放,做到業務分鐘級開通。F5G 無源光局域網架構簡單,中間的 ODN 無源,故障率低,且大量的 ONU 通過 OLT 進行統一管
39、理,大大減輕了網絡運維的工作量。F5G 全光網支持可視化的網絡設備管理系統,對 OLT 和 ONU 進行有效控制,能夠實現用戶認證、警告管理、性能管理、報表管理、PON 網絡部署、PON 資源管理等功能。支持光纖診斷功能,可顯示光模塊及光纖的狀態,以及光纖故障點等信息。201.5F5G 全光網與全光以太網的區別1.5F5G 全光網與全光以太網的區別F5G 全光園區采用基于 F5G 的無源光局域網(POL)技術。F5G 無源光局域網作為一種點到多點(P2MP)結構的無源光網絡,包含光線路終端 OLT、光網絡單元 ONU,OLT 和 ONU 通過無源 ODN 組件連接;全光以太網采用的是點對點(P
40、2P)結構的有源光網絡,一般分為核心交換機、匯聚交換機、接入交換機三層架構。和全光以太網相比,F5G 全光網絡在網絡架構、可靠性、節能減排等有比較大的優勢。1.5.1 F5G 全光網無源匯聚架構更優1.5.1 F5G 全光網無源匯聚架構更優傳統以太網絡采用的是傳統的 3 層架構(核心層的核心交換機-匯聚層的匯聚交換機-接入層的接入網交換機),通常核心交換機放置在核心機房,匯聚交換機放置在樓宇弱電間,接入交換機放置于樓層弱電間;核心交換機和匯聚交換機,匯聚交換機和接入交換機之間都是通過光纖連接;從樓層弱電間的接入交換機通過 100 米內的 4 對對絞電纜(俗稱網線)接到房間。樓宇弱電間和樓層弱電
41、間都是有源設備。全光以太網絡仍采用傳統的 3 層架構(核心層的核心交換機-匯聚層的全光匯聚交換機-接入層的光接入網交換機),網絡架構和傳統以太網絡一樣,差異點就是把接入交換機從樓層弱電間下移到房間內,本質上還是點到點的交換機技術。樓宇弱電間仍需要有源的匯聚設備(有些廠家的全光以太網也宣傳支持直接從核心交換機接到接入交換機,但這種組網方式需要使用大量園區樓宇間的光纖,部署困難)。F5G 全光網絡為創新架構,網絡層次進行了簡化,簡化為二層架構(核心層的核心交換機和 OLT-接入層的 ONU),從 OLT 到 ONU 中間都是無源的分光器和光纖,不管樓宇弱電間還是樓層弱電間都是無源的。采用的是 F5
42、G 的點對多點新技術。21F5G 全光網絡和傳統以太網絡及全光以太網絡的對比如下圖所示:圖 1-12F5G 全光網絡架構優于全光以太網絡從網絡架構上看,全光以太網絡和傳統以太網絡架構相同,都是三層轉發架構,都需要在匯聚層保留匯聚交換機;弱電間也無法做到無源,仍需給全光匯聚交換機供電。全光以太網后續帶寬升級的時候,除了升級兩端的有源設備之外,還需要升級樓宇弱電間的全光匯聚交換機,無法支持平滑升級。傳統以太網絡、全光以太網絡和 F5G 全光網絡的比較如下所示。表 1-3F5G 全光網絡和全光以太網絡的比較網絡類型網絡類型網絡架構網絡架構采用技術采用技術弱電間是否無源弱電間是否無源傳統以太網絡三層網
43、絡點對點有源,樓宇/樓層弱電間有交換機全光以太網絡三層網絡點對點有源,樓宇弱電間有交換機F5G 全光網絡二層網絡F5G 點對多點無源,無源分光器221.5.2 F5G 全光網更經濟節能,易部署1.5.2 F5G 全光網更經濟節能,易部署F5G 全光網絡和全光以太網相比,F5G 全光網絡在可靠性/節能減排上優于全光以太網。F5G 全光網和全光以太網相比,減少了將近一半的光模塊。全光以太網方案采用全光匯聚交換機進行匯聚,由于采用點對點的匯聚技術,全光匯聚交換機配置的光模塊數量需要等同于接入交換機的光模塊數量;而無源光局域網采用點對多點的匯聚技術,若采用 1:8 分光器,OLT 的一個光模塊可對應下
44、面 8 個 ONU 的 8個光模塊。如下圖的全光以太網方案中,8 臺接入交換機需配置 16 個光模塊,2 臺全光匯聚交換機也需配置 16 個光模塊,共需 32 個光模塊。無源光局域網方案中,8臺 ONU 需配置 16 個光模塊(大部分 ONU 都是內置光模塊,為方便計算,此處仍按照外置光模塊計算),無源分光器無需配置光模塊,只需在 2 臺 OLT 上配置 2 個光模塊即可,共需 18 個光模塊;相比全光以太網方案減少約 43.75%的光模塊數量。圖 1-13F5G 全光網比以太網全光方案節省了約 50%光模塊以一個 5000 個信息點的醫院為例,如果采用全光以太網方案,選擇 4 口的光接入交換
45、機,則接入交換機需配置 2500 個光模塊(考慮雙上行保護),全光匯聚交換機也需配置 2500 個光模塊,共需要配置 5000 個光模塊;如果采用無源光局23域網方案,選擇 4 口的 ONU,同等條件下 OLT 和 ONU 只需配置 2814 個光模塊(采用 1:8 的分光器),減少了 2186 個光模塊;F5G 全光網節省了大量的投資;節省了大量的功耗;減少了有源故障點,極大提升了整個網絡的可靠性。1.5.3 F5G 全光網和全光以太彩光方案的比較1.5.3 F5G 全光網和全光以太彩光方案的比較除了通用的全光以太網方案之外,業界也有些廠家推出了全光以太彩光方案,但本質上還是點對點的傳輸模式
46、(中間的光纖采用波分合分波器將多根光纖合一為一根光纖,但是核心交換機側的以太網端口和接入側的以太網端口還需要一比一配置)。全光以太彩光方案的示意圖如下所示。圖 1-14全光以太彩光方案示意圖案例比較:案例比較:以一個 10000 個信息點的智慧醫院為例,采用 F5G 全光方案和全光以太彩光方案進行對比。為滿足智慧醫院醫療影像各種大帶寬的應用,F5G 全光方案和全光以太彩光方案均采用萬兆網絡技術,此外醫院對網絡可靠性要求高,要考慮鏈路和設備的冗余保護方案。F5G 全光網絡方案:F5G 全光網絡方案:采用對稱 10G PON 技術,ONU 設備支持 4 個以太口,10000個信息點位,共需要 25
47、00 臺 ONU。全光以太網彩光方案:全光以太網彩光方案:采用 10GE 光模塊,接入交換機支持 4 個以太口,10000個信息點位,共需要 2500 臺接入交換機。24核心交換機以太網端口數量和 OLT PON 端口數量比較核心交換機以太網端口數量和 OLT PON 端口數量比較F5G 全光網絡(POL):F5G 全光網采用 2:16 的分光比,2500 臺 ONU,需要 2500 16=156.2 個10G GPON 端口;考慮備份需要雙倍的配置,故 OLT 側 PON 端口為 314 個;一臺 OLT支持 272 個 10G GPON 端口,1 臺 OLT 就支持接入 2500 臺 ON
48、U。由于網絡做 Type B雙歸屬保護,所以采用 2 臺 OLT。全光以太網彩光方案:每臺交換機需要 2 個 10GE 端口上行做保護,占用核心交換機 2 個 10GE 端口。2500 臺接入交換機,需要占用 2500 2=5000 個 10GE 端口。每臺核心交換機支持 384 個 10GE 端口,5000 384=13.02,核心交換機兩兩做堆疊保護,共需要 14 臺核心交換機。核心側端口數量比較,F5G 全光網絡優:F5G 全光網絡 314 個 OLT PON 口314 個 OLT PON 口 VS 全光以太彩光 5000 個核心交換機端口5000 個核心交換機端口;以太網光模塊數量和
49、PON 光以太網光模塊數量和 PON 光模塊數量比較模塊數量比較F5G 全光網絡(POL):F5G 全光網采用 2:16 的分光比,2500 臺 ONU,需要 2500 16=156.2 個10G GPON 端口;考慮備份需要雙倍的配置,故 OLT 側 PON 端口為 314 個;ONU 采取內置 10G GPON 光模塊,無需再購買光模塊。全光以太網彩光方案:每臺交換機需要 2 個 10GE 端口上行做保護,占用核心交換機 2 個 10GE 端口。2500 臺接入交換機,需要 5000 個光模塊,此外,每臺接入交換機也需要 2 個光模塊上行,所以總需要 5000+25002=10000 個光
50、模塊。光模塊數量比較,F5G 全光網絡優:F5G 全光網絡 314 個 PON 光模塊314 個 PON 光模塊 VS 全光以太彩光 10000 個以太彩光模塊10000 個以太彩光模塊;25光接口功耗比較:以太網光模塊功耗和 PON 模塊功耗比較光接口功耗比較:以太網光模塊功耗和 PON 模塊功耗比較F5G 全光網絡(POL):F5G 全光網按照 ONU 側每 10G GPON 光模塊功耗 1.3W 計算,2500 臺 ONU 共 2500個 10 GPON 光模塊,共 3250W。OLT 側按照每 10G GPON 光模塊功耗 1.8W 計算,314個光模塊,共 565W??偣补饨涌诠?
