全球熱議:一起了解接入網(wǎng)

如今，無論是在家里使用的固定網(wǎng)絡(luò)（寬帶），還是家里戶外隨時能用的移動網(wǎng)絡(luò)（手機），都已經(jīng)和水、電、氣一樣，成為日常生活中不可或缺的一部分。

追劇、玩游戲、在線網(wǎng)購、遠(yuǎn)程網(wǎng)課、視頻會議等等，在享受網(wǎng)絡(luò)帶來的各種生活便利的同時，有沒有想過，我們是如何隨時隨地得到這些服務(wù)的呢？

這一切，都要從離我們最近又可接觸到的接入網(wǎng)說起。

(資料圖)

什么是接入網(wǎng)

接入網(wǎng)，簡單點來說就是從用戶終端（如手機、電腦、平板、網(wǎng)絡(luò)電視等）到運營商城域網(wǎng)之間的所有通信設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)。

接入網(wǎng)的傳輸距離一般為幾百米到幾公里，因此經(jīng)常被形象地稱為“最后一公里”。

我們的手機、電腦等終端通過這“最后一公里”的服務(wù)即可接入運營商的城域骨干網(wǎng)絡(luò)，直到接入互聯(lián)網(wǎng)。

接入網(wǎng)的分類

接入網(wǎng)有很多種分類方法，目前應(yīng)用最廣泛的是根據(jù)接入方式劃分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)。

有線接入網(wǎng)根據(jù)使用的線纜不同，主要分為 3 類：

銅纜接入，使用 xDSL（x Digital Subscriber Line，x 數(shù)字用戶線）技術(shù)，過去那種使用電話線撥號上網(wǎng)就是這個技術(shù)。

光纖同軸混合接入，是一種靈活的混合使用光纖和同軸電纜的技術(shù)，家里的有線電視使用的就是這個技術(shù)。

光纖接入，使用全光纖接入的 PON（Passive Optical Network，無源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)，是目前有線接入網(wǎng)的主流技術(shù)，F(xiàn)TTH（Fiber to the Home，光纖到戶）讓大家享受到了超高網(wǎng)速帶來的便利性。

無線接入網(wǎng)根據(jù)接入終端的移動性，主要分為 2 類：

固定無線接入，服務(wù)的是固定位置的用戶或小范圍移動的用戶，主要技術(shù)包括藍(lán)牙、Wi-Fi、WiMAX 等。

移動無線接入，服務(wù)的是大量使用移動終端（如手機）的用戶，主要技術(shù)是蜂窩移動技術(shù) 4G、5G 等。

下面就以最貼近大家生活的光纖接入 PON 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線接入 5G 移動技術(shù)為例，讓我們一起來了解下有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)究竟是個什么網(wǎng)。

PON 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

自從有了互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)業(yè)務(wù)，人們追求網(wǎng)絡(luò)速度的努力就沒有停止過。

從早期的電話線撥號上網(wǎng)，到如今的 FTTH 光纖入戶，技術(shù)在進(jìn)步、網(wǎng)絡(luò)也在不停提速。

FTTH，也就是常說的光纖到戶，顧名思義就是指將光纖直接安裝到用戶家里，為用戶帶來足夠大的帶寬用于滿足語音、高清視頻、大型游戲等各種網(wǎng)絡(luò)需求。

FTTH 的便捷得益于 PON 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，那么 PON 網(wǎng)絡(luò)具體什么樣呢？

每家每戶的光纖寬帶背后連接著的就是 PON 網(wǎng)絡(luò)，讓我們沿著光纖，追源溯流，一起來看一看 PON 網(wǎng)絡(luò)由哪些設(shè)備組成的吧。

PON 網(wǎng)絡(luò)向上通過城域網(wǎng)連接到各種服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)（如互聯(lián)網(wǎng)、IPTV、電話 / 視頻服務(wù)等），向下將用戶家里的電話、IPTV 電視機、電腦等終端連接起來并提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

從離用戶的遠(yuǎn)近來劃分，PON 網(wǎng)絡(luò)主要由三部分組成。

ONU（Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元）：離用戶最近，ONU 設(shè)備一般直接安裝部署到用戶家里，常見的有 SFU（Single family Unit，單家庭用戶單元）和 HGU（Home Gateway Unit，家庭網(wǎng)關(guān)單元）兩種類型。ONU 的一端通過光纖連接到分光器，另一端通過有線或無線方式連接家里的終端設(shè)備。

小知識

SFU（可理解為光貓）一般需配合 HGW（Home Gateway，家庭網(wǎng)關(guān)，可理解為家用路由器）使用。HGU 功能更為強大，集成了光貓和路由器的功能。

ODN（Optical Distribution Network，光分配網(wǎng)絡(luò) ）：通過光纖和分光器為 ONU 和 OLT 提供“傳輸通道”，分光器可以將一路光信號以一定的比例分成多路。

OLT（Optical Line Terminal，光線路終端）：離用戶最遠(yuǎn)，OLT 設(shè)備是 PON 的核心設(shè)備，一般安裝部署在運營商的機房中，用于將用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總并上送到城域網(wǎng)傳輸。

上面說的都是 PON 網(wǎng)絡(luò)的組成，實際應(yīng)用中對網(wǎng)速起決定作用的其實是 PON 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在多年不斷演進(jìn)的發(fā)展過程中，產(chǎn)生了 EPON、GPON、10G-EPON 和 XG (S)-PON 等技術(shù)。

這些技術(shù)間的關(guān)系和區(qū)別，有興趣的同學(xué)可點擊文末延伸閱讀中的內(nèi)容繼續(xù)了解。

5G 移動接入技術(shù)

