В результате цифровой модернизации умных кампусов, интеллектуальных производственных предприятий, школ и крупных коммерческих комплексов традиционные коммутационные-и-медные-кабельные сети выявили множество проблем, таких как короткие расстояния передачи, сложная проводка, сильные электромагнитные помехи и разрозненное управление беспроводными точками доступа. Hangzhou SOFTEL разработала PON в сочетании с беспроводным контроллером переменного тока и интегрированным решением передачи тонкой точки доступа, используя пассивное оптоволокно в качестве основы проводной передачи по всей территории. Поскольку AC управляет всеми беспроводными устройствами централизованно, он поддерживает офисную широкополосную связь, покрытие Wi-Fi, видеонаблюдение высокой четкости, данные промышленного Интернета вещей и голосовую связь в одной сети. В то же время он обеспечивает-передачу на большие расстояния, стабильное покрытие беспроводной сети и простоту обслуживания, что делает его идеальным-вариантом для крупномасштабных-распределенных цифровых сетей.
Трехуровневое решение для интеграции тонких точек доступа PON AC
Вся настройка сети четко разделена на несколько уровней: все устройства в полной цепочке являются коммуникационными продуктами собственной разработки-SOFTEL, адаптируемыми как для коммерческих, так и для промышленных сценариев:
1. Базовый уровень центра обработки данных: GPON/EPON OLT и беспроводной контроллер переменного тока.
В центре обработки данных развертываются хосты PON OLT, которые действуют как ядро всей-оптической сети, передавая оптоволоконные сигналы вниз для передачи всех проводных услуг. Он поставляется с отдельным аппаратным контроллером переменного тока или встроенной платой переменного тока-OLT для централизованного управления всеми тонкими точками доступа в сети. Основное оборудование в дата-центре можно разделить на VLAN, логически изолируя офисный Wi-Fi, гостевые сети, промышленный Интернет вещей и данные наблюдения, чтобы различные сервисы не мешали друг другу, обеспечивая безопасность производственных данных. Поддерживает двойное резервирование питания постоянного тока 48 В с автоматическим переключением при перебоях в подаче электроэнергии для предотвращения простоев-во всей сети.
AC означает контроллер доступа. Это основной центр управления всей беспроводной сетью, специально используемый для централизованного управления всеми тонкими устройствами точек доступа. Он поставляется в двух формах: автономный аппаратный адаптер переменного тока и интегрированные платы переменного тока OLT-.
Традиционные точки доступа без AC необходимо настраивать одну за другой, устанавливая имена Wi-Fi, каналы, пароли и ограничения скорости для каждого устройства. Для зданий или кампусов с десятками или даже сотнями точек доступа рабочая нагрузка огромна. Контроллер переменного тока, с другой стороны, позволяет всем точкам доступа подключаться к сети без каких-либо настроек, позволяя вам редактировать все параметры беспроводной сети в серверной части переменного тока, а затем передавать их на все устройства одним щелчком мыши.
AC сочетает в себе функции шлюза, аутентификации и управления беспроводной сетью. Его основные функции включают в себя: интеллектуальную оптимизацию беспроводного канала, автоматическую настройку мощности передачи точек доступа, плавный роуминг для терминалов, отключение устройств со слабым сигналом, изоляцию бизнеса с несколькими-SSID, черные/белые списки MAC, гостевую аутентификацию WeChat/SMS, агрегирование нескольких широкополосных линий и интеллектуальное распределение трафика. Оно также поддерживает удаленное управление облаком, поэтому обслуживающий персонал может отслеживать онлайн-статус каждой точки доступа, количество подключенных терминалов и сетевой трафик в режиме-времени, не выезжая-на объект, что значительно снижает эксплуатационные расходы.
2. Пассивный транспортный уровень: оптическая распределительная сеть ODN.
Между OLT и входными-зданиями или цехами используются только пассивные оптические разветвители, без активных узлов повреждения и без необходимости в электропитании, что значительно сокращает количество устройств в помещении с низким-низким напряжением и снижает затраты на электроэнергию. На оптоволокно не влияют помехи от заводских двигателей, инверторов или подстанций, поэтому не происходит ухудшения сигнала или задержки. Одномодовое-желтое волокно подходит для-заводских помещений на больших расстояниях, а для внутренней-проводки на короткие расстояния можно использовать оранжевое многомодовое волокно, что позволяет гибко комбинировать его в зависимости от потребностей.
