河南省郵電規劃設計院 蘇劍釗
隨著互聯網的持續快速發展,網上新業務層出不窮,特別是近年來開始風靡的網絡游戲,MSN和QQ等實時網絡通信工具,使得人們對網絡接入帶寬的需求持續增加。接入帶寬需求永無止境、不斷上升的趨勢。
光纖通信的誕生與發展是電信史上的一次重要革命。近幾年來,隨著技術進步、電信管制體制改革以及電信市場逐步開放,特別是IP爆炸式發展所帶來的對帶寬的巨大需求,光纖通信的發展又一次呈現出蓬勃發展的新局面。光纖駐地網要逐步實現全光化已成為各運營商的共識。
加速光纖接入進程
自光纖通信誕生以來,作為傳輸媒質的光纖已經經歷了幾次重大變革。隨著光纖網容量需求的迅速增長,傳輸速率已經增長到40Gbps,波分復用技術也開始應用,無再生傳輸距離也隨著光纖放大器的引入而迅速延長。面對這種超高速,超大容量、超長傳輸距離的新形勢,適合各種用途的光纖也隨之應聲而起。
光器件價格下降促進了光纖接入的發展,目前光通訊各項器件技術已發展相當成熟,價格也變的相當便宜,有數據顯示,與2000年相比,如今市場上的光纖、光器件價格都出現了大幅度降低。
另外,由于國外管制政策要求接入網必須對其他運營商開放,所以新的運營商并沒有太大興趣投資新的光纖接入技術?,F在有些國外政策已經發生改變,為了提高運營商投資接入網的興趣和促進競爭,允許新建接入網在一定期限內(例如十年)自己獨享網絡,這在一定程度上會加快光纖接入網的建設,促進光纖接入EPON、GPON的應用與發展。
業務方面對FTTH的發展有著更強勁的需求。隨著物質生活與精神生活的提高,人們對業務的要求也越來越豐富和多樣化。另外,按照國家的遠期規劃,將來所有電視節目的傳輸和處理都將數字化甚至高清晰化,這樣會對CATV的網絡的建設帶來很大影響,一定程度上也將影響目前接入線段為光纖、配線段為同軸電纜的CATV網絡,為了提高節目傳送質量,可能更多地采用光纖。
在可預見的2-3年內,特別在價格和網絡開通維護的方便性來看,對于競爭區域的新運營商來說,由于缺乏銅纜資源,光纖接入越來越成為他們競爭的武器,不斷下降的光纖接入價格也有著越來越大的吸引力。
從點到點WDM走向光聯網
業界的注意力開始轉向光節點,即光分插復用器(OADM)和光交叉連接器(OXC),靠光層面上的波長連接來解決節點的容量擴展問題,其帶寬顆粒從VC-4增加到一個波長,即增加了16倍(2.5Gbps)到64倍(10Gbps),乃至256倍(40Gbps)。同樣1000個端口的單個節點容量可以從160Gbps增加到2.5Tbps、到10Tbps乃至40Tbps。
朗訊公司采用三維MEMS矩陣技術實現了256X 256的全光交叉連接器,稱為波長路由器,可節約25%的運行費用和99%的能耗。北電網絡公司利用兩個相對放置的三維MEMS矩陣技術實現了1008×1008的大型OXC,容量上和端口上都有重大突破,其總容量已經比傳統電交叉連接器提高了約兩個數量級。
根據KMI的預測,到2006年前,OXC的年復合增長率將達到124%,而同期每端口的價格將以30%的速率持續下降,從目前的1萬美元降到1100美元。根據Frost&Sullivan公司最近的預測,盡管全球電信設備市場總體呈低迷狀態,但全球OXC的市場將仍然從2001年的3.36億美元增加到2006年的60億美元。
光纖接入技術與其他接入技術相比,最大優勢在于可用帶寬寬,而且還有巨大潛力可以開發,在這方面其他接入技術根本無法與其相比。光纖接入網還有傳輸質量好、傳輸距離長、抗干擾能力強、網絡可靠性高和節約管道資源等特點。另外,SDH和APON設備的標準化程度都比較高,有利于降低生產和運行維護成本。
FTTB+LAN和EPON脫穎而出
因以太網技術的成熟和簡單,且都采用廉價穩定高速的光纖作為傳輸介質,這兩種方式已經漸漸脫穎而出,成為眾多接入手段中的首選。隨著網絡的迅猛發展,面對電信運營商擴充容量、提供可贏利服務、簡化部署、降低運營成本的需求,光網絡和光纖通訊由于其具有的大容量、高速的特點,已逐漸成為網絡基礎建設的主角。
共性
FTTB+LAN和EPON都是基于以太網技術的寬帶接入手段,從局端到用戶端都是干線部分采用光纖,末端采用雙絞線,需要考慮樓內布線和雙絞線傳輸距離的限制。
