劉晨
(上海郵電設(shè)計咨詢研究院有限公司,上海200092)
自1990 年代起,在市場經(jīng)濟對通信需求的強烈推動下,我國的電信業(yè)務(wù)尤其是固定電話業(yè)務(wù)開始進入快速增長期。但是近幾年隨著固定電話的全面普及、移動電話對固定電話的競爭優(yōu)勢日趨明顯,電信運營商曾經(jīng)的主營業(yè)務(wù)固定電話已不能夠給運營商帶來前進的巨大能量,甚至顯出萎縮的跡象。與此同時,隨著計算機的迅速普及,用戶對通信帶寬的需求不斷增加,寬帶接入技術(shù)與業(yè)務(wù)出現(xiàn)高速增長的態(tài)勢。電信運營商利用豐富的光纜、銅纜資源,大規(guī)模推廣ADSL 等寬帶接入業(yè)務(wù)。
然而,隨著傳統(tǒng)ADSL 用戶的迅速增長使運營商的機房內(nèi)資源被極快地消耗。隨著近年來光纜的普及,我國專用電信傳送網(wǎng)的核心網(wǎng)迄今已全部光纖化,1990 年代中期開始在接入網(wǎng)中建立光纖傳送。寬帶光接入網(wǎng)已經(jīng)成為目前各大運營商主要的接入網(wǎng)方式。
接入網(wǎng)全部或者部分采用光纖媒介,承載寬帶業(yè)務(wù)的傳送網(wǎng)絡(luò),依照光纖端局向用戶端延伸與光網(wǎng)路單元(ONU)部署位置,形成不同的應(yīng)用類型,包括FTTCab(光纖到交接箱)、FTTB/C(光纖到樓宇/分線盒)、FTTO(光纖到公司/辦公室)、FTTH(光纖到家庭)等,統(tǒng)稱FTTx。
FTTx 技術(shù)已基本成熟,成本已趨于合理,而性價比的優(yōu)勢也顯現(xiàn)出來,其建設(shè)具備了必要性。
(1)接入網(wǎng)是指電信局端或業(yè)務(wù)提供節(jié)點連接用戶設(shè)備或用戶駐地網(wǎng)之間的傳送網(wǎng)絡(luò)。
(2)接入網(wǎng)的通用物理參考模型如圖1。
FP 點通常指位于路邊或小區(qū)安裝交接箱位置,DP一般處于樓內(nèi)或墻上分線盒位置。
圖1
寬帶光接入網(wǎng)是指全部或部分采用光纖媒介,承載寬帶業(yè)務(wù)的傳送網(wǎng)絡(luò),根據(jù)光纖從端局向用戶端延伸與光網(wǎng)路單元(ONU)部署位置,形成不同的應(yīng)用類型,統(tǒng)稱FTTx。其典型的幾種應(yīng)用類型及ONU 部署位置如圖2。
圖2
圖中,OLT 為光線路終端,ONT 為光網(wǎng)絡(luò)終端,ONU為光網(wǎng)絡(luò)單元,NT 為網(wǎng)絡(luò)終端,SNI 為業(yè)務(wù)節(jié)點接口,UNI 為用戶網(wǎng)絡(luò)接口,由此分別形成了光纖到交接箱(FTTCab)、光纖到樓宇/分線盒(FTTB/C)、光纖到公司/辦公室(FTTO)、光纖到家庭(FTTH)等。
表1 FTTx 應(yīng)用類型主要特征
(1)FTTCab
FTTCab 是指接入網(wǎng)的饋線采用光纖。ONU 部署在FP 點交接箱,交接箱一般要安裝在路邊或者小區(qū),ONU以下用金屬線或無線方式接入用戶ONT。類似的還有FTTN(光纖到節(jié)點)、FTTZ(光纖到小區(qū)等)。
(2)FTTB/C
FTTB/C 指光交箱以下采用光纖延伸至DP 點分線盒,ONU 部署在分線盒。分線盒一般安裝在樓宇或建筑物墻上。
(3)FTTO
FTTO 是指光纖直接進入公司或辦公室,由單個公司或辦公室使用ONU,ONU/ONT 之后的設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)由用戶自行配置及管理。
(4)FTTH
FTTH 是指電信端局至家庭住宅,ONT 之間全部由光纖連接,引入光纖由家庭住宅獨用。FTTH 具有帶寬提供能力強、傳輸距離長、業(yè)務(wù)透明性好、維護成本低等優(yōu)點,是寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展方向。
(1)推動寬帶光纖網(wǎng)建設(shè)的主要因素是:市場;技術(shù);成本。
在競爭機制下,市場決定一切,即用戶對寬帶業(yè)務(wù)的種類和數(shù)量的需求:技術(shù)包括光纖和傳送設(shè)備系用成熟程度,提供寬帶和多種寬帶業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全和服務(wù);成本則既包括網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運維成本,也要考慮用戶使用支出等。
(2)推動FTTH 的時機
(a)寬帶用戶數(shù)量迅速上升,以上海為例,寬帶用戶已達(dá)到300 萬,普及率約達(dá)50%;IPTV 用戶也已達(dá)到25 萬。
(b)用戶需求寬帶業(yè)務(wù),特別是視頻業(yè)務(wù)逐漸升起。根據(jù)有關(guān)市場調(diào)查,到2010 年高端用戶的下行接入帶寬需求達(dá)到20~30Mb,到2015 年則需要50~100Mb,需求帶寬超出現(xiàn)有金屬線接入技術(shù)的支撐能力。
(c)FTTH 相關(guān)技術(shù)如EPON 等技術(shù)已經(jīng)成熟,成本不斷下降,達(dá)到了規(guī)模商用水平。光纜價格低廉,光器件價格也持續(xù)下降。如果光纖用戶的建設(shè)成本可以從2006年的大約500 美元/戶降低到100 美元/戶,將會促進光纖到戶的大規(guī)模發(fā)展。
