解析光纖到戶(hù)接入技術(shù)FTTH應用策略
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1.我國FTTH目標市場(chǎng)特點(diǎn)
目前，我國FTTH主要目標市場(chǎng)無(wú)疑是大中小城市住宅小區的住戶(hù)，城市住宅小區一般為花園式住宅小區，其突出特點(diǎn)是：住戶(hù)密度高，單一花園住宅小區一般有500—3000住戶(hù),有些甚至是上萬(wàn)個(gè)住戶(hù);住宅小區(包括商業(yè)大廈)一般配備通信機房，用于安裝整個(gè)小區通信接入設備和線(xiàn)路交接，這種配置是電信運營(yíng)商相互競爭和多種電信業(yè)務(wù)綜合接入的需要，機房到用戶(hù)距離普遍小于1km;主要電信運營(yíng)商和有線(xiàn)電視運營(yíng)商普遍都已鋪設小芯數(一般為4到12芯)光纜到住宅小區或商業(yè)大廈的機房;小區內住戶(hù)通信和CATV接入線(xiàn)纜資源歸屬各運營(yíng)商所有。我國FTTH目標市場(chǎng)另一特點(diǎn)是電信業(yè)務(wù)提供存在行業(yè)壁壘：電信運營(yíng)商不容許經(jīng)營(yíng)CATV業(yè)務(wù)，而且這一現狀在未來(lái)相當一段時(shí)間無(wú)法改變。
2.我國FTTH接入技術(shù)選擇
1)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(PON)在我國FTTH應用面臨的問(wèn)題
理想無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(PassiveOpticalNetwork——PON)網(wǎng)絡(luò )結構與分布，其主要特點(diǎn)是：光線(xiàn)路終端(OpticalLineTerminal——OLT)置于電信運營(yíng)商中心機房，無(wú)源光分配器放置(Splitter)盡量靠近用戶(hù)端的光網(wǎng)絡(luò )單元(OpticalNetworkUnit——ONU)。OLT與ONU之間的距離等于電信運營(yíng)商中心機房到用戶(hù)的距離，與目前固定電話(huà)的接入距離相仿，一般為幾公里，Splitter距ONU一般為幾十米到幾百米。PON的這種結構和布局突出體現了PON的優(yōu)勢：從中心機房至用戶(hù)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò )為無(wú)源網(wǎng)絡(luò );大量節約中心機房至用戶(hù)的光纜資源;因為是一點(diǎn)對多點(diǎn)，精簡(jiǎn)中心機房設備數量與規模，減少中心機房配線(xiàn)數量。
無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(PON)在住宅小區的理想布局：OLT置于電信運營(yíng)商中心機房，根據Splitter盡量靠近用戶(hù)原則，Splitter放置于樓層配線(xiàn)箱。很顯然，這一理想布局能突顯PON的固有優(yōu)勢，但將不可避免帶來(lái)以下問(wèn)題：第一，從中心機房至小區需要高芯數光纜，如3000戶(hù)小區，按1：16分支比計算，需要近200芯的光纜，而目前一般只有4-12芯，增加鋪設光纜非常困難;第二，用戶(hù)無(wú)法自由選擇運營(yíng)商，只能選擇單一電信運營(yíng)商提供的服務(wù)，不可避免出現單一運營(yíng)商壟斷業(yè)務(wù)情形，不利于多運營(yíng)商的競爭，用戶(hù)利益無(wú)法得到有效保障;第三，無(wú)源光分配器置于樓層配線(xiàn)箱將使配線(xiàn)節點(diǎn)非常分散，導致放號、維護和管理非常困難，甚至幾乎不可能;第四，無(wú)法提高網(wǎng)絡(luò )設備及其接入端口的利用率，因為在單一PON的覆蓋范圍內，用戶(hù)接入率很難做到100%。
無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(PON)在住宅小區的現實(shí)布局：OLT和Splitter均放置在小區機房里。這種現實(shí)布局優(yōu)點(diǎn)是：中心機房至住宅小區只需要低芯數光纜，現有光纜資源就能滿(mǎn)足需要;整個(gè)住宅小區接入線(xiàn)路均在小區機房配線(xiàn)，容許用戶(hù)自由選擇不同電信運營(yíng)商，對電信運營(yíng)商而言網(wǎng)絡(luò )非常容易放號、維護和管理;由于接入設備和配線(xiàn)架同在小區機房，無(wú)疑顯著(zhù)提高設備端口利用率，接入設備可以根據接入用戶(hù)數增加而逐步擴容。但這種現實(shí)的布局也有其明顯的缺點(diǎn)：首先，丟棄PON的網(wǎng)絡(luò )結構是無(wú)源網(wǎng)絡(luò )的最大優(yōu)勢，中心機房至用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )還是有源網(wǎng)絡(luò );其次，并沒(méi)有因為PON而節約光纜資源;再者，PON設備成本高、網(wǎng)絡(luò )結構復雜。
