◆許麗麗

(中興通訊股份有限公司固網(wǎng)終端開發(fā)部 江蘇 210012)

PON網(wǎng)絡(luò)終端發(fā)展趨勢(shì)探討

◆許麗麗

(中興通訊股份有限公司固網(wǎng)終端開發(fā)部 江蘇 210012)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速普及與推廣，傳統(tǒng)ONU+HG等組網(wǎng)模式已經(jīng)無法滿足新時(shí)期網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求，加快網(wǎng)絡(luò)終端的創(chuàng)新發(fā)展勢(shì)在必行。在這樣的背景下，PON技術(shù)以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，并展現(xiàn)出了強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿Α１疚膹腛NU+HG網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在的問題入手，對(duì)其發(fā)展歷程及未來趨勢(shì)進(jìn)行了闡述。

PON；網(wǎng)絡(luò)終端；HGU；發(fā)展趨勢(shì)

0 引言

隨著我國網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷增加、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，大大增加了網(wǎng)絡(luò)終端工作的負(fù)荷量，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和模式已經(jīng)逐漸無法滿足新時(shí)期網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和應(yīng)用需求。特別是隨著PON接入（光接入）已經(jīng)逐漸取代ADSL接入和LAN接入而成為了社會(huì)大眾使用的主要網(wǎng)絡(luò)接入方式。因此，加快推廣與應(yīng)用適用于PON接入的網(wǎng)絡(luò)終端具有重要意義。

1 當(dāng)前ONU+HG網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中存在的問題

伴隨著我國互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，社會(huì)大眾對(duì)于寬帶帶寬提出了更高的要求。自2012年開始，我國聯(lián)通等運(yùn)營商就開始在我國全國范圍內(nèi)推行寬帶提速工程，尤其是上海、北京等一線城市的寬帶接入方式已經(jīng)逐步由 PON接入代替了 LAN接入和ADSL接入。光接入設(shè)備主要包括ONU設(shè)備與OLT設(shè)備，其中前者主要為二層設(shè)備，涵蓋了FTTH型ONU設(shè)備（單用戶接入）和FTTB/C型（多用戶接入）。最初的ONU設(shè)備主要具有向用戶提供數(shù)據(jù)接入的功能，負(fù)責(zé)電信號(hào)與光信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換，但是并沒有網(wǎng)關(guān)功能。當(dāng)前中國電信等運(yùn)營商可以為用戶提供普通上網(wǎng)業(yè)務(wù)、視頻電話業(yè)務(wù)、IPTV業(yè)務(wù)，但是需要為用戶提供一個(gè)家庭網(wǎng)關(guān)，這實(shí)際上就是最初的“ONU+HG”網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

近幾年，以安卓系統(tǒng)為代表的三星、華為以及以ios系統(tǒng)為代表的 iphone等移動(dòng)便攜式智能手機(jī)得到了迅猛發(fā)展，尤其是wifi更是成為了新時(shí)期社會(huì)大眾上網(wǎng)的主要方式。但是無論是三星手機(jī)、華為手機(jī)還是iphone手機(jī)，它們均沒有配備PPPoE撥號(hào)功能，或者說室內(nèi)接入設(shè)備需要具備路由撥號(hào)功能和無線功能，但是這些均是以往ONU設(shè)備所無法實(shí)現(xiàn)的功能。在這樣的背景下，需要將具有無線功能的HG設(shè)備先連接ONU設(shè)備之后，開啟路由撥號(hào)后方可滿足iphone等各種智能手機(jī)連接wifi來進(jìn)行上網(wǎng)的需求。雖然這種“ONU+HG”的組網(wǎng)模式可以基本上滿足用戶的上網(wǎng)需求，但是在節(jié)能與網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方面卻存在一些不足。在上網(wǎng)用戶的家庭中，需要設(shè)施HG和ONU兩個(gè)設(shè)備，增加了線路連接的復(fù)雜性，給網(wǎng)絡(luò)維護(hù)帶來了不便，甚至可能會(huì)增加故障隱患，同時(shí)兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)開啟的上網(wǎng)條件也會(huì)增加上網(wǎng)的能耗。而從業(yè)務(wù)開通角度來講，這種組網(wǎng)模式需要同時(shí)配置兩臺(tái)設(shè)備，業(yè)務(wù)開通效率比較低。另外，在HG中的一個(gè)FE端口接入ONU設(shè)備后，剩余FE端口業(yè)務(wù)接入會(huì)受到一定限制，并沒有起到所謂的擴(kuò)展業(yè)務(wù)端口作用。從報(bào)裝寬帶的經(jīng)濟(jì)角度來講，接入端部分涉及到的HG設(shè)備和ONU設(shè)備均為寬帶運(yùn)營商提供，這時(shí)候也會(huì)增加運(yùn)營商的運(yùn)營成本。