(d)“光進銅退”是當(dāng)前及今后通信建設(shè)的基本策略。隨著我國GDP 超過10%的增長率,通信建設(shè)投資的加大,發(fā)展FTTH 已成為各電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者的戰(zhàn)略抉擇。
(1)FTTx 應(yīng)用模式下典型業(yè)務(wù)的帶寬需求
在全業(yè)務(wù)運營模式下,有線寬帶接入業(yè)務(wù)包括語音、高速上網(wǎng)、視頻、IPTV、網(wǎng)絡(luò)游戲等業(yè)務(wù)。
除高速上網(wǎng)、IP 語音、視頻通信、網(wǎng)絡(luò)游戲等業(yè)務(wù)外,高速率用戶將有1 路高清IPTV 和2 路標(biāo)清IPTV 的業(yè)務(wù)需求,下行帶寬將在20~30Mb/s 之間;中低速率用戶將有1 路高清IPTV 或2 路標(biāo)清IPTV 的業(yè)務(wù)需求,下行帶寬在8~12MB/s 之間;經(jīng)計算采用EPON 技術(shù)和1∶32 分光比時,可保證每個用戶30MB/s 下行帶寬的需求。表2 統(tǒng)計了用戶業(yè)務(wù)帶寬需求的基本要求。
表2 用戶業(yè)務(wù)帶寬需求統(tǒng)計
注:遠(yuǎn)期2015 年,考慮用戶將來有多路高清IPTV 和其他高質(zhì)量業(yè)務(wù)需求,接入網(wǎng)遠(yuǎn)期應(yīng)具備提供50~100MB/s下行帶寬能力。
(2)各種寬帶接入技術(shù)的帶寬容量
金屬線和光纖接入技術(shù)的應(yīng)用,依其可提供帶寬及傳輸距離而定。金屬線xDSL 技術(shù)可提供帶寬和傳輸長度如表3;FTTH 技術(shù)的提供帶寬及傳輸距離如表4。
表3 xDSL 技術(shù)接入與傳輸長度對應(yīng)表
表3 中的數(shù)據(jù)都是指在0.4mm 線徑銅纜的下行連接速率。ADSL 和ADSL2+的連接速率是建立在大量測試基礎(chǔ)上的,已經(jīng)考慮了一定程度的串?dāng)_、復(fù)接、線路質(zhì)量、用戶室內(nèi)布線等影響因素。對于滿足表3 的線路,可以認(rèn)為是達(dá)標(biāo)線路,否則為不達(dá)標(biāo)線路。對于不達(dá)標(biāo)線路需要進行整治,以滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需求。VDSL2+速率數(shù)據(jù)供參考。
表4 FTTB/FTTH 技術(shù)提供帶寬及接入距離表
(1)寬帶接入網(wǎng)建設(shè)一般應(yīng)遵循以下原則:(a)以滿足市場需求為原則、以業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向,用不同的接入技術(shù)滿足各種不同層次用戶的需求;(b)充分考慮接入層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境投資效益;(c)分層建設(shè),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰,便于擴容升級;(d)適度超前、分步實施,減少重復(fù)建設(shè)。
(2)當(dāng)前建設(shè)方案選擇
結(jié)合當(dāng)前用戶業(yè)務(wù)貸款需求和投資經(jīng)濟效益,建設(shè)方案推薦如下考慮:(a)城市新建區(qū)域,原則上主要采用FTTB(基于PON)+LAN/VDSL2 方式;(b)在市場有需求的新建區(qū)域(如新建商務(wù)區(qū)、高檔住宅區(qū)或競爭需要的場合)積極推進FTTH 應(yīng)用;(c)在城市銅纜網(wǎng)改造區(qū)域,主要采用FTTN+ADSL2+方式,并盡量利用原有窄帶設(shè)備資源,隨著PON 和VDSL2 設(shè)備成本下降,可以主要采用FTTB(基于PON)+VDSL2 方式接入;(d)農(nóng)村地區(qū)建設(shè)方案。
農(nóng)村有條件采用有線方式提供寬帶業(yè)務(wù)的地區(qū),光纜網(wǎng)盡量敷設(shè)到行政村,主要通過FTTN+ADSL2+方式提供寬帶接入。對于有線方式難以覆蓋或覆蓋成本高的地區(qū),光纜盡可能覆蓋鎮(zhèn)區(qū)和集鎮(zhèn),可以考慮通過無線方式為用戶提供寬帶接入。
寬帶接入、FTTH 的實現(xiàn),不單將給用戶帶來生活方式的改變,盤活電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者,從廣義上講,它可以提高工作效率、學(xué)習(xí)效率、醫(yī)療和購物效率,節(jié)省時間,節(jié)省資源等。因此它會帶來更大的社會效益,將更好地促進我國的經(jīng)濟發(fā)展。
對于電信業(yè)務(wù)運營商來講,建設(shè)寬帶接入FTTH 網(wǎng)絡(luò),即是機遇又是挑戰(zhàn),既有助于企業(yè)本身的經(jīng)營發(fā)展,又為滿足市場需求,為國家經(jīng)濟建設(shè)作出貢獻,任重道遠(yuǎn)。
[1] 陳烈輝,左建,任艷.FTTx ODN 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與建設(shè)研究[J].廣東通信技術(shù),2006(9):14-18.
[2] 韋樂平.接入網(wǎng)[M].北京:人民郵電出版社,1997:231-334,527-573.
[3] 敖立.寬帶接入技術(shù)的最新進展[J].電信科學(xué),2005(3):35-39.