PON網(wǎng)絡終端發(fā)展趨勢探討

◆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)

PON網(wǎng)絡終端發(fā)展趨勢探討

◆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)無法滿足新時期網(wǎng)絡發(fā)展需求，加快網(wǎng)絡終端的創(chuàng)新發(fā)展勢在必行。在這樣的背景下，PON技術以及相關網(wǎng)絡終端設備得到了廣泛應用，并展現(xiàn)出了強大的發(fā)展?jié)摿Α１疚膹腛NU+HG網(wǎng)絡結構存在的問題入手，對其發(fā)展歷程及未來趨勢進行了闡述。

PON；網(wǎng)絡終端；HGU；發(fā)展趨勢

0 引言

隨著我國網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡帶寬不斷增加、網(wǎng)絡結構也日趨復雜，大大增加了網(wǎng)絡終端工作的負荷量，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡結構和模式已經(jīng)逐漸無法滿足新時期網(wǎng)絡發(fā)展和應用需求。特別是隨著PON接入（光接入）已經(jīng)逐漸取代ADSL接入和LAN接入而成為了社會大眾使用的主要網(wǎng)絡接入方式。因此，加快推廣與應用適用于PON接入的網(wǎng)絡終端具有重要意義。

1 當前ONU+HG網(wǎng)絡結構中存在的問題

伴隨著我國互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的快速發(fā)展，社會大眾對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。光接入設備主要包括ONU設備與OLT設備，其中前者主要為二層設備，涵蓋了FTTH型ONU設備（單用戶接入）和FTTB/C型（多用戶接入）。最初的ONU設備主要具有向用戶提供數(shù)據(jù)接入的功能，負責電信號與光信號之間的相互轉換，但是并沒有網(wǎng)關功能。當前中國電信等運營商可以為用戶提供普通上網(wǎng)業(yè)務、視頻電話業(yè)務、IPTV業(yè)務，但是需要為用戶提供一個家庭網(wǎng)關，這實際上就是最初的“ONU+HG”網(wǎng)絡結構。

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等移動便攜式智能手機得到了迅猛發(fā)展，尤其是wifi更是成為了新時期社會大眾上網(wǎng)的主要方式。但是無論是三星手機、華為手機還是iphone手機，它們均沒有配備PPPoE撥號功能，或者說室內(nèi)接入設備需要具備路由撥號功能和無線功能，但是這些均是以往ONU設備所無法實現(xiàn)的功能。在這樣的背景下，需要將具有無線功能的HG設備先連接ONU設備之后，開啟路由撥號后方可滿足iphone等各種智能手機連接wifi來進行上網(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)絡維護方面卻存在一些不足。在上網(wǎng)用戶的家庭中，需要設施HG和ONU兩個設備，增加了線路連接的復雜性，給網(wǎng)絡維護帶來了不便，甚至可能會增加故障隱患，同時兩臺設備同時開啟的上網(wǎng)條件也會增加上網(wǎng)的能耗。而從業(yè)務開通角度來講，這種組網(wǎng)模式需要同時配置兩臺設備，業(yè)務開通效率比較低。另外，在HG中的一個FE端口接入ONU設備后，剩余FE端口業(yè)務接入會受到一定限制，并沒有起到所謂的擴展業(yè)務端口作用。從報裝寬帶的經(jīng)濟角度來講，接入端部分涉及到的HG設備和ONU設備均為寬帶運營商提供，這時候也會增加運營商的運營成本。

2 PON網(wǎng)絡終端的發(fā)展歷程與未來趨勢展望

2.1 ONU+HG組網(wǎng)設備的發(fā)展：HGU設備

PON是無源光網(wǎng)絡的英文縮寫，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，主要以共享光纖作為主要傳輸介質，加上內(nèi)部器件共同構成了 PON網(wǎng)絡。通過引入和應用 PON技術，不僅有助于減少線纜數(shù)量和末端機房數(shù)量，降低運營商對于寬帶網(wǎng)絡運營和維護管理的成本，同時也可以最大程度挖掘帶寬潛力，解決遠距離通信困難的問題，更為重要的是可以同時滿足多點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較高的穩(wěn)定性和安全性要求，所以PON的運行維護和管理成本相對較低，相應的可靠性、安全性與科學性顯著高于有源網(wǎng)絡。或者說，PON寬帶接入技術本身具有傳統(tǒng)有源網(wǎng)絡的諸多優(yōu)勢，也具有強大的綜合業(yè)務技術能力，帶寬、遠距離傳輸、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)絡終端生產(chǎn)廠家開始尋求PON技術下的網(wǎng)絡終端生產(chǎn)。比如，華為公司在意識到FTTH型ONU設備接入網(wǎng)關HG設備過程中會存在一些問題后，開始逐步考慮PON網(wǎng)絡，并研發(fā)出華為HG8240設備，實現(xiàn)了在ONU設備上集成家庭網(wǎng)關的部分功能，總計有4個下聯(lián)LAN接口，可以滿足用戶不同的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)業(yè)務需求和運營商業(yè)務需求。但是需要指明的是，該類設備依舊不具備無線接入、路由等網(wǎng)關功能。為了有效解決該種功能不足問題，將家庭網(wǎng)關的全部功能集成在ONU設備上，我國聯(lián)通集團制定了專門的技術規(guī)范，真正明確了HGU設備為集成全部家庭網(wǎng)關功能的ONU設備。HGU設備除了具備傳統(tǒng)ONU設備的各項功能之外，還具備家庭網(wǎng)關的QoS管理功能、無線接入功能和三層功能，真正實現(xiàn)了設備的合一化。從業(yè)務支持能力角度來看，HGU設備設置的4個以太網(wǎng)接口可以便捷用于上網(wǎng)業(yè)務、IPTV業(yè)務和可視電話業(yè)務等基本網(wǎng)絡業(yè)務，同時可以為各種網(wǎng)絡業(yè)務提供 WLAN無線接入業(yè)務、遠程FTP服務以及基于NGN軟交換平臺的語音服務等。從整體上來看，HGU設備相較于最初的“ONU+HG”組網(wǎng)結構，減少了設備的接點，降低了網(wǎng)關人員維護難度和故障發(fā)生概率，同時降低了網(wǎng)絡終端設備采購的整體成本及使用能耗，節(jié)能環(huán)保價值更高。

