局域网：无源光纤与传统局域网
几十年来，企业已经成功部署了传统的局域网 (LAN) 来传输其关键数据—，并且许多企业至今仍然依赖这些网络。 LAN 建立在 6A 类等铜缆的基础上，用于连接计算机和设备，以便它们可以在网络上共享信息和资源。
虽然无源光纤局域网（也称为 “无源光纤 LAN” 或 “POLAN”）已成为 LAN 架构的替代选择，但部署它需要丰富的光纤知识。 直到最近，大多数企业还不需要光纤来支持其速度和连接要求，因此 POLAN 被忽视了。’
但时代在变。 各大企业正在研究人工智能、虚拟现实、5G 和 Wi-Fi 6。 智能建筑不断实现建筑系统的自动化和连接，以提高效率。 大学校园提供混合式和远程学习。 酒店正在进行创新，为客人提供连接性和个性化服务。
因此，网络主干网通常建立在光纤上，以满足更大连接密度、更多带宽和更快网络速度的需求。 这为无源光纤局域网的新机遇打开了大门。 在已经需要光纤的应用中，POLAN 正在成为传统 LAN 的可行替代方案。 它主要依赖于光纤电缆，在某些情况下，光纤电缆可以降低网络复杂性和成本、消除距离限制、减少材料要求等等。
POLAN 是否适合您的下一个项目？ 让’让我们比较一下 LAN 和 POLAN，看看它们如何以不同的方式提供相同的功能。
网络组件
传统的局域网（具有 10 Gb/s 主干网的局域网）依赖于铜线，由多层或多层以太网电缆、路由器和有源交换机组成。
与此同时， 无源光纤局域网 包括：
- 用于主干网的单模光纤
- 无源分光器
- 管理网络智能的光线路终端（OLT）
- 通过扁平网络架构中的一个管理控制台管理设备的光纤网络终端（ONT）
- 从支持以太网供电的ONT到终端设备的分类布线
功能
传统的LAN使用路由器和交换机来连接设备并管理它们之间的信号分发。
网络上的路由器’的顶层连接到校园或建筑物交换机。 然后，配电交换机连接到电信室 (TR) 中的交换机。 从那里，铜缆从 TR 延伸到设备。
一个 无源光纤局域网然而，以不同的方式提供相同的功能。 它’依赖于 FTTx 架构和协议而不是基于交换机的以太网的点对多点网络。
为了建立 POLAN，需要将一束单模光纤从头端或 OLT 延伸到所需位置。 它连接到无源光分路器，该分路器通过光分配波导技术将信号倍增并中继到其他光纤束。 每条线路都可以连接到一个 ONT，该 ONT 支持从一个到数百个设备。
建筑学 & 空间要求
在注重节省空间的光纤环境中，POLAN可以帮助优化房地产空间。
为了支持多达 2,000 名用户（例如，一家大公司的规模），传统的铜骨干 LAN 需要 90 个机架单元的空间（18 个标准设备机架）。 根据应用情况，这可能会占用可用于其他用途的宝贵地面空间。
LAN 还要求终端设备位于距离电信室 100 米以内，以符合 TIA 标准。 这些特殊用途的房间也占用一定面积。
因为它’无源光局域网基于光纤，可以在更小的空间内为更多用户提供服务。 例如，要支持多达 7,000 多名用户，只需要 9 个机架单元（安装在单个标准设备机架内）。
POLAN 还需要更少的 TR（或者在某些情况下消除它们）。 这是因为 单模电缆 可延长至 30 公里，而铜缆的限制仅为 100 米。
通过消除每 100 米的 TR 或交换机，无源光纤 LAN 减少了布线所需的空间。 无源分路器通过减少光纤数量进一步降低了空间需求。
能源使用
POLAN’的占地面积小且架构简化，有助于减少对环境的影响。
出于以下几个原因，POLAN可以被认为是一种节能的选择：
- POLAN 的冷却要求 较少。 ONT 和 OLT 之间使用的无源元件发热量更少，并且在更大的温度范围内运行。 通过消除 TR 中的电力和冷却需求，可以降低能源使用量。
- 在无源光纤网络中，组件本身也比有源组件消耗更少的功率，这有助于降低能耗。
生命周期
如果您未来转向光纤，那么无源光纤局域网可以将网络生命周期延长到二十年或更长时间。
虽然理论上铜缆可以支持高达 10 Gb/s 的速度，但根据所使用的布线系统，目前没有任何技术在带宽方面比光纤更好。 其性能’不受电缆的限制。 相反，性能受到组成系统的电子元件的限制。 随着这些组件的改进，现有的 光纤电缆 能够支持他们。
光纤还具有更低的延迟，这意味着它可以将数据传输更长的距离，而不会出现延迟或中断，从而实现快速下载和上传以及快速访问资源。
当需要支持更高速度时，’无源光纤局域网 将准备好支持 100 Gb/s 或更快的速度。
安全性
光纤电缆不会发射或辐射信号或干扰。’ 相反，通过光纤电缆传输的信号包含在光纤束内。 这使得使用窃听器 “监听” 光纤电缆变得极其困难。
通过为每 8,000 个以太网端口使用一个管理/IP 地址（而不是传统 LAN 所需的大约 350 个交换机，每个交换机都有自己的 IP 地址），无源光纤局域网减少了 IP 地址和管理接口。 反过来，这又减少了违规的目标。
成本
我们’到目前为止提到的几乎所有内容—空间要求、能源使用、安装和材料要求、网络生命周期等—都提供了节省成本的机会。
无源光纤局域网协会 (APOLAN) 技术委员会发布了无源光纤局域网和以太网交换机的 成本比较 。 这项研究证实了 40% 至 56% 的节省，验证了 POLAN 的成本效益。 需要购买的组件更少，并且 安装所需的时间也更少。
网络组件数量的减少也会降低持续的运营成本。 通过集中智能和管理，减少了维护和管理的人工时间。 相反，团队可以专注于更关键的问题，例如日常的举动、增加和变化。 这一点尤其重要，因为 IT 和网络人员面临持续的技能差距和劳动力短缺。
即将提供更多POLAN内容
特别感谢 Tellabs 帮助 Belden 撰写此博客。 这两个组织都看到了 POLAN 在正确应用中的优势，并且是 APOLAN 和 HTNG （下一代酒店技术）的活跃成员。
在这一年中，我们’将共同撰写一系列 POLAN 博客，涵盖以下主题：
- POLAN’对可持续发展的贡献
- POLAN 的电源选项，包括 4 类
- 为什么POLAN可以支持智慧楼宇
- 澄清常见的POLAN误解
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相关资源：
客座作者
约翰·胡佛
Tellabs市场营销总监；APOLAN董事
约翰·胡佛 (John Hoover) 是 Tellabs 公司的营销总监，也是光纤局域网推广协会 (APOLAN) 的董事会主席。 在过去的 20 年里，他影响了行业的里程碑，例如早期的无源光网络部署、视频实施、无线以及最近的全球企业采用无源光纤局域网。 在 LinkedIn 上与 John 联系。
关于作者
Massimo Carboni 于 2021 年加入 Belden，担任光纤实验室技术员，之后成为我们光纤连接团队的产品开发工程师。 在这个职位上，他帮助 Belden 概念化、设计和测试新的光纤连接产品，并确保它们符合标准和指南。 他拥有康考迪亚大学机械工程应用科学硕士学位。