光進銅退的驅動力及技術選擇

        接入網是電信通信網的重要組成部分，它直接面對最終用戶提供各種業務，需要適應不同用戶對業務種類、質量、性能、帶寬等各方面不同的要求。為了應對接入網面臨的問題，電信運營商不約而同地提出了“光進銅退”的接入網發展策略，將投資重心轉向光接入網，嚴格控制銅纜投資和使用，分階段有步驟地實現接入網光纖化，不斷縮短銅纜長度，最終實現光纖到家庭(FTTH)。

　　“光進銅退”的驅動力

　　PON作為一種新興技術，具有高帶寬、節省遠端有源機房、便于維護、業務部署迅速等特點，將在寬帶接入網中得到廣泛應用。在業務、組網成本、技術、競爭等多方面驅動下，光纖直接接入商業用戶并提供綜合業務接入成為接入網發展的方向。

　　第一，業務驅動。隨著互聯網和移動通信的迅速發展，一方面，占固網運營商業務收入近70%的語音業務被嚴重分流;另一方面，寬帶接入和基于寬帶的業務發展勢頭迅猛。世界各大運營商都提出了向“綜合信息服務商”轉型的戰略，法國電信預言，今后語音收入只會占運營商收入的10%，而70%以上的收入將來源于寬帶增值業務。目前提供的寬帶增值業務包括企業郵箱、門戶網站、網絡存儲等，這些寬帶增值業務必然對網絡接入的雙向帶寬、時延、信號質量提出了更高的要求，傳統的ADSL方式必然難以滿足這方面的需求。光纖直接入商業用戶，可以為用戶提供雙向高帶寬，低時延，高質量的寬帶接入，為提供各類增值業務提供一個強大的網絡基礎。

　　第二，成本驅動。近年來，一方面，銅作為戰略資源，其價格一再上漲，令銅纜的價格也一升再升;另一方面，隨著光纖制造工藝的成熟和規?；a，光纖的價格一再下降。電纜是一種用以傳輸電能信息和實現電磁能轉換的線材產品。既有導體和絕緣層，有時還加有防止水份侵入的嚴密內護層，或還加機械強度大的外護層，結構較為復雜，電纜的造價甚至超過了一公里光纜的造價加上相關光設備的價格，而且光纖鏈路的維護成本也大大低于銅纜。因此，運營商在新建網絡時，將光纖不斷地向用戶端進行延伸，“光進銅退”的演進更加迅速。

　　第三，技術驅動。EPON作為光接入網的新型技術，在2004年標準發布的一年多時間內，光器件成本已經下降了70%，光設備成本已經下降了50%，產品和設備都已經完全成熟可用。GPON產品也開始逐步成熟。這些技術的發展和成熟都為FTTX的技術方案掃清了障礙。

　　第四，競爭驅動。隨著電信運營的逐步開放，這個領域的競爭也日趨激烈。如何使用更低的投資，更低的維護成本，為客戶提供更多、更高質量的業務，為客戶更快速、更靈活地發放業務成了各固網運營商的首要問題。目前，某些運營商已經開始對商業用戶使用光纖直接入戶，提供高質量、高帶寬、綜合業務接入，作為差異化的競爭手段去向客戶提供業務，并獲得了很大成功。

　　綜合上面各方面的因素，我們可以發現接入網的建設正在向光纖直接入戶，提供綜合業務接入的方向迅速發展。而在這個趨勢中，PON作為一種重要的接入技術，必將在今后的FTTX建設中發揮主流作用。

　　PON技術(包括以太網PON(EPON)、千兆PON(GPON))是發展FTTx的主要實現技術，它可節省主干光纖資源和網絡層次，在長距離傳輸條件下可提供雙向高帶寬能力，接入業務種類豐富，其遠程管理能力和無源光分配網結構可大幅降低運維成本，因此可支持多種應用場景。但由于PON采用點到多點的拓撲結構，實際組網應用中分光點(即光分路器的放置位置)在網絡中的位置受到用戶分布和成本等因素的制約，因此更適合于用戶區域較分散、而每一區域內用戶又相對集中的小面積密集用戶地區。

　　“光進銅退”接入的技術選擇

　　EPON和GPON是目前主流的兩種PON技術，在進行實際網絡部署時，需要對具體的應用環境、設備性能和成本等因素進行綜合評估后再選擇。那么“光進銅退”的建設中到底該如何利用PON技術接入呢?

　　(1)光纖到交接箱(FTTCab：Fiber To The Cabinet)。其特征是：以光纖替換傳統的饋線電纜，光網絡單元(ONU)部署在交接箱處，ONU下采用其他介質接入到用戶，例如采用現有的金屬線或者無線，每個ONU支持的用戶數為數百戶到1000戶左右。

　　(2)光纖到樓宇/分線盒(FTTB/C：Fiber To The Buildin/Curb)。其特征是：以光纖替換用戶引入點之前的銅線電纜，ONU部署在傳統的分線盒處，ONU下采用其他介質接入用戶，如現有的金屬線或無線，每個ONU支持的用戶數為10～100戶左右。

　　(3)光纖到公司/辦公室(FTTO：Fiber To The Office)。其特征是：僅利用光纖傳輸媒質連接通信局端和公司或辦公室用戶，引入光纖由單個公司或辦公室用戶獨享，ONU/光網絡終端(ONT)之后的設備或網絡由用戶管理。