2 PON網(wǎng)絡(luò)終端的發(fā)展歷程與未來趨勢(shì)展望

2.1 ONU+HG組網(wǎng)設(shè)備的發(fā)展：HGU設(shè)備

PON是無源光網(wǎng)絡(luò)的英文縮寫，具體就是指光配線網(wǎng)（ODN）中不包含任何電子器件和電子電源的網(wǎng)絡(luò)，主要以共享光纖作為主要傳輸介質(zhì)，加上內(nèi)部器件共同構(gòu)成了 PON網(wǎng)絡(luò)。通過引入和應(yīng)用 PON技術(shù)，不僅有助于減少線纜數(shù)量和末端機(jī)房數(shù)量，降低運(yùn)營商對(duì)于寬帶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營和維護(hù)管理的成本，同時(shí)也可以最大程度挖掘帶寬潛力，解決遠(yuǎn)距離通信困難的問題，更為重要的是可以同時(shí)滿足多點(diǎn)通信條件下不同用戶的差異性帶寬需求。另外，考慮到光纖具有相對(duì)較高的穩(wěn)定性和安全性要求，所以PON的運(yùn)行維護(hù)和管理成本相對(duì)較低，相應(yīng)的可靠性、安全性與科學(xué)性顯著高于有源網(wǎng)絡(luò)?；蛘哒f，PON寬帶接入技術(shù)本身具有傳統(tǒng)有源網(wǎng)絡(luò)的諸多優(yōu)勢(shì)，也具有強(qiáng)大的綜合業(yè)務(wù)技術(shù)能力，帶寬、遠(yuǎn)距離傳輸、容量與可靠性等方面均得到了大程度提升。而常見的PON技術(shù)主要包括APON、EPON、BPON、GPON、TPON和WDM-PON等等。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多網(wǎng)絡(luò)終端生產(chǎn)廠家開始尋求PON技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)終端生產(chǎn)。比如，華為公司在意識(shí)到FTTH型ONU設(shè)備接入網(wǎng)關(guān)HG設(shè)備過程中會(huì)存在一些問題后，開始逐步考慮PON網(wǎng)絡(luò)，并研發(fā)出華為HG8240設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了在ONU設(shè)備上集成家庭網(wǎng)關(guān)的部分功能，總計(jì)有4個(gè)下聯(lián)LAN接口，可以滿足用戶不同的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求和運(yùn)營商業(yè)務(wù)需求。但是需要指明的是，該類設(shè)備依舊不具備無線接入、路由等網(wǎng)關(guān)功能。為了有效解決該種功能不足問題，將家庭網(wǎng)關(guān)的全部功能集成在ONU設(shè)備上，我國聯(lián)通集團(tuán)制定了專門的技術(shù)規(guī)范，真正明確了HGU設(shè)備為集成全部家庭網(wǎng)關(guān)功能的ONU設(shè)備。HGU設(shè)備除了具備傳統(tǒng)ONU設(shè)備的各項(xiàng)功能之外，還具備家庭網(wǎng)關(guān)的QoS管理功能、無線接入功能和三層功能，真正實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的合一化。從業(yè)務(wù)支持能力角度來看，HGU設(shè)備設(shè)置的4個(gè)以太網(wǎng)接口可以便捷用于上網(wǎng)業(yè)務(wù)、IPTV業(yè)務(wù)和可視電話業(yè)務(wù)等基本網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，同時(shí)可以為各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供 WLAN無線接入業(yè)務(wù)、遠(yuǎn)程FTP服務(wù)以及基于NGN軟交換平臺(tái)的語音服務(wù)等。從整體上來看，HGU設(shè)備相較于最初的“ONU+HG”組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，減少了設(shè)備的接點(diǎn)，降低了網(wǎng)關(guān)人員維護(hù)難度和故障發(fā)生概率，同時(shí)降低了網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備采購的整體成本及使用能耗，節(jié)能環(huán)保價(jià)值更高。

