解析光纖到戶接入技術(shù)FTTH應(yīng)用策略

摘要:本文簡要介紹了FTTH技術(shù)的類型及選擇，將其技術(shù)特點(diǎn)與市場需求綜合考慮，比較兩種FTTH技術(shù)在我國住宅小區(qū)應(yīng)用的優(yōu)劣，闡明在我國發(fā)展FTTH接入技術(shù)選擇的策略。

關(guān)鍵詞:FTTH，PON，AON，OLT，住宅小區(qū)接入技術(shù)

現(xiàn)有的FTTH技術(shù)主要包括無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)接入技術(shù)和小區(qū)有源交換光網(wǎng)絡(luò)(AON)接入技術(shù)，它們各有優(yōu)勢，適合于不同的應(yīng)用環(huán)境。

1、我國FTTH目標(biāo)市場特點(diǎn)

目前，我國FTTH主要目標(biāo)市場無疑是大中小城市住宅小區(qū)的住戶，城市住宅小區(qū)一般為花園式住宅小區(qū)，其突出特點(diǎn)是:住戶密度高，單一花園住宅小區(qū)一般有500—3000住戶，有些甚至是上萬個(gè)住戶;住宅小區(qū)(包括商業(yè)大廈)一般配備通信機(jī)房，用于安裝整個(gè)小區(qū)通信接入設(shè)備和線路交接，這種配置是電信運(yùn)營商相互競爭和多種電信業(yè)務(wù)綜合接入的需要，機(jī)房到用戶距離普遍小于1km;主要電信運(yùn)營商和有線電視運(yùn)營商普遍都已鋪設(shè)小芯數(shù)(一般為4到12芯)光纜到住宅小區(qū)或商業(yè)大廈的機(jī)房;小區(qū)內(nèi)住戶通信和CATV接入線纜資源歸屬各運(yùn)營商所有。我國FTTH目標(biāo)市場另一特點(diǎn)是電信業(yè)務(wù)提供存在行業(yè)壁壘:電信運(yùn)營商不容許經(jīng)營CATV業(yè)務(wù)，而且這一現(xiàn)狀在未來相當(dāng)一段時(shí)間無法改變。

2、我國FTTH接入技術(shù)選擇

1)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)在我國FTTH應(yīng)用面臨的問題

理想無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與分布，其主要特點(diǎn)是:光線路終端(OLT)置于電信運(yùn)營商中心機(jī)房，無源光分器放置盡量靠近用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)。OLT與ONU之間的距離等于電信運(yùn)營商中心機(jī)房到用戶的距離，與目前固定電話的接入距離相仿，一般為幾公里，光分器距ONU一般為幾十米到幾百米。PON的這種結(jié)構(gòu)和布局突出體現(xiàn)了PON的優(yōu)勢:從中心機(jī)房至用戶的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)為無源網(wǎng)絡(luò);大量節(jié)約中心機(jī)房至用戶的光纜資源;因?yàn)槭且稽c(diǎn)對多點(diǎn)，精簡中心機(jī)房設(shè)備數(shù)量與規(guī)模，減少中心機(jī)房配線數(shù)量。

無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)在住宅小區(qū)的理想布局:OLT置于電信運(yùn)營商中心機(jī)房，根據(jù)光分器盡量靠近用戶原則，光分器放置于樓層配線箱。很顯然，這一理想布局能突顯PON的固有優(yōu)勢，但將不可避免帶來以下問題:第一，從中心機(jī)房至小區(qū)需要高芯數(shù)光纜，如3000戶小區(qū)，按1:16分支比計(jì)算，需要近200芯的光纜，而目前一般只有4-12芯，增加鋪設(shè)光纜非常困難;第二，無源光分器置于樓層配線箱將使配線節(jié)點(diǎn)非常分散，導(dǎo)致放號、維護(hù)和管理非常困難，甚至幾乎不可能;第三，無法提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其接入端口的利用率，因?yàn)樵趩我籔ON的覆蓋范圍內(nèi)，用戶接入率很難做到100%。

2)我國住宅小區(qū)FTTH接入技術(shù)選擇——小區(qū)有源交換光網(wǎng)絡(luò)(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(qū)中蕩然無存。在目前PON技術(shù)不十分成熟，我們認(rèn)為FTTH接入選擇AON技術(shù)更為科學(xué)和可行，因?yàn)?

小區(qū)普遍設(shè)有機(jī)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(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無縫鏈接;

無需增加鋪設(shè)中心機(jī)房至小區(qū)的光纜;

集中在小區(qū)機(jī)房配線，易于放號、維護(hù)和管理;

設(shè)備端口利用率非常高，可以根據(jù)接入用戶數(shù)增加而逐步擴(kuò)容。

典型基于AON的FTTH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從電信運(yùn)營商中心機(jī)房至小區(qū)機(jī)房沿用目前已有的低芯數(shù)光纜，在小區(qū)機(jī)房放置交換系統(tǒng)，從小區(qū)機(jī)房至用戶端采用點(diǎn)對點(diǎn)(P2P)組網(wǎng)方式，接入設(shè)備和配線架統(tǒng)一放置小區(qū)機(jī)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，在目前全球500萬線的FTTH用戶中，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(xiàn)穩(wěn)定雙向100M寬帶接入;

可以支持Internet寬帶接入、CATV接入和電話接入，在接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一;

支持未來可預(yù)見的新業(yè)務(wù):可視電話、VOD、數(shù)字影院、遠(yuǎn)程辦公、在線展覽、電視教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、數(shù)據(jù)存儲及備份等等;

只有小區(qū)機(jī)房是有源節(jié)點(diǎn)，集中機(jī)房配線，降低維護(hù)成本，提高設(shè)備端口利用率;