51、3250+565=3815W。全光以太網彩光方案:按照每 10GE 光模塊功耗 1.5W 計算,2500 臺接入交換機共 2500 2=5000個 10 GE 光模塊,核心交換機 5000 個 10GE 光模塊,總共光接口功耗 10000*1.5=15000W。光接口功耗比較,光接口功耗比較,F5G 全光網絡優:F5G 全光網絡 PON 光接口功耗 3815WPON 光接口功耗 3815W VS 全光以太彩光以太彩光接口 15000W以太彩光接口 15000W;F5G 全光網和全光以太網彩光方案的對比如下圖所示。圖 1-15F5G 全光網和全光以太網彩光方案的對比F5G 全光網絡在架構簡潔、網
52、絡經濟性、綠色節能、安全可靠、安裝運維簡單等各方面都具有全方位的巨大優勢。此外,F5G 全光網可實現高效建網及維護,F5G 全光網絡方案(以 10G GPON為例)中,OLT 使用一種規格的 10G GPON 光模塊,無源分光器端口不需要區分波長,ONU 自帶光模塊,安裝和接線特別簡單,不容易出錯;而全光以太彩光方案26中,核心交換機的端口和無源分波器(合路)的分路必須一一對應,接入交換機和無源分波器(分路)的分路必須一一對應,發送和接收光纖也不能連錯,連線異常復雜,中間任一個地方接錯,業務都不能正常工作。1.6F5G 全光網絡技術選擇1.6F5G 全光網絡技術選擇綜合考慮園區業務的安全性、可
53、靠性以及長期的演進性等,F5G 全光園區采用XGS-PON/GPON 技術,不采用 10G EPON/EPON 技術。10G EPON/EPON 只能在安全性要求遠低于園區業務的普通家庭中部分使用。1.6.1 GPON 的標準演進更好1.6.1 GPON 的標準演進更好GPON 系列標準是由國際電信聯盟(ITU)制定的,當前主流使用的標準是 GPON和 XG(S)-PON 標準(也包括 40G/80G 的 TWDM PON 標準)。XGS-PON/GPON 系列標準是業界主流使用的標準,主要的參與者包括中國和歐洲等大的運營商。GPON系列標準的下一步演進計劃是演進到 50G GPON。EPON
54、 系列標準是由電氣電子工程師協會(IEEE)制定的,當前使用的標準是EPON 和 10G EPON 的標準,下一步計劃往 25G EPON 標準上演進。但 25G EPON 標準的主要參與者都是北美廠家,受北美廠家的影響大。業界 90%以上客戶使用的都是 GPON/XGS-PON 系列標準。業界主流的客戶(運營商)也已明確,后續的演進也不會往 IEEE 的 EPON 系列標準演進,而是會基于50G GPON 等 GPON 的 下 一 步 標 準 中 持 續 演 進。從 標 準 的 可 演 進 性 上 看,GPON/XGS-PON 系列標準的可演進性更好。27圖 1-16PON 技術標準演進圖1
55、.6.2 GPON 的產業鏈更健康1.6.2 GPON 的產業鏈更健康采用 GPON 系列產品(包括 XGS-PON 等)的市場是主流市場,市場發貨占比大,而使用 EPON 產品的市場持續萎縮,廠家投入意愿低,產業鏈不健康。EPON 產品的發貨占比逐年減少,大部分運營商已停止 EPON OLT 的新建(國內的 EPON 市場新建也已基本停止),現階段 EPON 的建設只是將存量 EPON 升級 10GEPON(部分升級為 10G EPON,部分更改為 GPON);EPON 發貨量持續下降,市場萎縮,業界廠家投入意愿低,產業鏈不健康,相關產品有逐漸停產的風險。XGS-PON/GPON 系列產品的
56、產業鏈健康,業界持續投入,廠家持續創新,在高帶寬(20G PON)/低時延/高光功率等上面的創新層出不窮。圖 1-17EPON 系列產品的發貨量占比數據來源:第三方咨詢公司 Omdia281.6.3 GPON 的安全性更高1.6.3 GPON 的安全性更高XGS-PON/GPON 技術的安全性遠優于 10G EPON/EPON,更適合 F5G 全光園區的高安全要求。XGS-PON/GPON 采用的幀格式安全性更強。EPON 的幀格式是在原以太網的幀格式上進行了擴展,當前業界有很多基于以太網幀格式(以太網報文)的分析軟件,通過這些分析軟件,可對 EPON 的報文進行抓取、識別和分析;而 XGS-
57、PON/GPON的報文采用了全新的增強幀格式,當前通用的以太網幀格式分析軟件無法捕獲識別 XGS-PON/GPON 的幀格式,更無法識別里面的報文。XGS-PON/GPON 的安全性更高。XGS-PON/GPON 的加密功能更全面,XGS-PON 支持把從 OLT 發送到 ONU 的數據,及從 ONU 發送到 OLT 的數據都針對每個 ONU 進行了加密操作(對于 OLT 而言,就是發送方向和接收方向的數據都進行了加密操作),而 10G EPON 技術的加密功能比較弱,只能支持從 OLT 發送到 ONU 方向數據的加密操作(對于 OLT 而言,只有發送方向的數據進行了加密操作,接收方向沒有經過
58、加密操作)。圖 1-18GPON/EPON 系列安全性比較XGS-PON/GPON 的加密算法更強大。XGS-PON/GPON 采用 AES128 加密算法,采29用 128 位的密鑰,破解難度大,遠超出了 10G EPON 技術所采用的加密算法(采用72 位的密鑰)。如果采用超級計算機破解 10G EPON 的密鑰破解需要 1 秒時間,那么同等計算算力的前提下,破解 XGS-PON/GPON 的密鑰需要上億年的時間。1.6.4 GPON 的性能/可靠性更強1.6.4 GPON 的性能/可靠性更強XGS-PON/GPON 技術的可靠性遠優于 10G EPON/EPON,更適合 F5G 全光園區
59、的高可靠性要求。XGS-PON 和 GPON 共存時,XGS-PON 和 GPON 的上行、下行光波長都是獨立的,XGS-PON 和 GPON 嚴格按照不同的光波長進行隔離,GPON 出現故障的時候,不會影響到 XGS-PON 的業務;而 10G EPON 和 EPON 共存時,10G EPON 和 EPON 上行的光波長沒有隔離,采用的是同樣的波長,如果 EPON 出現故障,將會直接影響到 10GEPON 的業務,也可能會導致 10G EPON 的業務中斷等。XGS-PON 和 GPON 技術的可靠性和故障隔離能力遠優于 10G EPON/EPON。圖 1-19GPON 系列的性能/可靠性更
60、強XGS-PON/GPON的業務優先級保證的能力遠優于 10G EPON/EPON。10G GPON/GPON將業務帶寬分配方式分成 4 種類型,優先級從高到低分別是固定帶寬(Fixed)、保30證帶寬(Assured)、非保證帶寬(Non-Assured)和盡力而為帶寬(Best Effort)。DBA帶寬分配上又定義了業務容器(traffic container,T-CONT)作為上行流量調度單位。T-CONT 分為 5 種業務類型,不同類型的 T-CONT 具有不同的帶寬分配方式,可以滿足不同業務流對時延、抖動、丟包率等不同的 QoS 要求。而 10G EPON/EPON只是在 Ethe
61、rnet 包頭增加了 64 字節的 MPCP 多點控制協議(multi point controlprotocol)。MPCP 提供了對 P2MP 拓撲架構的基本支持,但是協議中并沒有對業務的優先級進行分類處理,所有的業務隨機的競爭著帶寬。XGS-PON/GPON 具有更優秀的 QoS 服務能力。XGS-PON/GPON 的運營、維護 OAM 能力遠優于 10G EPON/EPON。XGS-PON/GPON定義了 PLOAM(Physical Layer OAM),并且定義了 OMCI(Optical network terminalmanagement and control interfa
62、ce)協議專門用于提升 PON 的運營/維護等 OAM能力。PLOAM 用于更好支持數據加密、狀態檢測、誤碼監視等功能。OMCI 信道協議用來管理高層定義的業務,包括 ONU 的功能參數集、T-CONT 業務種類與數量、QoS 參數,請求配置信息和性能統計,自動通知系統的運行事件,實現 OLT 對 ONU的配置、故障診斷、性能和安全的管理。而 10G EPON/EPON 沒有對 OAM 進行過多的考慮,只是簡單的定義了對 ONT 遠端故障指示、環回和鏈路監測,并且是可選支持。XGS-PON/GPON 具備了更優的運營、維護 OAM 能力;XGS-PON/GPON 的時延抖動能力、多業務接入能力
63、優于 10G EPON/EPON。XGS-PON/GPON 按照報文塊進行調度,保證高優先級,保證時延很小。XGS-PON 對以太網報文進行切成小的報文塊,在發送低優先級報文塊(普通上網報文)時,如果發現有高優先級的報文塊(例如 VIP 客戶的視頻會議),就會停下來,先發高優先級的報文塊,發完高優先級再發低優先級;XGS-PON 的發送機制保證了高優先級的業務時延很??;10G EPON 按以太網報文進行調度,受報文大小影響,時延大,不可控。10G EPON 按照以太網報文進行調度,如果先收到一個低優先級的大以太網報文(普通上網報文),也必須要把整個以太網報文發完,才能處理高31優先級的另外一個
64、以太網報文(例如 VIP 客戶的視頻會議);所以導致 10G EPON的發送機制導致時延很大;XGS-PON/GPON 技術的標準演進性更好,長期演進性遠優于 10G EPON/EPON,更適合 F5G 全光園區的長期發展要求。XGS-PON/GPON 技術是當前業界主流選擇的PON 技術,業界約 90%以上的運營商和 PON 發貨都是采用 XGS-PON/GPON 技術,10GEPON/EPON 已被邊緣化,發貨量逐年減少,相關產品有逐漸停產的風險;XGS-PON的 安 全 性、性能和可靠性等都更優。綜上所述,F5G 全光園 區只采用了XGS-PON/GPON 技術,不采用 10G EPON
65、/EPON 技術。32第二部分智慧醫院 F5G 全光網設計參考第二部分智慧醫院 F5G 全光網設計參考332.1智慧醫院 F5G 全光網網絡設計總則2.1智慧醫院 F5G 全光網網絡設計總則(1)客戶需求優先原則:規劃設計一定要基于客戶標書或者應用場景等正式需求文件進行設計,滿足客戶的使用要求。(2)可靠性原則:組網和設備可靠性需滿足客戶要求,充分考慮設備及物理線路的冗余備份。(3)可擴展性原則:網絡設備以及 ODN 基礎設施需具備可擴展性,如 OLT有可用于擴展的槽位,ONU 具有多余的空閑接口,光纜有一定的光纖資源預留,光路連接設備有多余的連接接口,以及安裝空間有預留等,方便后續滿足其他業
66、務接入、帶寬及信息節點擴容、網絡整體升級等要求。(4)經濟性原則:需考慮網絡系統綜合成本最優,要統籌考慮設備成本、工程成本、維護成本,以及后期管理的便利性,充分利用既有可用資源。(5)易實施性原則:項目建設要盡量做到線纜少、節點少,布線路由合理,布線空間充足,設備安裝位置及空間適當,以便于工程實施與維護。(6)易維護性原則:選擇通用型的基礎設施結構件及光路器件等,以便備件替換等。(7)易管理性原則:建議在網絡中配置網絡管理單元,對于 ODN 管理要求高的場合,可考慮相應的線路管理系統,以便于日常監控網絡狀態、快速定位故障節點。2.2智慧醫院 F5G 全光網組網模式選擇2.2智慧醫院 F5G 全