在維護(hù)管理ONU設(shè)備的時(shí)候，主要基于OMCI協(xié)議或OAM協(xié)議，由 PON網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行，HG設(shè)備的維護(hù)管理則需要基于TR069協(xié)議，借助TMS網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行。如果HG設(shè)備和ONU設(shè)備進(jìn)行融合后，所形成的HGU設(shè)備維護(hù)管理需要重新進(jìn)行整合處理。歸納起來，相應(yīng)的管理主要包括兩種方案，即；其一，采用 PON網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)；其二，聯(lián)合應(yīng)用TMS網(wǎng)管系統(tǒng)和PON網(wǎng)管系統(tǒng)，具體可以依據(jù)運(yùn)營商業(yè)務(wù)開通流程和自身網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等情況來進(jìn)行合理選擇。但是從維護(hù)管理便捷性角度來看，單獨(dú)采用PON網(wǎng)管方式更為簡(jiǎn)便。如果僅僅采用PON設(shè)備管理通道來開展維護(hù)管理，難么一些HGU設(shè)備在開展遠(yuǎn)程操作期間會(huì)出現(xiàn)一些盲點(diǎn)，比如路由模式下用戶的PPPoE賬戶的遠(yuǎn)程寫入功能和Wi-Fi模式下的使能與去使能等功能，但是這些功能的實(shí)現(xiàn)要重定義ONU設(shè)備和OLT設(shè)備之間的管理方法，很難升級(jí)那些在網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)設(shè)備，部署難度比較大。歸納起來，通過TMS系統(tǒng)和PON網(wǎng)關(guān)二者的結(jié)合，可以更好地進(jìn)行HGU設(shè)備遠(yuǎn)程管理工作，或者可以說其可以有效解決HGU設(shè)備未來一段時(shí)間的全面遠(yuǎn)程管理工作。

2.2 PON網(wǎng)絡(luò)終端未來發(fā)展趨勢(shì)展望

隨著我國通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，未來寬帶接入網(wǎng)會(huì)以 PON接入為主，ONU設(shè)備會(huì)作為光纖網(wǎng)絡(luò)在家庭中的最后節(jié)點(diǎn)，相應(yīng)的終端功能會(huì)進(jìn)一步得到豐富，且不同終端設(shè)備生產(chǎn)廠家的 ONU設(shè)備與OLT設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)互通組網(wǎng)。當(dāng)前我國運(yùn)營商已經(jīng)開始逐步采用HGU設(shè)備來替代最初的“ONU+HG”組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以使上網(wǎng)用戶在家庭網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，比如IPTV業(yè)務(wù)、可視電話業(yè)務(wù)與基本的上網(wǎng)業(yè)務(wù)。但是為了實(shí)現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)，除了確保電視和HGU設(shè)備相互連接之外，還要將其串接上機(jī)頂盒設(shè)備，如天貓魔盒等。未來有望將機(jī)頂盒設(shè)備的功能也集成在ONU設(shè)備中，真正使其滿足家庭上網(wǎng)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)需求，減少家庭中網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的數(shù)量，進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的能耗。另外，隨著移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，未來有望實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)各種“智能”設(shè)備之間的相互連接，進(jìn)而可以智能化管理家庭中的各種設(shè)備。另外，如果在管理HGU設(shè)備的時(shí)候僅僅采用PON網(wǎng)管，由于GPON協(xié)議或EPON協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中沒有對(duì)PON網(wǎng)管配置HGU設(shè)備的三層相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)行明確定義，所以這可能會(huì)不同廠家對(duì)PON網(wǎng)管配置HGU設(shè)備中的機(jī)制出現(xiàn)差異，影響ONU設(shè)備和OLT設(shè)備之間的互通，所以未來的發(fā)展中這個(gè)方面問題需要及時(shí)加以解決，力求可以充分利用PON技術(shù)的發(fā)展來全面推動(dòng)我國互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

3 結(jié)語

總之，伴隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，PON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程得到了進(jìn)一步推進(jìn)，同時(shí)運(yùn)營商和網(wǎng)絡(luò)終端生產(chǎn)廠家的共同努力促使我國PON網(wǎng)管配置HGU的規(guī)范更加趨于標(biāo)準(zhǔn)化，比如不同生產(chǎn)廠家的OLT和ONU可以實(shí)現(xiàn)互通。但是在考慮組網(wǎng)便利性的同時(shí)，要注意考慮設(shè)備的兼容性，避免因設(shè)備兼容問題影響使用功能的正常發(fā)揮。