基于FTTH的三網(wǎng)合一實(shí)現(xiàn)方案

詳細(xì)介紹了“三網(wǎng)合一”的概念和這種網(wǎng)絡(luò)體系具有的特征，從政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)的角度論述了“三網(wǎng)合一”是大勢(shì)所趨。從價(jià)格、技術(shù)以及帶寬的角度論述了FTTH是實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)合一”的最終解決方案，并指出EPON/GPON是實(shí)現(xiàn)FTTH的最佳技術(shù)。從而得出“三網(wǎng)合一”的趨勢(shì)必然會(huì)促進(jìn)FTTH的發(fā)展，反過(guò)來(lái)FTTH的發(fā)展必然會(huì)促進(jìn)“三網(wǎng)合一”的盡早實(shí)現(xiàn)。

0、引言

　　接入網(wǎng)是連接城域網(wǎng)/骨干網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的橋梁，科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的全球化導(dǎo)致社會(huì)信息化進(jìn)程的加快，傳統(tǒng)的接入技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的需要，接入網(wǎng)已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)寬帶化的“瓶頸”。隨著光纖以及光器件價(jià)格的不斷降低，在成本上已經(jīng)充分具備實(shí)現(xiàn)寬帶光纖接入的可能性。在寬帶業(yè)務(wù)普及率比較高的國(guó)家（如日本、韓國(guó)、美國(guó)等），已經(jīng)逐步開(kāi)始大規(guī)模發(fā)展光纖到戶（FTTH）。人們逐漸認(rèn)識(shí)到FTTH是接入網(wǎng)寬帶化一勞永逸的解決方案，實(shí)現(xiàn)真正意義上的三網(wǎng)合一。

1、三網(wǎng)合一的概念

　　所謂三網(wǎng)合一即原先獨(dú)立設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)的傳統(tǒng)電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)將趨于相互滲透和相互融合。相應(yīng)地，三類不同的業(yè)務(wù)、市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)也將相互滲透和相互融合，以三大業(yè)務(wù)

來(lái)分割三大市場(chǎng)和行業(yè)的界限逐步變得模糊，逐漸形成一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并以全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施來(lái)支持包括數(shù)據(jù)、話音和視頻圖像在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)的通信。因此，這種網(wǎng)絡(luò)體系具有以下幾個(gè)特征：

　　1）網(wǎng)絡(luò)在物理層上是互通的，也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)之間要互相透明。

　　2）用戶只需一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)連接，就可以享用其他網(wǎng)絡(luò)的資源或者與其他網(wǎng)絡(luò)上的用戶通信。

　　3）在應(yīng)用層上，網(wǎng)絡(luò)之間業(yè)務(wù)是相互滲透和交叉的，但又可以相互獨(dú)立，互不妨礙，并且在各自的網(wǎng)絡(luò)上可以像以往那樣獨(dú)立發(fā)展自己的新業(yè)務(wù)。

　　4）網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議兼容或者可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

2、FTTH是實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一的最終解決方案

　　事實(shí)上，接入部分兩邊目前都已跨入吉比特級(jí)以上的速率，只有突破接入部分的帶寬“瓶頸”，才能使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)有效發(fā)揮寬帶的作用，真正推動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展，給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　目前的ADSL技術(shù)是建立在銅線基礎(chǔ)上的寬帶接入技術(shù)，隨著國(guó)際銅纜價(jià)格的持續(xù)攀升，以銅纜為基礎(chǔ)的xDSL的線路成本會(huì)越來(lái)越高；作為有源設(shè)備，電磁干擾難以避免，維護(hù)成本也會(huì)越來(lái)越高；隨著全網(wǎng)的光纖化進(jìn)程繼續(xù)向用戶側(cè)延伸，端到端寬帶連接的限制將越來(lái)越集中在接入段，目前ADSL上行1Mbit/s和下行8Mbit/s的連接速率已無(wú)法滿足高端用戶的長(zhǎng)遠(yuǎn)需求。盡管ADSL2和ADSL2+技術(shù)有望緩解這一壓力，但其速率和傳輸距離的繼續(xù)大幅度提高是受限的，不能指望有本質(zhì)性突破。另外，VDSL雖然可以解決ADSL的部分問(wèn)題，提供高達(dá)50MHz的帶寬，但是其傳輸距離受到極大的限制。

　　實(shí)時(shí)的廣播電視占據(jù)帶寬約500MHz，要用Internet去傳送或采用點(diǎn)播方式是不現(xiàn)實(shí)的。現(xiàn)有的廣播電視網(wǎng)經(jīng)過(guò)HFC雙向改造后，上行帶寬為40MHz，在傳送廣播電視的基礎(chǔ)上兼顧IP業(yè)務(wù)，可滿足部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求。但是在許多用戶分享帶寬的情況下，每戶得到的上行帶寬與ADSL差不多，難以滿足今后大量上行業(yè)務(wù)的發(fā)展。

　　光纖是迄今為止最好的傳輸媒介，光纖接入技術(shù)與其他接入技術(shù)（如銅雙絞線、同軸電纜、五類線、無(wú)線等）相比，最大優(yōu)勢(shì)在于可用帶寬大，它能提供的有用帶寬高達(dá)75000Gb/s，光纖接入網(wǎng)還有傳輸質(zhì)量好、傳輸距離長(zhǎng)、抗干擾能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)可靠性高、節(jié)約管道資源等特點(diǎn)，是FTTH的發(fā)展動(dòng)力所在。