67、光網組網模式選擇智慧醫院的網絡從功能和應用上一般劃分為內網、外網、電話網及智能化專網(含安防網)。F5G 全光網支持多網融合的功能,可考慮將多張網絡合并為一張網絡,以簡化網絡架構。但從網絡的維護主體看,通常安防網是由保衛部門進行維護,而內網、外網等其他網絡是由信息部門維護(也有些醫院電話網、有線34電視網是由后勤部門進行維護)。維護主體的不同導致安防網和其他網絡較難融合成一個網絡,所以智能化專網(含安防網)通常會獨立建設一張網絡,其他幾個網絡(如內網、外網、電話網等)可考慮采用一張融合的網絡進行建設,也可單獨建設多張網絡。醫院內網為醫療專用信息應用網絡,只對醫院內部工作人員開放使用,是醫院的核
68、心工作網絡。智慧醫療和大部分智慧管理的業務數據均需要由醫院內網進行承載,如醫院信息系統 HIS(Hospital Information System)、電子病歷系統EMR(Electronic Medical Record)、實驗室信息管理系統 LIS(Lab InformationSystem)、醫學影像存檔與通訊系統 PACS(Picture Archiving and CommunicationSystem)以及醫院資源規劃系統 HRP(Hospital Resource Planning System)等。作為醫院的核心網絡,醫院內網需要覆蓋醫院各臨床科室的診區和病區、醫技科室、辦公
69、區域、公共區域等諸多場所。F5G 全光網可很好地支撐醫院內網的各種業務。醫院外網主要用于辦公室/公共區域等場景的互聯網接入及外網 Wi-Fi 接入等,并對外提供預約診療、線上復診、信息公告、結果查詢、遠程醫療等服務。隨著“互聯網+醫療健康”的逐步發展,醫院建立互聯網醫院,實現互聯網預約、問診、繳費等智慧服務功能已成為趨勢。2.2.1 內網/外網/電話網多網合一組網2.2.1 內網/外網/電話網多網合一組網智慧醫院的內網和外網通過同一張 PON 物理網絡進行承載,智慧醫院的內網和外網之間進行網絡隔離。智慧醫院 F5G 全光網的 ONU 提供傳統的 POTS 語音接口,電話機采用傳統的POTS 話
70、機,電話網合并入智慧醫院的內網,通過 PON 網絡進行承載。35圖 2-1:智慧醫院內網、外網、電話網多網合一2.2.2 內網/外網合一,電話網獨立建網2.2.2 內網/外網合一,電話網獨立建網智慧醫院的內網和外網通過同一張 PON 物理網絡進行承載,智慧醫院的內網和外網之間進行網絡隔離。智慧醫院的電話機采用 POTS 電話,電話網采用單獨的一張 POTS 網絡進行承載。圖 2-2:智慧醫院內網、外網合一,電話網獨立建網362.2.3 內網/電話網合一,外網獨立建網2.2.3 內網/電話網合一,外網獨立建網智慧醫院的內網和外網分別通過采用不同的 PON 物理網絡進行承載,智慧醫院的內網和外網之
71、間采用物理隔離。智慧醫院的 ONU 提供傳統的 POTS 語音接口,電話機采用傳統的 POTS 話機,電話網合并入智慧醫院的內網,通過 PON 內網進行承載。圖 2-3:智慧醫院內網、電話網合一,外網獨立建網2.2.4 內網/外網/電話網分別獨立建網2.2.4 內網/外網/電話網分別獨立建網智慧醫院的內網和外網分別通過采用不同的 PON 物理網絡進行承載,智慧醫院的內網和外網之間采用物理隔離。智慧醫院的電話機采用 POTS 電話,電話網采用單獨的一張 POTS 網絡進行承載。37圖 2-4:醫院內網、外網、電話網分別單獨建網2.2.5智慧醫院 F5G 全光網組網總結2.2.5智慧醫院 F5G
72、全光網組網總結智慧醫院的各個網絡之間的多網融合模式如下表所示。表 2-1:醫院各種網絡之間的多網融合模式網絡類型網絡類型外網外網內網內網電話網電話網智能化專網(含安防網)智能化專網(含安防網)組網 1多網融合獨立組網 2多網融合獨立獨立組網 3獨立多網融合獨立組網 4獨立獨立獨立獨立綜述:當前智慧醫院的建設中,不同的醫院的組網融合建設模式不同。智慧醫院 F5G 全光網采用多網融合組網可避免網絡的重復建設,降低設備、線纜和人工的投資,縮短建設施工周期;隨著 5G 等技術在智慧醫院的逐漸引入(也采用邏輯隔離),越來越多的醫院部署多網融合,多網融合也逐漸成為趨勢。綜述:當前智慧醫院的建設中,不同的醫
73、院的組網融合建設模式不同。智慧醫院 F5G 全光網采用多網融合組網可避免網絡的重復建設,降低設備、線纜和人工的投資,縮短建設施工周期;隨著 5G 等技術在智慧醫院的逐漸引入(也采用邏輯隔離),越來越多的醫院部署多網融合,多網融合也逐漸成為趨勢。382.3智慧醫院 F5G 全光網 PON 技術選擇2.3智慧醫院 F5G 全光網 PON 技術選擇2.3.1 根據流量特征選擇 PON 技術2.3.1 根據流量特征選擇 PON 技術智慧醫院中,不同的區域或者科室對數據流量的帶寬要求也不同,按照區域(科室)分,可分為高流量區域(科室),中等流量區域(科室)和普通流量區域(科室)。不同的區域可考慮選擇不同
74、的 PON 技術。高流量區域高流量區域智慧醫院的高流量區域(科室)主要包括手術室、醫技(CT/DR 等)科室,這些區域需要有較長時間的大流量業務持續上傳的需求(手術室有 4k 高清視頻等流量上傳需求,放射科等科室有大容量的 CT/DR 影像圖片等上傳需求)。高流量區域推薦采用 XGS-PON 技術,以支撐大流量的業務上傳和下載。中等流量區域中等流量區域智慧醫院的中等流量區域(科室)主要包括醫生辦公室、診室等區域,這些區域(科室)沒有大流量的視頻或者影像圖片業務的上傳,但是醫生在診斷的時候,會有瀏覽影像圖片文件的需求,故需要有短時間較大流量的下行帶寬需求。中等流量區域推薦采用 GPON 技術,并
75、預留較大的下行帶寬,以支撐中等流量的影像圖片文件的瀏覽。普通流量區域普通流量區域智慧醫院的普通流量區域(科室)主要包括病房、行政辦公、藥房及收費窗口等。這些區域(科室)只需要滿足普通的上網業務即可,不需要進行大中流量的視頻業務上傳和影像圖片的上傳和瀏覽。普通流量區域推薦使用 GPON 技術,滿足通用的上網業務。智慧醫院根據流量區域選擇 PON 技術總結智慧醫院根據流量區域選擇 PON 技術總結醫院各區域之間的 PON 技術選擇總結如下表所示。39表 2-2:醫院各種流量區域之間的 PON 技術選擇總結流量區域流量區域推薦選用的 PON 技術推薦選用的 PON 技術高流量區域XGS-PON 技術
76、中等流量區域GPON 技術普通流量區域GPON 技術在同一個智慧醫院項目中,GPON 技術和 XGS-PON 技術可在同一個網絡中共存,如可在醫技(CT/DR 等)科室等高流量區域采用 XGS-PON 技術,在病房等普通流量區域采用 GPON 技術,XGS-PON 技術和 GPON 技術通過不同的波長隔離,并可通過將不同的光波長耦合到同一根光纖上同時進行數據傳輸。2.3.2根據醫院規模選擇 PON 技術2.3.2根據醫院規模選擇 PON 技術可根據智慧醫院的規模大小及對流量的訴求選擇 PON 技術。智慧醫院的規模通常也可采用床位數進行分類,不同規模的智慧醫院會使用不同類型的核心交換機和不同的
77、PON 技術。通常情況下醫院規模(床位數)、核心交換機和選用的 PON技術對應關系如下:1000 張床位及以下的智慧醫院,可考慮采用 GPON 技術,通常使用的是 10GE接口下行的核心交換機。大于 1000 張床位的智慧醫院,可考慮采用 XGS-PON 技術,通常使用的是25GE 接口或者 100GE 接口下行的核心交換機。不同規模的智慧醫院(不同的床位數)會影響到選擇不同的 PON 技術,不同規模的智慧醫院(不同床位數量)和 PON 技術之間的選擇關系如下表所示。40表 2-3:智慧醫院規模和 PON 技術選擇關系床位數量床位數量通常選用的 PON 技術通常選用的 PON 技術核心交換機接
78、口核心交換機接口1000 床位GPON 技術10GE1000 床位XGS-PON+GPON 技術25GE 或者 100GE綜述:智慧醫院 F5G 全光網中 PON 技術的選擇可根據客戶的情況選擇,但考慮到醫院網絡帶寬長期演進發展的需要,宜采用 XGS-PON+GPON 技術混合方式進行建設。綜述:智慧醫院 F5G 全光網中 PON 技術的選擇可根據客戶的情況選擇,但考慮到醫院網絡帶寬長期演進發展的需要,宜采用 XGS-PON+GPON 技術混合方式進行建設。2.4智慧醫院 F5G 全光網保護方式選擇2.4智慧醫院 F5G 全光網保護方式選擇智慧醫院對網絡的可靠性要求比較高,需在網絡設計時充分考
79、慮保護的功能,特別是考慮網絡設備和物理線路(光纖)的保護。F5G 全光網的組網保護方式分為 Type B 保護和 Type C 保護。配置了 Type B 保護和 Type C 保護后,若被保護部件出現了故障,F5G 全光網絡可直接觸發倒換,無需人工干預。2.4.1 F5G 全光網的 Type B 保護2.4.1 F5G 全光網的 Type B 保護F5G 全光網的 Type B 保護方式:PON 網絡中 OLT 的 PON 口、主干光纖均雙路冗余的保護。單歸屬保護方式: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 端口進行保護。雙歸屬保護方式:分光器的 2
80、 根上行光纖(主干光纖)分別接到 2 臺 OLT 的不同 PON 端口進行保護。41圖 2-5:F5G 全光網 Type B 保護方式Type B 雙歸屬保護方式可實現對主干光纖和 OLT(包括 OLT 設備,OLT 的 PON端口和 OLT 的上行端口)的保護。Type B 雙歸屬保護方式需配置 2 臺獨立的 OLT 設備(雙倍的 PON 端口數量),2:N 的分光器,雙倍的主干光纜,通用的單 PON 口上行的 ONU 設備。智慧醫院對網絡的可靠性要求高,智慧醫院 F5G 全光網宜采用 Type B 雙歸屬的方式進行組網保護。2.4.2 F5G 全光網的 Type C 保護2.4.2 F5G
81、 全光網的 Type C 保護F5G 全光網的 Type C 保護方式:PON 網絡中 OLT 的 PON 口、ONU 的 PON 口、主干光纖、配線光纖、分光器均雙路冗余的保護。單歸屬保護方式: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 端口進行保護。雙歸屬保護方式: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 端口進行保護。圖 2-6:F5G 全光網 Type C 保護方式42Type C 雙歸屬保護方式可實現對 OLT(包括 OLT 設備,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
82、行 PON 端口的保護。Type C 雙歸屬保護方式需配置 2 臺獨立的 OLT 設備(雙倍的 PON 端口數量),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 設備。Type C 雙歸屬保護支持了端到端的冗余備份保護,可靠性高,智慧醫院 F5G全光網的部分高可靠性的區域如門急診、收款處、手術室等可考慮采用 Type C雙歸屬的方式進行組網保護。Type B/Type C 的保護范圍如下表所示。表 2-4:Type B/Type C 保護的比較保護方案保護方案保護范圍保護范圍推薦場景推薦場景Type B 單歸屬OLT 的 PON 口、主干光纖/Type
