光進銅退的驅(qū)動力及技術(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提供各種業(yè)務(wù)，需要適應(yīng)不同用戶對業(yè)務(wù)種類、質(zhì)量、性能、帶寬等各方面不同的要求。為了應(yīng)對接入網(wǎng)面臨的問題，電信運營商不約而同地提出了“光進銅退”的接入網(wǎng)發(fā)展策略，將投資重心轉(zhuǎn)向光接入網(wǎng)，嚴格控制銅纜投資和使用，分階段有步驟地實現(xiàn)接入網(wǎng)光纖化，不斷縮短銅纜長度，最終實現(xiàn)光纖到家庭(FTTH)。

　　“光進銅退”的驅(qū)動力

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

　　第一，業(yè)務(wù)驅(qū)動。隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動通信的迅速發(fā)展，一方面，占固網(wǎng)運營商業(yè)務(wù)收入近70%的語音業(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。世界各大運營商都提出了向“綜合信息服務(wù)商”轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略，法國電信預(yù)言，今后語音收入只會占運營商收入的10%，而70%以上的收入將來源于寬帶增值業(yè)務(wù)。目前提供的寬帶增值業(yè)務(wù)包括企業(yè)郵箱、門戶網(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、時延、信號質(zhì)量提出了更高的要求，傳統(tǒng)的ADSL方式必然難以滿足這方面的需求。光纖直接入商業(yè)用戶，可以為用戶提供雙向高帶寬，低時延，高質(zhì)量的寬帶接入，為提供各類增值業(yè)務(wù)提供一個強大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

　　第二，成本驅(qū)動。近年來，一方面，銅作為戰(zhàn)略資源，其價格一再上漲，令銅纜的價格也一升再升;另一方面，隨著光纖制造工藝的成熟和規(guī)模化生產(chǎn)，光纖的價格一再下降。電纜是一種用以傳輸電能信息和實現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。既有導(dǎo)體和絕緣層，有時還加有防止水份侵入的嚴密內(nèi)護層，或還加機械強度大的外護層，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，電纜的造價甚至超過了一公里光纜的造價加上相關(guān)光設(shè)備的價格，而且光纖鏈路的維護成本也大大低于銅纜。因此，運營商在新建網(wǎng)絡(luò)時，將光纖不斷地向用戶端進行延伸，“光進銅退”的演進更加迅速。

　　第三，技術(shù)驅(qū)動。EPON作為光接入網(wǎng)的新型技術(shù)，在2004年標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的一年多時間內(nèi)，光器件成本已經(jīng)下降了70%，光設(shè)備成本已經(jīng)下降了50%，產(chǎn)品和設(shè)備都已經(jīng)完全成熟可用。GPON產(chǎn)品也開始逐步成熟。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(qū)動。隨著電信運營的逐步開放，這個領(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，為客戶提供更多、更高質(zhì)量的業(yè)務(wù)，為客戶更快速、更靈活地發(fā)放業(yè)務(wù)成了各固網(wǎng)運營商的首要問題。目前，某些運營商已經(jīng)開始對商業(yè)用戶使用光纖直接入戶，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(xiàn)接入網(wǎng)的建設(shè)正在向光纖直接入戶，提供綜合業(yè)務(wù)接入的方向迅速發(fā)展。而在這個趨勢中，PON作為一種重要的接入技術(shù)，必將在今后的FTTX建設(shè)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的主要實現(xiàn)技術(shù)，它可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次，在長距離傳輸條件下可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務(wù)種類豐富，其遠程管理能力和無源光分配網(wǎng)結(jié)構(gòu)可大幅降低運維成本，因此可支持多種應(yīng)用場景。但由于PON采用點到多點的拓撲結(jié)構(gòu)，實際組網(wǎng)應(yīng)用中分光點(即光分路器的放置位置)在網(wǎng)絡(luò)中的位置受到用戶分布和成本等因素的制約，因此更適合于用戶區(qū)域較分散、而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。

　　“光進銅退”接入的技術(shù)選擇

　　EPON和GPON是目前主流的兩種PON技術(shù)，在進行實際網(wǎng)絡(luò)部署時，需要對具體的應(yīng)用環(huán)境、設(shè)備性能和成本等因素進行綜合評估后再選擇。那么“光進銅退”的建設(shè)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(tǒng)的饋線電纜，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，例如采用現(xiàn)有的金屬線或者無線，每個ONU支持的用戶數(shù)為數(shù)百戶到1000戶左右。

　　(2)光纖到樓宇/分線盒(FTTB/C：Fiber To The Buildin/Curb)。其特征是：以光纖替換用戶引入點之前的銅線電纜，ONU部署在傳統(tǒng)的分線盒處，ONU下采用其他介質(zhì)接入用戶，如現(xiàn)有的金屬線或無線，每個ONU支持的用戶數(shù)為10～100戶左右。

　　(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，引入光纖由單個公司或辦公室用戶獨享，ONU/光網(wǎng)絡(luò)終端(ONT)之后的設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)由用戶管理。

