前 言
随着制造业的不断发展和智能化转型，工厂对于网络通信的需求也日益增加。传统的网络架构已经无法满足工厂生产过程中对于大带宽、低延迟、高可靠的性能需求，因此，F5G全光网作为一种新兴的网络技术，应运而生，为制造工厂的数字化转型提供了全新的解决方案。
本设计指南旨在为智慧工厂F5G全光网的设计提供指导和参考。通过解析F5G全光网的关键技术、设计原则和关键要素、详细设计、设计参考图集，我们希望读者能够更好地理解F5G全光网在制造工厂中的重要作用，掌握设计与部署的关键技术和方法。本指南将为制造工厂的网络设计者、工程师和决策者提供有益的参考，助力制造业实现数字化转型，提升生产效率和竞争力。
智慧工厂F5G全光网设计指南，聚焦阐述网络架构设计、关键技术选型、综合布线设计、设备选型、业务规划设计等方面的内容。若希望了解F5G全光网络方案、方案价值、案例，请参考《智慧工厂F5G全光网应用技术白皮书》。
1.1智慧工厂F5G全光网定义
1.1.1 F5G定义
F5G是The 5th Generation Fixed Networks的缩写，即第五代固定网络。
F5G是由中国提出的，欧洲电信标准协会ETSI接纳、业界广泛参与的最新一代固定网络。2019年6月，中国信息通信研究院在上海移动大会上，首次提出了F5G。2019年底ETSI通过了F5G立项，对固定网络的代际作出了定义。F5G的参与者有诸多机构成员，包括运营商(中国电信、中国联通、意大利电信、法国电信等)、设备商(华为、烽火、康普等)、研究机构(中国信通院、英国标准研究所等)。
F5G具备了大带宽(eFBB,enhanced fixed broadband,增强型固定宽带),多连接(FFC,full-fiber connection,全光联接)和好体验(GRE,guaranteed reliable experience,极致体验)三个关键特征，其代表性的技术包括10G PON技术、每波长200G/400G光传输技术、下一代OTN技术等。
1.1.2智慧工厂F5G全光网定义
随着光纤网络快速发展，光纤已走进工厂，从车间弱电间、机柜继续往下延伸至机器，智慧工厂F5G全光网解决方案已快速崛起。
智慧工厂F5G全光网给出了全新的定义：智慧工厂F5G全光网是以单模光纤为介质，采用10G GPON(兼容GPON)为主的第五代固定接入技术构建的园区网络，主要包括光线路终端OLT、无源光配线网络ODN、光网络单元ONU等，能够统一承载工业生产控制数据、生产现场感知数据、安防数据、办公数据、语音通话数据等多业务，具备简架构、易演进、智运维和高可靠等特性。
智慧工厂F5G全光网主要采用的是F5G无源光局域网(POL)技术，OLT设备和ONU设备通过无源的分光器实现P2MP的连接。
1.2智慧工厂F5G全光网和传统网络差异
1.2.1网络架构差异
传统以太网交换机网络，核心交换机部署于核心机房，汇聚交换机部署于生产车间弱电间、办公楼宇弱电间或者楼层弱电间，接入交换机一般部署于生产车间机柜、办公楼层弱电间。核心交换机、汇聚交换机和接入交换机之间通常采用光纤互连。生产车间机柜、办公楼层弱电间的接入交换机提供标准的以太网端口，提供各种用户终端的接入能力。从接入交换机到各种用户终端采用网线，线缆长度通常不大于90米。
智慧工厂F5G全光网的核心交换机和OLT部署于核心机房，无源分光器(简称“分光器”)通常放置于生产车间弱电间、办公楼层弱电间，ONU放置于尽可能靠近最终接入终端的位置。核心交换机及OLT和ONU之间采用单模光纤互连。ONU提供标准的以太网端口，提供各种接入终端的接入能力。从ONU到各种接入终端采用网线，网线长度通常小于5米。
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