83、 B 雙歸屬OLT 設備,OLT 的 PON 端口和 OLT 的上行端口、主干光纖病房、辦公等Type C 單歸屬OLT 的 PON 口、ONU 的 PON 口、主干光纖、配線光纖、分光器/Type C 雙歸屬OLT 設備,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 端口門急診、收款處、手術室綜述:考慮到智慧醫院的高可靠性要求,智慧醫院 F5G 全光網宜采用 Type B雙歸屬保護組網的方式進行保護;對于有更高可靠性的區域(如門急診、收款處、手術室等),也可考慮采用 Type C 雙歸屬保護組網的方式進行保護。綜述:考慮到智慧醫院的高可靠
84、性要求,智慧醫院 F5G 全光網宜采用 Type B雙歸屬保護組網的方式進行保護;對于有更高可靠性的區域(如門急診、收款處、手術室等),也可考慮采用 Type C 雙歸屬保護組網的方式進行保護。432.5智慧醫院 F5G 全光網信息點部署推薦2.5智慧醫院 F5G 全光網信息點部署推薦不同的智慧醫院各種區域的信息點數量部署也不一致,綜合醫院/中醫藥系統醫院的信息點設置和??漆t院/護理院也有區別。JGJ312 醫療建筑電氣設計規范標準要求中也提供了醫院各醫療場所的信息點配置數量設置,分為標準配置和增強配置。根據當前醫院的通用配置,智慧醫院 F5G 全光網也推薦了智慧醫院中各醫療區域的信息點數量配
85、置,智慧醫院各區域信息點數量推薦參見下表。表 2-5:智慧醫院門診和掛號區域信息點數量推薦部門部門JGJ312 醫療建筑電氣設計規范標準要求JGJ312 醫療建筑電氣設計規范標準要求本指南推薦配置本指南推薦配置醫療場所醫療場所標準配置標準配置增強配置增強配置門診部單人診室1 個內網數據1 個語音2 個內網數據(1個可接外網)1 個語音3 個數據1 個語音雙人診室2 個內網數據1 個語音2 個內網數據2 個語音每工位:3 個數據1 個語音分診臺1 個內網數據1 個語音2 個內網數據1 個語音2 個語音每工位:3 個數據候診區1 個內網數據2 個語音-1 個數據(AP)44部門部門JGJ312 醫
86、療建筑電氣設計規范標準要求JGJ312 醫療建筑電氣設計規范標準要求本指南推薦配置本指南推薦配置醫療場所醫療場所標準配置標準配置增強配置增強配置掛號、收費及取藥掛號窗口每窗口:1 個內網數據集中設置:23 個外網數據12 個語音每窗口:1 個內網數據1 個外網數據1 個語音每窗口:4 個數據1 個語音收費窗口每窗口:1 個內網數據集中設置:23 個外網數據12 個語音每個窗口:1 個內網數據1 個外網數據1 個語音每窗口:4 個數據1 個語音取藥窗口每窗口:1 個內網數據集中設置:23 個外網數據12 個語音每個窗口:1 個內網數據1 個外網數據1 個語音每窗口:4 個數據1 個語音45部門部
87、門JGJ312 醫療建筑電氣設計規范標準要求JGJ312 醫療建筑電氣設計規范標準要求本指南推薦配置本指南推薦配置醫療場所醫療場所標準配置標準配置增強配置增強配置醫技部醫療檢驗、檢查設備每設備:1 個內網數據-每設備:1 個數據檢驗工作臺每工位:1 個內網數據1 個語音-1 個語音每設備:1 個數據檢驗、檢查分診臺1 個內網數據1 個語音2 個內網數據1 個語音1 個語音每設備:1 個數據診斷報告工作臺每工位:1 個內網數據1 個語音-每工位:2 個數據每房間增加:4 個語音手術室每手術室:2 個內網數據每手術室:8 個內網數據每手術室:9 個數據1 個語音檢查:CT、DR、MRI、腸鏡每檢測
88、室6 個數據1 個語音46部門部門JGJ312 醫療建筑電氣設計規范標準要求JGJ312 醫療建筑電氣設計規范標準要求本指南推薦配置本指南推薦配置醫療場所醫療場所標準配置標準配置增強配置增強配置住院部多人病房病床數量+1 外網,病房 1 個語音-每床位:2 個數據每房間增加:1 個 IPTV,1 個數據護士站3 個內網數據1 個語音6 個內網數據2 個語音7 個數據1 個語音主任辦公室1 個內網數據1 個外網數據1 個語音2 個內網數據1 個外網數據1 個語音4 個數據2 個語音教授及護士長1 個內網數據1 個外網數據1 個語音-4 個數據2 個語音處置室、治療室1 個語音-3 個數據1 個語
89、音倒班宿舍1 個語音-3 個數據1 個 IPTV1 個語音示教室1 個內網數據2 個外網數據1 個語音-5 個數據1 個 IPTV1 個語音47部門部門JGJ312 醫療建筑電氣設計規范標準要求JGJ312 醫療建筑電氣設計規范標準要求本指南推薦配置本指南推薦配置醫療場所醫療場所標準配置標準配置增強配置增強配置醫生辦公室每工位:2 個數據每房間增加:2 個數據2 個語音每工位:2 個數據每房間增加:2 個數據2 個語音2.6智慧醫院 F5G 全光網 ONU 選擇2.6智慧醫院 F5G 全光網 ONU 選擇ONU 是智慧醫院 F5G 全光網的重要組成部分,應根據不同的應用場景和功能等選擇 ONU
90、。2.6.1 智慧醫院 F5G 全光網 ONU 選擇的總則2.6.1 智慧醫院 F5G 全光網 ONU 選擇的總則(1)ONU 的選擇和放置應盡可能靠近最終用戶終端,縮短以太網線纜(銅纜)的距離,支撐未來帶寬的平滑演進。(2)一個封閉區間(如房間)應采用 1 個或多個 ONU 覆蓋,盡量避免出現一個 ONU 覆蓋多個房間,以降低故障定位和維護難度。(3)ONU 選型時要考慮設備安裝,保證安裝的規范性、設備散熱等。為便于部署與維護,項目中選用的 ONU 類型不宜過多。(4)ONU 選擇應盡量考慮美觀,盡可能將信息箱暗裝在墻內,光纖、網線和電源線等需提前預留。ONU 宜就近引入 220V 交流電源
91、,可根據工程實際需要配置后備供電系統。482.6.2智慧醫院 F5G 全光網 ONU 的選型指導2.6.2智慧醫院 F5G 全光網 ONU 的選型指導智慧醫院 F5G 全光網 ONU 的選型指導如下,可根據不同的需要和應用選擇不同的 ONU 種類。(1)根據 F5G全光網所采用的 PON技術選擇 ONU型號。GPON網絡選擇 GPON ONU,XGS-PON 網絡選擇 XGS-PON ONU;(2)根據 F5G 全光網的保護模式選擇 ONU 型號。如果采用 Type B 保護,選擇單 PON 口上行的 ONU;如果采用 Type C 保護,選擇雙 PON 口上行的 ONU;(3)根據 F5G
92、全光網的組網模式選擇 ONU 型號。如果需要 ONU 提供 POTS 接口的,需要選擇帶 POTS 接口的 ONU 設備;(4)根據 F5G全光網所接的業務類型選擇 ONU型號。如果接高端的 Wi-Fi6 AP,選擇提供 10GE 接口和 POE+功能的 ONU;如果接攝像頭等設備,選擇提供 POE 功能和 GE 端口的 ONU;如果 ONU 需提供 Wi-Fi 功能,選擇支持 Wi-Fi 功能的 ONU 設備;(5)根據不同區域的信息點數量要求選擇不同的 ONU 型號。例如電梯間/走廊等公共區域,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;對于單人的醫
93、生診室,可采用 4GE+2POTS 口的 ONU 設備;對于3 人間的病房,可采用 8GE 口的 ONU 設備。表 2-6:F5G 全光園區的 ONU 類型及安裝方式設備類型設備類型主要功能主要功能接口要求接口要求支撐業務支撐業務安裝方式安裝方式類型 1數據接入以太網口以太網/IP 數據/IP 視頻信息配線箱安裝類型 2數據、語音接入以太網口/POTS 口/Wi-Fi以太網/IP 數據/IP 視頻/話音/傳真/Wi-Fi信息配線箱安裝49設備類型設備類型主要功能主要功能接口要求接口要求支撐業務支撐業務安裝方式安裝方式類型 3數據、IP 語音綜合接入以太網口/Wi-Fi以太網/IP 數據/IP
94、視頻/話音/傳真/Wi-Fi信息配線箱安裝類型 4數據接入、PoE 供電以太網口帶PoE以太網/IP 數據/IP 視頻/PoE信息配線箱安裝,考慮設備電源及散熱類型 5數據、IP 語音接入、PoE供電以太網口帶PoE/Wi-Fi以太網/IP 數據/IP 視頻/話音/傳真/Wi-Fi/PoE信息配線箱安裝,考慮設備電源及散熱類型 6數據、IP 語音接入、PoE供電以太網口帶PoE以太網/IP 數據/IP 視頻/話音/傳真/PoE標準 86 盒安裝,信息配線箱安裝考慮設備電源及散熱類型 7數據接入、PoE 供電以太網口帶PoE以太網/IP 數據/IP 視頻/PoE室外一體化設計,采用抱桿或者掛墻安
95、裝,信息配線箱安裝,考慮設備電源及散熱2.6.3智慧醫院 F5G 全光網 ONU 的部署位置2.6.3智慧醫院 F5G 全光網 ONU 的部署位置智慧醫院 F5G 全光網所使用的 ONU 種類按照 ONU 的尺寸大小、設備形態及安裝方式等,也可分為機架式 ONU,盒式 ONU 和面板 ONU 等。機架式 ONU機架式 ONU機架式 ONU 通常為 19 英寸寬,一般提供較多的接口(通常大于 8 個 GE 接口),通常應用于大量信息點接入的場景或者滿足較大范圍內的稀疏覆蓋場景,可安裝于房間內或弱電間內的 19 英寸機柜內。50圖 2-7:機架式 ONU機架式 ONU 通常安裝于弱電間的 19 英
96、寸機架上,提供 GE 的以太網端口接入,滿足電梯間、走廊等稀疏場景的信息點覆蓋(由于通常是接電梯間、走廊等的Wi-Fi AP 或者攝像頭,所以需要提供 POE 的功能)。盒式 ONU盒式 ONU智慧醫院 F5G 全光網中,普遍使用的是盒式 ONU。盒式 ONU 也分為 4 口 GE 或者 8 口 GE,有部分盒式 ONU 還可以提供 POE 的功能,有部分盒式 ONU 也可提供 POTS接口功能。圖 2-8:盒式 ONU在智慧醫院 F5G 全光網中,盒式 ONU 通常是安裝在信息箱內,信息箱采用暗裝的方式安裝于墻內。但在開放型辦公室場景,也可考慮將盒式 ONU 安裝于家具內??筛鶕畔⑾鋬劝惭b
97、的 ONU 的個數及 ONU 端口數選擇不同尺寸的信息箱。通常情況下,暗裝的信息箱箱底需距地面 0.3 米。51圖 2-9:ONU 放置于信息箱內的安裝方式在開放型辦公室場景,ONU 也可考慮安裝于家具內。下圖為 ONU 安裝在辦公桌底下的方式。左邊的圖為 ONU 的安裝實際場景圖,左下角是將 ONU 安裝位置放大之后的圖示,ONU 安裝于最頂端一層,中間層次為放置光纖轉接器,最下面一層是放置 ONU 的 DC 電源模塊。ONU 提供 4 個 GE 的以太網接口接到周邊的 4 臺 PC上,滿足上網業務的需求。圖 2-10:ONU 安裝于辦公家具內的安裝方式 面板 ONU面板 ONU通常情況下,
98、面板 ONU 安裝于辦公桌面或嵌入墻壁,直接替代原 86 盒的信息插座,提供 GE 或者 POTS 接口。使用面板 ONU 需考慮光纖和電源的預留。52綜述:24 口機架式 ONU 通常是安裝于弱電間的 19 英寸機架中,滿足電梯間/走廊等區域的 Wi-Fi AP 和攝像頭的聯網要求;4 口/8 口等盒式 ONU 通常安裝于信息箱內,信息箱采用暗裝的方式安裝于墻內;在開放型辦公室場景,ONU 也可考慮安裝于家具內。綜述:24 口機架式 ONU 通常是安裝于弱電間的 19 英寸機架中,滿足電梯間/走廊等區域的 Wi-Fi AP 和攝像頭的聯網要求;4 口/8 口等盒式 ONU 通常安裝于信息箱內
