有的FTTH技術主要包括無源光網(wǎng)絡(Passive Optical Network PON)接入技術和小區(qū)有源交換光網(wǎng)絡(Active Optical Network AON)接入技術,它們各有優(yōu)勢,適合于不同的應用環(huán)境。本文將根據(jù)我國住宅小區(qū)的特點,比較上述兩種FTTH技術在我國住宅小區(qū)應用的優(yōu)劣,通過闡明FTTH接入技術在我國住宅小區(qū)應用的幾個突出問題,淺談我國發(fā)展FTTH應用技術的應有策略。
1.我國FTTH目標市場特點
目前,我國FTTH主要目標市場無疑是大中小城市住宅小區(qū)的住戶,城市住宅小區(qū)一般為花園式住宅小區(qū),其突出特點是:住戶密度高,單一花園住宅小區(qū)一般有500—3000住戶,有些甚至是上萬個住戶;住宅小區(qū)(包括商業(yè)大廈)一般配備通信機房,用于安裝整個小區(qū)通信接入設備和線路交接,這種配置是電信運營商相互競爭和多種電信業(yè)務綜合接入的需要,機房到用戶距離普遍小于1km;主要電信運營商和有線電視運營商普遍都已鋪設小芯數(shù)(一般為4到12芯)光纜到住宅小區(qū)或商業(yè)大廈的機房;小區(qū)內(nèi)住戶通信和CATV接入線纜資源歸屬各運營商所有。我國FTTH目標市場另一特點是電信業(yè)務提供存在行業(yè)壁壘:電信運營商不容許經(jīng)營CATV業(yè)務,而且這一現(xiàn)狀在未來相當一段時間無法改變。
2.我國FTTH接入技術選擇
1)無源光網(wǎng)絡(PON)在我國FTTH應用面臨的問題
理想無源光網(wǎng)絡(Passive Optical Network PON)的主要特點是:光線路終端(Optical Line Terminal OLT)置于電信運營商中心機房,無源光分配器放置(Splitter)盡量靠近用戶端的光網(wǎng)絡單元(Optical Network Unit ONU)。OLT與ONU之間的距離等于電信運營商中心機房到用戶的距離,與目前固定電話的接入距離相仿,一般為幾公里,Splitter距ONU一般為幾十米到幾百米。PON的這種結構和布局突出體現(xiàn)了PON的優(yōu)勢:從中心機房至用戶的整個網(wǎng)絡為無源網(wǎng)絡;大量節(jié)約中心機房至用戶的光纜資源;因為是一點對多點,精簡中心機房設備數(shù)量與規(guī)模,減少中心機房配線數(shù)量。
無源光網(wǎng)絡(PON)在住宅小區(qū)的理想布局:OLT置于電信運營商中心機房,根據(jù)Splitter盡量靠近用戶原則,Splitter放置于樓層配線箱。很顯然,這一理想布局能突顯PON的固有優(yōu)勢,但將不可避免帶來以下問題:第一,從中心機房至小區(qū)需要高芯數(shù)光纜,如3000戶小區(qū),按1:16分支比計算,需要近200芯的光纜,而目前一般只有4-12芯,增加鋪設光纜非常困難;第二,用戶無法自由選擇運營商,只能選擇單一電信運營商提供的服務,不可避免出現(xiàn)單一運營商壟斷業(yè)務情形,不利于多運營商的競爭,用戶利益無法得到有效保障;第三,無源光分配器置于樓層配線箱將使配線節(jié)點非常分散,導致放號、維護和管理非常困難,甚至幾乎不可能;第四,無法提高網(wǎng)絡設備及其接入端口的利用率,因為在單一PON的覆蓋范圍內(nèi),用戶接入率很難做到100%。
無源光網(wǎng)絡(PON)在住宅小區(qū)的現(xiàn)實布局:OLT和Splitter均放置在小區(qū)機房里。這種現(xiàn)實布局優(yōu)點是:中心機房至住宅小區(qū)只需要低芯數(shù)光纜,現(xiàn)有光纜資源就能滿足需要;整個住宅小區(qū)接入線路均在小區(qū)機房配線,容許用戶自由選擇不同電信運營商,對電信運營商而言網(wǎng)絡非常容易放號、維護和管理;由于接入設備和配線架同在小區(qū)機房,無疑顯著提高設備端口利用率,接入設備可以根據(jù)接入用戶數(shù)增加而逐步擴容。但這種現(xiàn)實的布局也有其明顯的缺點:首先,丟棄PON的網(wǎng)絡結構是無源網(wǎng)絡的最大優(yōu)勢,中心機房至用戶網(wǎng)絡還是有源網(wǎng)絡;其次,并沒有因為PON而節(jié)約光纜資源;再者,PON設備成本高、網(wǎng)絡結構復雜。
