摘要：介紹了家庭網(wǎng)絡(luò)在中國的發(fā)展現(xiàn)狀和家庭網(wǎng)關(guān)的業(yè)務(wù)承載情況，引出了PON上行家庭網(wǎng)關(guān)(HGU)這一未來電信運營商開展FTTH建設(shè)的主流設(shè)備形態(tài)。

　　對PON上行家庭網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程管理模式進(jìn)行了深入的探討，針對家庭網(wǎng)關(guān)網(wǎng)管系統(tǒng)和PON網(wǎng)元管理系統(tǒng)EMS提出了科學(xué)合理的切分方案，并給出了初期的臨時解決手段。

　　1 引言

　　面對激烈的市場競爭，向綜合信息服務(wù)提供商進(jìn)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型已成為運營商發(fā)展的新方向。通向?qū)拵�世界的高速公路入口已�?jīng)從骨干網(wǎng)、匯聚網(wǎng)延伸到接入網(wǎng)直至用戶家庭內(nèi)部，家庭網(wǎng)絡(luò)成為運營商業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的關(guān)注焦點。從純數(shù)據(jù)、語音的單業(yè)務(wù)運營，走向應(yīng)用、視頻、語音、數(shù)據(jù)結(jié)合的多業(yè)務(wù)運營，同時整合優(yōu)質(zhì)內(nèi)容、娛樂資源，提供多重信息娛樂業(yè)務(wù)，打造家庭綜合服務(wù)解決方案，尋找新的業(yè)務(wù)增長點。通過家庭網(wǎng)關(guān)的部署及基于家庭網(wǎng)關(guān)各類業(yè)務(wù)的推廣，可以更好地提升運營商在家庭客戶領(lǐng)域的綜合信息服務(wù)能力。

　　2 家庭網(wǎng)關(guān)概述

　　家庭網(wǎng)關(guān)是面向家庭用戶的智能接入設(shè)備，以它為中心建立家庭網(wǎng)絡(luò)，并在多個設(shè)備間共享網(wǎng)絡(luò)接入，同時為用戶提供安全的通訊、娛樂、存儲一體化功能的設(shè)備。作為整個家庭網(wǎng)絡(luò)的通信控制中心、業(yè)務(wù)控制中心，家庭網(wǎng)關(guān)在家庭中起到總控、協(xié)調(diào)所有設(shè)備的作用，并對用戶提供統(tǒng)一、方便的使用界面。

　　家庭網(wǎng)關(guān)擁有強(qiáng)大的路由和橋接功能，支持NAT/防火墻技術(shù)，具有靈活的網(wǎng)絡(luò)配置和QoS策略，可以為時延敏感的語音業(yè)務(wù)、丟包敏感的視頻業(yè)務(wù)提供有效的質(zhì)量保證。配合頭端設(shè)備，家庭網(wǎng)關(guān)可以承載業(yè)界主流的業(yè)務(wù)，具體如下：

　　(1)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

　　家庭網(wǎng)關(guān)提供了以太網(wǎng)口和WiFi接口，與用戶的PC機(jī)，筆記本，PDA相連，為用戶提供訪問Internet的業(yè)務(wù)。

　　(2)語音業(yè)務(wù)

　　家庭網(wǎng)關(guān)提供以太網(wǎng)口，用戶可以直接使用IP電話撥打，如果用戶使用模擬電話，需要接IAD設(shè)備把模擬語音轉(zhuǎn)換為VoIP語音。

　　(3)IPTV業(yè)務(wù)

　　家庭網(wǎng)關(guān)提供以太網(wǎng)口，通過機(jī)頂盒和用戶電視相連，為用戶提供IPTV業(yè)務(wù)。

　　同時家庭網(wǎng)關(guān)可以對其它新業(yè)務(wù)進(jìn)行快速的拓展，例如視頻監(jiān)控、點對點視頻電話、綠色上網(wǎng)、家庭存儲等，便于運營商開展靈活的業(yè)務(wù)套餐。

　　對于家庭網(wǎng)關(guān)多業(yè)務(wù)承載，建議橋接和路由混合方式。

　　各業(yè)務(wù)和網(wǎng)管實現(xiàn)方式如下：

　　●數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：家庭網(wǎng)關(guān)上電時自動發(fā)起PPPoE撥號，獲取公網(wǎng)IP地址，家庭內(nèi)部多臺PC共享一條PVC/VLAN和對外的IP地址上網(wǎng)，家庭網(wǎng)關(guān)內(nèi)置DHCP Server給家庭內(nèi)部的PC分配私網(wǎng)IP地址，同時支持NAT將私網(wǎng)IP轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)IP。

　　●IPTV業(yè)務(wù)：家庭網(wǎng)關(guān)采用橋接模式承載，由機(jī)頂盒進(jìn)行PPPoE撥號，對控制流和業(yè)務(wù)流進(jìn)行直接轉(zhuǎn)發(fā)。

　　●語音業(yè)務(wù)：家庭網(wǎng)關(guān)采用橋接模式承載，由IAD話機(jī)發(fā)起PPPoE撥號。

　　●網(wǎng)管：網(wǎng)管單獨PVC/VLAN，采用PPPoE方式在BRAS設(shè)備進(jìn)行本地用戶名密碼認(rèn)證，BRAS設(shè)備為其分配私網(wǎng)IP地址，使其能夠與家庭網(wǎng)關(guān)網(wǎng)管系統(tǒng)通信。