　　(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，引入光纖由單個家庭住宅獨享。

　　“光進銅退”的應(yīng)用模式

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

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

　　第一，企業(yè)客戶。企業(yè)客戶主要是中小企業(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語音專線或POTS業(yè)務(wù)，可以承受較高的資費。此外，企業(yè)客戶對系統(tǒng)的可用性和維護質(zhì)量要求較高，這樣就對PON設(shè)備的長時可用性和運營商的運維部門提出了較高的要求。

　　采用EPON和GPON技術(shù)可以較好地滿足企業(yè)客戶的需求，只需在附近具備條件的接入機房或者匯聚機房設(shè)置OLT設(shè)備，ONU設(shè)備放置在用戶端，無源光分配器放置在室外或室內(nèi)(可以采用掛壁式安裝)即可。由于不需要建設(shè)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通過PON連接起來，構(gòu)成一個樹型/星型的寬帶接入網(wǎng)，所有用戶共享帶寬，某個用戶的故障不會影響其他用戶的正常使用。另外，分光器是無源設(shè)備，故障率低，可以有效解決MSTP的樹型/鏈型網(wǎng)絡(luò)拓撲可靠性差的問題，只需要增加新的分光器即可擴容，無需破環(huán)割接，部署方便。在業(yè)務(wù)接入方面，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過ONU以太網(wǎng)口接入，ONU上行通過OLT設(shè)備的FE/GE上聯(lián)口連接至匯聚點業(yè)務(wù)路由器，TDM業(yè)務(wù)通過ONU E1接口接入。

　　具體來說，在中小商業(yè)客戶比較集中的商業(yè)樓宇，采用PON技術(shù)直接實現(xiàn)FTTO或FTTB+LAN，可為客戶提供不同帶寬、不同業(yè)務(wù)類型(包括IP、E1、話音)的個性化服務(wù);在網(wǎng)吧密集地區(qū)和新建工業(yè)園區(qū)，采用PON技術(shù)替代光纖直連方式實現(xiàn)FTTO，每個網(wǎng)吧或企業(yè)獨享一個ONU，在提供穩(wěn)定傳輸帶寬的同時可節(jié)省大量城域光纖資源。

　　第二，視頻監(jiān)控。隨著城市監(jiān)控、交通監(jiān)控等一系列遠程視頻監(jiān)控組網(wǎng)需求的大量出現(xiàn)，視頻監(jiān)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)成為運營商的一種收益較高的新型業(yè)務(wù)。

　　視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)對上行帶寬需求較大，一般超過3 Mbit/s，終端設(shè)備數(shù)量大并且在一個區(qū)域內(nèi)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(jiān)控業(yè)務(wù)的回傳數(shù)據(jù)，攝像頭通過FE接口直接連接至ONU，可充分利用PON系統(tǒng)上行高帶寬的特性，與視頻光端機點到點的傳輸方式相比，可節(jié)約大量主干光纖資源。此外，由于此類業(yè)務(wù)主要用于公共安全防護和行業(yè)應(yīng)用，客戶對QoS的要求較高，但對成本不很敏感。

　　第三，家庭用戶。ADSL和LAN接入是目前家庭用戶寬帶接入的主要方式，具有技術(shù)成熟、布線簡單、成本低等優(yōu)勢，但帶寬升級能力有限，同時對小區(qū)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、故障點多、維護困難、對組播業(yè)務(wù)的支持能力較弱等缺點，用戶帶寬升級會造成對光纜和以太網(wǎng)交換機千兆光口數(shù)量的要求急劇增加，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本大幅增加。

　　由于高端家庭用戶和普通家庭用戶對資費的承受能力存在一定差異，因此采用PON技術(shù)為家庭用戶提供高帶寬接入服務(wù)時需要區(qū)分客戶類型來采用FTTH或FTTB/C等不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

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

　　對于普通家庭用戶，采用PON+LAN(多FE端口的ONU)或PON+DSL(內(nèi)置DSLAM功能模塊)實現(xiàn)FTTB，在提供高帶寬的同時可大幅降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，滿足普通家庭用戶對低資費高帶寬的要求。

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

　　采用PON技術(shù)通過多級分光方式可適應(yīng)行政村的鏈狀分布，同時可實現(xiàn)IP、話音和CATV的多業(yè)務(wù)接入，并節(jié)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)長期不能得到實質(zhì)性的發(fā)展，究其原因主要在于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費用昂貴和缺乏有力的業(yè)務(wù)需求。隨著光接入成本的不斷下降、銅纜價格和銅線接入網(wǎng)運維成本的攀升、運營商網(wǎng)絡(luò)向以寬帶為特征的下一代網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)型，以及更多高帶寬業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，F(xiàn)TTH或FTTB已經(jīng)成為所有主流運營商的選擇。“光進銅退”在中國已經(jīng)加速，但FTTH在中國的實現(xiàn)將是一個循序漸進的過程，還有賴于政府、運營商、設(shè)備商、器件商、研發(fā)機構(gòu)、用戶等多方的不懈努力和持續(xù)推進，還需要我們有足夠的耐心和恒心。來源通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)）