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分享下我对PON FTTR的看法,FTTR是否适合家用?

2023年05月21日 电脑网络 暂无评论 阅读 569 次

背景
最近许多运营商都开始强推自己基于 PON 架构的 FTTR 方案,其实现就是入户光猫在接入运营商网络的同时,作为一个OLT,下联子光猫(ONU)提供光纤到房间的接入方案。运营商声称这是实现他们“三千兆”、“五千兆”等营销目标的最佳手段,但实际上这种方案与 PON 技术要解决的问题完全地背道而驰,不仅无法体现 PON 技术的优势,更为用户当前的使用与未来的升级设下障碍、徒增成本。

技术回顾
无源光网络(PON)
无源光网络(PON)的发展经历了从APON(ATM passive optical network)到GPON/EPON,再到XGPON/10G EPON的几个阶段。早期的无源光网络标准APON由ITU提出,采用ATM传输模式进行通信,并在随后升级为BPON并加入许多管理机制,其支持千兆速度的标准就被称为GPON(gigabit-capable passive optical network)。与此同时IEEE也提出了自己的PON标准,被称为EPON(Ethernet Passive Optical Network)。 从这些名字的变化来看,不难看出两个组织之间各自所背负的传统(ATM vs Ethernet 之争)对PON技术的深刻影响。但不管这两种标准之间的差异如何,无源光网络共享着一个最显著的特征:无源(即 Passive,其实“无源”这个翻译十分容易让人误解,我觉得倒不如直翻为“被动”更直观一些)。其原理为利用时分复用(TDM)技术,使从同一线路上可以同时承载许多用户(ONU)。这些用户在OLT的管理下,仅在给定的时隙进行数据传输(发光),从而避免干扰和冲突。也正是这样,我们可以通过光分路器把光平均分配给多个用户。光分路器是纯物理结构,可以在各种恶劣环境下进行部署,非常适合运营商用于建设接入网。

以太网(Ethernet)
而与 Passive 被动相对的则是Active(有源)的以太网,它是我们非常熟悉的网络技术,它由一系列IEEE的802.3标准所定义,常见于所有用户侧设备。本来它并不是与 PON 直接进行竞争的技术(正如上文所提到的那样,Ethernet over PON是十分常见的架构,实际上GPON和EPON都有在使用它),但当运营商把PON技术下放到家庭组网时,我们便不得不将他们放在一起进行对比。以太网的 Active 特点表现在如果我们需要将他分配给多个用户,则必须使用交换机,把以太网帧在不同的线路中进行交换,这使得它非常不便于在户外等复杂条件下进行部署。

分析
前面已经提到了无源光网络的优势及原理,以及以太网的有源特点,相信认真读完的朋友应该已经理解我所说“在家庭网络环境中无法体现 PON 技术的优势”的缘由了。道理非常简单,家庭网络是一个可控的、简单的、小规模的环境,布线距离短,房间数量少。大多数家庭的布线情况根本不需要用到分光器,全部房间都有直通一点的线;即使需要中继,部署有源的交换机成本也极低(因为不需要考虑户外等条件)。这直接消灭了无源光网络的优势。此为拒绝PON FTTR方案的第一个理由。

其次,PON网络架构的特点阻碍用户当前的使用。PON下的各ONU没有相互沟通的能力,所有数据必须经由OLT转发。这样一来,家庭网络中的瓶颈竟然可笑地变为了运营商部署的光猫(CPE)。光猫的转发能力在这里不仅局限了你的互联网接入速度,甚至还局限了你家庭内网的速度。以最常见的8145XR+K662c设备为例,其下行光口为GPON协议,受限于此,内网间的互联速度根本达不到万兆,仅有2000Mbps左右。此为拒绝PON FTTR方案的第二个理由。

最后,也是最大的问题。PON FTTR并不是一个完全开放的标准,各家设备商的实现是相当封闭的,不存在互操作性[2]。在以太网方案下,用户可以自由选择光/电模块、交换机以及路由器,想要整体升级还是只升级某段链路都由用户自己把握;而FTTR则是完全的黑盒,所有设备均由一个厂家生产,除非替换全部设备,自由升级的空间非常小。此为拒绝PON FTTR方案的最大理由。

结论
我不推荐任何人使用运营商的PON FTTR方案,除非完全免费(这样你可以无偿获得光纤布线服务,并自己切换到以太网光纤方案)。让我们借用 @icy37785 的一句话作结吧:“FTTR 是一套很神奇的几乎没有任何优点的方案。很少见到这样全是缺点几乎没优点的方案”。

参考

[1] https://www.fiber-optical-networking.com/tag/apon

[2] https://www.txrjy.com/thread-1186133-1-1.html

[3] https://www.e1-converter.com/Tec ... BPON-EPON-GPON.html

[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Ethernet

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Passive_optical_network

[6] https://zhuanlan.zhihu.com/p/490288451

[7] https://zhuanlan.zhihu.com/p/415854426

原文发表于 https://mozz.ie/posts/why-not-pon-fttr/

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