随着广电ftth网络的规模化建设，最近部分地区的运营商基于对未来大规模终端部署后的有效管理和增值业务开展问题的考虑，也逐步在借鉴电信运营商经验，开始进行hgu型onu设备的部署，onu招标中已开始增加hgu型设备。
但小编在最近与各运营商的朋友沟通中发现，大家对于hgu的了解普遍还不够准确不够深入。因此今天特意准备一个专题，带大家走进hgu设备，深入了解一下什么是hgu？hgu型设备有什么好处？hgu设备如何管理？等等大家关心的问题。
一、什么是hgu？
sfu、mdu、hgu……这一堆缩写名词，在建设ftth或fttb的接入网建设规划与设备选项时会经常遇到，很多人经常被这些英文缩写弄昏，那么他们究竟代表什么含义呢？
其实这些都是对pon系统中的终端onu设备，基于应用场景的一种具体分类，由于终端所针对的使用场景不同，其在形态、功能上往往也有明显差别，具体如下：
1）sfu(single family unit) 单住户单元型onu
主要用于ftth场景下的单独家庭用户，仅支持宽带接入的普通终端，一般具有1~4个以太网接口，提供以太网/ip业务，通过内置光机或iad设备可以支持catv业务或voip业务。如今经常同家用路由器配合使用，以提供更强的业务能力。
2)hgu(home gateway unit)家庭网关单元型onu
主要用于ftth场合下的单独家庭用户，相比sfu具有家庭网关功能，相当于带pon上联接口的家庭网关，一般具有2~4个以太网接口、1个wlan接口和1个usb接口，提供以太网/ip业务，通过内置光机或iad设备可以支持catv业务或voip业务，支持tr-069远程管理。
3)mdu（multi．dwelling unit）多住户单元型onu
主要应用于fttb/fttc/fttcab模式下的多个住宅用户场合，具有宽带接入终端功能，一般具有至少4个用户侧接口，在电信运营商的设备选型中，往往包括以太网接口、adsl2+接口或vdsl2接口等，提供以太网/ip业务。在广电运营商的网络应用中，由于业务内容差异，一般仅包含以太网接口，进行pon+lan方式的接入。
4)mtu（multi-tenant unit）多租户单元型onu
主要用于fttb场景下的多个企业用户或同一个企业内的多个个人用户，具有宽带接入终端功能，具有多个以太网接口(一般至少8个)、e1接口和pots接口，提供以太网/ip业务、tdm业务和voip业务(内置iad)。
5)sbu（single business unit）单商户单元型onu
主要用于在ftto的场合下，单独企业用户和企业里的单个办公室接入。支持宽带接入终端功能，在电信运营网络中，一般具有以太网接口、e1接口、voip接口等，提供以太网/ip业务和tdm业务。
二、hgu有什么特点？
除了上述根据应用场景区分的设备定位与形态差异外，hgu型onu设备主要相比目前在广电家庭客户业务网络中使用最为普遍的sfu型onu设备，其核心差异主要表现为：
1.hgu型onu属于网关设备，在应用上非常便于家庭内部组网；sfu型onu则是一个透传设备，不具备网关能力，在家庭组网时一般需要如家用路由器的网关类设备配合；
2.hgu型onu支持路由模式，具备nat功能，是一个三层设备；而sfu型onu仅支持二层桥接模式，相当于一个二层交换机；
3.hgu型由于具备三层功能，可以实现自身宽带拨号应用，下挂的电脑、移动终端等可以不拨号直接上网；而sfu则必须由用户电脑或手机等终端自己拨号，或通过家用路由器实现；
4.hgu型onu为了支持大规模运维管理，均支持支持tr-069远程管理协议。
通过比较可以看出，hgu型onu主要是为了方便家庭内部网络各种终端甚至家居设备应用的便捷互联，同时以pon技术上联，作为家庭对外接入的一个关口而设计的网关型设备。
