基于FTTH的三網(wǎng)合一實(shí)現方案
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詳細介紹了“三網(wǎng)合一”的概念和這種網(wǎng)絡(luò )體系具有的特征，從政治、經(jīng)濟、社會(huì )和技術(shù)的角度論述了“三網(wǎng)合一”是大勢所趨。從價(jià)格、技術(shù)以及帶寬的角度論述了FTTH是實(shí)現“三網(wǎng)合一”的最終解決方案，并指出EPON/GPON是實(shí)現FTTH的最佳技術(shù)。從而得出“三網(wǎng)合一”的趨勢必然會(huì )促進(jìn)FTTH的發(fā)展，反過(guò)來(lái)FTTH的發(fā)展必然會(huì )促進(jìn)“三網(wǎng)合一”的盡早實(shí)現。
0、引言
接入網(wǎng)是連接城域網(wǎng)/骨干網(wǎng)和用戶(hù)駐地網(wǎng)的橋梁，科技的進(jìn)步和經(jīng)濟的全球化導致社會(huì )信息化進(jìn)程的加快，傳統的接入技術(shù)已經(jīng)遠遠不能滿(mǎn)足用戶(hù)的需要，接入網(wǎng)已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò )寬帶化的“瓶頸”。隨著(zhù)光纖以及光器件價(jià)格的不斷降低，在成本上已經(jīng)充分具備實(shí)現寬帶光纖接入的可能性。在寬帶業(yè)務(wù)普及率比較高的國家（如日本、韓國、美國等），已經(jīng)逐步開(kāi)始大規模發(fā)展光纖到戶(hù)（FTTH）。人們逐漸認識到FTTH是接入網(wǎng)寬帶化一勞永逸的解決方案，實(shí)現真正意義上的三網(wǎng)合一。
1、三網(wǎng)合一的概念
所謂三網(wǎng)合一即原先獨立設計運營(yíng)的傳統電信網(wǎng)、計算機互聯(lián)網(wǎng)和有線(xiàn)電視網(wǎng)將趨于相互滲透和相互融合。相應地，三類(lèi)不同的業(yè)務(wù)、市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)也將相互滲透和相互融合，以三大業(yè)務(wù)
1）網(wǎng)絡(luò )在物理層上是互通的，也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò )之間要互相透明。
2）用戶(hù)只需一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò )連接，就可以享用其他網(wǎng)絡(luò )的資源或者與其他網(wǎng)絡(luò )上的用戶(hù)通信。
3）在應用層上，網(wǎng)絡(luò )之間業(yè)務(wù)是相互滲透和交叉的，但又可以相互獨立，互不妨礙，并且在各自的網(wǎng)絡(luò )上可以像以往那樣獨立發(fā)展自己的新業(yè)務(wù)。
4）網(wǎng)絡(luò )之間的協(xié)議兼容或者可以進(jìn)行轉換。
2、FTTH是實(shí)現三網(wǎng)合一的最終解決方案
事實(shí)上，接入部分兩邊目前都已跨入吉比特級以上的速率，只有突破接入部分的帶寬“瓶頸”，才能使整個(gè)網(wǎng)絡(luò )有效發(fā)揮寬帶的作用，真正推動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展，給運營(yíng)商帶來(lái)經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
目前的ADSL技術(shù)是建立在銅線(xiàn)基礎上的寬帶接入技術(shù)，隨著(zhù)國際銅纜價(jià)格的持續攀升，以銅纜為基礎的xDSL的線(xiàn)路成本會(huì )越來(lái)越高；作為有源設備，電磁干擾難以避免，維護成本也會(huì )越來(lái)越高；隨著(zhù)全網(wǎng)的光纖化進(jìn)程繼續向用戶(hù)側延伸，端到端寬帶連接的限制將越來(lái)越集中在接入段，目前ADSL上行1Mbit/s和下行8Mbit/s的連接速率已無(wú)法滿(mǎn)足高端用戶(hù)的長(cháng)遠需求。盡管ADSL2和ADSL2+技術(shù)有望緩解這一壓力，但其速率和傳輸距離的繼續大幅度提高是受限的，不能指望有本質(zhì)性突破。另外，VDSL雖然可以解決ADSL的部分問(wèn)題，提供高達50MHz的帶寬，但是其傳輸距離受到極大的限制。
實(shí)時(shí)的廣播電視占據帶寬約500MHz，要用Internet去傳送或采用點(diǎn)播方式是不現實(shí)的?，F有的廣播電視網(wǎng)經(jīng)過(guò)HFC雙向改造后，上行帶寬為40MHz，在傳送廣播電視的基礎上兼顧IP業(yè)務(wù)，可滿(mǎn)足部分數據業(yè)務(wù)的要求。但是在許多用戶(hù)分享帶寬的情況下，每戶(hù)得到的上行帶寬與ADSL差不多，難以滿(mǎn)足今后大量上行業(yè)務(wù)的發(fā)展。