PON, или пассивная оптическая сеть, включает в себя три основных компонента оборудования: хост центрального офиса OLT, пассивные оптические разветвители и блоки оптической сети ONU. Он служит основой проводной передачи данных для всей системы. В отличие от традиционных активных сетевых коммутаторов, канал передачи ODN полностью пассивен, и сплиттеру не требуется питание. Одно магистральное волокно можно разделить на десятки терминалов с соотношением разделения 1:16/1:32. Волокно естественным образом устойчиво к электромагнитным помехам и может передавать данные на большие расстояния. Одномодовый оптический модуль может достигать 120 км без ретранслятора, прекрасно решая проблему прокладки проводов на больших территориях на заводах или в промышленных парках, полностью преодолевая 100-метровый предел кабелей Ethernet.
3. Уровень терминального доступа: ONT и различные типы тонких точек доступа.
Разверните ONU в конце разветвителя с двумя режимами развертывания:
Режим 1: Автономный PoE ONU. Преобразует оптоволокно в сетевой порт RJ45, который выводит PoE для питания внешних потолочных, настенных или наружных тонких точек доступа. По одному кабелю передаются данные и питание, что упрощает установку и подключение.
Режим 2: встроенный оптический WiFi ONU. Сочетает в себе оптический порт PON и двухдиапазонный-модуль Wi-Fi в одном компактном устройстве. Можно монтировать непосредственно на стену-в коридорах или офисах, что позволяет уменьшить количество штабелируемых устройств и сэкономить место в стойке.
Точка доступа или беспроводная точка доступа — это терминальное устройство, которое позволяет беспроводным устройствам, таким как телефоны, планшеты, роботы AGV и камеры наблюдения, подключаться к проводной сети. На рынке существует три типа: толстая точка доступа, тонкая точка доступа и толстая-тонкая интегрированная точка доступа. Во всей линейке беспроводных продуктов SOFTEL используется тонкая-интегрированная конструкция, обеспечивающая гибкое развертывание с возможностью переключения режимов:
*Fat AP (автономная точка доступа). Поставляется со всеми встроенными функциями маршрутизации и управления беспроводной сетью-и может работать независимо без контроллера. Обратной стороной является то, что несколькими точками доступа невозможно управлять централизованно, роуминг может быть медленным, а конфликты каналов невозможно оптимизировать автоматически. Он подходит только для небольших магазинов или отдельных-офисов с очень небольшим количеством точек подключения.
*Тонкая точка доступа (подходящая точка доступа): не имеет независимых возможностей управления, полностью полагается на контроллер переменного тока для настройки и обслуживания, а занимается только передачей и приемом беспроводного сигнала. Преимущество – беспрепятственное взаимодействие нескольких устройств без помех и бесшовный роуминг на уровне миллисекунд-при перемещении терминала между точками доступа. Он идеально подходит для университетских кампусов, заводов и крупных-многоточечных-охватов.
*Fat-Тонкая интегрированная точка доступа: стандартная форма для основных точек доступа SOFTEL. Для небольших проектов его можно использовать в толстом режиме самостоятельно, а при дальнейшем расширении количества точек можно одним щелчком мыши переключиться в тонкий режим для управления AC без замены оборудования, что соответствует потребностям поэтапного строительства проектов.
Продукты точек доступа подразделяются по сценариям использования на три типа: 86-панельные-точки доступа внутри помещений, потолочные точки доступа внутри помещений и промышленные точки доступа вне помещений/беспроводные мосты 5.8G. Они охватывают два диапазона: 2,4G и 5,8G. Диапазон 2,4G обладает высокой проникающей способностью- сквозь стены и идеально подходит для доступа пользователей в больших помещениях; Диапазон 5,8G имеет большое количество каналов, меньше внешних помех и более высокие скорости передачи, что часто используется для-беспроводного мониторинга на больших расстояниях на заводах или для межсетевого мостового соединения-на открытом воздухе. Блок питания поддерживает PoE 48 В, передавая данные и питание по одному кабелю, нет необходимости в отдельных линиях электропитания.
Основные преимущества интегрированного решения PON AC AP
1. Все-базы оптической передачи, подходящие для сложных промышленных условий.