在維護管理ONU設備的時候，主要基于OMCI協(xié)議或OAM協(xié)議，由 PON網(wǎng)關系統(tǒng)進行，HG設備的維護管理則需要基于TR069協(xié)議，借助TMS網(wǎng)關系統(tǒng)進行。如果HG設備和ONU設備進行融合后，所形成的HGU設備維護管理需要重新進行整合處理。歸納起來，相應的管理主要包括兩種方案，即；其一，采用 PON網(wǎng)關系統(tǒng)；其二，聯(lián)合應用TMS網(wǎng)管系統(tǒng)和PON網(wǎng)管系統(tǒng)，具體可以依據(jù)運營商業(yè)務開通流程和自身網(wǎng)絡結構等情況來進行合理選擇。但是從維護管理便捷性角度來看，單獨采用PON網(wǎng)管方式更為簡便。如果僅僅采用PON設備管理通道來開展維護管理，難么一些HGU設備在開展遠程操作期間會出現(xiàn)一些盲點，比如路由模式下用戶的PPPoE賬戶的遠程寫入功能和Wi-Fi模式下的使能與去使能等功能，但是這些功能的實現(xiàn)要重定義ONU設備和OLT設備之間的管理方法，很難升級那些在網(wǎng)運行的相關設備，部署難度比較大。歸納起來，通過TMS系統(tǒng)和PON網(wǎng)關二者的結合，可以更好地進行HGU設備遠程管理工作，或者可以說其可以有效解決HGU設備未來一段時間的全面遠程管理工作。

2.2 PON網(wǎng)絡終端未來發(fā)展趨勢展望

隨著我國通信技術的進一步發(fā)展，未來寬帶接入網(wǎng)會以 PON接入為主，ONU設備會作為光纖網(wǎng)絡在家庭中的最后節(jié)點，相應的終端功能會進一步得到豐富，且不同終端設備生產(chǎn)廠家的 ONU設備與OLT設備可以實現(xiàn)互通組網(wǎng)。當前我國運營商已經(jīng)開始逐步采用HGU設備來替代最初的“ONU+HG”組網(wǎng)結構，可以使上網(wǎng)用戶在家庭網(wǎng)絡中實現(xiàn)多種網(wǎng)絡業(yè)務，比如IPTV業(yè)務、可視電話業(yè)務與基本的上網(wǎng)業(yè)務。但是為了實現(xiàn)IPTV業(yè)務，除了確保電視和HGU設備相互連接之外，還要將其串接上機頂盒設備，如天貓魔盒等。未來有望將機頂盒設備的功能也集成在ONU設備中，真正使其滿足家庭上網(wǎng)的各項業(yè)務需求，減少家庭中網(wǎng)絡終端設備的數(shù)量，進一步降低網(wǎng)絡終端設備的能耗。另外，隨著移動物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，未來有望實現(xiàn)家庭內(nèi)各種“智能”設備之間的相互連接，進而可以智能化管理家庭中的各種設備。另外，如果在管理HGU設備的時候僅僅采用PON網(wǎng)管，由于GPON協(xié)議或EPON協(xié)議標準中沒有對PON網(wǎng)管配置HGU設備的三層相關業(yè)務進行明確定義，所以這可能會不同廠家對PON網(wǎng)管配置HGU設備中的機制出現(xiàn)差異，影響ONU設備和OLT設備之間的互通，所以未來的發(fā)展中這個方面問題需要及時加以解決，力求可以充分利用PON技術的發(fā)展來全面推動我國互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

3 結語

總之，伴隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，PON技術標準化進程得到了進一步推進，同時運營商和網(wǎng)絡終端生產(chǎn)廠家的共同努力促使我國PON網(wǎng)管配置HGU的規(guī)范更加趨于標準化，比如不同生產(chǎn)廠家的OLT和ONU可以實現(xiàn)互通。但是在考慮組網(wǎng)便利性的同時，要注意考慮設備的兼容性，避免因設備兼容問題影響使用功能的正常發(fā)揮。