沈 鳴，黃小桑

(1.中國電信股份有限公司上海分公司 上海200122；2.中國電信股份有限公司上海研究院 上海200122)

1 引言

隨著互聯(lián)網的迅速增長和多媒體業(yè)務的日益豐富，用戶對寬帶網的業(yè)務需求不僅包括數據和多媒體業(yè)務，還會包括更多融合類應用，如3D視頻、視頻通話，以滿足人們工作生活等各方面需求。因此，提升寬帶速率發(fā)展、發(fā)展城市光網、開展三網融合業(yè)務將成為各大運營商的主旋律。

電信運營商新一輪的重組后，全業(yè)務運營時代的來臨，運營商之間的競爭也日趨激烈，在移動市場上，雖然中國移動一枝獨秀，但受到中國電信和中國聯(lián)通的夾擊，市場份額有所下降，寬帶一直作為之前固網運營商上傳統(tǒng)收入來源的業(yè)務，競爭也開始不斷加劇。各個運營商上都在加緊部署高速網絡，例如，2009年4月28日，中國電信與上海市政府簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，中國電信將在上海實施光纖寬帶戰(zhàn)略，3年內將投入260億元人民幣，全面啟動“城市光網”行動計劃。用3年時間達到“百兆到戶、千兆進樓、T級出口”的網絡覆蓋能力，2009年實現(xiàn)能力覆蓋75萬戶，2010年覆蓋達150萬戶，2011年覆蓋達300萬戶以上，到2012年，全面實現(xiàn)光纖進樓到戶，那時上海將進入“秒傳”的時代。中國聯(lián)通的“寬帶提速”工程也已于2009年4月底完成前期部署，2009年底聯(lián)通2 Mbit/s以上寬帶用戶比例由2008年底的55%提升至87%。其計劃未來3年寬帶用戶年增長30%以上，預計到2011年，聯(lián)通在北方城市10 Mbit/s帶寬提供能力將達90%，F(xiàn)TTx覆蓋60%的小區(qū)。同時，中國移動也已迫不及待地進入固網寬帶領域，推進光纖到樓、光纖到戶，大規(guī)模部署光纖到戶，并已經開始利用中國鐵通原有的資源來推廣寬帶業(yè)務，加快固網業(yè)務部署節(jié)奏，并已確定涉及政府部門、大型零售商鋪、重要辦公樓等場所的首批7個全業(yè)務寬帶項目。

在國內運營商開始加快寬帶提速步伐的同時，國外運營商已經在城市光纖網絡上進行大規(guī)模建設和運營。有的國家用戶普及率已經很高，高帶寬應用已經非常普遍，帶動國內信息化水平飛速提升。

截至2008年度，日本寬帶用戶數已經達到3 010萬，平均帶寬為63.6 Mbit/s，家庭普及率為55%。日本是FTTH發(fā)展最好的國家，繼2001年至2004年日本政府開始實行“e-Japan”計劃和“u-Japan”計劃后，2006年8月又推出“下一代寬帶發(fā)展戰(zhàn)略2010”，目標是2010年寬帶覆蓋率達到100%，90%的家庭都可接入超高速(速率為30 Mbit/s)網絡。目前日本的FTTH網絡為商業(yè)用戶提供1 Gbit/s接入速率的服務，向家庭提供最高100 Mbit/s接入速率的服務。

截至2008年底，韓國寬帶用戶數為1 547萬，平均帶寬49.5 Mbit/s，家庭普及率93%。韓國目前FTTB/FTTH家庭普及率居全球之首。韓國政府在2003年開始制訂“IT839戰(zhàn)略規(guī)劃”，逐步發(fā)展FTTX替代DSL網絡，最終實現(xiàn)“u-Korea”目標。2004年，韓國提出了為期6年的BCN(broadband convergence network)計劃，最后一公里全面走向FTTH。2009年2月韓國宣布，在2012年前建設速度為目前10倍的光纜網絡，無線寬帶融合的網絡(UBcN)。該網絡建成后，有線網最高傳輸速率將達1 Gbit/s，無線網平均傳輸速率將達10 Mbit/s。