　　3 電信運營商家庭網(wǎng)關(guān)部署現(xiàn)狀

　　結(jié)合寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，目前電信運營商部署的家庭網(wǎng)關(guān)有兩種類型：ADSL上聯(lián)型和LAN上聯(lián)型，分別用于DSLAM下雙絞線的接入和樓道交換機(jī)下五類線的接入。其中，ADSL上聯(lián)型家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)用較為廣泛，以北京聯(lián)通為例，現(xiàn)網(wǎng)已安裝家庭網(wǎng)關(guān)26萬臺左右，其中ADSL上聯(lián)型家庭網(wǎng)關(guān)所占比例約為97%。

　　2010年以來，三網(wǎng)融合在我國進(jìn)入了啟動實施階段。電信運營商獲得了進(jìn)入廣電領(lǐng)域的權(quán)利，這為運營商提供了施展的機(jī)遇，也帶來了很多新的挑戰(zhàn)。為傳送基于IPTV的視頻業(yè)務(wù)流，需要每秒數(shù)十兆甚至上百兆的接入帶寬，因此加速了“光進(jìn)銅退”的步伐，EPON或GPON等光纖入樓(FTTB)、光纖入戶(FTTH)被廣泛采用。

　　而目前，電信運營商寬帶接入網(wǎng)中的FTTH型ONU(也被稱為SFU)僅具備承載普通上網(wǎng)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的能力，光纖接入的用戶如需使用IPTV，視頻電話等新業(yè)務(wù)或無線接入方式，則需在ONU的一個下聯(lián)以太網(wǎng)口下掛一臺LAN上聯(lián)型家庭網(wǎng)關(guān)，由家庭網(wǎng)關(guān)完成QoS調(diào)度、機(jī)頂盒等頭端設(shè)備的接入等功能，并為用戶提供無線AP(Access Point)，而ONU僅通過trunk方式對各類業(yè)務(wù)流和控制流進(jìn)行直接透傳。

　　這種ONU下掛家庭網(wǎng)關(guān)的方式，需要向用戶發(fā)放SFU和HG兩臺終端設(shè)備，不但增加了運營商的建設(shè)成本，也提高了后期的維護(hù)難度。為解決這一難題，PON上行家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)運而生。

　　4 PON上行家庭網(wǎng)關(guān)

　　PON上行家庭網(wǎng)關(guān)符合SFU與家庭網(wǎng)關(guān)融合的發(fā)展趨勢，是高帶寬、多業(yè)務(wù)的最佳載體，即利用了PON技術(shù)的高接入速率，又借助了家庭網(wǎng)關(guān)在未來數(shù)字家庭中占據(jù)的重要地位及其所具有的相對更強(qiáng)的業(yè)務(wù)開放和運維管理能力。PON上行家庭網(wǎng)關(guān)(Home Gateway Unit, HGU)應(yīng)是未來運營商開展FTTH建設(shè)的主流設(shè)備形態(tài)。

　　依據(jù)業(yè)務(wù)和布放的實際需求，規(guī)劃出幾種型號HGU的設(shè)備形態(tài)如表1所示。

　　表1 PON網(wǎng)關(guān)設(shè)備形態(tài)



　　一般而言，一種類型的網(wǎng)關(guān)只支持一種上行接入方式接入到外部網(wǎng)絡(luò)。但從長遠(yuǎn)來看，也可能出現(xiàn)一個網(wǎng)關(guān)具備2種以上的上行接口，比如PON，3G，LAN等上聯(lián)方式并存。

　　對于PON上行家庭網(wǎng)關(guān)多業(yè)務(wù)承載，建議使用“每個用戶每個業(yè)務(wù)每VLAN”的VLAN規(guī)劃模式，網(wǎng)管采用一個單獨的VLAN。

　　VLAN的配置方式有以下兩種：

　　(1)網(wǎng)管VLAN出廠時預(yù)設(shè)置，其他業(yè)務(wù)(如數(shù)據(jù)、語音和IPTV)VLAN在HGU安裝后第一次加電注冊到網(wǎng)管平臺時，根據(jù)用戶業(yè)務(wù)申請情況進(jìn)行動態(tài)的添加。這種方式需要業(yè)務(wù)受理系統(tǒng)、寬帶資源管理系統(tǒng)和家庭網(wǎng)關(guān)網(wǎng)管系統(tǒng)三系統(tǒng)之間的接口互動，優(yōu)點是VLAN規(guī)劃比較靈活。

　　(2)網(wǎng)管VLAN出廠時預(yù)設(shè)置，其他所有業(yè)務(wù)VLAN在HGU安裝后第一次加電注冊到網(wǎng)管平臺時一次性全部下發(fā)。這種方式不需要涉及到業(yè)務(wù)受理系統(tǒng)，僅需要寬帶資源管理系統(tǒng)和家庭網(wǎng)關(guān)網(wǎng)管系統(tǒng)之間的接口互動。這種方式的優(yōu)點是對支撐系統(tǒng)要求低，缺點是業(yè)務(wù)靈活擴(kuò)展性不好，一次性下發(fā)浪費VLAN資源。

　　對于電信運營商，綜合考慮到整個寬帶網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運營流程和現(xiàn)狀，可以結(jié)合使用以上兩種配置方式，前期先采用方式(1)，今后隨著新業(yè)務(wù)的陸續(xù)推出，投入資金進(jìn)行支撐系統(tǒng)的接口建設(shè)，最終實現(xiàn)三系統(tǒng)聯(lián)動的方式(2)。

(來源：電信網(wǎng)技術(shù)）