綜上所述，PON在住宅小區FTTH應用中存在矛盾的兩面：按PON的理想網(wǎng)絡(luò )結構和布局固然可以發(fā)揮其原有優(yōu)勢：從中心機房至用戶(hù)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò )為無(wú)源網(wǎng)絡(luò )，大量節約中心機房至用戶(hù)的光纜資源，精簡(jiǎn)中心機房設備數量與規模;但同時(shí)也帶來(lái)幾乎無(wú)法接受的缺點(diǎn)：須要大量增加鋪設光纜線(xiàn)路;配線(xiàn)節點(diǎn)分散，放號、維護和管理異常困難;用戶(hù)無(wú)法自由選擇運營(yíng)商，不利于多運營(yíng)商的競爭，用戶(hù)利益無(wú)法得到有效保障;網(wǎng)絡(luò )設備及其接入端口利用率低。而如果采用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(PON)在住宅小區的現實(shí)布局，現有光纜資源就能滿(mǎn)足需要，小區機房統一配線(xiàn)，非常容易放號、維護和管理，用戶(hù)可以自由選擇運營(yíng)商，顯著(zhù)提高設備端口利用率，但同時(shí)也丟棄了PON是無(wú)源網(wǎng)絡(luò )和節約光纜資源這兩大優(yōu)勢，就目前還必須忍受PON設備成本高、網(wǎng)絡(luò )結構復雜等劣勢。
2)我國住宅小區FTTH接入技術(shù)選擇——小區有源交換光網(wǎng)絡(luò )(ActiveOpticalNetwork——AON)的點(diǎn)對點(diǎn)(P2P)接入技術(shù)
很明顯，PON的優(yōu)勢在高密度住宅小區中蕩然無(wú)存。在目前PON技術(shù)不十分成熟，而且設備價(jià)格居高不下情況下，我們認為FTTH接入選擇AON技術(shù)更為科學(xué)和可行，因為：
--小區普遍設有機房;
--AON的P2P技術(shù)成熟、成本低，能輕易提供100M或1G的帶寬，與現有計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)現無(wú)縫鏈接;
--無(wú)需增加鋪設中心機房至小區的光纜;
--網(wǎng)絡(luò )結構簡(jiǎn)單、建設和運營(yíng)維護成本低;
--集中在小區機房配線(xiàn)，易于放號、維護和管理;
--容許用戶(hù)自由選擇運營(yíng)商，有利于多運營(yíng)商的競爭，通過(guò)競爭用戶(hù)利益能得到有效保障;
--設備端口利用率非常高，可以根據接入用戶(hù)數增加而逐步擴容。
典型基于A(yíng)ON的FTTH網(wǎng)絡(luò )結構，從電信運營(yíng)商中心機房至小區機房沿用目前已有的低芯數光纜，在小區機房放置交換系統，從小區機房至用戶(hù)端采用點(diǎn)對點(diǎn)(P2P)組網(wǎng)方式，接入設備和配線(xiàn)架統一放置小區機房，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )采用技術(shù)成熟、成本低廉的以太網(wǎng)協(xié)議。AON的點(diǎn)對點(diǎn)FTTH網(wǎng)絡(luò )是目前在日本和美國普遍采用的FTTH接入技術(shù)，在目前全球500萬(wàn)線(xiàn)的FTTH用戶(hù)中，95%以上采用有源交換的P2P技術(shù)。其突出優(yōu)勢有：
--高帶寬：輕易實(shí)現穩定雙向100M寬帶接入;
--可以支持Internet寬帶接入、CATV接入和電話(huà)接入，在接入網(wǎng)實(shí)現三網(wǎng)合一;
--支持未來(lái)可預見(jiàn)的新業(yè)務(wù)：可視電話(huà)、VOD、數字影院、遠程辦公、在線(xiàn)展覽、電視教育、遠程醫療、數據存儲及備份等等;
--網(wǎng)絡(luò )結構簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、接入成本低;
--只有小區機房是有源節點(diǎn)，集中機房配線(xiàn)，降低維護成本，提高設備端口利用率;
--容許用戶(hù)自由選擇運營(yíng)商，有利于電信運營(yíng)商的相互競爭;
