導(dǎo)讀
隨著無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，全光網(wǎng)方案相比傳統(tǒng)局域網(wǎng)方案具有先天優(yōu)勢，覆蓋范圍廣，高帶寬，易維護，業(yè)務(wù)調(diào)度靈活，產(chǎn)品形態(tài)多樣，抗力強，網(wǎng)絡(luò)布局簡單，支持平滑升級。無源光局域網(wǎng)和傳統(tǒng)局域網(wǎng)將會共存很長一段時間，但未來全光網(wǎng)將大放異彩。
關(guān)鍵詞：局域網(wǎng)、無源光網(wǎng)絡(luò)、無源光局域網(wǎng)、PON、OLT、ONU/ONT
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，日益增長的云計算、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)及無處不在的各種網(wǎng)絡(luò)需求，對傳統(tǒng)局域網(wǎng)提出新的挑戰(zhàn)。尤其在我國做出“碳達峰”“碳中和”承諾之后，國內(nèi)傳統(tǒng)通信企業(yè)更是努力發(fā)揮自身優(yōu)勢，開始全面推動無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)在傳統(tǒng)局域網(wǎng)的應(yīng)用，加快無源光局域網(wǎng)(POL)的普及，創(chuàng)建綠色節(jié)能網(wǎng)絡(luò)，為早日實現(xiàn)國家“碳中和”目標貢獻力量。
一、無源光局域網(wǎng)（POL）的現(xiàn)狀
據(jù)環(huán)洋市場咨詢《 2021-2026無源光局域網(wǎng)(POL)市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢》研究報告顯示，2020年無源光局域網(wǎng)(POL)收入大約20330百萬美元，預(yù)計2026年達到38150百萬美元，2021至2026期間，年復(fù)合增長率為17.0%。未來五到十年，無源光局域網(wǎng)(POL)將會快速發(fā)展。
二、傳統(tǒng)局域網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)
縱觀局域網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)布線方案經(jīng)過歷年的進步，為行業(yè)做出了巨大貢獻。但是，面對日益增長的網(wǎng)絡(luò)需求，其自身也面臨巨大的挑戰(zhàn)。
（一）覆蓋距離有限
受限于數(shù)字模式傳遞數(shù)據(jù)的原理問題，傳統(tǒng)局域網(wǎng)網(wǎng)線傳輸距離只有100米。實際布線中還要考慮網(wǎng)線的折彎以及實際工程中的兩頭跳線和今后線路老化的冗余，特別是在涉及POE布線的場景，最長布線也只能是90米。
（二）抗力差
銅線受周圍電磁干擾的影響較大，雖然屏蔽線有一定改善，但遇到強大的電磁波干擾仍然容易造成斷流，甚至局域網(wǎng)掉線的問題。
（三）帶寬提升困難
網(wǎng)絡(luò)采用多個層級進行組網(wǎng)，末端設(shè)備通常采用接入型交換機，覆蓋多個業(yè)務(wù)接入節(jié)點。帶寬提升需要對逐個層級設(shè)備進行升級改造，甚至銅線都需要升級替換，周期長，成本高。
（四）新業(yè)務(wù)擴展復(fù)雜
當單個接入節(jié)點業(yè)務(wù)需求改變，需要對逐個層級進行擴展，以滿足新的業(yè)務(wù)需求，實施相對困難。例如，在某個業(yè)務(wù)接入節(jié)點新增傳統(tǒng)電話接口，則需要對該節(jié)點重新敷設(shè)銅纜，甚至還需要在其上層增加新的語音設(shè)備(提供傳統(tǒng)電話接口)，操作相對復(fù)雜。
（五）層級多，管理維護難
為了降低建設(shè)成本，接入交換機通常采用非網(wǎng)管型交換機，很難實現(xiàn)業(yè)務(wù)隔離，也不利于設(shè)備的遠程管理。
（六）功耗大，散熱問題存在
不難理解，各個層級交換機等設(shè)備需要額外取電，很難實現(xiàn)有效的節(jié)能，且散熱問題依然存在，不符合碳中和和碳達峰的發(fā)展目標。
三、什么是POL
無源光局域網(wǎng)POL(Passive Optical LAN)是一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)的企業(yè)局域網(wǎng)絡(luò)，通過光纖為用戶提供融合的數(shù)據(jù)、語音、 視頻及其他弱電類業(yè)務(wù)。
