1、淺談光纖到戶接入技術應用策略 到目前為止，光纖到戶（fiber to the homeftth）在日本和美國已得到廣泛應用，共有用戶約500萬，但ftth在我國還處于明芽階段，尚未有實用的ftth接入網(wǎng)絡。現(xiàn)有的ftth技術主要包括無源光網(wǎng)絡（passive optical networkpon）接入技術和小區(qū)有源交換光網(wǎng)絡（active optical networkaon）接入技術，它們各有優(yōu)勢，適合于不同的應用環(huán)境。本文將根據(jù)我國住宅小區(qū)的特點，比較上述兩種ftth技術在我國住宅小區(qū)應用的優(yōu)劣，通過闡明ftth接入技術在我國住宅小區(qū)應用的幾個突出問題，淺談我國發(fā)展ftth應用技術的應有策

2、略。1 我國ftth目標市場特點目前，我國ftth主要目標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)，其突出特點是：住戶密度高，單一花園住宅小區(qū)一般有5003000住戶,有些甚至是上萬個住戶；住宅小區(qū)（包括商業(yè)大廈）一般配備通信機房，用于安裝整個小區(qū)通信接入設備和線路交接，這種配置是電信運營商相互競爭和多種電信業(yè)務綜合接入的需要，機房到用戶距離普遍小于1km；主要電信運營商和有線電視運營商普遍都已鋪設小芯數(shù)（一般為4到12芯）光纜到住宅小區(qū)或商業(yè)大廈的機房；小區(qū)內住戶通信和catv接入線纜資源歸屬各運營商所有。我國ftth目標市場另一特點是電信業(yè)務提供存在行業(yè)壁壘：電

3、信運營商不容許經(jīng)營catv業(yè)務，而且這一現(xiàn)狀在未來相當一段時間無法改變。2 我國ftth接入技術選擇1) 無源光網(wǎng)絡（pon）在我國ftth應用面臨的問題如圖1是理想無源光網(wǎng)絡（passive optical networkpon）網(wǎng)絡結構與分布，其主要特點是：光線路終端（optical line terminalolt）置于電信運營商中心機房，無源光分配器放置（splitter）盡量靠近用戶端的光網(wǎng)絡單元（optical network unitonu）。olt與onu之間的距離等于電信運營商中心機房到用戶的距離，與目前固定電話的接入距離相仿，一般為幾公里，splitter距onu一般為幾十

4、米到幾百米。pon的這種結構和布局突出體現(xiàn)了pon的優(yōu)勢：從中心機房至用戶的整個網(wǎng)絡為無源網(wǎng)絡；大量節(jié)約中心機房至用戶的光纜資源；因為是一點對多點，精簡中心機房設備數(shù)量與規(guī)模，減少中心機房配線數(shù)量。圖2是無源光網(wǎng)絡（pon）在住宅小區(qū)的理想布局：olt置于電信運營商中心機房，根據(jù)splitter盡量靠近用戶原則，splitter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，用戶無法自由選擇運營商，只能

5、選擇單一電信運營商提供的服務，不可避免出現(xiàn)單一運營商壟斷業(yè)務情形，不利于多運營商的競爭，用戶利益無法得到有效保障；第三，無源光分配器置于樓層配線箱將使配線節(jié)點非常分散，導致放號、維護和管理非常困難，甚至幾乎不可能；第四，無法提高網(wǎng)絡設備及其接入端口的利用率，因為在單一pon的覆蓋范圍內，用戶接入率很難做到100%。圖3是無源光網(wǎng)絡（pon）在住宅小區(qū)的現(xiàn)實布局：olt和splitter均放置在小區(qū)機房里。這種現(xiàn)實布局優(yōu)點是：中心機房至住宅小區(qū)只需要低芯數(shù)光纜，現(xiàn)有光纜資源就能滿足需要；整個住宅小區(qū)接入線路均在小區(qū)機房配線，容許用戶自由選擇不同電信運營商，對電信運營商而言網(wǎng)絡非常容易放號、維護和

6、管理；由于接入設備和配線架同在小區(qū)機房，無疑顯著提高設備端口利用率，接入設備可以根據(jù)接入用戶數(shù)增加而逐步擴容。但這種現(xiàn)實的布局也有其明顯的缺點：首先，丟棄pon的網(wǎng)絡結構是無源網(wǎng)絡的最大優(yōu)勢，中心機房至用戶網(wǎng)絡還是有源網(wǎng)絡；其次，并沒有因為pon而節(jié)約光纜資源；再者，pon設備成本高、網(wǎng)絡結構復雜。綜上所述，pon在住宅小區(qū)ftth應用中存在矛盾的兩面：按pon的理想網(wǎng)絡結構和布局固然可以發(fā)揮其原有優(yōu)勢：從中心機房至用戶的整個網(wǎng)絡為無源網(wǎng)絡，大量節(jié)約中心機房至用戶的光纜資源，精簡中心機房設備數(shù)量與規(guī)模；但同時也帶來幾乎無法接受的缺點：須要大量增加鋪設光纜線路；配線節(jié)點分散，放號、維護和管理異常