新加坡實行的“智慧國2015計劃(iN2015規(guī)劃)”，目標是到2015年成為世界領先的 “無線和有線寬帶網絡國家”，使擁有寬帶網的家庭比例從目前的52%增加到85%，最終完全覆蓋。作為iN2015規(guī)劃的一部分，國家寬帶網絡(NBN)計劃為每一個家庭和商業(yè)用戶提供1 Gbit/s的固定寬帶FTTH連接。該計劃預計2012年6月完成95%的覆蓋面積，2013年1月1日完成所有部署，每個用戶基本可達到100 Mbit/s。

無論在國內還是國外，城市的經濟高速發(fā)展對信息通信產生了強烈的需求，同時信息通信的超前發(fā)展也會對城市的經濟發(fā)展產生有力的推動作用。城市光纖網絡的建設，寬帶網絡的大幅升級將促進三網融合的發(fā)展、業(yè)務模式的創(chuàng)新、經濟增長方式的根本轉變，是信息技術自主創(chuàng)新、信息產業(yè)發(fā)展的又一個大跨越。

2 城市光網的定義和關鍵點

城市光網(metrooptical Network，MONet)是以FTTH、FTTB光接入技術為基礎，以高性能路由集群、IPv6等關鍵技術為導向，以IP全業(yè)務支撐系統(tǒng)為依托，構建“百兆進戶、千兆進樓、T級出口”的網絡能力，打造以IP化、扁平化、寬帶化、融合化為核心特征的可管、可控的綠色高性能光網絡。

城市光網是擺脫基于銅纜技術的帶寬瓶頸，在城市化地區(qū)實現(xiàn)商務樓光纖到樓層、住宅小區(qū)光纖進門洞，滿足多業(yè)務高寬帶承載要求的三網融合的寬帶光網絡。

城市光網提供的業(yè)務是以在城市光網覆蓋區(qū)域內發(fā)展高帶寬接入為基本屬性，以語音、數據、視頻等融合業(yè)務為基本特征，以產品和接入方式分離為基本原則，20 Mbit/s及以上帶寬接入的應用業(yè)務基本可以實現(xiàn)整個家庭的綜合信息服務。例如，將來可以為一個家庭提供一路10 Mbit/s高清、一路2 Mbit/s標清、8 Mbit/s高速上網來實現(xiàn)家庭中各種信息化的應用。

目前，上海城市光網正在加速進行寬帶網絡的覆蓋和現(xiàn)有網絡的升級改造，城市光網是一個覆蓋接入網、城域網、骨干網的網絡發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃與建設計劃，主要包括如下3個方面的關鍵內容。

（1）接入網全面改造，大幅度提升寬帶接入網的能力，實現(xiàn)百兆到戶、千兆進樓

寬帶接入網改造的主要目標是全面采用以PON為代表的光纖接入技術，大幅提升寬帶普及率和用戶接入速率，實現(xiàn)百兆到戶、千兆到樓，滿足公眾客戶的高速互聯(lián)網應用服務、高清晰度IPTV、語音、視頻監(jiān)控、遠程教育、遠程醫(yī)療等多種業(yè)務的需求，也為政企客戶提供“光纖到辦公室(FTTO)”甚至“光纖到桌面(FTTDesk)”的高速互聯(lián)網接入、企業(yè)專線互聯(lián)、視訊等業(yè)務，使得城市的寬帶接入網全面達到國際領先的水平。

（2）城市骨干核心網絡和業(yè)務平臺性能進行大幅提升

城市光網采用一系列新技術，包括單端口40 Gbit/s的集群路由交換技術、單波40 Gbit/s整機3.2 Tbit/s傳輸能力的城域波分復用技術等，進一步提升現(xiàn)有IP城域網和傳輸網的容量，顯著提高城市的城域網能力。

（3）國際、國內出口層加大建設，打造國際通信樞紐

在城市光網配套工程中，國內和國際出口必將進行建設升級，海底光纜系統(tǒng)也將進行擴容，實現(xiàn)T級的國際出口。同時在城際網絡擴容后，國內出口也可達到十幾T的帶寬，從而保障高帶寬下遠程大量信息流動的暢通和快速，結合國際、國內衛(wèi)星地面站可形成“海陸空”三位一體的國際、國內數據交換通信樞紐。目前在上海，由于城市光纖網絡建設和改造的推進，城域互聯(lián)網出口帶寬2009年已達到1.2 Tbit/s，成為國內第一個互聯(lián)網出口超過T級的城市，IP網絡交換能力超過15 Tbit/s，成為具備覆蓋全球5大洲光網絡核心出口城市。