　　從2004年開(kāi)始，IPTV業(yè)務(wù)引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。它不僅有望能夠在很大程度上解決寬帶的內(nèi)容問(wèn)題，更使得潛在的寬帶用戶群擴(kuò)展到了TV用戶群。以IPTV為代表的網(wǎng)絡(luò)視頻業(yè)務(wù)對(duì)于帶寬的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的WEB瀏覽、E-mail等業(yè)務(wù)，因此FTTH成為大規(guī)模承載IPTV業(yè)務(wù)的理想方式。此外我們還應(yīng)注意HDTV，目前其傳輸速率尚需19.2Mbps，用H.264技術(shù)可壓縮到5Mbps～6Mbps。通常認(rèn)為對(duì)QoS有所保證的ADSL的最高傳輸速率是2Mbps，仍難以傳輸HDTV，可以認(rèn)為HDTV是FTTH的主要推動(dòng)力。

　　價(jià)格不再是FTTH發(fā)展的主要障礙。光纖從2000年的1.2元/米，已下滑到今天的0.1元/米；155M收發(fā)模塊，2000年的價(jià)格為4000元，如今卻不到100元；ASIC芯片也比初期下降了30%～40%；GPON的成本（包括局端和用戶端）也從04年的2500元/線下滑至現(xiàn)在的1500元/線了。

圖1　某小區(qū)低成本FTTH三網(wǎng)合一組網(wǎng)方案

截止到2005年一季度，烽火通信和武漢電信合作，建設(shè)了武漢紫菘花園408戶FTTH商用試點(diǎn)工程；與湖北網(wǎng)通合作，承建了南湖都市桃源的713戶FTTH商用試點(diǎn)工程；與四川綿陽(yáng)電信合作，承建了FTTO網(wǎng)吧接入等工程。這些工程的開(kāi)通，標(biāo)志著我國(guó)FTTH應(yīng)用又上了一個(gè)新的臺(tái)階，為FTTH日后的規(guī)模應(yīng)用和推廣提供了寶貴的借鑒作用。

3、EPON/GPON：實(shí)現(xiàn)FTTH的最佳技術(shù)

　　FTTH涉及的技術(shù)很多，包括光器件、光傳輸系統(tǒng)、光纖光纜、安裝、維護(hù)監(jiān)控等方面，其中傳輸技術(shù)和設(shè)備是關(guān)鍵，而EPON/GPON技術(shù)便是公認(rèn)的實(shí)現(xiàn)FTTH的最佳技術(shù)之一。

　　無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的光纖接入技術(shù)，如圖2所示，它由局側(cè)的OLT（光線路終端）、用戶側(cè)的ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）以及ODN（光分配網(wǎng)絡(luò)）組成。所謂“無(wú)源”，是指ODN中不含有任何有源電子器件及電子電源，全部由光分路器（Splitter）等無(wú)源器件組成，因此其管理維護(hù)的成本較低。PON技術(shù)的概念是20世紀(jì)90年代初提出的，可分為用于窄帶TDM業(yè)務(wù)接入的窄帶PON技術(shù)和用于寬帶接入的基于ATM傳送的BPON（APON）、基于Ethernet分組傳送的EPON技術(shù)以及兼顧ATM/Ethernet/TDM綜合化的GPON技術(shù)。

　　GPON支持多種速率等級(jí)，可支持上下行不對(duì)稱速率，上行不一定要支持1Gbit以上速

率，因此與EPON只能支持對(duì)稱1Gbit單一速率相比， GPON的光器件選擇余地更大，從而可降低成本。EPON只支持Class A和B的ODN等級(jí)，而GPON可支持Class A、B和C，因此GPON可支持高達(dá)128的分路比和長(zhǎng)達(dá)20km的傳輸距離。

　　單從協(xié)議上比較，因?yàn)镋PON標(biāo)準(zhǔn)是以802.3體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的，因此與GFON標(biāo)準(zhǔn)相比其協(xié)議分層更簡(jiǎn)單、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更容易，更由于目前以太網(wǎng)芯片的成熟性，其系統(tǒng)成本更低。

　　目前業(yè)內(nèi)關(guān)于EPON和GPON孰優(yōu)孰劣還存在很大爭(zhēng)議，但接入網(wǎng)存在技術(shù)多樣化的鮮明特點(diǎn)，因此如果EPON/GPON能達(dá)到技術(shù)成熟、成本低廉的目標(biāo)，將來(lái)都應(yīng)該會(huì)得到應(yīng)用，但未來(lái)1～2年，EPON將會(huì)走在GPON的前面，北美和日本的很多運(yùn)營(yíng)商都開(kāi)始采用EPON技術(shù)裝備其 FTTP/FTTH網(wǎng)絡(luò)。

圖2　PON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與分布

4、結(jié)論

　　FTTH規(guī)模應(yīng)用和推廣還需盡快完善行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備制造商應(yīng)聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化組織、運(yùn)營(yíng)商、器件廠商及設(shè)計(jì)部門，從系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、FTTH器件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、FTTH光纜技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、FTTH工程配套設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、FTTH工程施工標(biāo)準(zhǔn)和FTTH測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)等六個(gè)方面，全面制定FTTH行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以指導(dǎo)FTTH應(yīng)用。盡管前行的路還充滿了挑戰(zhàn)，但是三網(wǎng)合一的趨勢(shì)必然會(huì)促進(jìn)FTTH的發(fā)展，反過(guò)來(lái)FTTH的發(fā)展必然會(huì)促進(jìn)三網(wǎng)合一的盡早實(shí)現(xiàn)。