在光纤到楼、光纤到户的普及浪潮中,点到多点架构的无源光网络PON成为了连接千家万户的高速通道。这项技术传输速度快,中间环节无需供电,节省线缆资源,充分满足了居民家庭对于高速、稳定网络接入的需求。

随着各行各业加速迈向数字化、智能化,企业对网络服务的标准与期望与日俱增,一些运营商选择将原本在家庭宽带领域大放异彩的PON技术,直接引入到企业网络建设,看似顺应潮流,实则暗藏危机,为企业网未来的发展埋下一个灾难性的爆点,潜在风险不容小觑。

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起底PON前世今生

PON是国际电信联盟电信标准分局(ITU-T)在1997年推出的,专为电信网络的接入环节量身打造。由于该方案采用了异步传输模式(ATM)技术,故而得名ATM PON,亦称APON。ATM技术曾经与互联网盛行的IP技术分庭抗礼,一度被业界非常看好,然而世事难料,终究在竞争中不敌IP技术,逐渐淡出历史舞台。

ITU-T在2001年对APON技术进行了全面升级,推出了BPON(宽带无源光网络),随后又在2003年进一步升级为GPON(千兆比特无源光网络),为PON技术的未来发展奠定了坚实的基础。

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在ITU-T主导的电信行业路线之外,PON还有一条源于IT行业的发展线。2004年,电气和电子工程师协会(IEEE)从以太网的演进角度出发,推出了EPON(基于以太网的PON)方案。这项技术在物理层采用PON方案,在数据链路层使用以太网协议,被广泛应用于局域网场景。

用PON搭建企业网是一场灾难

近年来,行业数字化转型带动了企业网升级,一些地区未对园区、企业的实际需求做深入分析,直接采用了GPON或EPON方案。这其实是一种非常短视的做法,未来会成为园区、企业网络应用的一场灾难。

我们知道,GPON技术以高速传输速率和卓越的带宽效率而著称,且具有相对完善且灵活的QoS(服务质量)机制,但其设备成本与管理系统投入非常高,加之未来向50G PON升级时还需要大规模更换线缆与光器件,使得其演进之路同样代价高昂,令人望而却步。

反观EPON,协议设计简洁明了,设备与维护成本相对较低,易于与现有企业网络实现无缝融合。不过EPON也有明显的缺陷,比如带宽资源相对匮乏,QoS保障薄弱,在应对园区网络复杂多变的需求时显得力不从心。

更为棘手的是,当前市场上主流的PON网络普遍采用了P2MP点对多点分光方式,即便整体接入带宽再高,单个用户所能享有的带宽资源依然有限,难以满足特定用户对于高带宽的迫切需求。同时,P2MP架构在每个ONU上行方向有数据时,并不能立即发送给对端的OLT,而是会把数据放在缓冲区(T-CONT)中缓存、等待,从而产生不必要的时延。此外,PON网络中都是IP与PON两套协议并行、按需切换,也会增加网络时延。在家庭宽带场景下,用户似乎感受不到PON网络的时延,这主要是因为家宽承载的业务对时延的敏感程度还没有超出PON网络的容纳范围。企业客户则不同,很多应用都需要切实的品质保障,因此把PON网络用于企业客户将是场灾难。在日常使用中,PON网络的设备层通常需要以太网交换机与光线路终端(OLT)共存,这会显著增加网络的复杂性与运维难度,对企业网络管理而言也是一个巨大的挑战。

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如今数智化大潮涌动,企业纷纷加速拥抱大数据、云计算、人工智能等前沿技术与应用,从而对网络带宽、功能、性能及灵活性提出了前所未有的高标准。在此背景下,PON技术难以独自挑起园区网络长期演进的重担,其局限性日益凸显。更不用说,EPON与GPON一直各行其是,非但未能形成合力,还影响了新一代全光园区网络建设及持续演进的步伐。

与此同时,IP技术历经多年洗礼,依然保持着旺盛的生命力与广泛的应用基础,现阶段看不出PON有取代IP技术、在企业网络领域一统天下的可能性。实际上,PON技术自身更可能重蹈当初ATM技术的覆辙,在与IP技术的竞争中落败。这意味着或早或晚,园区网络都将不得不另寻新的全光技术方案,从而有效应对数智化对企业网络的严苛考验。

以太全光才是未来之路

通信行业其实已经有了专为企业网打造的全光解决方案,称为以太全光或以太彩光方案。以太全光方案专为高速企业园区网络而打造,方案中完全摒弃了PON协议,直接在无源光网络架构上引入以太网协议,成功规避了两种协议转换的繁琐。为简化网络架构,以太全光方案通过彩光模块分光不分带宽,可以省去弱电机房,提升整体效率。

在实际应用中,以太全光方案可以实现万兆网络直抵房间,不存在分光后带宽降低的问题,能够为园区客户量身打造高度差异化的网络连接服务,满足其对高速、高效网络环境的需求。在汇聚层,以太全光方案也采用了无源设计,节省了弱电间设备和设备能耗。在安全防护方面,以太全光方案继承了以太网的优势,支持丰富的安全认证,可以通过异常流量检测发现仿冒接入、私自接入;系统还支持点对点传输,避免了广播引起的安全问题。同时以太全光方案融入了智能运维技术,可以实时监控网络状态、自动排查故障,极大地提升了网络的安全性与可靠性。这一系列创新举措,为以太全光方案在未来的市场竞争中增添了砝码。

事实上,以太全光并不是新近出现的技术,早在十几年前就已经提出了,只是在过去相当长的时间里受制于技术与产品的成熟度不足,实际应用中存在部署难度大、成本高昂等问题。近年来,企业园区网络升级日益紧迫,业界对以太全光技术和产品进行了持续改进,并针对园区部署、客户运维、交付等关键环节进行了大幅度优化,从而使得以太全光技术华丽转身,易部署,商务优,成为企业园区场景下的优选技术方案。

时至今日,以太全光方案已在酒店、医院、高校、企业园区等众多领域大放异彩,赢得了客户、电信运营商乃至整个通信行业的广泛赞誉与高度认可,其发展蓝图愈发清晰,前景可期。

回顾过往,我们不难发现,从接入网技术下探的GPON和从局域网延伸的EPON虽然都有各自优势,但它们终究并非专为企业园区量身打造,因而不可避免地存在很多先天不足。与此同时,被认为适合家宽升级、企业应用的50G PON发展也并不顺利。2024年,国内多地运营商尝试将50G PON投入商用,遇到了不少问题。比如10月份中国电信50G PON FTTR首次集采宣告流标,公布的原因是投标厂商仅有两家,且都是不知名小企业,这本身就表明通信产业还没有为50G PON的商用做好准备。

在数智化时代浪潮中,园区网络已成为数据流、AI应用流和创新业务流的交汇点,更需要业界深入探究与精心打磨,以开发一套契合其需求的专属解决方案。因此,立足于数智经济的宏大视野与长远规划,沿着以太全光思路做好园区网络有其必要性,也有其必然性。