從用戶控制上來看,PPPoE或Web+Portal等常用的認證方式都適用于這兩種接入手段。
相對DSL等其他接入手段,用戶通過FTTB+LAN或EPON接入,無需增加其他外設,方便經濟;真正給用戶提供獨享的帶寬。
差異
EPON和FTTB+LAN比較,最大的差異在從局端到用戶端,干線部分EPON基于點到各點的拓樸結構,而FTTB+LAN則縣基于點到點的拓樸結構;其中消耗的干線光纖數量和局側設備光端口的數量的差別將隨網絡規模的擴大,成數倍擴大。
業界看好FTTP/FTTH的發展
美國幾大運營商都透露了FTTP(光纖到駐地)的發展計劃,如Verizon公司在2004年將努力實現承諾的百萬家庭的“光纖到戶”,BellSouth可能主要實現光纖到路邊。2003年中期中國網通宣布在北京和長沙率先采用EPON設備開通L2TP VPN業務以及VoIP、VOD等業務,可謂是中國運營商首個FTTP合同,意義非同尋常。
FTTP/FTTH新時代的曙光已經出現在北美和日本。全美FTTH用戶將會從2002年的72100戶增加到2003年的315000戶,增加了330%,2004年最終會達800000和1400000戶之間;另據美國FTTH委員會的統計,2002年美國的FTTH用戶數達到72100戶,比2001年增長271%,系統價格的下降和用戶需求的增加,正是北美FTTH用戶數迅速擴大的主要原因。NTT在2002年的FTTH/FTTP用戶數為20萬,2003年這一數字增加到65萬,普及率已經接近10%,預計到2006年將增加到500萬,超過ADSL以及有線電視的寬帶上網用戶數量。日本政府大力倡導FTTH/FTTP的發展,并把FTTH的普及看成日本今后國家信息化的標志,看成提高日本經濟競爭力的根本性武器。在政府的大力支持下,2004年,NTT計劃為其FTTP建設項目投資25.6億美元,占其全年投資總額(73.3億美元)的三分之一以上,足見其對FTTP/FTTH計劃的信心和決心。
長期以來,人們都認為光纖到家庭(FTTH)是最理想的接入網技術,因為FTTH具有極大的帶寬。但過去因為光電子器件價格昂貴,難以普及。近來,光電子器件有較大的突破,以前價格為千元人民幣的光收發模塊,現在只要200元,其價格已可與ADSL、Cable Modem相比。特別是目前光纖的價格比電線還低。發展FTTH現在已經具備一定條件。
發達國家、世界大運行商對FTTH的發展的看法也各不相同。日本大力發展FTTH。根據PIF(Photonic Internet Forum)的統計,日本2003年FTTH的用戶只有350萬。在2005年日本FTTH將成為主流。近來美國的Verizon和Spring公司要在10-12年內建成FTTH網。
在低成本的EPON技術出現并迅速成熟的今天將有望得到根本的改觀。一方面是技術上有望保證在用戶可接受的成本下實現光纖接入,另一方面是不斷涌現的新業務對帶寬的巨大潛在需求。在“技術進步”和“市場需求”兩駕馬車的合力作用下,FTTP/FTTH即將進入一個大規模商用的嶄新時代。
長遠看,光纖接入技術應用與內容密不可分,而內容又與人們的生活水平、國家政策等休戚相關。唯有內容及帶寬能力相輔相成,才能大規模使用。從這個角度看,光纖接入應該在我國東部經濟發展地區率先大規模發展。
2003年以來,國內關于FTTP/FTTH的新聞也屢見不鮮。各大運營商對于FTTH/FTTP的興趣不斷增長。2003年9月和11月信息產業部接連召開了兩個大規模的FTTH研討會。國內光通信領域著名的“光纖在線”網站在2003年12月發起成立了“中國FTTH發展論壇”,聚集了一批有識之士開始有組織地推進中國的FTTH建設。國內從事FTTH相關產品開發的企業也在不斷增多中,從組件模塊到系統,到運營網絡和業務,國內的FTTP/FTTH的產業鏈正在逐步形成。FTTH/FTTP的建設正處于緊鑼密鼓試驗準備階段,一旦啟動,其市場規模將是空前的,必將帶動整個通信行業進入新一輪的快速增長時期。
摘自 中國電子行業投資信息網