光纤接入及FTTH技术与应用分析

随着用户和业务对带宽需求的不断增加，带宽高、扩展性好、运维成本低的宽带光纤接入技术正成为电信领域的热点，受到国内外运营商的广泛关注，尤其是在日本，EPON（以太网无源光网络）技术得到了快速发展，有上百万线的商用。中国国内对宽带光纤接入技术也十分关注，进行了较多的研究和试验工作。本文将从国内“十一五”期间宽带业务与带宽需求出发，对光纤接入及FTTH技术与应用进行较为深入的分析。

　　1、国内宽带业务与带宽需求

　　1.1　宽带业务的需求

　　根据对用户业务需求的广泛调研和对行业相关宽带业务规划的深入分析，在“十一五”期间，我国的宽带业务需求呈现以下特征：

　　●近期（2007～2008年），家庭上网业务不再满足于以文字为主要表示形式，更注重内容的交互和多媒体方式的呈现。音视频成为网上聊天的主要方式，因此对视频质量的要求越来越高，要求达到标清程度。企业逐渐更多地使用视频会议，以减少成本。IPTV业务用户逐渐增多，对体验要求越来越高，图像逐步达到高清程度。部分特殊行业如宾馆，开始使用IPTV的增值业务。VoIP逐渐普及。

　　●远期（2009～2010年），信息家电和家庭远程 监控开始普及。网上聊天更注重交互性和便捷性，开始使用主叫号码进行识别和呼叫。普通用户家庭有了两台电视机同时使用IPTV的需求，人们开始不满足简单的节目收看，有了对节目定制的互动体验要求。普通用户家庭有了两部VoIP电话的需求。

　　1.2　带宽的需求

　　根据上述宽带业务的分阶段需求和这些业务对带宽的需求，可以粗略估算出“十一五”期间中国的电信互联网应用的大致带宽需求如表1所示。

表1　宽带业务带宽需求

　　从表1中可以看出，2008年后随着人们对高清电视的需求和普及。IPTV对带宽的需求将增至5～6 Mbit/s，并随着家里安装第二台高清电视的普及，IPTV对带宽的需求将会增至10～12 Mbit/s。在短期内视频通信带宽需求在500 kbit/s左右，随着人们对高清可视通信和家庭远程监控的需求，2008年后带宽需求会增至1～2 Mbit/s。在短期内上网业务对带宽的需求为1～2 Mbit/s，2008年后随着高速互联网访问需求的增加，对带宽的需求也会增至2～4 Mbit/s。

　　总体上看，接入带宽需求越来越高，尤其是上行带宽需求正逐步增加。近期（2007～2008年），用户线路带宽保证上行在1 Mbit/s以上，下行在10 Mbit/s以上，可在较长时期内满足开展各种宽带增值业务的需求；远期（2009～2010年），用户线路带宽保证上行在6 Mbit/s以上，下行在20 Mbit/s以上，可在较长时期内满足开展各种宽带增值业务的需求。

　　2、FTTH相关技术及最新进展

　　宽带光纤接入技术指的是利用光纤作为传输媒质提供宽带接入的技术，主要包括点到点有源光以太网接入技术和点到多点的宽带无源光网络技术。

　　（1）点对点光以太网接入技术及最新进展

　　点到点光以太网接入技术的早期主要通过“媒质转换器（MC）+传统以太网交换机”方式实现，用于FTTH小区接入和部分企业客户专线接入。为了改善传统MC方式的点对点光以太网的网络管理能力弱的问题，国际标准组织IEEE、ITU-T分别推出了点对点光以太网接入技术标准。其中，IEEE推出的802.3ah标准由于较为完善、适用范围广、OAM能力和可扩展性较强，正成为点对点光以太网的主流标准。但目前符合802.3ah标准的P2P设备尚不成熟，还处于研发阶段，能提供测试的设备厂商也较少。特别是由于业界对宽带PON技术的高度关注，主流设备厂商都不愿意在点到点光以太网接入上进行过多投入，这将在很大程度上限制标准的点对点光以太网接入技术的商用进程。

　　（2）宽带PON技术及最新进展

　　目前受业界广泛关注和认可的EPON和GPON（吉比特无源光网络）技术已取得较大进展。EPON技术已较成熟，从芯片到设备的产业链较为健全，国内外有较多的厂商提供EPON设备，成本不断下降，在国外有超过百万线的规模应用，是目前宽带光纤接入及FTTH的主要实现方式之一。在我国，EPON技术已在芯片和设备方面经过了互通测试，预计2007年将有一定规模的商用。

　　基于G.984标准的GPON技术近一年取得了较大发展，有较多的厂家提供了GPON试商用和测试设备。从我国国内组织的相关GPON系统测试情况来看，GPON技术和设备在总体上还不够成熟，在基本功能与性能、业务承载能力、网络管理能力、互通性、稳定性和可靠性等方面还有待完善，尚不具备规模商用的能力。存在的主要问题有：

　　●GPON产业链不健全，目前市场上尚没有完整的商用芯片解决方案；

　  ●GPON的上行吞吐量与EPON系统比，没有什么优势，接近或略大于1Gbit/s；

●GPON系统支持