在移動通信網(wǎng)絡(luò)中，無線接入網(wǎng)是離我們最近的一環(huán)，連接著用戶和業(yè)務(wù)核心網(wǎng)。隨處可見的基站（鐵塔），就是無線接入網(wǎng)的標(biāo)志。

我們通過手機撥打電話或上網(wǎng)時，基站會接入手機的信號，信號通過承載網(wǎng)傳送到核心網(wǎng)，再由核心網(wǎng)對信號進(jìn)行處理并傳遞到通話目的地城市或互聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

無線接入網(wǎng)的核心就是基站，傳統(tǒng)的基站是由 BBU（Base Band Unit，基帶單元，主要負(fù)責(zé)基帶信號調(diào)制）、RRU（Remote Radio Unit，遠(yuǎn)端射頻模塊，主要負(fù)責(zé)射頻處理）和天線（負(fù)責(zé)發(fā)射或者接收電磁波）共同組成的。雖然 2G ~4G 時代，無線接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)不斷在升級，但這三個模塊的功能分配基本沒有什么變化。

4G 時代，無線接入網(wǎng)為用戶提供了前所未有的使用體驗（如短視頻、遠(yuǎn)程教育等），但隨著無人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、超高清視頻等 5G 業(yè)務(wù)需求的出現(xiàn)，對無線接入網(wǎng)提出了更高頻譜、更大帶寬、更低時延的要求。

5G 時代，無線接入網(wǎng)需要一場從架構(gòu)到技術(shù)的全新變革。相比 4G 時代，5G 無線接入網(wǎng)進(jìn)行了兩大顛覆性的升級：

基帶單元（BBU）重構(gòu)為 CU 和 DU

為應(yīng)對 5G 網(wǎng)絡(luò)切片下的多應(yīng)用場景，BBU 功能被重構(gòu)為 CU 和 DU。CU（Centralized Unit）是中央單元，負(fù)責(zé)處理高層協(xié)議和非實時服務(wù)，在接入網(wǎng)內(nèi)部可以控制和協(xié)調(diào)多個小區(qū)；DU（Distributed Unit）是分布式接入點，負(fù)責(zé)處理物理層協(xié)議和實時服務(wù)。

同時 RRU 和天線的功能合并在 AAU 中。

這樣將功能拆分的做法一方面降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)，另一方面也使得網(wǎng)絡(luò)部署更加靈活。

朝著虛擬化的方向發(fā)展

2G~4G 時代，1 個 BBU 可以完成多個天線范圍的通信處理，而 5G 采用更高頻段進(jìn)行通訊，覆蓋同樣大小的區(qū)域需要更多基站，單純靠增加 CU 和 DU 數(shù)量來解決問題不太實際。

5G 無線接入網(wǎng)借助虛擬化技術(shù)解決這個問題。虛擬化技術(shù)實現(xiàn)了在相同的物理服務(wù)器上運行多個不同操作系統(tǒng)的能力，對接入網(wǎng)來說，原本 CU 是專用的硬件設(shè)備比較昂貴，虛擬化后在虛擬機上運行具有 CU 功能的軟件即可以實現(xiàn)原 CU 的功能。

5G 無線接入網(wǎng)可以通過虛擬化技術(shù)聚合大量底層資源，這些資源將根據(jù)業(yè)務(wù)需求、用戶分布等實際情況進(jìn)行動態(tài)實時分配。

未來不僅僅是無線接入網(wǎng)朝著虛擬化的方向演進(jìn)，整個 5G 移動網(wǎng)都將虛擬出多個虛擬網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)資源的共享與隔離，讓端到端的網(wǎng)絡(luò)切片走進(jìn)現(xiàn)實，為運營商提供更低成本的解決方案。 

接入網(wǎng)未來發(fā)展趨勢

綜上，不論是有線接入或是無線接入，都在隨著用戶更大帶寬的需求而不斷的向前發(fā)展。

實際上，網(wǎng)絡(luò)未來也會基于業(yè)務(wù)為用戶提供服務(wù)，而不是基于接入方式，用戶將不關(guān)心是無線接入還是有線接入，作為提供業(yè)務(wù)的核心網(wǎng)也將逐步云化和統(tǒng)一，業(yè)務(wù)融合將會加速網(wǎng)絡(luò)的融合，現(xiàn)有的固定接入、移動承載、政企接入等多個獨立接入網(wǎng)，將會成為網(wǎng)絡(luò)融合的重點。

作為用戶接入最后一公里的光接入網(wǎng)（PON 網(wǎng)絡(luò)），也在 5G 時代的固移融合中扮演著重要的角色。基于統(tǒng)一的 ODN 網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)不同的應(yīng)用場景（有線、無線）靈活選擇應(yīng)用 WDM-PON、10GPON、Combo PON 等技術(shù)，不僅可以提供固定寬帶接入，也可以實現(xiàn) 5G 基站的前傳業(yè)務(wù)。統(tǒng)一的光接入網(wǎng)可以采用統(tǒng)一建設(shè)和統(tǒng)一管理，大大節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)的投資費用、提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率。

5G 時代，基于無處不在的 ODN 光纖資源，并結(jié)合不斷演進(jìn)發(fā)展的 PON 技術(shù)和 SDN&NFV 技術(shù)，實現(xiàn)有線、無線業(yè)務(wù)的綜合接入，資源共享的同時也能簡化業(yè)務(wù)部署和運維，將會為用戶帶來更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

本文來自微信公眾號：中興文檔 （ID：ztedoc）