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解析光纤到户接入技术FTTH应用策略

摘要:本文简要介绍了FTTH技术的类型及选择,将其技术特点与市场需求综合考虑,比较两种FTTH技术在我国住宅小区应用的优劣,阐明在我国发展FTTH接入技术选择的策略。

关键词:FTTH,PON,AON,OLT,住宅小区接入技术

现有的FTTH技术主要包括无源光网络(PON)接入技术和小区有

源交换光网络(AON)接入技术,它们各有优势,适合于不同的应用环境。

1、我国FTTH目标市场特点

目前,我国FTTH主要目标市场无疑是大中小城市住宅小区的住户,城市住宅小区一般为花园式住宅小区,其突出特点是:住户密度高,单一花园住宅小区一般有500—3000住户,有些甚至是上万个住户;

住宅小区(包括商业大厦)一般配备通信机房,用于安装整个小区通信接入设备和线路交接,这种配置是电信运营商相互竞争和多种电信业务综合接入的需要,机房到用户距离普遍小于1km;主要电信运营商和有线电视运营商普遍都已铺设小芯数(一般为4到12芯)光缆到住宅小区或商业大厦的机房;小区内住户通信和CATV接入线缆资源归属

各运营商所有。我国FTTH目标市场另一特点是电信业务提供存在行业壁垒:电信运营商不容许经营CATV业务,而且这一现状在未来相当一段时间无法改变。

2、我国FTTH接入技术选择

1)无源光网络(PON)在我国FTTH应用面临的问题

理想无源光网络(PON)网络结构与分布,其主要特点是:光线路终端(OLT)置于电信运营商中心机房,无源光分器放置尽量靠近用户端的光网络单元(ONU)。OLT与ONU之间的距离等于电信运营商中心机房到用户的距离,与目前固定电话的接入距离相仿,一般为几公里,光分器距ONU一般为几十米到几百米。PON的这种结构和布局突出体现了PON的优势:从中心机房至用户的整个网络为无源网络;大量节约中心机房至用户的光缆资源;因为是一点对多点,精简中心机房设备数量与规模,减少中心机房配线数量。

无源光网络(PON)在住宅小区的理想布局:OLT置于电信运营商中心机房,根据光分器尽量靠近用户原则,光分器放置于楼层配线箱。很显然,这一理想布局能突显PON的固有优势,但将不可避免带来以下问题:第一,从中心机房至小区需要高芯数光缆,如3000户小区,按1:16分支比计算,需要近200芯的光缆,而目前一般只有4-12芯,增加铺设光缆非常困难;第二,无源光分器置于楼层配线箱将使配线节点非常分散,导致放号、维护和管理非常困难,甚至几乎不可能;第三,无法提高网络设备及其接入端口的利用率,因为在单一PON的覆盖范围内,用户接入率很难做到100%。

2)我国住宅小区FTTH接入技术选择——小区有源交换光网络(AON)的点对点(P2P)接入技术

很明显,PON的优势在高密度住宅小区中荡然无存。在目前PON

技术不十分成熟,我们认为FTTH接入选择AON技术更为科学和可行,因为:

小区普遍设有机房;

AON的P2P技术成熟、成本低,能轻易提供100M或1G的带宽,与现有计算机网络实现无缝链接;

无需增加铺设中心机房至小区的光缆;

集中在小区机房配线,易于放号、维护和管理;

设备端口利用率非常高,可以根据接入用户数增加而逐步扩容。

典型基于AON的FTTH网络结构,从电信运营商中心机房至小区机房沿用目前已有的低芯数光缆,在小区机房放置交换系统,从小区机

房至用户端采用点对点(P2P)组网方式,接入设备和配线架统一放置

小区机房,整个网络采用技术成熟、成本低廉的以太网协议,在目前全球500万线的FTTH用户中,95%以上采用有源交换的P2P技术。其突出优势有:

高带宽:轻易实现稳定双向100M宽带接入;

可以支持Internet宽带接入、CATV接入和电话接入,在接入网实现三网合一;

支持未来可预见的新业务:可视电话、VOD、数字影院、远程办公、在线展览、电视教育、远程医疗、数据存储及备份等等;

只有小区机房是有源节点,集中机房配线,降低维护成本,提高设备端口利用率;

有效节约中心机房至小区的光缆资源,无需增加铺设中心机房至小区的光缆。

我们认为FTTH接入选择AON技术更为科学和可行,还因为PON在标准和技术上发展存在不确定性:

标准刚刚出现,多种版本(EPON&GPON),标准的竞争对未来推广存在不确定性。

相关器件须要3-5年的标准化和成熟过程,在未来3-5年内难与目前以太网P2P器件在成本上和普及上相竞争。

PON的光电器件造价高昂:高功率、高速突发性收发;目前光电器件远无法满足生产低成本PON系统要求。

3、重视FTTH技术风险,切忌盲目要求支持全业务接入

很多用户动轧要求FTTH支持全业务,要求同时支持宽带上网、有线电视(CATV)接入和传统固定电话接入,即所为三网合一接入,希望实现FTTH接入技术一步到位。我们认为,能支持宽带上网、有限电视(CATV)接入和普通固定电话接入固然理想,但这实际上存在巨大技术风险。

目前全球500万线的FTTH用户中,97%以上的FTTH接入网络只提供Internet宽带接入业务,但EPON和GPON技术成熟尚需时日,EPON 和GPON这两种标准相互竞争对未来推广也存在不确定性,由此可见,在现阶段盲目追求利用EPON或GPON的FTTH全业务接入将不可避免带来巨大的技术风险。

在接入网上,光纤替代各种铜质缆线是必然趋势,但任何技术的进步和应用都是循序渐进的,FTTH也不例外。因此在FTTH发展和推广初期,光纤与铜质缆线共存是必然的,光纤与铜质缆线的共存能使用户和电信运营商有效避免FTTH的技术风险。首先,可以在初期采用AON接入技术低成本实现FTTH的宽带接入,而CATV和传统固定电话仍然采用同轴线和双绞线接入,对别墅区也可以低成本通过光纤同时实现CATV接入,免铺同轴线;其次,由于光缆寿命可以达40年,而铜质缆线一般为10年,因此当铜质缆线因寿命出现通信质量下降时,不需再铺设任何缆线,只需升级光纤设备,就可以提供原铜质缆线提供的业务,实际上,任何时候只要技术成熟且成本能够被接受,就可以随时升级光纤设备,及时享受FTTH新技术带来的便捷和高带宽。

综上所述,目前选择光纤与铜质缆线共存,采用AON的FiberP2P 的FTTH实现Internet宽带接入,CATV和传统固定电话仍然采用同轴线和双绞线接入,能有效避免FTTH技术风险同时,尽早享受FTTH新接入技术带来的便捷和高带宽,而在技术成熟且成本能够被接受,同时行业壁垒消除的时候,可以随时升级光纤设备,实现FTTH全业务接入。

4、用发展眼光看FTTH网络建设的高投入

人们一提到光纤通信,往往联想到其高成本,潜意识认为FTTH网络建设一定是高投入,而缺乏理性和发展的眼光分析FTTH投资效益。这种光纤网络必然是高投入的潜意识主要表现在:错误认为光缆价格高,3年前,光缆价格确实比铜缆价格贵,但今天,随着光纤生产技术的