光進(jìn)銅退的驅動(dòng)力及技術(shù)選擇

        接入網(wǎng)是電信通信網(wǎng)的重要組成部分，它直接面對最終用戶(hù)提供各種業(yè)務(wù)，需要適應不同用戶(hù)對業(yè)務(wù)種類(lèi)、質(zhì)量、性能、帶寬等各方面不同的要求。為了應對接入網(wǎng)面臨的問(wèn)題，電信運營(yíng)商不約而同地提出了“光進(jìn)銅退”的接入網(wǎng)發(fā)展策略，將投資重心轉向光接入網(wǎng)，嚴格控制銅纜投資和使用，分階段有步驟地實(shí)現接入網(wǎng)光纖化，不斷縮短銅纜長(cháng)度，最終實(shí)現光纖到家庭(FTTH)。

　　“光進(jìn)銅退”的驅動(dòng)力

　　PON作為一種新興技術(shù)，具有高帶寬、節省遠端有源機房、便于維護、業(yè)務(wù)部署迅速等特點(diǎn)，將在寬帶接入網(wǎng)中得到廣泛應用。在業(yè)務(wù)、組網(wǎng)成本、技術(shù)、競爭等多方面驅動(dòng)下，光纖直接接入商業(yè)用戶(hù)并提供綜合業(yè)務(wù)接入成為接入網(wǎng)發(fā)展的方向。

　　第一，業(yè)務(wù)驅動(dòng)。隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，一方面，占固網(wǎng)運營(yíng)商業(yè)務(wù)收入近70%的語(yǔ)音業(yè)務(wù)被嚴重分流;另一方面，寬帶接入和基于寬帶的業(yè)務(wù)發(fā)展勢頭迅猛。世界各大運營(yíng)商都提出了向“綜合信息服務(wù)商”轉型的戰略，法國電信預言，今后語(yǔ)音收入只會(huì )占運營(yíng)商收入的10%，而70%以上的收入將來(lái)源于寬帶增值業(yè)務(wù)。目前提供的寬帶增值業(yè)務(wù)包括企業(yè)郵箱、門(mén)戶(hù)網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò )存儲等，這些寬帶增值業(yè)務(wù)必然對網(wǎng)絡(luò )接入的雙向帶寬、時(shí)延、信號質(zhì)量提出了更高的要求，傳統的ADSL方式必然難以滿(mǎn)足這方面的需求。光纖直接入商業(yè)用戶(hù)，可以為用戶(hù)提供雙向高帶寬，低時(shí)延，高質(zhì)量的寬帶接入，為提供各類(lèi)增值業(yè)務(wù)提供一個(gè)強大的網(wǎng)絡(luò )基礎。

　　第二，成本驅動(dòng)。近年來(lái)，一方面，銅作為戰略資源，其價(jià)格一再上漲，令銅纜的價(jià)格也一升再升;另一方面，隨著(zhù)光纖制造工藝的成熟和規?；a(chǎn)，光纖的價(jià)格一再下降。電纜是一種用以傳輸電能信息和實(shí)現電磁能轉換的線(xiàn)材產(chǎn)品。既有導體和絕緣層，有時(shí)還加有防止水份侵入的嚴密內護層，或還加機械強度大的外護層，結構較為復雜，電纜的造價(jià)甚至超過(guò)了一公里光纜的造價(jià)加上相關(guān)光設備的價(jià)格，而且光纖鏈路的維護成本也大大低于銅纜。因此，運營(yíng)商在新建網(wǎng)絡(luò )時(shí)，將光纖不斷地向用戶(hù)端進(jìn)行延伸，“光進(jìn)銅退”的演進(jìn)更加迅速。

　　第三，技術(shù)驅動(dòng)。EPON作為光接入網(wǎng)的新型技術(shù)，在2004年標準發(fā)布的一年多時(shí)間內，光器件成本已經(jīng)下降了70%，光設備成本已經(jīng)下降了50%，產(chǎn)品和設備都已經(jīng)完全成熟可用。GPON產(chǎn)品也開(kāi)始逐步成熟。這些技術(shù)的發(fā)展和成熟都為FTTX的技術(shù)方案掃清了障礙。