　　(4)FTTH。其特征是：僅利用光纖傳輸媒質連接通信局端和家庭住宅，引入光纖由單個家庭住宅獨享。

　　“光進銅退”的應用模式

　　除以上四種模式之外，國內外還存在其他FTTx的術語，綜合歸納后仍然可以等效劃歸。

　　不同應用場景下客戶的分布密度、業務需求存在很大的差異性，相應的運營商收益也有所區別，如企業客戶數量少，但資費高、收益大;家庭用戶數量眾多，但資費低，等等。綜合考慮業務需求、成本和客戶分布情況的不同，PON的典型應用場景可分為下面四大類。

　　第一，企業客戶。企業客戶主要是中小企業和網吧等，其帶寬需求一般相對較高(一般超過2 Mbit/s，典型需求為10 Mbit/s甚至100 Mbit/s)，業務需求以IP業務為主，輔以E1語音專線或POTS業務，可以承受較高的資費。此外，企業客戶對系統的可用性和維護質量要求較高，這樣就對PON設備的長時可用性和運營商的運維部門提出了較高的要求。

　　采用EPON和GPON技術可以較好地滿足企業客戶的需求，只需在附近具備條件的接入機房或者匯聚機房設置OLT設備，ONU設備放置在用戶端，無源光分配器放置在室外或室內(可以采用掛壁式安裝)即可。由于不需要建設機房，因此降低了初期投資和后期運維成本。并且多棟樓宇的各種客戶通過PON連接起來，構成一個樹型/星型的寬帶接入網，所有用戶共享帶寬，某個用戶的故障不會影響其他用戶的正常使用。另外，分光器是無源設備，故障率低，可以有效解決MSTP的樹型/鏈型網絡拓撲可靠性差的問題，只需要增加新的分光器即可擴容，無需破環割接，部署方便。在業務接入方面，數據業務通過ONU以太網口接入，ONU上行通過OLT設備的FE/GE上聯口連接至匯聚點業務路由器，TDM業務通過ONU E1接口接入。

　　具體來說，在中小商業客戶比較集中的商業樓宇，采用PON技術直接實現FTTO或FTTB+LAN，可為客戶提供不同帶寬、不同業務類型(包括IP、E1、話音)的個性化服務;在網吧密集地區和新建工業園區，采用PON技術替代光纖直連方式實現FTTO，每個網吧或企業獨享一個ONU，在提供穩定傳輸帶寬的同時可節省大量城域光纖資源。

　　第二，視頻監控。隨著城市監控、交通監控等一系列遠程視頻監控組網需求的大量出現，視頻監控(“全球眼”)、視頻通信(“新視通”)等對上行帶寬要求較高的業務已經成為運營商的一種收益較高的新型業務。

　　視頻監控業務對上行帶寬需求較大，一般超過3 Mbit/s，終端設備數量大并且在一個區域內呈分散分布，對接入網絡的擴展性要求高。采用PON技術承載視頻監控業務的回傳數據，攝像頭通過FE接口直接連接至ONU，可充分利用PON系統上行高帶寬的特性，與視頻光端機點到點的傳輸方式相比，可節約大量主干光纖資源。此外，由于此類業務主要用于公共安全防護和行業應用，客戶對QoS的要求較高，但對成本不很敏感。

　　第三，家庭用戶。ADSL和LAN接入是目前家庭用戶寬帶接入的主要方式，具有技術成熟、布線簡單、成本低等優勢，但帶寬升級能力有限，同時對小區機房、運維和供電的要求較高;LAN接入還存在網絡層次多、故障點多、維護困難、對組播業務的支持能力較弱等缺點，用戶帶寬升級會造成對光纜和以太網交換機千兆光口數量的要求急劇增加，從而導致網絡建設成本大幅增加。

　　由于高端家庭用戶和普通家庭用戶對資費的承受能力存在一定差異，因此采用PON技術為家庭用戶提供高帶寬接入服務時需要區分客戶類型來采用FTTH或FTTB/C等不同的網絡結構。

　　對于別墅區和高檔住宅小區，考慮到用戶對資費的承受能力較強，可以采用PON直接實現FTTH，OLT放置在局端或小區中心機房，分光器放置在中心機房或弱電箱，ONU放在用戶家中。OLT和分光器、分光器和ONU之間采用單纖連接。一步到位解決客戶對IP數據、視頻和話音的多種業務需求。

　　對于普通家庭用戶，采用PON+LAN(多FE端口的ONU)或PON+DSL(內置DSLAM功能模塊)實現FTTB，在提供高帶寬的同時可大幅降低網絡建設成本，滿足普通家庭用戶對低資費高帶寬的要求。

　　第四，農村信息化服務。農村信息化服務是建設社會主義新農村的一項舉措，其業務接入點分散，一般沿公路呈鏈狀分布，單點用戶較少，用戶帶寬需求低。在運維方面，存在沒有機房或機房環境差、人員維護成本高的困難。

　　采用PON技術通過多級分光方式可適應行政村的鏈狀分布，同時可實現IP、話音和CATV的多業務接入，并節省大量主干光纖資源。但由于是鏈狀網絡，因此光分配網絡(ODN)一般要求采用多級不均勻分光方式。

　　PON技術長期不能得到實質性的發展，究其原因主要在于網絡建設費用昂貴和缺乏有力的業務需求。隨著光接入成本的不斷下降、銅纜價格和銅線接入網運維成本的攀升、運營商網絡向以寬帶為特征的下一代網絡的轉型，以及更多高帶寬業務的出現，FTTH或FTTB已經成為所有主流運營商的選擇。“光進銅退”在中國已經加速，但FTTH在中國的實現將是一個循序漸進的過程，還有賴于政府、運營商、設備商、器件商、研發機構、用戶等多方的不懈努力和持續推進，還需要我們有足夠的耐心和恒心。來源通信產業網）