既然hgu型onu是一个家庭网关设备，那么作为整个家庭业务的通信控制中心、业务控制中心,应该具备以下能力和特点：
在业务应用上，除提供数据、视频、语音、wifi等基本服务外,应该还可以提供诸如内容存储、视频监控、网络游戏、远程教育医疗等多媒体信息服务；
在组网模式上，应以它为中心建立家庭网络，并在多个设备间共享网络接入，在家庭中起到总控、协调所有设备的作用；
在技术实现上，应该具备用户侧多种物理接口和内部互连技术,包括适配家庭内部各种互联技术、家庭内部多应用环境；
在网络管理上,应该具备自动配置和自动升级能力、业务统一提供和综合管理能力、安全和访问控制能力、基于业务感知的保障能力等。
三、为何要使用hgu型onu？
面对激烈的市场竞争，由单一的语音或视频业务运营商向综合性的全业务运营商转型，已成为包括广电运营商在内的各大运营商的战略发展目标。在这个转型过程中，家庭网络成为一个自然的关注焦点。从纯数据或视频的单业务运营，走向应用、视频、语音、数据结合的多业务运营，同时整合优质内容、娱乐资源，提供多重信息娱乐业务，甚至智能家居应用，打造家庭综合服务解决方案，寻找新的业务增长点。通过家庭网关设备的部署及基于家庭网关各类业务的推广，可以更好地提升运营商在家庭客户领域的综合信息服务能力。
四、hgu型onu如何管理？
家庭网络作为宽带网络终端，是运营商网络的延伸，是运营商业务的扩展，应该具有运营商网络的特性：性能稳定、可管理、可维护、有服务质量保证、安全、可扩展（尤其是对新业务的支持能力）。家庭网关设备作为家庭信息化业务的控制点，实现对各类数字家庭终端产品的设备管理控制，在实际运营中，该设备遍布千家万户，数量非常庞大，如果需要运营商的维护人员上门进行安装、调试设备，做一些设备配置或故障诊断的工作，成本高，工作量大，是一个巨大的负担。因此，hgu型onu的维护和管理必须采用远程集中自动管理的方式，上门服务只有在极特别的情形下才进行。
根据电信运营商近年来的管理经验来看，在大面积部署网关型终端后，往往采用两套管理系统来对大量在网终端实行远程管理。
（1）综合终端管理系统 itms
综合终端管理系统（integrated terminal management system）使用tr-069协议对家庭网关终端设备进行有效管理和运营。
tr-069是由dsl forum所开发的技术规范之一，其全称为“cpe广域网管理协议”。它提供了对下一代网络中家庭网络设备进行管理配置的通用框架和协议，用于从网络侧对家庭网络中的网关、路由器、机顶盒等设备进行远程集中管理。在tr-069所定义的框架中，主要包括两类逻辑设备：用户端设备cpe（customer premise equipment，比如家庭网关、机顶盒和ip电话终端等）和自动配置服务器acs（auto-configuration server），所有与用户设备相关的配置、诊断、升级等工作均由统一的acs来完成。tr-069定义了cpe与acs之间的交互流程、通信协议、基本信息等，目的是使得不同厂家遵照这个tr-069开发的cpe和acs可以良好地互通，达到广泛的兼容。
itms一般采用c/s或b/s架构，支持tr-069协议和运营商自定义扩展，还可通过北向接口与oss运营支撑系统配合实现对hgu的业务自动发放、自动配置、批量升级、状态监视、远程故障诊断、分权分域管理、统计分析等。一个典型的itms终端管理系统拓扑图如下图所示：
综合终端管理系统
● 自动配置（acs）服务器：主要用于终端管理。
● 数据库服务器：存储与tms相关的数据信息。
● 文件服务器：用于上传版本、上传配置、备份日志等操作。
● 应用服务器：主要用于客户端登陆、北向流程处理等。
（2）pon网元管理系统ems
