[圖]日本FTTH的發展現狀及對我國的借鑒作用

　　摘要：本文介紹了日本寬帶接入的市場格局、FTTH所采用的各種技術、業務以及資費等，并探討了日本FTTH成功的原因，最后給出了值得我國借鑒的一些經驗。

　　關鍵字：FTTH、PON、DSL

正文
　　近年來伴隨著因特網的蓬勃發展和各種寬帶應用的普及，用戶對于接入帶寬的需求迅速增加，這極大地刺激了寬帶接入網絡的部署，在這方面日本和韓國走在了世界的前列。DSL技術在日韓的寬帶接入市場中占有主導地位，但是由于用戶對更高帶寬的渴望和運營商之間的競爭，FTTH作為寬帶接入的一種優勢技術已經被廣泛投入商用。日本的FTTH商用非常成功，它已成為這一領域的全球領導者。那么探討一下日本的FTTH發展模式將是一件非常有意義的事，因為那里正在發生的一切可能會在不久的將來在我國上演。

日本寬帶接入的市場格局

　　在日本當前的寬帶接入技術中，DSL占著統治地位。根據日本總務省2004年9月30日公布的數據[1]，截至2004年8月底日本的寬帶接入用戶總數達到1691.9萬，其中DSL的用戶數為1254.9萬，占寬帶接入用戶總數的74.2％；Cable Modem接入為276.8萬戶，占寬帶接入用戶總數的16.4％；FTTH的用戶數為160.1萬，占寬帶接入用戶數的9.5％。圖1給出了各寬帶接入技術擁有用戶數。

圖1 日本各種寬帶接入技術的用戶數

　　從用戶數量增長的角度看[1]，2004年8月份新增的寬帶用戶數量為34.6萬戶，其中DSL新增22.3萬戶，月增長率為1.8％；Cable Modem新增2.7萬戶，月增長率為0.98％；FTTH新增9.6萬戶，月增長率為6.4％。圖2是各寬帶接入技術用戶數量月增長率的柱狀圖。從各技術的用戶數量和月增長率可以看出DSL接入方式仍然是寬帶接入的主要技術，其他兩種技術還處于從屬地位。但是在這三種技術中，FTTH技術的發展勢頭遠勝于其他兩種技術。實際上，從2004年開始，日本FTTH每月新增用戶數量穩定在8萬以上。日本FTTH的巨大成功已經引起了世界范圍內的關注。

　　在日本，Cable Modem的用戶數量增長緩慢，FTTH的真正的競爭對手只有一個，那就是DSL技術。DSL服務主要由SoftBank, NTT East和NTT West等運營商提供，經過多年的技術發展及競爭，DSL業務已經獲得了巨大的成功?，F在，40Mbps下行/1Mbps上行的配置已經非常常見，并且DSL服務幾乎無處不在，甚至，運營商有時候會在地鐵站免費分發DSL Modem。

圖2 日本各種寬帶接入技術用戶數的月增長率

　　但是用戶總是渴求更高的帶寬，而且DSL對于用戶來講是不公平的，因為只有離CO近的用戶才能得到全速率的40Mbps帶寬。對于那些離CO較遠而又想得到高速接入的用戶，FTTH正好可以滿足他們的需要。由于采用光纖作為傳輸媒質，使得用戶可用帶寬的大小與他離開CO的距離無關。

日本FTTH的部署模式

　　日本公司對于FTTH的研究由來已久，1996年NTT建設了第一個BPON實驗網絡，1998年NTT和BellSouth聯合制定了第一個BPON標準，并且開始了BPON商用網絡的運營[2]。目前提供FTTH服務的運營商主要有NTT East, NTT West和SoftBank等。根據NTT East和NTT West的財年報告，截至2004年9月30日，NTT East的FTTH用戶為63.2萬[5]，NTT West的用戶數為58.3萬[6]。SoftBank從2004年10月5日開始提供FTTH服務。它的FTTH網絡基于GE-PON技術，可為32個用戶提供共享的高達1Gbps的帶寬。

點對點FTTH

　　目前日本的FTTH主要有兩種應用方式[2]，一種是點對點方式，采用以太網技術，主要用于多住戶單元接入（Multi Dwelling Unit Access）。這種接入方式又被分為兩種，一種是單纖系統，另一種是雙纖系統。這兩種系統的比較見表1。