在上述3個方面的網絡建設和改造中，由于接入網覆蓋面廣，各種場景十分復雜，其建設和改造的工作量非常大。因而，光纖接入替代銅纜接入的寬帶接入網改造是城市光網建設的重點和難點。

3 城市光網與同類技術比較

作為三網融合的基礎通信設施，城市光網采用了FTTH/FTTB(PON)接入模式，而其中普遍使用的FTTH模式是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供足夠帶寬，完全滿足寬帶接入的需求。對比目前另一種接入模式EPON+EOC模式，雖然兩者在核心網絡和PON技術上存在非常相似的技術特性，但在接入技術層面FTTH模式優(yōu)勢明顯。

與EOC模式中入戶的同軸電纜相比，F(xiàn)TTH模式中入戶的光纖具有如下技術優(yōu)勢。

（1）傳輸速率高

目前，單波長光纖的傳輸速率一般在2.5Gbit/s～10 Gbit/s，其巨大的帶寬潛力是同軸電纜所無法比擬的。

（2）功率損耗小

現(xiàn)階段應用的光纖傳輸損耗為0.2 dB/km，這對于提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。

（3）抗干擾能力強

光纖是由SiO2拉制而成，與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，既不受自然界雷電、太陽黑子活動和電離層變化的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾。同時它是一種非導電的介質，交變電磁波在其中不會產生感生電動勢，所以不會產生與信號無關的噪聲。

（4）保密性能好

光纖中光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的，所以擁有極佳的保密性能，是構建安全性網絡的理想選擇。

同時需要指出的是，F(xiàn)TTH模式完全基于無源光網絡，從局端到用戶，基本可以做到全程無源。而由于無源EOC的數據信號不能通過分支分配器，易受信號干擾，無法進行不同業(yè)務的不同優(yōu)先級傳輸，所以被廣泛使用的EPON+EOC模式仍然需要有源設備。拋開技術層面的優(yōu)劣，在實際改造工程中，城市光網所采用的FTTH/FTTB(PON)模式相比于EPON+EOC模式依然是一種更為有效的實現(xiàn)手段。

從工程實現(xiàn)上看，EPON+EOC模式要想實現(xiàn)三網融合業(yè)務，還需解決室內布線難題，因為在同軸電纜入戶后，其Cable接入點一般位于電視機旁，與電話機、PC不在同一位置，所以仍需要利用五類線等媒質完成關聯(lián)。FTTH/FTTB(PON)模式對于三網融合后的室內布線則有完備的解決方案，包括室內有線和無線覆蓋。同時，針對已建建筑的光纜入戶問題，開發(fā)了相應的配套施工器材，制訂了完整的施工規(guī)范，在實際工程中選用最優(yōu)的施工方法、工藝及器件，很好地解決了光纖入戶的一系列問題。

從成本角度上看，EPON+EOC模式在不含線纜和工程費用時每戶設備平均成本為1 100元人民幣，在同等帶寬和功能要求的情況下，與FTTH/FTTB(PON)模式相比較毫無優(yōu)勢。同時EPON+EOC模式在Cable分配網絡的寬帶化、雙向化改造這兩部分工作的改造成本、實施難度和建設周期也明顯高于FTTH/FTTB模式。

4 城市光網的業(yè)務構想

城市光網全面覆蓋將是城市信息化能級的一個大飛躍，用戶上網可以迅速擺脫昔日1 Mbit/s～2 Mbit/s上網的速度，將體驗10 Mbit/s～100 Mbit/s超高速的上網沖浪，這種大跨越比2000年期間擺脫56 kbit/s撥號上網時代將更具震撼性。同時，一根光纖進入尋常百姓家庭后，可以滿足家庭中所有的信息化應用和服務需求。在不久的未來，用戶在家中能夠同時享受到高速上網、看高清電視、進行高清視頻通話、智能家居等各項數字化新生活，網絡將永遠在線并成為家庭與外界持續(xù)保持連接的橋梁，形成真正的三網融合、三網合一。在城市光網的高速帶寬基礎上，雖然近幾年業(yè)務模式將會出現(xiàn)變革性、多樣性、爆發(fā)式的創(chuàng)新，但可以預見，高速帶寬業(yè)務將呈現(xiàn)以下3個特征。

