PON网络终端发展趋势探讨

◆许丽丽

(中兴通讯股份有限公司固网终端开发部 江苏 210012)

PON网络终端发展趋势探讨

◆许丽丽

(中兴通讯股份有限公司固网终端开发部 江苏 210012)

随着互联网技术的快速普及与推广，传统ONU+HG等组网模式已经无法满足新时期网络发展需求，加快网络终端的创新发展势在必行。在这样的背景下，PON技术以及相关网络终端设备得到了广泛应用，并展现出了强大的发展潜力。本文从ONU+HG网络结构存在的问题入手，对其发展历程及未来趋势进行了阐述。

PON；网络终端；HGU；发展趋势

0 引言

随着我国网络的迅猛发展，网络带宽不断增加、网络结构也日趋复杂，大大增加了网络终端工作的负荷量，传统的网络结构和模式已经逐渐无法满足新时期网络发展和应用需求。特别是随着PON接入（光接入）已经逐渐取代ADSL接入和LAN接入而成为了社会大众使用的主要网络接入方式。因此，加快推广与应用适用于PON接入的网络终端具有重要意义。

1 当前ONU+HG网络结构中存在的问题

伴随着我国互联网业务的快速发展，社会大众对于宽带带宽提出了更高的要求。自2012年开始，我国联通等运营商就开始在我国全国范围内推行宽带提速工程，尤其是上海、北京等一线城市的宽带接入方式已经逐步由 PON接入代替了 LAN接入和ADSL接入。光接入设备主要包括ONU设备与OLT设备，其中前者主要为二层设备，涵盖了FTTH型ONU设备（单用户接入）和FTTB/C型（多用户接入）。最初的ONU设备主要具有向用户提供数据接入的功能，负责电信号与光信号之间的相互转换，但是并没有网关功能。当前中国电信等运营商可以为用户提供普通上网业务、视频电话业务、IPTV业务，但是需要为用户提供一个家庭网关，这实际上就是最初的“ONU+HG”网络结构。

近几年，以安卓系统为代表的三星、华为以及以ios系统为代表的 iphone等移动便携式智能手机得到了迅猛发展，尤其是wifi更是成为了新时期社会大众上网的主要方式。但是无论是三星手机、华为手机还是iphone手机，它们均没有配备PPPoE拨号功能，或者说室内接入设备需要具备路由拨号功能和无线功能，但是这些均是以往ONU设备所无法实现的功能。在这样的背景下，需要将具有无线功能的HG设备先连接ONU设备之后，开启路由拨号后方可满足iphone等各种智能手机连接wifi来进行上网的需求。虽然这种“ONU+HG”的组网模式可以基本上满足用户的上网需求，但是在节能与网络维护方面却存在一些不足。在上网用户的家庭中，需要设施HG和ONU两个设备，增加了线路连接的复杂性，给网络维护带来了不便，甚至可能会增加故障隐患，同时两台设备同时开启的上网条件也会增加上网的能耗。而从业务开通角度来讲，这种组网模式需要同时配置两台设备，业务开通效率比较低。另外，在HG中的一个FE端口接入ONU设备后，剩余FE端口业务接入会受到一定限制，并没有起到所谓的扩展业务端口作用。从报装宽带的经济角度来讲，接入端部分涉及到的HG设备和ONU设备均为宽带运营商提供，这时候也会增加运营商的运营成本。

2 PON网络终端的发展历程与未来趋势展望

2.1 ONU+HG组网设备的发展：HGU设备

PON是无源光网络的英文缩写，具体就是指光配线网（ODN）中不包含任何电子器件和电子电源的网络，主要以共享光纤作为主要传输介质，加上内部器件共同构成了 PON网络。通过引入和应用 PON技术，不仅有助于减少线缆数量和末端机房数量，降低运营商对于宽带网络运营和维护管理的成本，同时也可以最大程度挖掘带宽潜力，解决远距离通信困难的问题，更为重要的是可以同时满足多点通信条件下不同用户的差异性带宽需求。另外，考虑到光纤具有相对较高的稳定性和安全性要求，所以PON的运行维护和管理成本相对较低，相应的可靠性、安全性与科学性显著高于有源网络。或者说，PON宽带接入技术本身具有传统有源网络的诸多优势，也具有强大的综合业务技术能力，带宽、远距离传输、容量与可靠性等方面均得到了大程度提升。而常见的PON技术主要包括APON、EPON、BPON、GPON、TPON和WDM-PON等等。