綜上所述,PON在住宅小區(qū)FTTH應用中存在矛盾的兩面:按PON的理想網(wǎng)絡結構和布局固然可以發(fā)揮其原有優(yōu)勢:從中心機房至用戶的整個網(wǎng)絡為無源網(wǎng)絡,大量節(jié)約中心機房至用戶的光纜資源,精簡中心機房設備數(shù)量與規(guī)模;但同時也帶來幾乎無法接受的缺點:須要大量增加鋪設光纜線路;配線節(jié)點分散,放號、維護和管理異常困難;用戶無法自由選擇運營商,不利于多運營商的競爭,用戶利益無法得到有效保障;網(wǎng)絡設備及其接入端口利用率低。而如果采用無源光網(wǎng)絡(PON)在住宅小區(qū)的現(xiàn)實布局,現(xiàn)有光纜資源就能滿足需要,小區(qū)機房統(tǒng)一配線,非常容易放號、維護和管理,用戶可以自由選擇運營商,顯著提高設備端口利用率,但同時也丟棄了PON是無源網(wǎng)絡和節(jié)約光纜資源這兩大優(yōu)勢,就目前還必須忍受PON設備成本高、網(wǎng)絡結構復雜等劣勢。
2)我國住宅小區(qū)FTTH接入技術選擇小區(qū)有源交換光網(wǎng)絡(Active Optical NetworkAON)的點對點(P2P)接入技術
很明顯,PON的優(yōu)勢在高密度住宅小區(qū)中蕩然無存。在目前PON技術不十分成熟,而且設備價格居高不下情況下,我們認為FTTH接入選擇AON技術更為科學和可行,因為:
小區(qū)普遍設有機房;
AON的P2P技術成熟、成本低,能輕易提供100M或1G的帶寬,與現(xiàn)有計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)無縫鏈接;
無需增加鋪設中心機房至小區(qū)的光纜;
網(wǎng)絡結構簡單、建設和運營維護成本低;
集中在小區(qū)機房配線,易于放號、維護和管理;
容許用戶自由選擇運營商,有利于多運營商的競爭,通過競爭用戶利益能得到有效保障;
設備端口利用率非常高,可以根據(jù)接入用戶數(shù)增加而逐步擴容。
典型基于AON的FTTH網(wǎng)絡結構,從電信運營商中心機房至小區(qū)機房沿用目前已有的低芯數(shù)光纜,在小區(qū)機房放置交換系統(tǒng),從小區(qū)機房至用戶端采用點對點(P2P)組網(wǎng)方式,接入設備和配線架統(tǒng)一放置小區(qū)機房,整個網(wǎng)絡采用技術成熟、成本低廉的以太網(wǎng)協(xié)議。AON的點對點FTTH網(wǎng)絡是目前在日本和美國普遍采用的FTTH接入技術,在目前全球500萬線的FTTH用戶中,95%以上采用有源交換的P2P技術。其突出優(yōu)勢有:
高帶寬:輕易實現(xiàn)穩(wěn)定雙向100M寬帶接入;
可以支持Internet寬帶接入、CATV接入和電話接入,在接入網(wǎng)實現(xiàn)三網(wǎng)合一;
支持未來可預見的新業(yè)務:可視電話、VOD、數(shù)字影院、遠程辦公、在線展覽、電視教育、遠程醫(yī)療、數(shù)據(jù)存儲及備份等等;
網(wǎng)絡結構簡單、技術成熟、接入成本低;
只有小區(qū)機房是有源節(jié)點,集中機房配線,降低維護成本,提高設備端口利用率;
容許用戶自由選擇運營商,有利于電信運營商的相互競爭;
有效節(jié)約中心機房至小區(qū)的光纜資源,無需增加鋪設中心機房至小區(qū)的光纜。
我們認為FTTH接入選擇AON技術更為科學和可行,還因為PON在標準和技術上發(fā)展存在不確定性:
標準剛剛出現(xiàn),多種版本(EPON GPON),標準的競爭對未來推廣存在不確定性。
相關器件須要3-5年的標準化和成熟過程,在未來3-5年內(nèi)難與目前以太網(wǎng)P2P器件在成本上和普及上相競爭。
PON的光電器件造價高昂:高功率、高速突發(fā)性收發(fā);目前光電器件遠無法滿足生產(chǎn)低成本PON系統(tǒng)要求。
目前國外EPON的設備平均售價一線為1000—1500美元。
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