（1）高清視頻化

帶寬的飛速提升，高清電視、3D電視、高清3D網絡游戲、高清在線音樂、高清視頻通話等信息化應用將成為將來的主流產品，高清晰視聽節(jié)目內容將會得到普及，人們對視頻的體驗將會大幅提升，精神文化生活將得到進一步提高。

（2）實時互動化

在信息技術高速發(fā)展的帶動下，傳統(tǒng)服務型行業(yè)也將形成新的局面，業(yè)務模式將充分融入信息化手段。醫(yī)生可以在遠程進行就診、看病，患者足不出戶即可解除病痛，猶如親臨醫(yī)院一樣，這就是遠程實況醫(yī)療服務。人們的學習生活也可以徹底擺脫地域和時間的限制，通過高速網絡，教師在辦公室就可為成百上千甚至更多的學生進行互動式演講和上課，上課現(xiàn)場的所有信息都可實時通過網絡傳遞給在各個地方的學生，這種遠程教育模式也將會隨著帶寬瓶頸的突破迅速得到普及應用。同樣，可視電話、視頻會議、家庭監(jiān)控、三屏互動等實時高清視頻互動應用也將成為數字化新生活中的一個重要組成部分，人們溝通的障礙和信息的損耗將會降到最低，實時感和實況感將會更強。

（3）應用云化

在高速帶寬下，對于用戶終端設備將變得越來越簡約，因為以后的網絡平臺側的計算能力將變得異常強大，形成集群計算能力，所有的應用計算、數據存儲、數據處理、網絡分發(fā)等環(huán)節(jié)都將在平臺側實現(xiàn)，用戶終端設備只要接收最終平臺處理好的數據，把它們在屏幕上顯示出來就可以了，這就是目前非常先進的云計算技術。云計算使傳統(tǒng)C/S架構的處理機制發(fā)揮到了一個新境界，可以使每個用戶終端設備的計算處理能力都集中到云網絡上，用戶終端設備可以擺脫各種應用適配、繁重計算處理又不能共享計算資源的障礙，從而形成更加簡約的設備，方便用戶攜帶。雖然這種應用是以犧牲帶寬為代價的，但隨著城市光網的普及和帶寬的充裕，這種創(chuàng)新的模式應用將會大大突破傳統(tǒng)的瓶頸，成為未來IT界應用開發(fā)的主流。

城市光網的建設將大幅提升傳統(tǒng)通信能力，大大促進了三網融合業(yè)務的發(fā)展，語音通信、互聯(lián)網、數字電視不再是獨立的業(yè)務體系，而融合發(fā)展將成為業(yè)務創(chuàng)新的主旋律，業(yè)務模式也將從解決問題型向客戶精彩體驗型轉變，信息化應用將不斷推陳出新，綜合信息服務變革時代即將來臨。

5 結束語

作為三網融合信息與通信基礎設施，城市光網是一個系統(tǒng)性工程，它的發(fā)展需要長期和持續(xù)的推進。前期主要以網絡建設為主，后期將更多的是產業(yè)發(fā)展、業(yè)務模式創(chuàng)新以及內容集聚，這個過程將會面臨非常多的挑戰(zhàn)，不過在政府的大力支持和推動下，在運營商的全力建設和推進下，在產業(yè)鏈合作伙伴協(xié)同下，在人民群眾的使用需求驅動下，城市光網的業(yè)務、技術、產業(yè)上的發(fā)展將會更加飽滿，人民的精神文化生活也將更加豐富多彩。打造高品質、高容量、高速度的城市光纖網絡是促進國家三網融合發(fā)展的重要保障，也是三網融合業(yè)務模式和機制創(chuàng)新的重要基礎。

推進城市光網的建設將有利于推進城市信息基礎設施的整體升級，有利于提升信息通信服務水平和創(chuàng)新發(fā)展能力，有利于加快信息化與工業(yè)化融合發(fā)展，有利于推動產業(yè)結構優(yōu)化升級和經濟發(fā)展方式轉變，助力城市經濟平穩(wěn)較快發(fā)展，同時，將更加有利于促進國家三網融合進程的演進，實現(xiàn)“2006年—2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略”的目標。