99、,信息箱采用暗裝的方式安裝于墻內;在開放型辦公室場景,ONU 也可考慮安裝于家具內。2.7智慧醫院 F5G 全光網信息箱選擇2.7智慧醫院 F5G 全光網信息箱選擇在智慧醫院中,ONU 通常安裝于信息箱中,信息箱暗裝于墻內,或者安裝于辦公家具內??筛鶕總€辦公室/病房等各種場景的信息點數量及 ONU 的數量選擇合適的信息箱。2.7.1 嵌墻信息箱的選擇和安裝2.7.1 嵌墻信息箱的選擇和安裝智慧醫院 F5G 全光網中,在病房/辦公室/醫技等場景,推薦采用信息箱安裝ONU,且考慮到美觀等因素,信息箱宜暗裝在墻內。圖 2-11:信息箱暗裝在墻內示意圖在設計時應提前考慮將 220V電源及光纖連接至信
100、息箱,信息箱內應提供 220V電源插座給 ONU 供電,提供 ONU 及 ONU 電源的固定架以固定 ONU 和 ONU 的電源,53建議提供光纖熔纖盤和配線模塊的功能。不同信息箱內各個部件的位置安放建議參考如下圖。圖 2-12:信息箱內部安裝位置圖(單臺非 POE ONU)上圖是安裝單臺非 POE ONU 的信息箱內部示意圖,信息箱的左上角放置 220V電源插座(可考慮采用一個 2 位 5 孔插座,預留擴展性),以給 ONU 供電,需提前預留 220V 交流電源連接至信息箱中。由于當前通用的 ONU 都是采用電源適配器供電,所以在信息箱內預留電源適配器的固定位置及電源線的固定支架。在信息箱的
101、左下角安放一臺非 POE 的 ONU 設備,在信息箱的右下角提供理線區,支持 ONU 輸出的以太網線及 ONU 輸入端的單模光纖在理線區內理線、盤纖。如有條件,也可預留光纖熔纖盤和配線模塊。由于不同的獨立空間(如辦公室、病房等)的信息點數量不同,有些辦公室只放置一臺 ONU 即可;但也有些辦公室信息點較多,一臺 ONU 以太網端口數不夠,需要配置 2 臺 ONU 設備,如果需要一個信息箱內放置 2 臺 ONU 設備,需選擇更大尺寸的信息箱,以放置 2 臺 ONU 設備,下面圖例為放置 2 臺 POE ONU 的信息箱內部部署示意圖:54圖 2-13:信息箱內部安裝位置圖(2 臺 POE ONU
102、)上圖是安裝 2 臺 POE ONU 的信息箱內部示意圖,信息箱的左上角放置 220V電源插座(可考慮采用一個 3 位 5 孔插座,預留擴展性),以給 ONU 供電,需提前預留 220V 交流電源連接至信息箱中。由于當前 POE ONU 的電源適配器相對非POE ONU 的體積要大,所以電源適配器安裝位置預留要大一些;另需要在信息箱內預留電源適配器的固定位置及電源線的固定支架。在信息箱的左下角安放 2 臺 POE ONU 設備,2 臺 ONU 疊裝于信息箱內,2 臺ONU 間需預留一定的空隙,以方便 2 臺 ONU 的散熱。在信息箱的右下角提供理線區,支持 ONU 輸出的以太網線及 ONU 輸
103、入端的單模光纖在理線區內理線、盤纖。如有條件,也可預留光纖熔纖盤和配線模塊。需考慮 ONU 的安裝尺寸和散熱等要求,根據安裝的 ONU 種類和數量選擇不同尺寸的信息箱。當前業界提供的信息箱種類也很多,可根據需要選擇使用,下表為業界不同信息箱尺寸的樣例(安裝非 POE ONU)。表 2-7:安裝非 POE ONU 的信息箱序號序號安裝方式安裝方式尺寸(高寬深)mm尺寸(高寬深)mm安裝 ONU 數量安裝 ONU 數量1嵌墻安裝底殼尺寸:400300100mm面板尺寸:43033018mm1 臺非 POE ONU55序號序號安裝方式安裝方式尺寸(高寬深)mm尺寸(高寬深)mm安裝 ONU 數量安裝
104、 ONU 數量2嵌墻安裝底殼尺寸:450350120mm面板尺寸:48038018mm2 臺非 POE ONU3嵌墻安裝底殼尺寸:500350130mm面板尺寸:53038018mm3 臺非 POE ONU下表為業界不同信息箱尺寸的樣例(安裝 POE ONU)。表 2-8:安裝 POE ONU 的信息箱序號序號安裝方式安裝方式尺寸(高寬深)mm尺寸(高寬深)mm安裝 ONU 數量安裝 ONU 數量1嵌墻安裝底殼尺寸:530480120mm面板尺寸:56051018mm1 臺 POE ONU2嵌墻安裝底殼尺寸:530480130mm面板尺寸:56051018mm2 臺 POE ONU2.7.2
105、辦公家具下信息箱的選擇和安裝2.7.2 辦公家具下信息箱的選擇和安裝在一些辦公場景,也可采用光纖到桌面的方式建設,將 ONU 放置在辦公家具中,實現光纖到辦公桌,最大可能縮短以太網網線(4 對對絞電纜)的長度,提供更高的帶寬和更靈活的擴展性。在辦家具中安裝信息箱也有多種方式,可根據不同家具的形態選擇和安裝,下圖為業界的一個安裝在辦公桌下的信息箱示意圖。56圖 2-14:辦公桌下安裝 ONU 的信息箱辦公桌下安裝 ONU 的信息箱如上圖所示,信息箱的左邊是電源插座位置,需提前考慮將 220V 交流電連接至信息箱內。在信息箱的右邊分為 3 個部分,最上面一層放置 ONU;中間層放置光纖熔纖盤;最下
106、層放置 ONU 的電源連適配器。2.8智慧醫院 F5G 全光網光纖及分光器的選擇2.8智慧醫院 F5G 全光網光纖及分光器的選擇2.8.1 F5G 全光網光纖的選擇2.8.1 F5G 全光網光纖的選擇F5G 全光網主要是采用光纖替代原來的以太網線纜(4 對對絞電纜),實現更高速率的接入。F5G 全光網采用的是單模光纖,也分為室內和室外兩種不同的光纖,室內通常采用的是 G.657 光纖,室外通常采用 G.652 光纖。室內光纖采用 G.657 光纖,但光纖的種類也有多種,可分為通用的蝶形光纜、外表有保護的鎧裝光纜等,可根據不同的要求選擇使用。通常使用的是蝶形光纜,蝶形光纜已經在 FTTH 家庭寬
107、帶中廣泛使用,可靠性等已經經過長期的考驗,價格也比較適中。蝶形光纜的截面外形像蝴蝶,故命名為蝶形光纜,主要是有 3 個部分構成,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;第二57部分是加強件,放置于光纜的兩側;第三部分是低煙無鹵的護套,對光纜進行保護。加強件也可分為金屬加強件及非金屬的玻璃纖維兩種。蝶形光纜的外形尺寸通常為 3.00.1mm2.00.1mm,蝶形光纜的示意圖如下所示。圖 2-15:室內蝶形光纜示意圖通用的蝶形光纜的參數如下所示表 2-9:蝶形光纜的參數光纜型號光纜型號芯數芯數光纜參考重量(kg/km)光纜參考重量(kg/km)允許拉伸力(N)長期/短期允
108、許拉伸力(N)長期/短期允許壓扁力(N/100mm)長期/短期允許壓扁力(N/100mm)長期/短期彎曲半徑(mm)動態/靜態彎曲半徑(mm)動態/靜態GJXFH-1Xn1840/80500/100015/30GJXFH-2Xn28.540/80500/100015/302.8.2 F5G 全光網分光器的部署位置選擇2.8.2 F5G 全光網分光器的部署位置選擇F5G 全光網的分光器從部署數量區分,存在一級分光和二級分光的 2 種部署方式。一級分光指的是在整個 PON 鏈路中,只有一個分光器;而二級分光指的是在整個 PON 鏈路中,放置了兩個分光器,且分光器放置在不同的物理位置。從技58術原理
109、上看,智慧醫院 F5G 全光網可支持一級分光或者二級分光,但由于二級分光方式部署復雜,且出現故障維護較麻煩,所以智慧醫院的 F5G 全光網建議采用一級分光的方式。F5G 全光網的分光器從部署位置區分,存在分光器放置于建筑群/物設備間,或者放置于樓層弱電間兩種不同的部署方式。由于分光器部署在樓層弱電間的方式規劃簡單,可擴展性好,且節省數據中心空間,F5G 全光網的分光器建議部署在每個樓層的樓層弱電間,替代原來樓層弱電間的接入交換機。圖 2-16:F5G 全光網的分光器部署位置2.8.3F5G 全光網分光器的選擇2.8.3F5G 全光網分光器的選擇 F5G 全光網分光器的類型選擇F5G 全光網分光
110、器的類型選擇分光器(也叫光分路器)的種類比較多,包括盒式分光器,托盤式分光器,插片式分光器等。分光器應采用全帶寬型(工作波長的范圍是 1260nm1650nm)和均勻分光型的平面波導型分光器。分光器端口類型的選用既要考慮方便維護管理又要考慮減少活動連接點的數量。從應用和規劃簡化等方面考慮,推薦采用盒式分光器插箱或者機架式光分配箱,直接安裝于樓層弱電間的 19 英寸機架上。分光器可對外提供標準的 SC 接頭,可方便地完成光纖的跳纖和連接。59圖 2-17:F5G 全光網分光器的類型選擇 F5G 全光網分光器的分光比選擇F5G 全光網分光器的分光比選擇智慧醫院 F5G 全光網中,分光比的選擇可由用
111、戶的均值帶寬和光路衰減確定。按照用戶均值帶寬計算的方式如下:分光比=OLT 的 PON 端口帶寬ONU 用戶端口數用戶終端的均值帶寬分光比=OLT 的 PON 端口帶寬ONU 用戶端口數用戶終端的均值帶寬上述公式中,各個參數的含義如下:(1)分光比:按照 2、4、8、16、32、64 等數值進行選擇,如果計算結果位于 2 個數字中間,則向下取值,例如分光比計算結果為 18,則向下取值 16。(2)OLT 的 PON 端口帶寬:根據所采用的 PON 技術確定端口帶寬,如 GPON 的下行可按 2.5G 計算,上行可按 1.25G 計算;XGS-PON 的上下行方向都可按 10G 計算。(3)ON
112、U 用戶端口數:所采用的 ONU 實際使用的用戶側端口數量,并非 ONU所有的物理端口數。例如采用的是 4 個 GE 端口的 ONU,但在實際使用中只使用 2個 GE 端口,則上述的參數取值為 2。(4)用戶終端的均值帶寬:所支持的業務均值帶寬。注:該均值帶寬指的是最惡劣情況下的可保證最小帶寬,峰值帶寬都可以達到 1G。除了按照上述的計算方法之外,也可根據每個 ONU 的均值帶寬來計算,參考方式如下。60分光比=OLT 的 PON 端口帶寬每個 ONU 的均值帶寬。分光比=OLT 的 PON 端口帶寬每個 ONU 的均值帶寬。智慧醫院 F5G 組網相對比較特殊,如上面章節信息點部署中提到的信息
113、點情況,不少的場景例如診室場景、掛號窗口場景、住院場景等都是一個工位或者一個診室/檢查室同時布放多個信息點,所以在計算帶寬的時候,可以適當將分光比放大一些。從初步統計看,智慧醫院各個場景帶寬需求大約如下,可按此帶寬需求計算,若實際有更低/更高的要求,需按照更低/更高的帶寬要求計算。表 2-10:智慧醫院各場景的帶寬需求及分光比場景區域場景區域下行帶寬需求 bit/s下行帶寬需求 bit/s上行帶寬需求 bit/s上行帶寬需求 bit/sPON 技術PON 技術ONU 端口數量ONU 端口數量分光比參數分光比參數辦公60M30MGPON41085病房80M60MGPON84診室200M100MG
114、PON43手術室500M250MXGS-PON83241放射科500M250MXGS-PON4583如上表所示,在辦公、病房、診室、手術室、放射科都采用了 4GE 或者 8GE的 ONU 設備,計算出的分光比參數范圍從 3 到 10,按照前面提到的分光器適當放大考慮,選擇分光比參數為 8;若采用 24 口 ONU 設備,選擇分光比參數為 4。綜上所述,智慧醫院辦公、病房和診室場景可采用 GPON 組網,采用 Type B61雙歸屬保護模式,采用 4 口或 8 口 ONU,采用 2:8 的分光比;手術室和放射科場景可采用 XGS-PON 組網,采用 Type B 雙歸屬保護模式,采用 4 口或
