導讀
隨著無源光網絡技術的發展，全光網方案相比傳統局域網方案具有先天優勢，覆蓋范圍廣，高帶寬，易維護，業務調度靈活，產品形態多樣，抗力強，網絡布局簡單，支持平滑升級。無源光局域網和傳統局域網將會共存很長一段時間，但未來全光網將大放異彩。
關鍵詞：局域網、無源光網絡、無源光局域網、PON、OLT、ONU/ONT
隨著網絡的發展，日益增長的云計算、物聯網業務及無處不在的各種網絡需求，對傳統局域網提出新的挑戰。尤其在我國做出“碳達峰”“碳中和”承諾之后，國內傳統通信企業更是努力發揮自身優勢，開始全面推動無源光網絡(PON)技術在傳統局域網的應用，加快無源光局域網(POL)的普及，創建綠色節能網絡，為早日實現國家“碳中和”目標貢獻力量。
一、無源光局域網（POL）的現狀
據環洋市場咨詢《 2021-2026無源光局域網(POL)市場現狀及未來發展趨勢》研究報告顯示，2020年無源光局域網(POL)收入大約20330百萬美元，預計2026年達到38150百萬美元，2021至2026期間，年復合增長率為17.0%。未來五到十年，無源光局域網(POL)將會快速發展。
二、傳統局域網面臨的挑戰
縱觀局域網行業的發展，傳統布線方案經過歷年的進步，為行業做出了巨大貢獻。但是，面對日益增長的網絡需求，其自身也面臨巨大的挑戰。
（一）覆蓋距離有限
受限于數字模式傳遞數據的原理問題，傳統局域網網線傳輸距離只有100米。實際布線中還要考慮網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，甚至局域網掉線的問題。
（三）帶寬提升困難
網絡采用多個層級進行組網，末端設備通常采用接入型交換機，覆蓋多個業務接入節點。帶寬提升需要對逐個層級設備進行升級改造，甚至銅線都需要升級替換，周期長，成本高。
（四）新業務擴展復雜
當單個接入節點業務需求改變，需要對逐個層級進行擴展，以滿足新的業務需求，實施相對困難。例如，在某個業務接入節點新增傳統電話接口，則需要對該節點重新敷設銅纜，甚至還需要在其上層增加新的語音設備(提供傳統電話接口)，操作相對復雜。
（五）層級多，管理維護難
為了降低建設成本，接入交換機通常采用非網管型交換機，很難實現業務隔離，也不利于設備的遠程管理。
（六）功耗大，散熱問題存在
不難理解，各個層級交換機等設備需要額外取電，很難實現有效的節能，且散熱問題依然存在，不符合碳中和和碳達峰的發展目標。
三、什么是POL
無源光局域網POL(Passive Optical LAN)是一種基于無源光網絡(PON)技術的企業局域網絡，通過光纖為用戶提供融合的數據、語音、 視頻及其他弱電類業務。
由于網絡規模、接入的用戶類型不同，無源光局域網POL做了相應的優化以確保更加適配企業的業務需求。通過無源光局域網POL方案，企業可以將數據、語音、視頻以及無線接入等不同的系統合并在一張光纖網絡中，具有其他技術不可以比擬的優勢。
圖1：PON網絡基本結構
四、全光網的優勢
十多年來，得益于中國電信運營商“光進銅退”的長遠發展戰略，使得我們可以輕松享受到光纖高帶寬和PON技術發展的紅利。中國已經成為大的無源光網絡(PON)市場，并擁有完善的PON產業鏈，包括市場應用、產品方案、芯片研發、行業標準。基于此，應用于局域網的無源光局域網(POL)，也就是常說的全光網方案便應運而生，它擁有傳統局域網的優勢。
（一）覆蓋距離更遠
國際標準規定接入距離不少于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，網絡安全性更高。
（三）網絡平滑升級，帶寬提升快捷
網絡支持從GPON平滑升級到XG/XGS-PON，單節點接入帶寬從1Gbps提升到10Gbps。隨著100G PON技術的應用，未來還可以平滑升級到100Gbps。
圖2：PON網絡平滑升級
（四）產品形態多樣、業務調度靈活
根據接入點接入的業務需求，有豐富的產品類型可以選擇，滿足不同應用場景。
♦ 從業務接口功能上分，包括以太網(包括POE以太網)、語音(傳統電話)、RS232\485、WiFi等。
♦ 從形態上分，包括機架式、導軌式、盒式、面板式、模塊式等。
♦ 從材質上分，包括塑殼、鐵殼、鑄鋁殼等。
♦ 從使用場景分，包括室內型、野外型。
♦ 從端口數量上分，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）扁平化結構，便捷管理
POL采用兩層網絡扁平化結構，OLT和ONU/ONT之間采用無源網絡。組網結構簡單，支持樹型、環型、總線型、樹型主干冗余等拓撲結構。
設備支持標準OAM和擴展OAM管理功能，能夠遠程實現對ONU/ONT的配置和管理功能。包括ONU/ONT設備配置、軟件批量升級、PON口光功率指標檢測、長發光檢測、端口環回檢測等功能。
（六）低碳節能
鑒于OLT與ONU/ONT之間采用無源網絡，在大大降低中間節點功耗的同時，ONU/ONT設備自有的節能機制還將發揮作用，在閑時開啟待機模式，地降低網絡功耗。
無源光局域網(POL)的諸多優點，為其快速增長提供了理論和實踐基礎，目前在國內已經開始逐步應用到局域網中。
五、結束語
無源光網絡(PON)技術經過二十余年的發展，經受住了市場對它的考驗，已經在運營商接入網領域諸多技術中成為。預計在未來的五到十年時間里，它將在傳統局域網行業得到廣泛應用。但在這之前，還需要我們整個行業共同解決諸多問題，比如全光網施工隊伍建設、工程驗收標準制定、維護隊伍培養等現實問題。只有做好這些，才能為POL的發展鋪好道路。
未來發展的路還有很長，POL和傳統局域網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線總監 黃振華)