Традиционные медные кабели легко подвергаются воздействию промышленных электромагнитных помех, вызывающих отключения беспроводной связи и прерывистое видео наблюдения. Оптоволоконная передача PON не имеет электромагнитного излучения и полностью изолирует помехи. Одномодовое оптоволокно- может покрывать несколько километров территории завода. Архитектура пассивного оптического разделения устраняет необходимость в агрегирующих переключателях в электрощитовой на каждом этаже, уменьшая количество точек отказа, а также снижая закупку оборудования и затраты на текущее обслуживание. Устройства PON и AP промышленного-класса поддерживают широкий диапазон температур от -40 до 85 градусов, имеют защиту от пыли IP40 и могут устанавливаться непосредственно на открытых фабриках, подстанциях и станциях водоснабжения.
2. Централизованное управление переменным током, бесперебойная работа беспроводной сети по всей территории.
Все тонкие точки доступа централизованно управляются с помощью AC, который включает интеллектуальный анализ каналов и алгоритмы регулировки мощности, чтобы автоматически избегать конфликтов каналов с соседними точками доступа. Когда терминалы перемещаются по цехам или зданиям, бесшовный роуминг достигается за 20 мс, обеспечивая непрерывность сети для роботов AGV, инспекционных планшетов и беспроводных камер. Он также поддерживает несколько SSID для отдельных сетей, логически изолируя локальную сеть офиса, гостевой Wi-Fi и устройства IoT в мастерских. В сочетании с аутентификацией MAC и гостевой аутентификацией WeChat он обеспечивает баланс между безопасностью корпоративной сети и гостевым доступом в Интернет. В сценариях с высокой-плотностью кондиционер автоматически балансирует нагрузку, снижая нагрузку на доступ к терминалам, поэтому конференц-залы и кафетерии с тысячами одновременных пользователей работают бесперебойно.
3. Упрощенная прокладка кабелей, значительное снижение общих затрат на строительство.
Традиционная кампусная сеть требует развертывания коммутаторов агрегации в каждом здании, что требует прокладки большого количества кабелей и использования высоких стоек. PON использует топологию «точка--–-многоточка», при которой одно магистральное волокно способно покрыть все точки в здании, что позволяет сократить количество кабельных материалов на 70 %. PoE ONU могут напрямую питать точки доступа, устраняя необходимость в отдельных линиях электропередачи и розетках, сокращая общее время строительства вдвое. На открытом воздухе можно использовать оптоволоконные-композитные кабели для комбинированной подачи питания и передачи, что делает наружную проводку более удобной. Для дальнейшего расширения потребуется только протянуть оптоволокно от ближайшего разветвителя и добавить ONU и точку доступа без изменения магистральной сети основной комнаты, что делает расширение-беспроблемным.
4. Интеграция всех-услуг: одна сеть удовлетворяет все цифровые потребности.
Полная сеть точек доступа PON AC может одновременно поддерживать офисный Интернет, беспроводное наблюдение высокой четкости-на всей территории завода, датчики Интернета вещей в мастерских, голосовую связь и системы контроля доступа. Пропускную способность OLT можно легко увеличить до 10 Гбит/с, что соответствует будущим потребностям в передаче видео 4K/8K и высокоскоростной-промышленной передачи данных. Функции управления сетью поддерживают ограничение скорости порта, подавление широковещательного шторма и резервное копирование канала. При сбоях соединения происходит автоматическое переключение, обеспечивая стабильную круглосуточную работу.
Сценарии практического применения
Сценарий 1: Умное производственное предприятие/индустриальный парк
Учитывая большую производственную площадь и сильные электромагнитные помехи в цехах, OLT развертывается в машинном помещении с независимым контроллером переменного тока. Магистральное волокно прокладывается к сплиттерам в слаботочных помещениях каждого цеха, а PoE ONU разворачиваются в цехах с уличными промышленными точками доступа 5.8G, охватывая производственные цеха, склады, офисные здания и парковые дороги. AC разделяет три типа беспроводных VLAN: офисную интрасеть, AGV IoT и выделенную сеть мониторинга. Оптоволоконные линии предотвращают обрывы беспроводной связи, вызванные электромагнитными помехами двигателя, а система переменного тока удаленно управляет сотнями точек доступа, без необходимости инженерам отлаживать каждую мастерскую.