115、8 口 ONU,采用 2:8 分光比;若手術室采用的是 24 口 ONU,采用 2:4 分光比。F5G 全光網的光功率預算計算F5G 全光網的光功率預算計算F5G 全光園區的 ODN 需要滿足網絡端到端的全程光信道損耗要求。應根據 ODN設計測算出 OLT 到 ONU 之間最大、最小鏈路衰減值,若測算結果超出標準范圍,可重新審視分光比、線路路由設計等以調節光路衰減達到標準,或通過添加光路衰減器的方式調節光路衰減。ONU 的接收光功率需滿足光模塊的過載光功率及接收靈敏度的區間要求,因此,在明確 ODN 方案之后需要按下面的公式對光路的衰減進行測算。全程光信道衰減=LAf+XAr+NAc+As+M
116、c全程光信道衰減=LAf+XAr+NAc+As+Mc式中:LOLT 到單個 ONU 之間的各段光纖長度的總和(km)。Af設計中規定的光纖(不含接頭)的衰減系數(dB/km)。XOLT 到單個 ONU 之間的所有光纖熔接接頭總數(個)。Ar設計中規定的光纖熔接的平均衰減系數(dB)。NOLT 到單個 ONU 之間的所有光纖活動接頭的總數(個)。Ac設計中規定的光纖活動接頭的平均衰減系數(通常為 0.5 dB/個)。AsOLT 到單個 ONU 之間的所有分光器插入損耗的總和(dB)。Mc線路維護余量。通常情況下,智慧醫院 F5G 全光網采用 2:16 的分光器,且智慧醫院 F5G 全光園區覆蓋范
117、圍在 5km 以內,光功率預算都可以滿足要求。2.8.4F5G 全光網分光器的端口預留2.8.4F5G 全光網分光器的端口預留智慧醫院 F5G 全光網中,從樓層弱電間的分光器到 ONU,建議采用 2 根單芯62的光纖,正常使用時,使用一芯光纖,另外一芯光纖作為備份。分光器只是進行光功率的分配,ONU 上的帶寬是由 OLT 進行分配的,和分光器上的有幾個物理接口沒有直接的關聯;例如 2:16 的分光器,只接了 8 個 ONU,其帶寬上的分配和 2:8 的分光器是完全一樣的(但會影響光功率預算,2:16 的分光器與 2:8 的分光器相比光功率衰減會增加約 3.5dB 左右)。所以為了考慮分光器的歸
118、一,以方便部署,可以選擇例如 2:16 的分光器,當做 2:8 甚至 2:4 的分光器使用。具體的使用方式如下圖所示,2:16 的分光器的 16 個輸出端,端口 1、3、5、7、9、11、13、15 直接連接到 ONU 上,端口 2、4、6、8、10、12、14、16 作為備用光纖,如果主用光纖故障,可使用備用光纖;或者端口 1 到 8 作為主用光纖,9 到 16 作為備用光纖。圖 2-18:2:16 分光器用作 2:8 分光綜述:智慧醫院 F5G 全光網分光器建議采用一級分光的方式,分光器部署于每個樓層的樓層弱電間中。智慧醫院 F5G 全光網的 4 口/8 口 ONU 建議采用 2:8 的分
119、光比,采用 2:16 的分光器器件(分光器的 16 個輸出端口中,使用其中 8 個,另外 8 個端口作為預留)。綜述:智慧醫院 F5G 全光網分光器建議采用一級分光的方式,分光器部署于每個樓層的樓層弱電間中。智慧醫院 F5G 全光網的 4 口/8 口 ONU 建議采用 2:8 的分光比,采用 2:16 的分光器器件(分光器的 16 個輸出端口中,使用其中 8 個,另外 8 個端口作為預留)。632.9智慧醫院 F5G 全光網 OLT 的選擇2.9智慧醫院 F5G 全光網 OLT 的選擇從 OLT 的 PON 端口數量及 OLT 的尺寸規???,OLT 可以分為大規格 OLT,中規格 OLT和小規
120、格 OLT,選型時要根據 PON端口數量及業務需求選擇相應規格的 OLT,另外需要考慮用戶量的增長和未來業務增長情況的影響。2.9.1 F5G 全光網 OLT 的選擇原則2.9.1 F5G 全光網 OLT 的選擇原則根據所選用的不同 PON 技術選擇不同的 OLT,如選擇支持 GPON 的 OLT,或者選擇支持 XGS-PON 的 OLT 等。對于支持插卡式的大規格 OLT 和中規格 OLT,應需要支持 GPON 板卡和 XGS-PON 板卡的混插,OLT 可以同時支持 GPON 和 XGS-PON。F5G 全光網中,應根據 ONU 的總數量,結合選定的分光器的分光比(如果考慮分光器有預留,需
121、要考慮分光器下實際帶 ONU 的個數)進行計算,計算出 OLT所需的 PON 端口數量。OLT 的 PON 端口總數可采用以下公式計算:PON 端口數量=ONU 總數分光比參數。PON 端口數量=ONU 總數分光比參數。(1)PON 端口數量:單臺 OLT 或多臺 OLT 所需的 PON 端口數量。(2)ONU 總數:整個 F5G 全光網中(或 OLT 覆蓋范圍內)所接入的 ONU 總數。(3)分光比參數:根據業務帶寬需求選擇的分光比參數,如果是分光器下滿配 ONU,則分光比參數為分光比;如果分光比下不滿配 ONU,則分光比參數為實際帶 ONU 的個數。如上面章節提到的采用 2:16 的分光器
122、,但是每個分光器下只會接 8 個 ONU,那么這個分光比參數就按照 8 來計算。OLT 需根據業務所需的可靠性需求進行選擇,智慧醫院場景下,建議選擇支持主控單板 1+1 備份的插卡式 OLT 設備。F5G 全光網的 OLT 推薦采用雙歸屬保護,所以推薦配置 2 臺 OLT 設備,上述公式計算出的 PON 端口數量需要乘以 2。642.9.2F5G 全光網 OLT 的部署位置2.9.2F5G 全光網 OLT 的部署位置F5G 全光網中的 OLT 設備通常是 19 英寸寬,可安裝于 19 英寸機柜中,如有需要也可選擇采用 21 英寸的機柜安裝。F5G 全光網中,OLT 部署可分為分布式部署和集中式
123、部署。(1)分布式部署是指 OLT 分散在 F5G 全光園區的不同建筑內,實現部分建筑內信息節點的覆蓋。(2)集中式部署是指 OLT 集中部署在 F5G 全光園區核心機房內,F5G 全光園區其他建筑物內不再放置 OLT 設備,只放置分光器設備,F5G 全光園區核心機房的 OLT 通過光纖連接到其他建筑物內的分光器,提供業務接入功能。在智慧醫院中,考慮到減少管理節點,方便運維,推薦采用 OLT 集中部署的方式,OLT 設備和核心交換機都放置在智慧醫院園區的核心機房內。圖 2-19:F5G 全光園區 OLT 集中部署綜述:智慧醫院 F5G 全光網 OLT 建議采用雙主控板卡備份的大規格 OLT 和
124、中規格 OLT。需考慮采用 Type B 雙歸屬保護,OLT 需要配置 2 臺,相應的 PON 端口也是 2 倍。推薦 OLT 在智慧醫院的核心機房內集中部署。綜述:智慧醫院 F5G 全光網 OLT 建議采用雙主控板卡備份的大規格 OLT 和中規格 OLT。需考慮采用 Type B 雙歸屬保護,OLT 需要配置 2 臺,相應的 PON 端口也是 2 倍。推薦 OLT 在智慧醫院的核心機房內集中部署。65第三部分智慧醫院 F5G 全光網智能化設計說明第三部分智慧醫院 F5G 全光網智能化設計說明663.1內網/外網/電話網融合的建設模式一、設計依據3.1內網/外網/電話網融合的建設模式一、設計依
125、據1、項目概況(1)項目名稱:*醫院建設項目(2)建設單位:*(3)建設地點:*(4)使用性質:地上為醫療建筑,地下室為部分醫療+汽車庫、人防以及設備用房(5)建筑概況:*醫院建設項目位于*。本項目規劃用地面積*,約合*畝,其中醫療用地面積*,預留用地*。本項目規劃總建筑面積*,其中地上建筑面積為*,地下建筑面積*。主要建設內容為:設置*床(傳染病??瓢?床設計,其他綜合病區按*床設計)。本工程地上布局*棟*-*層主體建筑、*層地下室,其中門診樓為*層,醫技樓為*層,住院樓為*層,感染樓為*層,后勤樓為*層。(6)智能化機房布置如下:信息接入機房位于地下一層東側*方向;消防安防控制室位于*樓一
126、層*側;數據中心機房位于*樓*層;*棟主體建筑每層各設置多處配線間兼做弱電豎井上下貫通;各單體智能化系統均由地下層智能化專用金屬槽盒接至對應機房。各個機房均嚴禁與其無關的電氣線路和管道穿過機房。2、建設單位方設計需求,xxx 院提供初步的設計文件。3、建設單位各階段對于設計文件的會議紀要與工作聯系單。4、現行相關規范、標準智能建筑設計標準GB 50314-201567綜合布線系統工程設計規范GB 50311-2016綜合布線系統工程驗收規范GB 50312-2016無源光局域網工程技術標準T/CECA 20002-2019數據中心設計規范GB 50174-2017民用建筑設計統一標準GB 50
127、352-2019醫療建筑電氣設計規范JGJ 312-2013醫院潔凈手術部技術規范GB 50333-2013綜合醫院建筑設計規范GB 51039-2014醫院負壓隔離病房環境控制要求GBT-35428-2017傳染病醫院建筑設計規范GB 50849-2014民用建筑電氣設計標準GB 51348-2019民用閉路監視電視系統工程技術規范GB 50198-2011有線電視網絡工程設計標準GB/T 50200-2018建筑電氣工程施工質量驗收規范GB 50303-2015智能建筑工程質量驗收規范GB 50339-2013建筑物電子信息系統防雷技術規范GB 50339-2012安全防范工程技術標準GB
128、 50348-2018廳堂擴聲系統設計規范GB 50371-2006入侵報警系統工程設計規范GB 50394-2007視頻安防監控系統工程設計規范GB 50395-2007出入口控制系統工程設計規范GB 50396-2007視頻顯示系統工程技術規范GB 50464-2008電子會議系統工程設計規范GB 50799-2012建筑機電工程抗震設計規范GB 50981-2014建筑電氣工程電磁兼容技術規范GB 51204-201668網絡電視工程技術規范 GB/T 51252-2017入侵和緊急報警系統技術要求GB/T 32581-2016安全防范系統供電技術要求GB/T 15408-2011建筑設
129、備監控系統工程技術規范JGJ/T 334-2014LED 顯示屏通用規范 SJ/T 11141-2012入侵報警系統技術要求GA/T 368-2001聯網型可視對講系統技術要求GA/T 678-2007電子巡查系統技術要求GA/T 644-2006安全防范視頻監控攝像機通用技術要求GA/T 1127-2013安全防范高清視頻監控系統技術要求GA/T 1211-2014安全防范工程技術文件編制深度要求 GA/T 1185-2014二、設計范圍二、設計范圍1、設計范圍(1)信息網絡系統(2)綜合布線系統(3)安全防范系統(4)數字電視系統(5)2、工程界面(1)信息接入系統由醫院信息部門和運營商提
130、供及安裝。(2)移動通信信號覆蓋系統由相關運營商(中國移動、中國電信、中國聯通)或中國鐵塔公司負責設計及施工。(3)本設計提供智能化各系統及各子系統的系統框圖及平面圖,待建筑裝修及功能確定后根據實際要求由施工中標方進行二次深化設計,本設計院負責69審核圖紙配合滿足接口要求。(4)三、信息網絡系統三、信息網絡系統1、系統內容:信息網絡系統包括兩大部分的內容:一是通用的語音電話通信網絡,以語音通話為主,兼有傳真等功能;二是各種網絡設備(如臺式計算機、服務器、工作站等)等高速數據互連。信息網絡系統實現醫院內語音、數據、圖像的傳輸功能,及實現網絡設備的高速互連功能。2、信息網絡系統劃分本項目設計 2