随着互联网的发展，越来越多网络终端生产厂家开始寻求PON技术下的网络终端生产。比如，华为公司在意识到FTTH型ONU设备接入网关HG设备过程中会存在一些问题后，开始逐步考虑PON网络，并研发出华为HG8240设备，实现了在ONU设备上集成家庭网关的部分功能，总计有4个下联LAN接口，可以满足用户不同的网络数据业务需求和运营商业务需求。但是需要指明的是，该类设备依旧不具备无线接入、路由等网关功能。为了有效解决该种功能不足问题，将家庭网关的全部功能集成在ONU设备上，我国联通集团制定了专门的技术规范，真正明确了HGU设备为集成全部家庭网关功能的ONU设备。HGU设备除了具备传统ONU设备的各项功能之外，还具备家庭网关的QoS管理功能、无线接入功能和三层功能，真正实现了设备的合一化。从业务支持能力角度来看，HGU设备设置的4个以太网接口可以便捷用于上网业务、IPTV业务和可视电话业务等基本网络业务，同时可以为各种网络业务提供 WLAN无线接入业务、远程FTP服务以及基于NGN软交换平台的语音服务等。从整体上来看，HGU设备相较于最初的“ONU+HG”组网结构，减少了设备的接点，降低了网关人员维护难度和故障发生概率，同时降低了网络终端设备采购的整体成本及使用能耗，节能环保价值更高。

在维护管理ONU设备的时候，主要基于OMCI协议或OAM协议，由 PON网关系统进行，HG设备的维护管理则需要基于TR069协议，借助TMS网关系统进行。如果HG设备和ONU设备进行融合后，所形成的HGU设备维护管理需要重新进行整合处理。归纳起来，相应的管理主要包括两种方案，即；其一，采用 PON网关系统；其二，联合应用TMS网管系统和PON网管系统，具体可以依据运营商业务开通流程和自身网络结构等情况来进行合理选择。但是从维护管理便捷性角度来看，单独采用PON网管方式更为简便。如果仅仅采用PON设备管理通道来开展维护管理，难么一些HGU设备在开展远程操作期间会出现一些盲点，比如路由模式下用户的PPPoE账户的远程写入功能和Wi-Fi模式下的使能与去使能等功能，但是这些功能的实现要重定义ONU设备和OLT设备之间的管理方法，很难升级那些在网运行的相关设备，部署难度比较大。归纳起来，通过TMS系统和PON网关二者的结合，可以更好地进行HGU设备远程管理工作，或者可以说其可以有效解决HGU设备未来一段时间的全面远程管理工作。

2.2 PON网络终端未来发展趋势展望

随着我国通信技术的进一步发展，未来宽带接入网会以 PON接入为主，ONU设备会作为光纤网络在家庭中的最后节点，相应的终端功能会进一步得到丰富，且不同终端设备生产厂家的 ONU设备与OLT设备可以实现互通组网。当前我国运营商已经开始逐步采用HGU设备来替代最初的“ONU+HG”组网结构，可以使上网用户在家庭网络中实现多种网络业务，比如IPTV业务、可视电话业务与基本的上网业务。但是为了实现IPTV业务，除了确保电视和HGU设备相互连接之外，还要将其串接上机顶盒设备，如天猫魔盒等。未来有望将机顶盒设备的功能也集成在ONU设备中，真正使其满足家庭上网的各项业务需求，减少家庭中网络终端设备的数量，进一步降低网络终端设备的能耗。另外，随着移动物联网的飞速发展，未来有望实现家庭内各种“智能”设备之间的相互连接，进而可以智能化管理家庭中的各种设备。另外，如果在管理HGU设备的时候仅仅采用PON网管，由于GPON协议或EPON协议标准中没有对PON网管配置HGU设备的三层相关业务进行明确定义，所以这可能会不同厂家对PON网管配置HGU设备中的机制出现差异，影响ONU设备和OLT设备之间的互通，所以未来的发展中这个方面问题需要及时加以解决，力求可以充分利用PON技术的发展来全面推动我国互联网行业的稳步发展。

3 结语

总之，伴随着我国互联网技术的发展，PON技术标准化进程得到了进一步推进，同时运营商和网络终端生产厂家的共同努力促使我国PON网管配置HGU的规范更加趋于标准化，比如不同生产厂家的OLT和ONU可以实现互通。但是在考虑组网便利性的同时，要注意考虑设备的兼容性，避免因设备兼容问题影响使用功能的正常发挥。