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2019/11/2 10:50

支撑5G融合的开放型POL园区网

C114通信网  曾涛 李明生

POL园区网的机遇和挑战

近年来,在园区网络建设中,POL(Passive Optical LAN)方案日益成为客户的首选,建设全光园区网已成为业界的统一认识。相比传统的以太网局域网,POL具有高安全、低能耗、长距离、长寿命、简化网络和集中运维等特点。基于长期在家宽市场发展PON接入网的投入和技术积累,运营商积极推动园区POL网络建设。例如,新葡萄京娱乐场手机版的FIRST教育专网采用了PON技术,酒店行业的PON网络也已规模覆盖,工业互联网领域已提出了工业PON的理念并开展了标准化工作。

POL和传统家宽的PON接入网相比,虽然采用相同的PON技术,但面临的组网环境更复杂、客户要求更高。POL园区网存在如下基本特点和诉求。

1) 承载的业务种类多,包括办公上网业务、安防监控业务、内网语音服务、工业数采业务、教育专网业务等。

2) 接入的终端多样化,包括新部署的ONU、传统的以太网交换机、无线AP、工业数采终端等。

3) 安全性和可靠性要求高,既要抵御外界的网络攻击,也要防范内部的非法用户访问和未认证终端接入。高可靠性要求提供网络级和设备级的冗余保护,特别在工业领域,要求达到99.999%的系统可用性。

4) 运维管理要求方便快捷。园区网是一个离散化的市场,运营主体可以是运营商代维、代理商、园区物业或客户单位,为了降低运维成本,业务部署必须尽可能的简单,运维管理必须尽可能的便捷。

5) 有线和无线的一体化接入。园区Wi-Fi覆盖需要部署大量的无线AP设备,包括5G专网的部署。POL必须解决这些异构化的网络设备带来的管控方面的挑战。

6) 边缘计算技术的运用。典型的边缘计算应用是视频监控图像识别,基于数据安全方面的要求,需要把边缘计算设施部署在园区内部。

7) 低延迟的要求。高精密度要求的工业控制系统,要求控制网络的时延低于1毫秒,传统的PON技术还不能完全满足要求。

此外,在特定场景中,大型工业园区多租户的管理、工厂数字化管理和工业控制系统的融合、酒店客房语音服务的便捷提供,都是当前客户关注的基本需求。

新一代的绿色POL园区网要实现全光园区覆盖的愿景,既要满足安全和易维等客户基本诉求,还要具备内嵌计算能力、低延迟PON、5G融合等方面的能力。

开放型POL园区网

在传统的POL组网中,OLT只是一个业务传输的管道,设备功能固化,新业务部署难。客户需要额外投资去建设网络防火墙、无线控制器、信息管理系统、软交换固话系统等业务系统,这些系统通常都安装在独立的服务器上,这些独立的设备构成了一个复杂的网络,增加了网络部署与运维的成本。

中兴通讯作为全球领先的PON网络设备提供商,业界首创将IT基础设施引入OLT内部,采用内置刀片板卡的设计,可以按需将独立物理设备(如安全防火墙、无线控制器等设备)虚拟化为AppVNF应用并安装到PON网络中,形成一个简单、易升级、易修改、易增加新功能的开放型网络。创新的POL技术方案,将帮助客户建设开放型POL园区网。

开放型POL园区网为客户创造诸多价值。

安全赋能:安装虚拟防火墙,实现内网用户的上网认证和网络攻击的防御。

计算赋能:在OLT上部署边缘计算,在性能和成本之间取得最佳平衡。

无线管控:OLT集成vAC应用,实现园区AP设备的统一管理。

端到端切片:提供刀片计算资源,满足切片的需要,实现不同业务之间安全隔离和差异化QoS的要求。

简化运维:通过虚拟化简化网络,运维工作都集中在OLT设备上,减轻了运维工作量。

低延迟POL园区方案

PON技术采用上行TDM的工作模式,为及时发现新接入或新上电的ONU,OLT PON端口侧需要定时开窗(如每1~10秒),以便新ONU完成接入OLT所需的注册、测距等流程。在开窗期间,所有处于正常工作状态的ONU暂停发送上行数据。根据标准规定,250微秒的开窗周期,给ONU带来的延迟将是250微秒。

为消除PON开窗注册机制带来的延时,中兴通讯凭借在PON技术领域的多年积累,继首家提出和发布Combo PON方案,又创新提出低延时PON方案。在低延时PON方案中,OLT侧采用Combo PON, ONU侧引入低延时ONU,将Combo PON的10G PON通道用于转发业务,而将GPON通道专用与PON的控制和管理信息,从而大幅降低业务转发时延。10G PON延时从毫秒级降到100微秒以下,满足工业控制的低延时需求。

低延时PON技术,把PON的应用领域扩展到延时有苛刻要求的领域,为构建全光园区网奠定了基础。

POL园区网与5G技术的融合

与Wi-Fi相比,5G具备低延时和抗干扰两大优势,它应用于园区专网是一种趋势,目前业界已在积极探索。在开放型的POL园区里部署5G室外宏站&室分系统,通过专门的频点,可以解决Wi-Fi无法满足的场景需求。OLT可以集成轻量化的5G UPF,接入5G的DU设施,形成POL+5G的有线无线一体化下一代园区方案。

中兴通讯凭借端到端完整方案的能力,在管控、PON、交换机、5G等重要领域进行布局,持续推进开放型POL企业园区网方案的技术演进,践行“5G改变社会”的愿景。

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