131、套物理隔離的網絡。智能化專網(含安防網):智能化專網(含安防網)采用 PON 單獨建設一套物理網絡,本網絡涵蓋包括安防視頻監控系統,入侵探測系統等;公共辦公網:公共辦公網包含內網、外網及電話網,采用 F5G 全光網(POL)進行建設。醫院內網為醫療專用信息應用網絡,只對醫院內部工作人員開放使用,內網承載了智慧醫療和大部分智慧管理的業務數據,如醫院信息系統 HIS、電子病歷系統 EMR、實驗室信息管理系統 LIS、醫學影像存檔與通訊系統 PACS 以及醫院資源規劃系統 HRP 等;醫院外網主要用于辦公室/公共區域等場景的互聯網接入及外網 Wi-Fi 接入等,并對外提供預約診療、線上復診、信息公告
132、、結果查詢、遠程醫療等服務;本項目不設置程控交換機,在核心側部署 IP PBX 設備,采用遠端 VoIP 的方式接入,電話網和醫院內網、醫院外網共用同一張物理網絡。3、網絡系統架構本項目的公共辦公網(含內網、外網和電話網)采用 F5G 全光網(POL)進行建設。70F5G 全光網由光線路終端 OLT、光分配網絡 ODN(含光纖配線架 ODF 和分光器SPL)、光網絡單元 ONU 等主要設備組成。OLT 和 ODF 設置于信息中心機房內;分光器 SPL 設置于樓層弱電間的機柜內;24 口 ONU 設置于樓層弱電間中,其他 ONU設置于房間內或辦公桌面下。ONU 均選擇千兆 GE 接口的 ONU,
133、ONU 的參考配置為:第一款為 4 個千兆以太網接口,2 個 POTS 接口,GPON 上行;第二款為 8 個千兆以太網接口,GPON 上行;第三款為 8 個千兆以太網接口,大于等于 1 個 POTS 接口,XGS-PON(對稱 10G GPON)上行;第四款為 8 個千兆以太網接口,支持 POE,GPON 上行。第五款為 24 個千兆以太網接口(支持 POE 供電),XGS-PON 上行。上述幾款 ONU 均為采用 220VAC 電源供電。辦公室、病房、診室、藥房及窗口區域對帶寬的要求較低,選用 GPON 技術承載,ONU 也選擇 GPON ONU;手術室和放射科區域對帶寬的要求較高,選用
134、XGS-PON(對稱 10G GPON)技術承載。24 口 ONU 采用 XGS-PON 上行。由于智慧醫院的可靠性要求比較高,故采用 Type B 雙歸屬保護組網,光分路器(分光器)選擇 2:N 的分光器。經所需帶寬計算,GPON 和 XGS-PON 所采用的光分路器(分光器)需選擇 2:8分光比,每個分光器接 8 臺 ONU;考慮到每臺 ONU 需布放 2 芯光纖(正常情況下使用一芯光纖,另一芯光纖備用),故選擇 2:16 的光分路器(分光器),光分路器(分光器)的 16 個輸出端口中,有 8 個輸出端口接到 8 個 ONU,另 8 個輸出端口作為這 8 個 ONU 的備用光纖端口。OLT
135、 采用雙機熱備的方式,OLT 選擇雙主控板卡保護的中規格 OLT。核心交換機采用雙機熱備的方式進行保護。4、信息插座的設置辦公室:每個工位設置 2 個網絡信息點,每 2 個工位共享一個語音信息點;病房:每個床位設置 2 個網絡信息點,每個病房額外設置 2 個網絡信息點;71護士站:設置 12 個網絡信息點,2 個語音信息點;掛號/收費/藥房:每個工位設置 4 個網絡信息點,1 個語音信息點;診室:每個工位設置 3 個網絡信息點,1 個語音信息點;手術室:每手術室設置 8 個網絡信息點,1 個語音信息點;MRI/CT/腸胃等:每房間設置 6 個網絡信息點,1 個語音信息點;其他功能用房:設置至少
136、 1 個網絡信息點。四、綜合布線系統四、綜合布線系統1、工作區信息插座:按照工作區設置 ONU,末端信息插座均采用 6 類插座模塊。2、安裝 ONU 的信息箱:ONU 設置于房間信息箱內安裝,安裝 1 臺非 POE ONU 的嵌墻信息箱(IBU-1)底殼尺寸為 400300100mm,面板尺寸為 43033018mm;安裝 2 臺非 POE ONU的信息箱(IBU-2)底殼尺寸為 450350120mm,面板尺寸為 48038018mm;安裝 3 臺非 POE ONU 的信息箱(IBU-4)底殼尺寸為 500350130mm,面板尺寸為 53038018mm;安裝 1 臺 POE ONU 的信
137、息箱(IBU-5)底殼尺寸為 530480120mm,面板尺寸為 56051018mm;信息箱內含 220VAC 電源插座,嵌墻暗裝,底邊距地 0.3m,信息箱電源就近接入本房間插座回路(如果有不間斷供電的要求,需要考慮從 UPS 處取電)。3、水平布線:水平布線中,每臺 ONU 采用 2 根單芯單模光纖(正常情況下使用 1 芯光纖,另外 1 芯光纖備用),從弱電間穿鋼線槽引出敷至水平區域信息箱內 ONU,ONU的輸出采用 6 類 4 對 UTP 穿鋼管埋墻及埋地敷設至信息插座。4、垂直干線垂直干線通過光纖配線架 ODF、分光器 SPL,采用相應芯數的單模光纖,穿72鋼線槽在豎井或豎向通道內敷
138、設;光纜應預留不小于 10%的備份。5、光線路終端 OLT光線路終端 OLT 安裝于核心機房的機柜內,機柜內預留網絡設備空間。五、數字電視系統五、數字電視系統F5G 全光網提供 IPTV 功能,網絡電視功能滿足現行行業標準 IPTV 業務系統總體技術要求YD/T 1823 的有關規定。該項目的設備選型表,系統圖,各個場景的平面圖請參見智慧醫院 F5G 全光網設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件。73圖集封面,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件74編 制說 明及 目 錄,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件75設計說明(一),詳圖請參見設計指南
139、圖集 2.0(多網合一).dwg 文件76設計說明(二),詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件77圖例(一),詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件78圖例(二),詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件79主要設備材料表,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件80F5G 全光網系統圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件81網絡拓撲圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件82辦公平面圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件83病房平面圖,詳圖請參見設計指南圖集
140、2.0(多網合一).dwg 文件84藥房及窗口平面圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件85診室平面圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件86手術室平面圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件87放射科平面圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件88信息箱大樣圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件89信息箱安裝大樣圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件90弱電間大樣圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多網合一).dwg 文件91聲明,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(多
141、網合一).dwg 文件923.2內網/外網融合,電話網獨立的建設模式一、設計依據內網/外網融合,電話網獨立的建設模式一、設計依據5、項目概況(7)項目名稱:*醫院建設項目(8)建設單位:*(9)建設地點:*(10)使用性質:地上為醫療建筑,地下室為部分醫療+汽車庫、人防以及設備用房(11)建筑概況:*醫院建設項目位于*。本項目規劃用地面積*,約合*畝,其中醫療用地面積*,預留用地*。本項目規劃總建筑面積*,其中地上建筑面積為*,地下建筑面積*。主要建設內容為:設置*床(傳染病??瓢?床設計,其他綜合病區按*床設計)。本工程地上布局*棟*-*層主體建筑、*層地下室,其中門診樓為*層,醫技樓為*層
142、,住院樓為*層,感染樓為*層,后勤樓為*層。(1)智能化機房布置如下:信息接入機房位于地下一層東側*方向;消防安防控制室位于*樓一層*側;數據中心機房位于*樓*層;*棟主體建筑每層各設置多處配線間兼做弱電豎井上下貫通;各單體智能化系統均由地下層智能化專用金屬槽盒接至對應機房。各個機房均嚴禁與其無關的電氣線路和管道穿過機房。1、建設單位方設計需求,*院提供初步的設計文件。2、建設單位各階段對于設計文件的會議紀要與工作聯系單。3、現行相關規范、標準智能建筑設計標準GB 50314-201593綜合布線系統工程設計規范GB 50311-2016綜合布線系統工程驗收規范GB 50312-2016無源光
143、局域網工程技術標準T/CECA 20002-2019數據中心設計規范GB 50174-2017民用建筑設計統一標準GB 50352-2019醫療建筑電氣設計規范JGJ 312-2013醫院潔凈手術部技術規范GB 50333-2013綜合醫院建筑設計規范GB 51039-2014醫院負壓隔離病房環境控制要求GBT-35428-2017傳染病醫院建筑設計規范GB 50849-2014民用建筑電氣設計標準GB 51348-2019民用閉路監視電視系統工程技術規范GB 50198-2011有線電視網絡工程設計標準GB/T 50200-2018建筑電氣工程施工質量驗收規范GB 50303-2015智能建
144、筑工程質量驗收規范GB 50339-2013建筑物電子信息系統防雷技術規范GB 50339-2012安全防范工程技術標準GB 50348-2018廳堂擴聲系統設計規范GB 50371-2006入侵報警系統工程設計規范GB 50394-2007視頻安防監控系統工程設計規范GB 50395-2007出入口控制系統工程設計規范GB 50396-2007視頻顯示系統工程技術規范GB 50464-2008電子會議系統工程設計規范GB 50799-2012建筑機電工程抗震設計規范GB 50981-2014建筑電氣工程電磁兼容技術規范GB 51204-201694網絡電視工程技術規范 GB/T 51252-