由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、接入的用戶類型不同，無源光局域網(wǎng)POL做了相應(yīng)的優(yōu)化以確保更加適配企業(yè)的業(yè)務(wù)需求。通過無源光局域網(wǎng)POL方案，企業(yè)可以將數(shù)據(jù)、語音、視頻以及無線接入等不同的系統(tǒng)合并在一張光纖網(wǎng)絡(luò)中，具有其他技術(shù)不可以比擬的優(yōu)勢。
圖1：PON網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)
四、全光網(wǎng)的優(yōu)勢
十多年來，得益于中國電信運營商“光進銅退”的長遠發(fā)展戰(zhàn)略，使得我們可以輕松享受到光纖高帶寬和PON技術(shù)發(fā)展的紅利。中國已經(jīng)成為大的無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)市場，并擁有完善的PON產(chǎn)業(yè)鏈，包括市場應(yīng)用、產(chǎn)品方案、芯片研發(fā)、行業(yè)標準。基于此，應(yīng)用于局域網(wǎng)的無源光局域網(wǎng)(POL)，也就是常說的全光網(wǎng)方案便應(yīng)運而生，它擁有傳統(tǒng)局域網(wǎng)的優(yōu)勢。
（一）覆蓋距離更遠
國際標準規(guī)定接入距離不少于20km，差分距離不少于20km。部分廠商甚至可以將接入距離做到40~60km。
（二）抗力強
光纖傳輸具備天然的抗力，網(wǎng)絡(luò)安全性更高。
（三）網(wǎng)絡(luò)平滑升級，帶寬提升快捷
網(wǎng)絡(luò)支持從GPON平滑升級到XG/XGS-PON，單節(jié)點接入帶寬從1Gbps提升到10Gbps。隨著100G PON技術(shù)的應(yīng)用，未來還可以平滑升級到100Gbps。
圖2：PON網(wǎng)絡(luò)平滑升級
（四）產(chǎn)品形態(tài)多樣、業(yè)務(wù)調(diào)度靈活
根據(jù)接入點接入的業(yè)務(wù)需求，有豐富的產(chǎn)品類型可以選擇，滿足不同應(yīng)用場景。
♦ 從業(yè)務(wù)接口功能上分，包括以太網(wǎng)(包括POE以太網(wǎng))、語音(傳統(tǒng)電話)、RS232\485、WiFi等。
♦ 從形態(tài)上分，包括機架式、導(dǎo)軌式、盒式、面板式、模塊式等。
♦ 從材質(zhì)上分，包括塑殼、鐵殼、鑄鋁殼等。
♦ 從使用場景分，包括室內(nèi)型、野外型。
♦ 從端口數(shù)量上分，包括單端口、兩端口、三端口、四端口、八端口、十六端口、二十四端口等。
（五）扁平化結(jié)構(gòu)，便捷管理
POL采用兩層網(wǎng)絡(luò)扁平化結(jié)構(gòu)，OLT和ONU/ONT之間采用無源網(wǎng)絡(luò)。組網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單，支持樹型、環(huán)型、總線型、樹型主干冗余等拓撲結(jié)構(gòu)。
設(shè)備支持標準OAM和擴展OAM管理功能，能夠遠程實現(xiàn)對ONU/ONT的配置和管理功能。包括ONU/ONT設(shè)備配置、軟件批量升級、PON口光功率指標檢測、長發(fā)光檢測、端口環(huán)回檢測等功能。
（六）低碳節(jié)能
鑒于OLT與ONU/ONT之間采用無源網(wǎng)絡(luò)，在大大降低中間節(jié)點功耗的同時，ONU/ONT設(shè)備自有的節(jié)能機制還將發(fā)揮作用，在閑時開啟待機模式，地降低網(wǎng)絡(luò)功耗。
無源光局域網(wǎng)(POL)的諸多優(yōu)點，為其快速增長提供了理論和實踐基礎(chǔ)，目前在國內(nèi)已經(jīng)開始逐步應(yīng)用到局域網(wǎng)中。
五、結(jié)束語
無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)經(jīng)過二十余年的發(fā)展，經(jīng)受住了市場對它的考驗，已經(jīng)在運營商接入網(wǎng)領(lǐng)域諸多技術(shù)中成為。預(yù)計在未來的五到十年時間里，它將在傳統(tǒng)局域網(wǎng)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。但在這之前，還需要我們整個行業(yè)共同解決諸多問題，比如全光網(wǎng)施工隊伍建設(shè)、工程驗收標準制定、維護隊伍培養(yǎng)等現(xiàn)實問題。只有做好這些，才能為POL的發(fā)展鋪好道路。
未來發(fā)展的路還有很長，POL和傳統(tǒng)局域網(wǎng)將會共存很長一段時間，但這并不影響POL的快速成長。相信市場會做出明智的選擇，未來POL將大放異彩。
(本文作者：宇洪科技智慧傳輸研究院光通訊產(chǎn)線總監(jiān) 黃振華)