7、困難；用戶無法自由選擇運營商，不利于多運營商的競爭，用戶利益無法得到有效保障；網(wǎng)絡設備及其接入端口利用率低。而如果采用無源光網(wǎng)絡（pon）在住宅小區(qū)的現(xiàn)實布局，現(xiàn)有光纜資源就能滿足需要，小區(qū)機房統(tǒng)一配線，非常容易放號、維護和管理，用戶可以自由選擇運營商，顯著提高設備端口利用率，但同時也丟棄了pon是無源網(wǎng)絡和節(jié)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)絡結構復雜等劣勢。2) 我國住宅小區(qū)ftth接入技術選擇小區(qū)有源交換光網(wǎng)絡（active optical networkaon）的點對點（p2p）接入技術很明顯，pon的優(yōu)勢在高密度住宅小區(qū)中蕩然無存。在目前pon技術不十分成熟，

8、而且設備價格居高不下情況下，我們認為ftth接入選擇aon技術更為科學和可行，因為： 小區(qū)普遍設有機房； aon的p2p技術成熟、成本低，能輕易提供100m或1g的帶寬，與現(xiàn)有計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)無縫鏈接； 無需增加鋪設中心機房至小區(qū)的光纜； 網(wǎng)絡結構簡單、建設和運營維護成本低； 集中在小區(qū)機房配線，易于放號、維護和管理； 容許用戶自由選擇運營商，有利于多運營商的競爭，通過競爭用戶利益能得到有效保障； 設備端口利用率非常高，可以根據(jù)接入用戶數(shù)增加而逐步擴容。圖4是典型基于aon的ftth網(wǎng)絡結構，從電信運營商中心機房至小區(qū)機房沿用目前已有的低芯數(shù)光纜，在小區(qū)機房放置交換系統(tǒng)，從小區(qū)機房至用戶端采用點

9、對點（p2p）組網(wǎng)方式，接入設備和配線架統(tǒng)一放置小區(qū)機房，整個網(wǎng)絡采用技術成熟、成本低廉的以太網(wǎng)協(xié)議。aon的點對點ftth網(wǎng)絡是目前在日本和美國普遍采用的ftth接入技術，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。其突出優(yōu)勢有： 高帶寬：輕易實現(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)實現(xiàn)三網(wǎng)合一； 支持未來可預見的新業(yè)務：可視電話、vod、數(shù)字影院、遠程辦公、在線展覽、電視教育、遠程醫(yī)療、數(shù)據(jù)存儲及備份等等； 網(wǎng)絡結構簡單、技術成熟、接入成本低； 只有小區(qū)機房是有源節(jié)點，集中機房配線，降低維護成本，提高設

10、備端口利用率； 容許用戶自由選擇運營商，有利于電信運營商的相互競爭；有效節(jié)約中心機房至小區(qū)的光纜資源，無需增加鋪設中心機房至小區(qū)的光纜；。我們認為ftth接入選擇aon技術更為科學和可行，還因為pon在標準和技術上發(fā)展存在不確定性： 標準剛剛出現(xiàn)，多種版本(epon&gpon)，標準的競爭對未來推廣存在不確定性。 相關器件須要3-5年的標準化和成熟過程， 在未來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的光電器件造價高昂：高功率、高速突發(fā)性收發(fā)；目前光電器件遠無法滿足生產(chǎn)低成本pon系統(tǒng)要求。 目前國外epon的設備平均售價一線為10001500美元。3 重視ftth技

11、術風險，切忌盲目要求支持全業(yè)務接入很多用戶動軋要求ftth支持全業(yè)務，要求同時支持寬帶上網(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，希望實現(xiàn)ftth接入技術一步到位。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接入固然理想，但這實際上存在巨大技術風險。目前全球500萬線的ftth用戶中，97%以上的ftth接入網(wǎng)絡只提供internet寬帶接入業(yè)務，因為ftth提供傳統(tǒng)固定電話成本遠遠高于現(xiàn)有固定電話技術成本，而且利用光纖傳輸傳統(tǒng)固定電話還存在電話供電問題。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，技術成熟尚