　　IEEE802.3u只支持2公里長的多模光纖傳輸。各運營商出于延長光纖傳輸距離和增加OAM功能的考慮制定了各自的私有標準，這導致了雙纖系統喪失了良好的互操作性。TS-1000標準于2003年由日本電信技術委員會（Telecommunication Technologies Committee Japan）制定，它不但支持15公里長單模光纖的雙向傳輸，而且定義了一個12字節的短幀用于OAM功能，IEEE802.3ah即基于該標準。

無源光網絡
　　由于希望進一步壓縮成本，無源光網絡系統被引入到FTTH的部署中來。目前，點對點方式的FTTH已經很少，無源光網絡的鋪設正在迅猛增加。目前，日本共有4種PON網絡[2]：Synchronous Transfer Mode(STM)-PON, proprietary PON，Broadband PON，EPON。

1） STM-PON
　　STM-PON最初被設計用來提供電話業務，它的傳輸速率可達50Mbps，每個上下行負載的速率可達20Mbps。當用來支持數據業務時，它將多個10Mbps的時隙在多個ONT之間進行動態帶寬分配（Dynamic Broadband Allocation）。STM-PON系統是日本第一個用來提供高速因特網接入的FTTH商用系統，現在它已經被BPON系統取代。
2） proprietary PON
　　與STM-PON系統相比，proprietary PON具有更低的成本。它采用了APON 155Mbps的收發器，并且在上行方向采用了私有的TDMA協議以傳輸以太網幀，該系統通常支持100Mbps的因特網接入業務。
3） B-PON
　　從2002年開始，符合ITU-T G.983系列的BPON網絡在日本被廣泛鋪設。這些網絡大都采用上行155Mbps/下行622Mbps的速率配置，1:32的分路比，并在上行方向采用了動態帶寬分配算法以提高帶寬的利用率。因為日本的運營商正致力于標準化一張基于IP的網絡，即使傳統電話網絡也正在向VoIP網絡轉變，所以雖然B-PON網絡內部采用了ATM技術作為傳輸的手段，但是在OLT和ONU端都不提供ATM接口，而只提供以太網接口[3]。
　　B-PON技術早已成熟，這包括兩方面的含義，一是說B-PON已經有可用的產品；二是說BPON已經標準化，不同廠商的產品之間可以互操作，并且B-PON產品可以大量生產，這有助于產品成本的下降。目前，美國的運營商就傾向于采用B-PON設備來實現FTTH。B-PON的一個缺點是線路速率不高，最高配置為下行622Mbps/上行155Mbps。但是2004年BPON技術的領導者BroadLight公司宣布了它的第一個B-PON技術的擴展方案EBPON，支持1.25Gbps的下行速率，1: 64的分路比，并且可向G-PON平滑過渡，成本也不高[4]。
4） E-PON
　　E-PON即是基于IEEE802.3ah的PON技術，由于有些廠商曾開發過基于以太網的百兆無源光網絡，為了與其區別，E-PON有時也被稱為GE-PON。由于日本的FTTH業務主要提供的是基于以太網的高速因特網接入業務，所以基于以太網的E-PON技術被一些運營商視為下一代的接入網絡[1]。比如，2004年10月日本最大的寬帶運營商之一SoftBank宣布從UTStarcom采購價值6000萬美元的GE-PON設備以用于其寬帶接入網的鋪設。但是IEEE802.3ah只規定了MAC層和PHY層的標準，當開發E-PON設備時，MAC層之上的標準依賴于廠商，這帶來了靈活性，但是也造成了EPON設備互操作性差的缺點[1]。

　　日本的FTTB業務通常根據ONU到用戶家庭這一段采用的技術的不同而分為若干類，以NTT East的B FLET’S Mansion Type業務為例[8]，它包括四種不同的業務類型。由于采用技術不同，ONU到用戶家庭之間的傳輸速率也不同，詳見表2。

　　PNA即Home PNA（Home Phoneline Networking Alliance）的簡稱，即以家庭內的電話線為傳輸媒質，將電腦、電話和信息家電組建成一個家庭局域網的技術。該技術可實現1Mbps至10Mbps的高速數據傳輸,但是這種技術的通信距離很有限，被稱為解決最后100米網絡互連的技術。