　　第四，競爭驅動(dòng)。隨著(zhù)電信運營(yíng)的逐步開(kāi)放，這個(gè)領(lǐng)域的競爭也日趨激烈。如何使用更低的投資，更低的維護成本，為客戶(hù)提供更多、更高質(zhì)量的業(yè)務(wù)，為客戶(hù)更快速、更靈活地發(fā)放業(yè)務(wù)成了各固網(wǎng)運營(yíng)商的首要問(wèn)題。目前，某些運營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始對商業(yè)用戶(hù)使用光纖直接入戶(hù)，提供高質(zhì)量、高帶寬、綜合業(yè)務(wù)接入，作為差異化的競爭手段去向客戶(hù)提供業(yè)務(wù)，并獲得了很大成功。

　　綜合上面各方面的因素，我們可以發(fā)現接入網(wǎng)的建設正在向光纖直接入戶(hù)，提供綜合業(yè)務(wù)接入的方向迅速發(fā)展。而在這個(gè)趨勢中，PON作為一種重要的接入技術(shù)，必將在今后的FTTX建設中發(fā)揮主流作用。

　　PON技術(shù)(包括以太網(wǎng)PON(EPON)、千兆PON(GPON))是發(fā)展FTTx的主要實(shí)現技術(shù)，它可節省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò )層次，在長(cháng)距離傳輸條件下可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務(wù)種類(lèi)豐富，其遠程管理能力和無(wú)源光分配網(wǎng)結構可大幅降低運維成本，因此可支持多種應用場(chǎng)景。但由于PON采用點(diǎn)到多點(diǎn)的拓撲結構，實(shí)際組網(wǎng)應用中分光點(diǎn)(即光分路器的放置位置)在網(wǎng)絡(luò )中的位置受到用戶(hù)分布和成本等因素的制約，因此更適合于用戶(hù)區域較分散、而每一區域內用戶(hù)又相對集中的小面積密集用戶(hù)地區。

　　“光進(jìn)銅退”接入的技術(shù)選擇

　　EPON和GPON是目前主流的兩種PON技術(shù)，在進(jìn)行實(shí)際網(wǎng)絡(luò )部署時(shí)，需要對具體的應用環(huán)境、設備性能和成本等因素進(jìn)行綜合評估后再選擇。那么“光進(jìn)銅退”的建設中到底該如何利用PON技術(shù)接入呢?

　　(1)光纖到交接箱(FTTCab：Fiber To The Cabinet)。其特征是：以光纖替換傳統的饋線(xiàn)電纜，光網(wǎng)絡(luò )單元(ONU)部署在交接箱處，ONU下采用其他介質(zhì)接入到用戶(hù)，例如采用現有的金屬線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)，每個(gè)ONU支持的用戶(hù)數為數百戶(hù)到1000戶(hù)左右。

　　(2)光纖到樓宇/分線(xiàn)盒(FTTB/C：Fiber To The Buildin/Curb)。其特征是：以光纖替換用戶(hù)引入點(diǎn)之前的銅線(xiàn)電纜，ONU部署在傳統的分線(xiàn)盒處，ONU下采用其他介質(zhì)接入用戶(hù)，如現有的金屬線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)，每個(gè)ONU支持的用戶(hù)數為10～100戶(hù)左右。

　　(3)光纖到公司/辦公室(FTTO：Fiber To The Office)。其特征是：僅利用光纖傳輸媒質(zhì)連接通信局端和公司或辦公室用戶(hù)，引入光纖由單個(gè)公司或辦公室用戶(hù)獨享，ONU/光網(wǎng)絡(luò )終端(ONT)之后的設備或網(wǎng)絡(luò )由用戶(hù)管理。