有效節(jié)約中心機(jī)房至小區(qū)的光纜資源，無需增加鋪設(shè)中心機(jī)房至小區(qū)的光纜。

我們認(rèn)為FTTH接入選擇AON技術(shù)更為科學(xué)和可行，還因?yàn)镻ON在標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)上發(fā)展存在不確定性:

標(biāo)準(zhǔn)剛剛出現(xiàn)，多種版本(EPONGPON)，標(biāo)準(zhǔn)的競爭對未來推廣存在不確定性。

相關(guān)器件須要3-5年的標(biāo)準(zhǔn)化和成熟過程，在未來3-5年內(nèi)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(yuǎn)無法滿足生產(chǎn)低成本PON系統(tǒng)要求。

3、重視FTTH技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，切忌盲目要求支持全業(yè)務(wù)接入

很多用戶動(dòng)軋要求FTTH支持全業(yè)務(wù)，要求同時(shí)支持寬帶上網(wǎng)、有線電視(CATV)接入和傳統(tǒng)固定電話接入，即所為三網(wǎng)合一接入，希望實(shí)現(xiàn)FTTH接入技術(shù)一步到位。我們認(rèn)為，能支持寬帶上網(wǎng)、有限電視(CATV)接入和普通固定電話接入固然理想，但這實(shí)際上存在巨大技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

目前全球500萬線的FTTH用戶中，97%以上的FTTH接入網(wǎng)絡(luò)只提供Internet寬帶接入業(yè)務(wù)，但EPON和GPON技術(shù)成熟尚需時(shí)日，EPON和GPON這兩種標(biāo)準(zhǔn)相互競爭對未來推廣也存在不確定性，由此可見，在現(xiàn)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巨大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

在接入網(wǎng)上，光纖替代各種銅質(zhì)纜線是必然趨勢，但任何技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用都是循序漸進(jìn)的，F(xiàn)TTH也不例外。因此在FTTH發(fā)展和推廣初期，光纖與銅質(zhì)纜線共存是必然的，光纖與銅質(zhì)纜線的共存能使用戶和電信運(yùn)營商有效避免FTTH的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。首先，可以在初期采用AON接入技術(shù)低成本實(shí)現(xiàn)FTTH的寬帶接入，而CATV和傳統(tǒng)固定電話仍然采用同軸線和雙絞線接入，對別墅區(qū)也可以低成本通過光纖同時(shí)實(shí)現(xiàn)CATV接入，免鋪同軸線;其次，由于光纜壽命可以達(dá)40年，而銅質(zhì)纜線一般為10年，因此當(dāng)銅質(zhì)纜線因壽命出現(xiàn)通信質(zhì)量下降時(shí)，不需再鋪設(shè)任何纜線，只需升級光纖設(shè)備，就可以提供原銅質(zhì)纜線提供的業(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(shè)備，及時(shí)享受FTTH新技術(shù)帶來的便捷和高帶寬。

綜上所述，目前選擇光纖與銅質(zhì)纜線共存，采用AON的FiberP2P的FTTH實(shí)現(xiàn)Internet寬帶接入，CATV和傳統(tǒng)固定電話仍然采用同軸線和雙絞線接入，能有效避免FTTH技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)，盡早享受FTTH新接入技術(shù)帶來的便捷和高帶寬，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(shè)備，實(shí)現(xiàn)FTTH全業(yè)務(wù)接入。

4、用發(fā)展眼光看FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)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(rèn)為FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)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(xiàn)在:錯(cuò)誤認(rèn)為光纜價(jià)格高，3年前，光纜價(jià)格確實(shí)比銅纜價(jià)格貴，但今天，隨著光纖生產(chǎn)技術(shù)的成熟和普及，光纜的市場價(jià)格已低于普通銅質(zhì)纜線的價(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(xù)下降，而銅質(zhì)線纜則相反，隨著銅材料的消耗其價(jià)格將隨時(shí)間推移而上漲，光纜價(jià)格高于銅質(zhì)纜線價(jià)格的時(shí)代已一去不復(fù)返。再說，由于光纜壽命可以達(dá)40年，而銅質(zhì)纜線一般為10年，光纜不需要定期更換和再鋪設(shè)，可以一勞永逸，從發(fā)展的眼光看一次光纜鋪設(shè)成本無疑遠(yuǎn)低于多次銅質(zhì)纜線鋪設(shè)的成本。

通信網(wǎng)絡(luò)日后維護(hù)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干擾、通信內(nèi)容絕對保密、幾乎沒有極限的帶寬，在同樣的物理需求和網(wǎng)絡(luò)功能需求下，在結(jié)構(gòu)上寬帶接入的FTTH光纖網(wǎng)絡(luò)一定比銅線網(wǎng)絡(luò)簡單，網(wǎng)絡(luò)簡單無疑也就更好管理和維護(hù)，顯而易見，在日后維護(hù)管理支出方面，光纖網(wǎng)絡(luò)應(yīng)普遍低于銅線網(wǎng)絡(luò)。

就目前設(shè)備價(jià)格而言，與傳統(tǒng)寬帶接入技術(shù)相比，建設(shè)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，F(xiàn)TTH光纖網(wǎng)絡(luò)更低的日后維護(hù)管理成本，和FTTH光纖網(wǎng)絡(luò)比銅線網(wǎng)絡(luò)更高的可靠性多所帶來的更高用戶接入率等因素同時(shí)考慮進(jìn)去，我們將發(fā)現(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò)比銅線網(wǎng)絡(luò)具有更高的投資收益。

可見，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。

綜上，我們認(rèn)為FTTH接入選擇AON技術(shù)更為科學(xué)和可行，當(dāng)然這與今后通信技術(shù)的發(fā)展以及國家通信網(wǎng)絡(luò)的政策是息息相關(guān)的。