12、需時日，epon和gpon這兩種標準相互競爭對未來推廣也存在不確定性，而其一點對多點的無源網(wǎng)絡結構并不適合中國高密度住宅小區(qū)應用，再者，epon和gpon相關器件至少須要5年的標準化和成熟過程，在未來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，目前光電器件遠無法滿足生產(chǎn)低成本pon系統(tǒng)要求。由此可見，在現(xiàn)階段盲目追求利用epon或gpon的ftth全業(yè)務接入將不可避免帶來巨大的技術風險。在接入網(wǎng)上，光纖替代各種銅質纜線是必然趨勢，但一夜之間光纖就徹底替代銅質纜線，所有業(yè)務都通過光纖接入是不現(xiàn)實的，也是無法想象的。任何技術的進步和應用都是循序漸進的，ftth也不例外。因此在ftth發(fā)展

13、和推廣初期，光纖與銅質纜線共存是必然的，光纖與銅質纜線的共存能使用戶和電信運營商有效避免ftth的技術風險。首先，可以在初期采用aon接入技術低成本實現(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實現(xiàn)catv接入，免鋪同軸線；其次，目前我國電信業(yè)務提供存在行業(yè)壁壘，電信運營商不允許經(jīng)營catv業(yè)務，反之catv運營商不許經(jīng)營傳統(tǒng)電信業(yè)務（如電話），而且這一現(xiàn)狀在未來相當一段時間內無法改變，因此單一運營商無法在ftth接入網(wǎng)絡提供三網(wǎng)合一業(yè)務；再次，由于光纜壽命可以達40年，而銅質纜線一般為10年，因此當銅質纜線因壽命出現(xiàn)通信質量下降時

14、，不需再鋪設任何纜線，只需升級光纖設備，就可以提供原銅質纜線提供的業(yè)務，實際上，任何時候只要技術成熟且成本能夠被接受，就可以隨時升級光纖設備，及時享受ftth新技術帶來的便捷和高帶寬。綜上所述，目前選擇光纖與銅質纜線共存，采用aon的fiber p2p的ftth實現(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技術風險同時，盡早享受ftth新接入技術帶來的便捷和高帶寬，而在技術成熟且成本能夠被接受，同時行業(yè)壁壘消除的時候，可以隨時升級光纖設備，實現(xiàn)ftth全業(yè)務接入。4 用發(fā)展眼光看ftth網(wǎng)絡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，

15、潛意識認為ftth網(wǎng)絡建設一定是高投入，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)絡必然是高投入的潛意識主要表現(xiàn)在：錯誤認為光纜價格高，光纜鋪設施工難度大且成本高，日后光纖網(wǎng)絡管理維護成本高，光纖網(wǎng)絡初期投資高。就在3年前，光纜價格確實比銅纜價格貴，但今天，隨著光纖生產(chǎn)技術的成熟和普及，光纜的市場價格（每芯每米只需幾毛錢）已低于普通銅質纜線的價格，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，其價格仍然會隨時間推移繼續(xù)下降，而銅質線纜則相反，隨著銅材料的消耗其價格將隨時間推移而上漲，光纜價格高于銅質纜線價格的時代已一去不復返。無可置疑，光纜鋪設施工難度較銅質纜線大且成

16、本也較銅質纜線高，但這主要是施工的成本，我們知道，線纜埋設和架設是勞動密集型工作，在我國勞動力價格非常便宜的情形下無疑不是突出問題，再說，由于光纜壽命可以達40年，而銅質纜線一般為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疑遠低于多次銅質纜線鋪設的成本。通信網(wǎng)絡日后維護成本取決于網(wǎng)絡的可靠性和可管理性，由于光纖通信具有不受電磁場干擾、通信內容絕對保密、幾乎沒有極限的帶寬，尤其是光纖連接頭的可靠性遠比銅線連接頭（如rj45連接頭）高，這些優(yōu)勢確保了ftth光纖網(wǎng)絡比一般銅質纜線組成的網(wǎng)絡可靠性要高的多，同時光纖傳輸距離遠，在同樣的物理需求和網(wǎng)絡功能需求下，在結構上寬帶接入的ftth光纖網(wǎng)絡一定比銅線網(wǎng)絡簡單，網(wǎng)絡簡單無疑也就更好管理和維護，顯而易見，在日后維護管理支出方面，光纖網(wǎng)絡應普遍低于銅線網(wǎng)絡。就目前設備價格而言，與傳統(tǒng)寬帶接入技術相比，建設ftth接入網(wǎng)絡初期投入確實稍高一些，但在分析投資效益時，如果把光纜40年折舊，ftth光纖網(wǎng)絡更低的日后維護管理成本，和ftth光纖網(wǎng)絡比銅