　　(4)FTTH。其特征是：僅利用光纖傳輸媒質(zhì)連接通信局端和家庭住宅，引入光纖由單個(gè)家庭住宅獨享。

　　“光進(jìn)銅退”的應用模式

　　除以上四種模式之外，國內外還存在其他FTTx的術(shù)語(yǔ)，綜合歸納后仍然可以等效劃歸。

　　不同應用場(chǎng)景下客戶(hù)的分布密度、業(yè)務(wù)需求存在很大的差異性，相應的運營(yíng)商收益也有所區別，如企業(yè)客戶(hù)數量少，但資費高、收益大;家庭用戶(hù)數量眾多，但資費低，等等。綜合考慮業(yè)務(wù)需求、成本和客戶(hù)分布情況的不同，PON的典型應用場(chǎng)景可分為下面四大類(lèi)。

　　第一，企業(yè)客戶(hù)。企業(yè)客戶(hù)主要是中小企業(yè)和網(wǎng)吧等，其帶寬需求一般相對較高(一般超過(guò)2 Mbit/s，典型需求為10 Mbit/s甚至100 Mbit/s)，業(yè)務(wù)需求以IP業(yè)務(wù)為主，輔以E1語(yǔ)音專(zhuān)線(xiàn)或POTS業(yè)務(wù)，可以承受較高的資費。此外，企業(yè)客戶(hù)對系統的可用性和維護質(zhì)量要求較高，這樣就對PON設備的長(cháng)時(shí)可用性和運營(yíng)商的運維部門(mén)提出了較高的要求。

　　采用EPON和GPON技術(shù)可以較好地滿(mǎn)足企業(yè)客戶(hù)的需求，只需在附近具備條件的接入機房或者匯聚機房設置OLT設備，ONU設備放置在用戶(hù)端，無(wú)源光分配器放置在室外或室內(可以采用掛壁式安裝)即可。由于不需要建設機房，因此降低了初期投資和后期運維成本。并且多棟樓宇的各種客戶(hù)通過(guò)PON連接起來(lái)，構成一個(gè)樹(shù)型/星型的寬帶接入網(wǎng)，所有用戶(hù)共享帶寬，某個(gè)用戶(hù)的故障不會(huì )影響其他用戶(hù)的正常使用。另外，分光器是無(wú)源設備，故障率低，可以有效解決MSTP的樹(shù)型/鏈型網(wǎng)絡(luò )拓撲可靠性差的問(wèn)題，只需要增加新的分光器即可擴容，無(wú)需破環(huán)割接，部署方便。在業(yè)務(wù)接入方面，數據業(yè)務(wù)通過(guò)ONU以太網(wǎng)口接入，ONU上行通過(guò)OLT設備的FE/GE上聯(lián)口連接至匯聚點(diǎn)業(yè)務(wù)路由器，TDM業(yè)務(wù)通過(guò)ONU E1接口接入。

　　具體來(lái)說(shuō)，在中小商業(yè)客戶(hù)比較集中的商業(yè)樓宇，采用PON技術(shù)直接實(shí)現FTTO或FTTB+LAN，可為客戶(hù)提供不同帶寬、不同業(yè)務(wù)類(lèi)型(包括IP、E1、話(huà)音)的個(gè)性化服務(wù);在網(wǎng)吧密集地區和新建工業(yè)園區，采用PON技術(shù)替代光纖直連方式實(shí)現FTTO，每個(gè)網(wǎng)吧或企業(yè)獨享一個(gè)ONU，在提供穩定傳輸帶寬的同時(shí)可節省大量城域光纖資源。

　　第二，視頻監控。隨著(zhù)城市監控、交通監控等一系列遠程視頻監控組網(wǎng)需求的大量出現，視頻監控(“全球眼”)、視頻通信(“新視通”)等對上行帶寬要求較高的業(yè)務(wù)已經(jīng)成為運營(yíng)商的一種收益較高的新型業(yè)務(wù)。