光纖是迄今為止最好的傳輸媒介，光纖接入技術(shù)與其他接入技術(shù)（如銅雙絞線(xiàn)、同軸電纜、五類(lèi)線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)等）相比，最大優(yōu)勢在于可用帶寬大，它能提供的有用帶寬高達75000Gb/s，光纖接入網(wǎng)還有傳輸質(zhì)量好、傳輸距離長(cháng)、抗干擾能力強、網(wǎng)絡(luò )可靠性高、節約管道資源等特點(diǎn)，是FTTH的發(fā)展動(dòng)力所在。
從2004年開(kāi)始，IPTV業(yè)務(wù)引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。它不僅有望能夠在很大程度上解決寬帶的內容問(wèn)題，更使得潛在的寬帶用戶(hù)群擴展到了TV用戶(hù)群。以IPTV為代表的網(wǎng)絡(luò )視頻業(yè)務(wù)對于帶寬的需求遠遠超過(guò)傳統的WEB瀏覽、E-mail等業(yè)務(wù)，因此FTTH成為大規模承載IPTV業(yè)務(wù)的理想方式。此外我們還應注意HDTV，目前其傳輸速率尚需19.2Mbps，用H.264技術(shù)可壓縮到5Mbps～6Mbps。通常認為對QoS有所保證的ADSL的最高傳輸速率是2Mbps，仍難以傳輸HDTV，可以認為HDTV是FTTH的主要推動(dòng)力。
價(jià)格不再是FTTH發(fā)展的主要障礙。光纖從2000年的1.2元/米，已下滑到今天的0.1元/米；155M收發(fā)模塊，2000年的價(jià)格為4000元，如今卻不到100元；ASIC芯片也比初期下降了30%～40%；GPON的成本（包括局端和用戶(hù)端）也從04年的2500元/線(xiàn)下滑至現在的1500元/線(xiàn)了。
圖1 某小區低成本FTTH三網(wǎng)合一組網(wǎng)方案
截止到2005年一季度，烽火通信和武漢電信合作，建設了武漢紫菘花園408戶(hù)FTTH商用試點(diǎn)工程；與湖北網(wǎng)通合作，承建了南湖都市桃源的713戶(hù)FTTH商用試點(diǎn)工程；與四川綿陽(yáng)電信合作，承建了FTTO網(wǎng)吧接入等工程。這些工程的開(kāi)通，標志著(zhù)我國FTTH應用又上了一個(gè)新的臺階，為FTTH日后的規模應用和推廣提供了寶貴的借鑒作用。
3、EPON/GPON：實(shí)現FTTH的最佳技術(shù)
FTTH涉及的技術(shù)很多，包括光器件、光傳輸系統、光纖光纜、安裝、維護監控等方面，其中傳輸技術(shù)和設備是關(guān)鍵，而EPON/GPON技術(shù)便是公認的實(shí)現FTTH的最佳技術(shù)之一。
無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )（PON）技術(shù)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的光纖接入技術(shù)，如圖2所示，它由局側的OLT（光線(xiàn)路終端）、用戶(hù)側的ONU（光網(wǎng)絡(luò )單元）以及ODN（光分配網(wǎng)絡(luò )）組成。所謂“無(wú)源”，是指ODN中不含有任何有源電子器件及電子電源，全部由光分路器（Splitter）等無(wú)源器件組成，因此其管理維護的成本較低。PON技術(shù)的概念是20世紀90年代初提出的，可分為用于窄帶TDM業(yè)務(wù)接入的窄帶PON技術(shù)和用于寬帶接入的基于ATM傳送的BPON（APON）、基于Ethernet分組傳送的EPON技術(shù)以及兼顧ATM/Ethernet/TDM綜合化的GPON技術(shù)。
GPON支持多種速率等級，可支持上下行不對稱(chēng)速率，上行不一定要支持1Gbit以上速
單從協(xié)議上比較，因為EPON標準是以802.3體系結構為基礎的，因此與GFON標準相比其協(xié)議分層更簡(jiǎn)單、系統實(shí)現更容易，更由于目前以太網(wǎng)芯片的成熟性，其系統成本更低。
目前業(yè)內關(guān)于EPON和GPON孰優(yōu)孰劣還存在很大爭議，但接入網(wǎng)存在技術(shù)多樣化的鮮明特點(diǎn)，因此如果EPON/GPON能達到技術(shù)成熟、成本低廉的目標，將來(lái)都應該會(huì )得到應用，但未來(lái)1～2年，EPON將會(huì )走在GPON的前面，北美和日本的很多運營(yíng)商都開(kāi)始采用EPON技術(shù)裝備其 FTTP/FTTH網(wǎng)絡(luò )。
圖2 PON網(wǎng)絡(luò )結構與分布
4、結論
FTTH規模應用和推廣還需盡快完善行業(yè)技術(shù)標準，設備制造商應聯(lián)合標準化組織、運營(yíng)商、器件廠(chǎng)商及設計部門(mén)，從系統技術(shù)標準、FTTH器件技術(shù)標準、FTTH光纜技術(shù)標準、FTTH工程配套設備技術(shù)標準、FTTH工程施工標準和FTTH測試標準等六個(gè)方面，全面制定FTTH行業(yè)技術(shù)標準和規范，以指導FTTH應用。盡管前行的路還充滿(mǎn)了挑戰，但是三網(wǎng)合一的趨勢必然會(huì )促進(jìn)FTTH的發(fā)展，反過(guò)來(lái)FTTH的發(fā)展必然會(huì )促進(jìn)三網(wǎng)合一的盡早實(shí)現。
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