赵梓森:光纤技术如何发展

近来有人对光纤通信的发展情景，有些困惑。其一，在2000年IT行业的泡沫，使光纤通信的生产规模投入过大，生产过剩，IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤，国外对中国倾销。其二，有人认为：光纤通信的传输能力已经达到10Tbps，几乎用不完，而且现在大干线已经建设得差不多，埋地的剩余光纤还很多，光纤通信技术不需要更多的发展。

　　本人认为，光纤通信技术尚有很大的发展空间，今后会有很大的需求和市场。主要是：光纤到家庭FTTH、光交换和集成光电子器件方面会有较大的发展。下面分别讨论光纤通信的发展趋势和市场：

　　一、光纤通信的发展趋势

　　1、光纤到家庭FTTH的发展

　　FTTH可向用户提供极丰富的带宽，所以一直被认为是理想的接入方式，对于实现信息社会有重要作用，还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2-3倍。过去由于FTTH成本高，缺少宽带视频业务和宽带内容等原因，使FTTH还未能提到日程上来，只有少量的试验。近来，由于光电子器件的进步，光收发模块和光纤的价格大大降低，加上宽带内容有所缓解，都加速了FTTH的实用化进程。

　　发达国家对FTTH的看法不完全相同：美国AT&T认为FTTH市场较小，在OFC2003宣称：FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极，要在10-12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早，现在已经有近200万用户。目前中国FTTH处于试点阶段。

　　* FTTH光纤到家庭遇到的挑战：现在广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优势。与FTTH相比 价格便宜 利用原有铜线网使工程建设简单 对于目前1Mbps-500kbps影视节目的传输可满足需求。FTTH目前大量推广受制约。

　　对于不久的将来要发展的宽带业务，如：网上教育，网上办公，会议电视，网上游戏，远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视，上下行传输不对称的业务，ADSL就难以满足。尤其是HDTV，经过压缩，目前其传输速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技术开发，可压缩到5-6Mbps。通常认为对QoS有所保证的ADSL的最高传输速率是2Mbps，仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时，非FTTH不可。

　　* FTTH的解决方案：通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。

　　P2P方案--优点：各用户独立传输，互不影响，体制变动灵活；可以采用廉价的低速光电子模块；传输距离长。缺点：为了减少用户直接到局的光纤和管道，需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。

　　PON方案--优点：无源网络维护简单；原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点：需要采用昂贵的高速光电子模块；需要采用区分用户距离不同的电子模块，以避免各用户上行信号互相冲突；传输距离受PON分比而缩短；各用户的下行带宽互相占用，如果用户带宽得不到保证时，不单是要网络扩容，还需要更换PON和更换用户模块来解决。（按照目前市场价格，P2P比PON经济）。

　　PON有多种，一般情况如下。APON：即ATM-PON，适合ATM交换网络。BPON：即宽带的PON。GPON：采用通用帧处理的GFP-PON。EPON：采用以太网技术的PON，GEPON是千兆毕以太网的PON。WDM-PON：采用波分复用来区分用户的PON，由于用户与波长有关，使维护不便，在FTTH中很少采用。

　　发达国家发展FTTH的计划和技术方案，根据各国具体情况有所不同。美国主要采用A-PON，因为ATM交换在美国应用广泛。日本NTT有一个B-FLET’s计划，采用P2P-MC，B-PON，G-EPON，SCM-PON等多种技术。SCM-PON：是采用副载波调制作为多信道复用的PON。

　　中国ATM使用远比STM的SDH少，一般不考虑APON。 我们可以考虑的是P2P，GPON和EPON。P2P方案的优缺点前面已经说过，目前比较经济，使用灵活，传输距离远等，宜采用。又GPON和EPON比较，各有利弊。GPON： 采用GFP技术网络效率高；可以有固话，适合SDH网络，与IP结合没有EPON好，但目前GPON技术不很成熟。EPON：与IP结合好，可用IP电话，如用固话需要借助IAD技术。目前，中国的FTTH试点采用EPON比较多。FTTH技术方案的采用，还需要根据用户的具体情况不同而不同。

近来，无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g协议，传输带宽可达54Mbps，复盖范围达100米以上，目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输，包括：上下行数据和点播电视VOD的上行数据，对于一般用户其上行不大，IEEE802.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输，当然有需要时也可包含一些下行数据。这就形成光纤到家庭+无线接入（FTTH +无线接入）的家庭网络。这种家庭网络，如果采用PON，就特别简单，因为此PON无上行