　　視頻監控業(yè)務(wù)對上行帶寬需求較大，一般超過(guò)3 Mbit/s，終端設備數量大并且在一個(gè)區域內呈分散分布，對接入網(wǎng)絡(luò )的擴展性要求高。采用PON技術(shù)承載視頻監控業(yè)務(wù)的回傳數據，攝像頭通過(guò)FE接口直接連接至ONU，可充分利用PON系統上行高帶寬的特性，與視頻光端機點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸方式相比，可節約大量主干光纖資源。此外，由于此類(lèi)業(yè)務(wù)主要用于公共安全防護和行業(yè)應用，客戶(hù)對QoS的要求較高，但對成本不很敏感。

　　第三，家庭用戶(hù)。ADSL和LAN接入是目前家庭用戶(hù)寬帶接入的主要方式，具有技術(shù)成熟、布線(xiàn)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)勢，但帶寬升級能力有限，同時(shí)對小區機房、運維和供電的要求較高;LAN接入還存在網(wǎng)絡(luò )層次多、故障點(diǎn)多、維護困難、對組播業(yè)務(wù)的支持能力較弱等缺點(diǎn)，用戶(hù)帶寬升級會(huì )造成對光纜和以太網(wǎng)交換機千兆光口數量的要求急劇增加，從而導致網(wǎng)絡(luò )建設成本大幅增加。

　　由于高端家庭用戶(hù)和普通家庭用戶(hù)對資費的承受能力存在一定差異，因此采用PON技術(shù)為家庭用戶(hù)提供高帶寬接入服務(wù)時(shí)需要區分客戶(hù)類(lèi)型來(lái)采用FTTH或FTTB/C等不同的網(wǎng)絡(luò )結構。

　　對于別墅區和高檔住宅小區，考慮到用戶(hù)對資費的承受能力較強，可以采用PON直接實(shí)現FTTH，OLT放置在局端或小區中心機房，分光器放置在中心機房或弱電箱，ONU放在用戶(hù)家中。OLT和分光器、分光器和ONU之間采用單纖連接。一步到位解決客戶(hù)對IP數據、視頻和話(huà)音的多種業(yè)務(wù)需求。

　　對于普通家庭用戶(hù)，采用PON+LAN(多FE端口的ONU)或PON+DSL(內置DSLAM功能模塊)實(shí)現FTTB，在提供高帶寬的同時(shí)可大幅降低網(wǎng)絡(luò )建設成本，滿(mǎn)足普通家庭用戶(hù)對低資費高帶寬的要求。

　　第四，農村信息化服務(wù)。農村信息化服務(wù)是建設社會(huì )主義新農村的一項舉措，其業(yè)務(wù)接入點(diǎn)分散，一般沿公路呈鏈狀分布，單點(diǎn)用戶(hù)較少，用戶(hù)帶寬需求低。在運維方面，存在沒(méi)有機房或機房環(huán)境差、人員維護成本高的困難。

　　采用PON技術(shù)通過(guò)多級分光方式可適應行政村的鏈狀分布，同時(shí)可實(shí)現IP、話(huà)音和CATV的多業(yè)務(wù)接入，并節省大量主干光纖資源。但由于是鏈狀網(wǎng)絡(luò )，因此光分配網(wǎng)絡(luò )(ODN)一般要求采用多級不均勻分光方式。

　　PON技術(shù)長(cháng)期不能得到實(shí)質(zhì)性的發(fā)展，究其原因主要在于網(wǎng)絡(luò )建設費用昂貴和缺乏有力的業(yè)務(wù)需求。隨著(zhù)光接入成本的不斷下降、銅纜價(jià)格和銅線(xiàn)接入網(wǎng)運維成本的攀升、運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )向以寬帶為特征的下一代網(wǎng)絡(luò )的轉型，以及更多高帶寬業(yè)務(wù)的出現，FTTH或FTTB已經(jīng)成為所有主流運營(yíng)商的選擇。“光進(jìn)銅退”在中國已經(jīng)加速，但FTTH在中國的實(shí)現將是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，還有賴(lài)于政府、運營(yíng)商、設備商、器件商、研發(fā)機構、用戶(hù)等多方的不懈努力和持續推進(jìn)，還需要我們有足夠的耐心和恒心。來(lái)源通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)）