PON技術與FTTH

一、引言

雖然ADSL已成為當前的主流寬頻接入技術，但如果要提供高清晰度或互動式視頻業務，ADSL將無能為力。而光纖接入的頻寬潛力是其它接入方式無法媲擬的，在接入網環境中用光纖取代銅纜可帶來一系列的好處：消除電信網的瓶頸、降低維護費用、易於實現業務融合和提供新業務、提高資訊傳輸品質和通訊可靠性、方便系統未來擴容、節省建設投資等。各大電訊廠商都非常重視光纖接入網的建設，如北京通訊早在90年代末期就在北京地區建立了100個使用者光纜環，這100多個光纜環覆蓋了北京大部分地區，在北京地區基本實現了光纖到大樓或小區（FTTB/FTTC）。雖然光纖到戶（FTTH）是寬頻接入的根本解決手段，但現階段大規模實現FTTH還不經濟。現階段主要是實現FTTB/FTTC，可採用的傳送技術手段目前以有源光纖接入（包括PDH、ATM、SDH、GE/FE等）為主，但無源光纖接入（PON）開始得到應用。而對於FTTH，PON將是最經濟有效技術手段。

二、無源光網路（PON）

與有源光接入技術相比，PON由於消除了局端與使用者端之間的有源裝置，從而使得維護簡單、可靠性高、成本低，而且能節約光纖資源，是未來FTTH的主要解決方案。隨著PON成本的逐步降低，不但在FTTB/FTTC場合PON有了一定的應用市場，而且利用PON來實現FTTH在日本等發達國家也取得了很大的進展。目前PON技術主要有APON、EPON 和GPON等幾種，其主要差異在於採用了不同的二層技術。

APON是上世紀90年代中期就被ITU和全業務接入網論壇（FSAN）標準化的PON技術，FSAN在2001年底又將APON更名為BPON，APON的最高速率為622Mbps，二層採用的是ATM封裝和傳送技術，因此存在頻寬不足、技術複雜、價格高、承載IP業務效率低等問題，未能取得市場上的成功。

為更好適應IP業務，第一英裡乙太網路聯盟（EFMA）在2001年初提出了在二層用乙太網路取代ATM的EPON技術，IEEE 802.3ah工作小組對其進行了標準化，EPON可以支援1.25Gbps對稱速率，將來速率還能升級到10Gbps。EPON產品得到了更大程度的商用，由於其將乙太網路技術與PON技術完美結合，因此成為了非常適合IP業務的寬頻接入技術。對於Gbit/s速率的EPON系統也常被稱為GE-PON。

在EFMA提出EPON概念的同時，FSAN又提出了GPON，FSAN與ITU已對其進行了標準化，其技術特色是在二層採用ITU-T定義的GFP（通用成幀規程）對Ethernet、TDM、ATM等多種業務進行封裝映射，能提供1.25和2.5Gb/s下行速率和所有標準的上行速率，並具有強大OAM功能。在高速率和支援多業務方面，GPON有明顯優勢，但成本目前要高於EPON，產品的成熟性也遜於EPON。

三、我國FTTH的發展前景

根據相關諮詢公司的預測，2005年全球FTTH使用者的數量將達到800萬，2008年將達到3400萬。而根據IDC的資料，全球FTTH光纖接入網的市場將從2003年的5.03億美元增長到2008年的24億美元，年均增長37%。

我國已開始在局部地區推進FTTH/FTTP的應用，主要有如下模式：一是新興電訊廠商在管道/光纖資源緊張的地區利用FTTP快速開展業務，如重慶網通、長沙網通等的網吧一條街，長城寬頻PON小區接入等；二是部分駐地網電訊廠商利用FTTP佔領接入和使用者駐地網市場，然後為基礎業務電訊廠商提供公用接入平台；三是政府或裝置製造商推動的商用實驗，如武漢長飛公寓的FTTH試驗實現了158戶的“三網合一”，其中110戶採用PON方式接入，48戶採用點到點的MC方式接入，而且還計划進一步擴大實驗規模；四是主體電訊廠商開展的FTTH實驗及局部商用，如北京通訊開展的EPON測試及FTTH示範小區建設，廣州電信的EPON寬頻接入實驗等。

實現全光纖的FTTH是寬頻接入的發展方向，然而主要由於經濟性原因目前尚不可能全面部署FTTH。FTTH的成功需要取決多方面因素，如裝置價格及部署成本必須繼續下降，必須有更多的寬頻應用驅動使用者產生更高的頻寬需求，FTTH在與其它寬頻接入技術（如ADSL2，VDSL，BWA等）的競爭中必須能顯示出更充分的優勢，此外電信市場的進一步開放以及政府強有力的政策與經濟支援對推動FTTH的發展也至關重要。隨著時間的推移，光纖光纜和光元器件成本在穩步下降，各種光電新技術的進步也為FTTH的實現創造了條件；IP TV等各種寬頻新業務的需求會進一步刺激FTTH的發展；現有銅纜網運行維護負擔的加重也促使電訊廠商更加青睞光纖網；來自新興電訊廠商等競爭者的壓力有可能迫使傳統電信電訊廠商提前實施FTTH以便確保在寬頻領域的競爭優勢。因此有理由相信，FTTH應該有很廣闊的發展前景。

由於PON尚處在市場啟動和推廣階段，對於FTTC/FTTB，現階段有源接入依然是光纖接入的主要手段。在商務大樓中，由於業務類型繁多，宜採用能提供多種業務介面的綜合光纖接入裝置，典型的裝置主要是基於SDH的多業務傳送平台MSTP、基於乙太網路或ATM的多業務接入平台等。MSTP由於與傳統電訊廠商的SDH網有很好的相容性而在近年倍受青睞，得到了較廣泛的應用。

2008年北京奧運會將辦成曆史上第一屆真正意義的寬頻奧運會，寬頻接入是實現寬頻奧運的基礎。到2008年奧運會時，光纖將會敷設到所有的奧運場館，預計屆時在北京地區，除了已經實現光纖到大樓/小區，還會實現光纖到部分客戶的辦公室甚至到部分家庭，SDH（MSTP）、乙太網路、ATM、PON這些光纖接入技術都可能得到應用，尤其是隨著光電器件的發展和價格的不斷下降，PON技術的優越性將逐步顯現而發揮越來越重要的作用。雖然奧運通訊主要還是依賴目前大規模使用的成熟技術和網路，新技術所佔市場份額不會太大，2008年奧運通訊本身的業務需求對FTTH市場的拉動是有限的，但由於在奧運會期間必然會採用大量的新技術來展示通訊發展的最新成就，所以2008年奧運會對FTTH等寬頻新技術在我國的應用一定會產生較大的激勵效應和示範作用。