pon网元管理系统ems实现对olt及其下挂数量众多的hgu型onu进行远程oam（运行维护管理）功能。由于snmp是应用层的协议，要求下层网络工作正常、被管理设备ip可达，因此业界目前比较常用的管理机制是：ems与olt之间通过snmp通信，对于onu的管理完全通过olt与onu之间的omci管理通道完成，即将对olt以及onu的命令和性能查询等以snmp统一发到olt，olt再通过omci发给onu。
ems一般具有以下功能：
● 配置管理，包括设备的添加、删除、修改等。
● 故障查询、上报、确认和排除机制。
● 性能数据的采集、存储、查询、显示和分析。
● 网管操作人员的分权分域。
● 提供与宽带资源管理系统的北向接口（可以使用web service，ftp，tl1等方式），完成pon接入用户的vlan配置下发等命令，从而实现业务的即开即通和端口绑定功能。
从sfu设备部署转向hgu设备不单单是一种设备、一种模式的变化，它还影响运营商整个宽带网络业务的运营流程。一般来说，家庭网关设备由家庭网关终端管理系统（即itms）管理，pon设备由ems管理，因此两者相结合的hgu型onu，理想状态下应由这两个网管系统同时管理。
在管理界面的划分上，应考虑到相关协议的侧重点不同，一般会采用如下图所示的方式：
hgu型onu终端管理方案
itms系统遵循tr-069系列规范，承担对hgu的业务发放、配置管理、软件升级、故障定位等功能；ems用于hgu上行pon接口相关的物理层及链路层的配置及管理。
五、hgu设备部署现状与过渡方式
hgu型onu设备在电信、联通几大电信运营商内，已成熟应用多年，从近几年三大运营商的集采招标也可以看出，ftth网络的onu终端已基本全是hgu型。
在广电系统内部此类设备还应用不多，但近来也有多家省级运营商启动了hgu型设备的测试和招标，在设备功能规划上，甚至有些省份还考虑到了家庭第二机顶盒和智能家居的应用场景，将室内同轴互联、zigbee等技术融入到设备中，为未来发展更丰富的家庭增值业务提前做好准备。
从上述关于hgu运营级管理的问题可以看出，对于hgu这种网关型终端的大量部署是需要解决大规模终端管理问题的。目前，大多数的广电运营商并没有部署itms终端管理系统，或没有开发与宽带资源管理系统的北向接口，但pon网元管理系统ems的使用已较为普遍。这种情况下，可以暂时只使用pon ems对hgu进行配置下发和远程管理，以实现hgu的业务激活。除上行pon接口物理层与链路层的配置管理之外，ems可以利用omci中的私有协议部分，通过对网管侧和设备侧进行软件开发和升级，临时管理hgu上的其他关键参数，如wifi ssid，管理员账号密码，路由桥接模式，qos，远程管理平台url等。
由于tr-069协议对hgu的管理更加科学合理，还涵盖了终端重启、恢复出厂设置、故障诊断等多种远程操作，并且将hgu作为控制点，可经由hgu使用管理家庭网络中的多种终端设备。因此，为家庭用户提供个性化的综合信息服务，网关型终端的管理系统itms是至关重要不可或缺的。待itms建立并完善接口后，可通过ems远程配置hgu的远程管理平台url和双向认证用户名密码等参数，使得hgu能够注册到itms系统，从而平滑过渡到双网管的最终格局。
六、hgu型onu应用前景
hgu型onu的规模部署，能够帮助运营商实现从通信向信息娱乐以及数字化生活服务等领域的业务转型。为及早真正具备大规模应用与运营ftth的能力，运营商面临的挑战之一就是如何通过hgu终端的远程管理，来实现业务自动开通和快速故障处理，将数字家庭业务整合进网络侧运营管理平台。这种延伸可以提升运营商的服务水平和差异化服务能力，并提高企业核心竞争力。因此各地运营商可以根据网络现状、业务发展和网管系统等实际情况，规划合理的hgu设备远程管理方案，系统地推进ftth的网络建设和运营支撑，推动家庭网络、家庭业务的发展，跨入ftth的美好未来。