--有效節約中心機房至小區的光纜資源，無(wú)需增加鋪設中心機房至小區的光纜。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201706/353540.htm我們認為FTTH接入選擇AON技術(shù)更為科學(xué)和可行，還因為PON在標準和技術(shù)上發(fā)展存在不確定性：
--標準剛剛出現，多種版本(EPONGPON)，標準的競爭對未來(lái)推廣存在不確定性。
--相關(guān)器件須要3-5年的標準化和成熟過(guò)程，在未來(lái)3-5年內難與目前以太網(wǎng)P2P器件在成本上和普及上相競爭。
--PON的光電器件造價(jià)高昂：高功率、高速突發(fā)性收發(fā);目前光電器件遠無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)低成本PON系統要求。
--目前國外EPON的設備平均售價(jià)一線(xiàn)為1000—1500美元。
3.重視FTTH技術(shù)風(fēng)險，切忌盲目要求支持全業(yè)務(wù)接入
很多用戶(hù)動(dòng)軋要求FTTH支持全業(yè)務(wù)，要求同時(shí)支持寬帶上網(wǎng)、有線(xiàn)電視(CATV)接入和傳統固定電話(huà)接入，即所為三網(wǎng)合一接入，希望實(shí)現FTTH接入技術(shù)一步到位。我們認為，能支持寬帶上網(wǎng)、有限電視(CATV)接入和普通固定電話(huà)接入固然理想，但這實(shí)際上存在巨大技術(shù)風(fēng)險。
目前全球500萬(wàn)線(xiàn)的FTTH用戶(hù)中，97%以上的FTTH接入網(wǎng)絡(luò )只提供Internet寬帶接入業(yè)務(wù)，因為FTTH提供傳統固定電話(huà)成本遠遠高于現有固定電話(huà)技術(shù)成本，而且利用光纖傳輸傳統固定電話(huà)還存在電話(huà)供電問(wèn)題。雖然AON、EPON和GPON都支持三網(wǎng)合一接入。但EPON和GPON標準剛剛頒布，技術(shù)成熟尚需時(shí)日，EPON和GPON這兩種標準相互競爭對未來(lái)推廣也存在不確定性，而其一點(diǎn)對多點(diǎn)的無(wú)源網(wǎng)絡(luò )結構并不適合中國高密度住宅小區應用，再者，EPON和GPON相關(guān)器件至少須要5年的標準化和成熟過(guò)程，在未來(lái)5年內難與目前以太網(wǎng)P2P器件在成本上和普及上相競爭，目前光電器件遠無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)低成本PON系統要求。由此可見(jiàn)，在現階段盲目追求利用EPON或GPON的FTTH全業(yè)務(wù)接入將不可避免帶來(lái)巨大的技術(shù)風(fēng)險。
在接入網(wǎng)上，光纖替代各種銅質(zhì)纜線(xiàn)是必然趨勢，但一夜之間光纖就徹底替代銅質(zhì)纜線(xiàn)，所有業(yè)務(wù)都通過(guò)光纖接入是不現實(shí)的，也是無(wú)法想象的。任何技術(shù)的進(jìn)步和應用都是循序漸進(jìn)的，FTTH也不例外。因此在FTTH發(fā)展和推廣初期，光纖與銅質(zhì)纜線(xiàn)共存是必然的，光纖與銅質(zhì)纜線(xiàn)的共存能使用戶(hù)和電信運營(yíng)商有效避免FTTH的技術(shù)風(fēng)險。首先，可以在初期采用AON接入技術(shù)低成本實(shí)現FTTH的寬帶接入，而CATV和傳統固定電話(huà)仍然采用同軸線(xiàn)和雙絞線(xiàn)接入，對別墅區也可以低成本通過(guò)光纖同時(shí)實(shí)現CATV接入，免鋪同軸線(xiàn);其次，目前我國電信業(yè)務(wù)提供存在行業(yè)壁壘，電信運營(yíng)商不允許經(jīng)營(yíng)CATV業(yè)務(wù)，反之CATV運營(yíng)商不許經(jīng)營(yíng)傳統電信業(yè)務(wù)(如電話(huà))，而且這一現狀在未來(lái)相當一段時(shí)間內無(wú)法改變，因此單一運營(yíng)商無(wú)法在FTTH接入網(wǎng)絡(luò )提供三網(wǎng)合一業(yè)務(wù);再次，由于光纜壽命可以達40年，而銅質(zhì)纜線(xiàn)一般為10年，因此當銅質(zhì)纜線(xiàn)因壽命出現通信質(zhì)量下降時(shí)，不需再鋪設任何纜線(xiàn)，只需升級光纖設備，就可以提供原銅質(zhì)纜線(xiàn)提供的業(yè)務(wù)，實(shí)際上，任何時(shí)候只要技術(shù)成熟且成本能夠被接受，就可以隨時(shí)升級光纖設備，及時(shí)享受FTTH新技術(shù)帶來(lái)的便捷和高帶寬。