業務和資費

　　在美國，CATV接入占寬帶接入市場的58％，盡管地區性運營商在努力擴展ADSL業務，但是與CATV相比，ADSL的市場份額不但沒有增加，反而正在縮小。CATV接入使得一張網絡可以支持多種業務。美國AFC公司斷言：“除非與CATV接入一樣用一張網絡提供多種業務，否則很難在市場中占優?！边@就使得美國的FTTH運營商從一開始就致力于語音、數據和視頻業務的三合一。并且，美國的運營商往往不但提供接入服務，而且提供內容服務[9]。

　　與美國不同，日本的FTTH通常只提供數據業務，廣播視頻業務是被禁止提供的。日本的FTTH商業模式也不同，通常運營商只提供高速的接入服務，而向第三方的內容提供商開放接口，并向他們收費，這樣運營商就可以集中精力來做自己專長的事情。這樣的商業模式被稱為“批發”商業模式，運營商只管提供帶寬，收入來自于高速接入，而非內容[3]。
日本的運營商為各種不同的用戶量身定制了各種不同的業務類型。NTT East的光纖接入業務叫B FLET’S，見于表3。為了與光纖接入的主要競爭對手ADSL做對比，表4列出了NTT East的ADSL業務FLET’S ADSL。

　　說明：1）月租費是從日元換算而來。2）ADSL業務分為兩種，一種是與電話業務共用銅線的ADSL業務，如表中所列；另一種是專用的ADSL業務，這種業務的資費要貴一點。3）電話加裝ADSL的初裝費為9.96美元。

　　從資費情況看，ADSL的初裝費便宜得多，但是就家庭用戶而言，ADSL的月租費并不占太大優勢。雖然FTTH的帶寬是共享的，但是根據經驗即使是32個用戶共享100Mbps的帶寬，每用戶的速率也經?？梢赃_到峰值速率的70-80%。日本的工程師正在充分利用IP的統計特性，以使用戶有一種擁有全速網絡的感覺[3]。

　　從應用來看，VoD非常流行，還有文件傳送、大型電子郵件、peer to peer網絡、博彩等。

日本FTTH快速發展的原因
　　日本FTTH的根本驅動力來自于用戶，在日本寬帶被視為一種社會地位的象征，人們總在追求更高的速率。其他的因素還有ADSL的缺點、運營商之間的競爭、政府的支持以及人口居住密度等。ADSL所能達到的速率與線路質量的關系很大，而且隨著線路長度的增加迅速下降，這會導致一些由ADSL轉為FTTH的用戶。運營商由于想在競爭中勝出也競相采用新的技術。日本的人口居住比較集中，這比較有利于無源光網絡的鋪設[3]。

日本經驗對我國的借鑒作用
　　首先是基于業務組建網絡。日本的運營商很清楚他們想要的是一張基于IP的網絡。其次是要有一個合理的商業模式，比如日本的運營商專注于高速接入，而向內容提供商開放接口的方法就很值得借鑒。最后，運營商之間的競爭也必不可少。

　　就FTTH的主要技術無源光網絡而言，我國的很多廠商已經具備了設備生成能力。國內的很多運營商也已經開通了試驗網。第一個商用網絡也在武漢由湖北網通和武漢電信聯手于2004年11月開始鋪設[10]。但是依然有很多不利因素影響著FTTH的進程，比如國內的ADSL業務仍然有很大的發展空間，相對于日本普遍存在的40Mbps下行速率，國內的ADSL還大多數集中在一兩兆甚至幾百K的速率等級上。

　　中國的FTTH應該首先從商業公司、網吧、高級住宅等開始。新興運營商由于沒有龐大的銅線接入網，首先大規模采用FTTH的幾率更大一點。美國FTTH的發展在很大程度上就得益于新興運營商的推動。

結論
　　FTTH在日本已經取得了巨大的成功，很多成功經驗非常值得借鑒。我國FTTH的發展依然任重而道遠，但是目前它還是有自己的發展空間。

作者：張明倫李玲任曉敏　摘自：光纖新聞網

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