Сценарий 2: Университетский кампус/Сетевые отели/Коммерческий комплекс
В густонаселенных районах с большим количеством одновременных пользователей оптоволокно доходит до каждого коридора, где развернуты панельные точки доступа, а в вестибюлях и переговорных комнатах установлены потолочные точки доступа с высокой-плотностью. AC единообразно настраивает гостевую аутентификацию WeChat, позволяя клиентам подключаться путем сканирования кода, обеспечивая беспрепятственный роуминг по всему зданию. Пассивные сплиттеры устраняют необходимость в коммутаторах на каждом этаже, что значительно снижает нагрузку на техническое обслуживание, а поэтапная модернизация отелей может использовать тонкие интегрированные точки доступа: первоначально работающие в толстом режиме независимо, а затем подключаемые к сети переменного тока для унифицированного управления после расширения.
Сценарий 3: Подстанции, водное хозяйство, наружные промышленные сети горнодобывающей промышленности
Наружные точки разбросаны с большими перепадами температур днем-ночью, поэтому оборудование PON промышленного-широкого-температурного диапазона используется с водонепроницаемыми наружными точками доступа, а оптоволокно обеспечивает передачу данных на большие-расстояния на десятки километров. Вся сеть поддерживает кольцевое самовосстановление-, автоматически переключаясь на резервные каналы в случае обрыва оптоволокна. AC удаленно управляет всеми внешними точками доступа из облака, что сокращает-частоту проверок на месте.
Сценарий 4: Офисные здания малого и среднего бизнеса
Для небольших проектов с количеством точек менее 30 выбирается OLT со встроенными функциями переменного тока, что позволяет избежать необходимости приобретения отдельных контроллеров и сократить инвестиции в оборудование. Панельные точки доступа устанавливаются в офисах, а потолочные точки доступа — в конференц-залах. PoE ONU упрощают проводку, удовлетворяя основные потребности сети для офисной работы, посетителей и мониторинга.
Ключевые ссылки для проекта
1. Выбор стандарта PON: для проектов с малой и средней пропускной способностью выберите EPON; для сценариев с высокой-пропускной способностью, таких как наблюдение 4K и высокая-параллельная работа в офисе, выберите GPON.
2. Выбор контроллера переменного тока. Если у вас 32 точки доступа или меньше, используйте OLT со встроенной картой переменного тока; если у вас 50 или более точек доступа, используйте автономный аппаратный контроллер переменного тока.
3. Выбор оборудования точек доступа. Для офисов и гостиниц внутри помещений используйте двухдиапазонные панельные/потолочные точки доступа; для покрытия больших-расстояний на заводах или для наружного наблюдения используйте промышленные беспроводные мосты 5.8G.
4. План электропитания. Для сценариев внутри помещений отдайте приоритет ONU с выходом PoE; для промышленных условий вне помещений выберите ONU с двойным-резервным питанием постоянного тока, чтобы обеспечить стабильное электропитание.
5. Адаптация к окружающей среде. В суровых условиях, таких как фабрики, открытые поля и подстанции, повсеместно используйте промышленное-оборудование PON и точек доступа с широким температурным диапазоном, высокой защитой от пыли и сильной устойчивостью к электромагнитным помехам.. ...
Заключение
В условиях волны промышленной цифровизации и развития умных парков пассивные оптические сети PON обеспечивают -высокостабильную и помехоустойчивую-функцию проводной передачи данных на большие расстояния. В сочетании с контроллерами переменного тока и тонкими точками доступа они создают единую систему с плавным роумингом и полным-покрытием беспроводной сети. Глубокая интеграция этих двух технологий полностью устраняет ключевые проблемы традиционных медных кабельных сетей, такие как сложная проводка, ограниченная передача и трудное-управление-разбросанными беспроводными соединениями.
Hangzhou Softel Optic имеет полностью-разработанную линейку продуктов, включающую OLT, оптические разветвители, ONU, беспроводные контроллеры переменного тока, полные-интегрированные толстые и тонкие точки доступа, а также промышленные беспроводные мосты, отвечающие разнообразным потребностям в коммерческих, промышленных и специализированных сетевых сценариях. Благодаря сверхпростой сетевой архитектуре, более низким общим затратам на строительство, а также стабильным и надежным сетевым возможностям 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, он предоставляет фабрикам, паркам, кампусам, а также правительственным и корпоративным учреждениям универсальное-полное-оптическое беспроводное интегрированное решение для точек доступа PON AC.
Ханчжоу Softel Optic Co., Ltd.
708-709 Здание Хайвэй, район Биньцзян, Ханчжоу, провинция Чжэцзян, Китай
Электронная почта: info@softel-optic.com
WhatsApp: +86 13588723749
Facebook: Softel Optic Co., Ltd.