綜上所述，目前選擇光纖與銅質(zhì)纜線(xiàn)共存，采用AON的FiberP2P的FTTH實(shí)現Internet寬帶接入，CATV和傳統固定電話(huà)仍然采用同軸線(xiàn)和雙絞線(xiàn)接入，能有效避免FTTH技術(shù)風(fēng)險同時(shí)，盡早享受FTTH新接入技術(shù)帶來(lái)的便捷和高帶寬，而在技術(shù)成熟且成本能夠被接受，同時(shí)行業(yè)壁壘消除的時(shí)候，可以隨時(shí)升級光纖設備，實(shí)現FTTH全業(yè)務(wù)接入。
4.用發(fā)展眼光看FTTH網(wǎng)絡(luò )建設的高投入
人們一提到光纖通信，往往聯(lián)想到其高成本，潛意識認為FTTH網(wǎng)絡(luò )建設一定是高投入，而缺乏理性和發(fā)展的眼光分析FTTH投資效益。這種光纖網(wǎng)絡(luò )必然是高投入的潛意識主要表現在：錯誤認為光纜價(jià)格高，光纜鋪設施工難度大且成本高，日后光纖網(wǎng)絡(luò )管理維護成本高，光纖網(wǎng)絡(luò )初期投資高。
就在3年前，光纜價(jià)格確實(shí)比銅纜價(jià)格貴，但今天，隨著(zhù)光纖生產(chǎn)技術(shù)的成熟和普及，光纜的市場(chǎng)價(jià)格(每芯每米只需幾毛錢(qián))已低于普通銅質(zhì)纜線(xiàn)的價(jià)格，而且由于生產(chǎn)光纖的材料是大自然中用之不盡取之不竭的二氧化硅，其價(jià)格仍然會(huì )隨時(shí)間推移繼續下降，而銅質(zhì)線(xiàn)纜則相反，隨著(zhù)銅材料的消耗其價(jià)格將隨時(shí)間推移而上漲，光纜價(jià)格高于銅質(zhì)纜線(xiàn)價(jià)格的時(shí)代已一去不復返。
無(wú)可置疑，光纜鋪設施工難度較銅質(zhì)纜線(xiàn)大且成本也較銅質(zhì)纜線(xiàn)高，但這主要是施工的成本，我們知道，線(xiàn)纜埋設和架設是勞動(dòng)密集型工作，在我國勞動(dòng)力價(jià)格非常便宜的情形下無(wú)疑不是突出問(wèn)題，再說(shuō)，由于光纜壽命可以達40年，而銅質(zhì)纜線(xiàn)一般為10年，光纜不需要定期更換和再鋪設，可以一勞永逸，從發(fā)展的眼光看一次光纜鋪設成本無(wú)疑遠低于多次銅質(zhì)纜線(xiàn)鋪設的成本。
通信網(wǎng)絡(luò )日后維護成本取決于網(wǎng)絡(luò )的可靠性和可管理性，由于光纖通信具有不受電磁場(chǎng)干擾、通信內容絕對保密、幾乎沒(méi)有極限的帶寬，尤其是光纖連接頭的可靠性遠比銅線(xiàn)連接頭(如RJ45連接頭)高，這些優(yōu)勢確保了FTTH光纖網(wǎng)絡(luò )比一般銅質(zhì)纜線(xiàn)組成的網(wǎng)絡(luò )可靠性要高的多，同時(shí)光纖傳輸距離遠，在同樣的物理需求和網(wǎng)絡(luò )功能需求下，在結構上寬帶接入的FTTH光纖網(wǎng)絡(luò )一定比銅線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò )簡(jiǎn)單無(wú)疑也就更好管理和維護，顯而易見(jiàn)，在日后維護管理支出方面，光纖網(wǎng)絡(luò )應普遍低于銅線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。
就目前設備價(jià)格而言，與傳統寬帶接入技術(shù)相比，建設FTTH接入網(wǎng)絡(luò )初期投入確實(shí)稍高一些，但在分析投資效益時(shí)，如果把光纜40年折舊，FTTH光纖網(wǎng)絡(luò )更低的日后維護管理成本，和FTTH光纖網(wǎng)絡(luò )比銅線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )更高的可靠性多所帶來(lái)的更高用戶(hù)接入率等因素同時(shí)考慮進(jìn)去，我們將發(fā)現光纖網(wǎng)絡(luò )比銅線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )具有更高的投資收益。
可見(jiàn)，以發(fā)展的眼光、科學(xué)理性地分析FTTH投資效益顯得非常重要。
5.結束語(yǔ)
迄今為止，FTTH主要在日本和美國得到一定規模的應用，全球FTTH共有約500萬(wàn)用戶(hù)。我國是一個(gè)發(fā)展中國家，電信產(chǎn)品消費水平普遍較低，目前商業(yè)FTTH用戶(hù)還非常少(幾乎為零)，FTTH推廣尚處于起步階段，為此，選擇適合我國國情的FTTH技術(shù)，重視FTTH存在的技術(shù)風(fēng)險，和以發(fā)展的眼光分析FTTH投資效益對推動(dòng)我國FTTH的普及至關(guān)重要。
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