145、2017入侵和緊急報警系統技術要求GB/T 32581-2016安全防范系統供電技術要求GB/T 15408-2011建筑設備監控系統工程技術規范JGJ/T 334-2014LED 顯示屏通用規范 SJ/T 11141-2012入侵報警系統技術要求GA/T 368-2001聯網型可視對講系統技術要求GA/T 678-2007電子巡查系統技術要求GA/T 644-2006安全防范視頻監控攝像機通用技術要求GA/T 1127-2013安全防范高清視頻監控系統技術要求GA/T 1211-2014安全防范工程技術文件編制深度要求 GA/T 1185-2014二、設計范圍二、設計范圍3、設計范圍(1)信
146、息網絡系統(2)綜合布線系統(3)數字電視系統(4)4、工程界面(1)信息接入系統由醫院信息部門和運營商提供及安裝。(2)移動通信信號覆蓋系統由相關運營商(中國移動、中國電信、中國聯通)或中國鐵塔公司負責設計及施工。(3)本設計提供智能化各系統及各子系統的系統框圖及平面圖,待建筑裝修及功能確定后根據實際要求由施工中標方進行二次深化設計,本設計院負責審核圖紙配合滿足接口要求。95(4)三、信息網絡系統三、信息網絡系統1、系統內容:信息網絡系統包括兩大部分的內容:一是通用的語音電話通信網絡,以語音通話為主,兼有傳真等功能;二是各種網絡設備(如臺式計算機、服務器、工作站等)等高速數據互連。信息網絡系
147、統完成醫院內語音、數據、圖像的傳輸功能,及完成網絡設備的高速互連功能。2、信息網絡系統劃分本項目設計 3 套物理隔離的網絡。智能化專網(含安防網):智能化專網(含安防網)采用 PON 單獨建設一套物理網絡,本網絡涵蓋包括安防視頻監控系統,入侵探測系統等;公共辦公網:公共辦公網包含內網、外網,采用 F5G 全光網(POL)進行建設。醫院內網為醫療專用信息應用網絡,只對醫院內部工作人員開放使用,內網承載了智慧醫療和大部分智慧管理的業務數據,如醫院信息系統 HIS、電子病歷系統EMR、實驗室信息管理系統 LIS、醫學影像存檔與通訊系統 PACS 以及醫院資源規劃系統 HRP 等;醫院外網主要用于辦公
148、室/公共區域等場景的互聯網接入及外網Wi-Fi 接入等,并對外提供預約診療、線上復診、信息公告、結果查詢、遠程醫療等服務;電話網:本項目在信息中心機房設置程控交換機,采用雙絞線組成一張獨立的電話網。3、網絡系統架構本項目的公共辦公網(含內網、外網)采用 F5G 全光網(POL)進行建設。F5G 全光網由光線路終端 OLT、光分配網絡 ODN(含光纖配線架 ODF 和分光器SPL)、光網絡單元 ONU 等主要設備組成。OLT 和 ODF 設置于信息中心機房內;分96光器 SPL 設置于樓層弱電間的機柜內;24 口 ONU 設置于樓層弱電間中,其他 ONU設置于房間內或辦公桌面下。ONU 均選擇千
149、兆 GE 接口的 ONU,ONU 的參考配置為:第一款為 4 個千兆以太網接口,GPON 上行;第二款為 8 個千兆以太網接口,GPON 上行;第三款為 8 個千兆以太網接口,XGS-PON(對稱 10G GPON)上行;第四款為 8 個千兆以太網接口,支持 POE,GPON 上行。第五款為 24 個千兆以太網接口(支持 POE 供電),XGS-PON上行。上述幾款 ONU 均為采用 220VAC 電源供電。辦公室、病房、診室、藥房及窗口區域對帶寬的要求較低,選用 GPON 技術承載,ONU 也選擇 GPON ONU;手術室和放射科區域對帶寬的要求較高,選用 XGS-PON(對稱 10G GP
150、ON)技術承載。24 口 ONU 采用 XGS-PON 上行。由于智慧醫院的可靠性要求比較高,故采用 Type B 雙歸屬保護組網,光分路器(分光器)選擇 2:N 的分光器。經所需帶寬計算,GPON 和 XGS-PON 所采用的光分路器(分光器)需選擇 2:8分光比,每個分光器接 8 臺 ONU;考慮到每臺 ONU 需布放 2 芯光纖(正常情況下使用一芯光纖,另一芯光纖備用),故選擇 2:16 的光分路器(分光器),光分路器(分光器)的 16 個輸出端口中,有 8 個輸出端口接到 8 個 ONU,另 8 個輸出端口作為這 8 個 ONU 的備用光纖端口。OLT 采用雙機熱備的方式,OLT 選擇
151、雙主控板卡保護的中規格 OLT。核心交換機采用雙機熱備的方式進行保護。電話網中,PSTN 交換機設置于信息中心機房,通過雙絞線連接到每個語音信息點位。4、信息插座的設置辦公室:每個工位設置 2 個網絡信息點,每 2 個工位共享一個語音信息點;病房:每床位設置 2 個網絡信息點,每病房額外設置 2 個網絡信息點;護士站:設置 12 個網絡信息點,2 個語音信息點;97掛號/收費/藥房:每個工位設置 4 個網絡信息點,1 個語音信息點;診室:每個工位設置 3 個網絡信息點,1 個語音信息點;手術室:每手術室設置 8 個網絡信息點,1 個語音信息點;MRI/CT/腸胃等:每房間設置 6 個網絡信息點
152、,1 個語音信息點;其他功能用房:設置至少 1 個網絡信息點。四、綜合布線系統四、綜合布線系統1、工作區信息插座:按照工作區設置 ONU,末端信息插座均采用 6 類插座模塊。2、安裝 ONU 的信息箱:ONU 設置于房間信息箱內安裝,安裝 1 臺非 POE ONU 的嵌墻信息箱(IBU-1)底殼尺寸為 400300100mm,面板尺寸為 43033018mm;安裝 2 臺非 POE ONU的信息箱(IBU-2)底殼尺寸為 450350120mm,面板尺寸為 48038018mm;安裝 3 臺非 POE ONU 的信息箱(IBU-4)底殼尺寸為 500350130mm,面板尺寸為 5303801
153、8mm;安裝 1 臺 POE ONU 的信息箱(IBU-5)底殼尺寸為 530480120mm,面板尺寸為 56051018mm;信息箱內含 220VAC 電源插座,嵌墻暗裝,底邊距地 0.3m,信息箱電源就近接入本房間插座回路(如果有不間斷供電的要求,需要考慮從 UPS 處取電)。水平布線中,每臺 ONU 采用 2 根單芯單模光纖(正常情況下使用 1 芯光纖,另外 1 芯光纖備用),從弱電間穿鋼線槽引出敷至水平區域信息箱內 ONU,ONU的輸出采用 6 類 4 對 UTP 穿鋼管埋墻及埋地敷設至信息插座;3、垂直干線垂直干線通過光纖配線架 ODF、分光器 SPL,采用相應芯數的單模光纖,穿鋼
154、線槽在豎井或豎向通道內敷設;光纜應預留不小于 10%的備份。語音采用 3 類 25 對大對數電纜。984、光線路終端 OLT光線路終端 OLT 安裝于核心機房的機柜內,機柜內預留網絡設備空間;五、數字電視系統五、數字電視系統F5G 全光網提供 IPTV 功能,網絡電視功能滿足現行行業標準 IPTV 業務系統總體技術要求YD/T 1823 的有關規定。該項目的設備選型表,系統圖,各個場景的平面圖請參見智慧醫院 F5G 全光網設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件。99封面,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件100編制說明及目錄,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電
155、話網獨立).dwg 文件101設計說明(一),詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件102設計說明(二),詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件103圖例(一),詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件104圖例(二),詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件105主要設備材料表,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件106系統圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件107網絡拓撲圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件108辦公平面圖,詳圖請參見設計指南
156、圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件109病房平面圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件110藥房及窗口平面圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件111診室平面圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件112手術室平面圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件113放射科平面圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件114信息箱大樣圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件115信息箱安裝大樣圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件116弱電
157、機房大樣圖,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件117聲明,詳圖請參見設計指南圖集 2.0(電話網獨立).dwg 文件119STATEMENTSTATEMENT聲明聲明本白皮書著作權屬于綠色全光網絡技術委員會(ONA)所有。轉載、摘編或以其他任何方式使用本設計說明的全部或部分內容的,應注明來源,違反上述聲明者,著作權方將追究其相關法律責任。120綠色全光網絡技術委員會綠色全光網絡技術委員會綠色全光網絡技術委員會(簡稱 ONA,原稱“綠色全光網絡技術聯盟”)于 2019 年 10 月 22 日正式成立,旨在搭建全光網絡產業的溝通協同平臺,繁榮產業生態、消除產業瓶頸、推動行業
158、標準落地、推廣行業示范應用、培育產業人才,打造無處不在的光聯接,做大全光網絡產業空間,推動產業快速、健康、持續發展。ONA 成立后獲得產業上下游生態伙伴大力支持,產業頭部企業、頂級設計院、優質集成商及典型行業客戶紛紛加盟,目前價值會員近 150 家。ONA 推動無源光局域網工程技術標準正式發布并完成超過 20 萬人次培訓宣貫,推動將無源光局域網首次納入國家標準設計圖集,發布F5G 全光園區產業發展白皮書和醫院 F5G 全光網技術應用產業白皮書,參與 10+國家/行業標準制定,打造了 12 家全光網絡示范點,輸出F5G全光網絡精品案例集,快速提升了 F5G 全光網絡產業影響力。新時代、新發展、新網絡,千兆光網(F5G)活動國家政策大力支持,ONA 積極擁抱 F5G,攜手產業力量為政府、企業數字化轉型和高質量發展做出貢獻!