FTTP/FTTH的市场背景
随着互联网的持续快速发展,网上新业务层出不穷,特别是近年来开始风靡的网络游戏,MSN和QQ等实时网络通信工具,使得人们对网络接入带宽的需求持续增加。主流接入技术从拨号逐渐过渡到速度更快的ADSL和以太网,也反映出人们这种对接入带宽需求永无止境、不断上升的趋势。
与其他有线、无线通信技术相比,光纤通信在带宽容量方面具有无与伦比的优势。光纤通信经过多年的发展,已经在遍布全球的干线通信网络中占据了绝对优势。目前,骨干网络容量超前,带宽资源过剩。而与此形成鲜明对比的是,接入网领域仍然是铜缆接入的天下,虽不断有新技术涌现,但终究受限于其物理本性,难以在接入带宽距离上有更大的突破。这使得接入网成为整个传输网络的瓶颈,既限制了宽带网络新业务的进一步开发,也在一定程度上阻碍了长途光纤通信网络的进一步发展。
接入网络光纤化曾经是很多电信运营公司长期以来追求的理想。然而,受技术成熟水平、市场开放程度、成本等诸多因素的限制,除了少数十分发达的地区(美国、欧洲和日本)做过一些这方面的试验外,一直未能实现大规模应用。而这种局面在低成本的EPON技术出现并迅速成熟的今天将有望得到根本的改观。
一方面是技术上有望保证在用户可接受的成本下实现光纤接入,另一方面是不断涌现的新业务对带宽的巨大潜在需求。在“技术进步”和“市场需求”两驾马车的合力作用下,FTTP/FTTH即将进入一个大规模商用的崭新时代。
FTTP/FTTH新时代的曙光已经出现在北美和日本。2003年6月,美国三大运营商-BellSouth、SBCCommunications和Verizon联合发出了FTTP的RFP(RequestsforProposal,相当于招标意向书)。根据市场调查研究机构Vanderslice & Associates的预测,全美FTTH用户将会从2002年的72,100 户增加到2003年的315,000 户, 增加330%,2004年最终会达800,000和1,400,000户之间;另据美国FTTH委员会的统计,2002年美国的FTTH用户数达到72100户,比2001年增长271%,系统价格的下降和用户需求的增加,正是北美FTTH用户数迅速扩大的主要原因。
2003年8月19日,NTT也发表了它的RFP,“光线路终端(OLT)通过一个无源光网络实现与数个光网络单元(ONU)之间的以太MAC帧的发射和接收,速率要达到1Gb/s。”
这标志着日本最大运营商的FTTH/FTTP计划正式启动。NTT在2002年的FTTH/FTTP用户数为20万,2003年这一数字增加到65万,普及率已经接近10%,预计到2006年将增加到5百万,超过ADSL以及有线电视的宽带上网用户数量。日本政府大力倡导FTTH/FTTP的发展,并把FTTH的普及看成日本今后国家信息化的标志,看成提高日本经济竞争力的根本性武器。在政府的大力支持下,2004年,NTT计划为其FTTP建设项目投资25.6亿美元,占其全年投资总额(73.3亿美元)的三分之一以上,足见其对FTTP/FTTH计划的信心和决心。
2003年以来,国内关于FTTP/FTTH的新闻也屡见不鲜。各大运营商对于FTTH/FTTP的兴趣不断增长。2003年9月和11月信息产业部接连召开了两个大规模的FTTH研讨会。国内光通信领域著名的“光纤在线”网站在2003年12月发起成立了“中国FTTH发展论坛”,聚集了一批有识之士开始有组织地推进中国的FTTH建设。国内从事FTTH相关产品开发的企业也在不断增多中,从组件模块到系统,到运营网络和业务,国内的FTTP/FTTH的产业链正在逐步形成。FTTH/FTTP的建设正处于紧锣密鼓试验准备阶段,一旦启动,其市场规模将是空前的,必将带动整个通信行业进入新一轮的快速增长时期。
EPON
无源光网络(PON)的概念由来已久,它具有光纤网络高带宽及对网络协议透明的特点;同时,点对多点的结构节省了光纤资源,降低了成本。以太网(Ethernet)技术经过二十年的发展,以其简便实用,价格低廉的特性,几乎已经完全统治了局域网,并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合,便产生了EPON。它同时具备了PON和以太网的优点,成为FTTP/FTTH领域中的热门技术。
图1所示为EPON系统示意图。可以看出,EPON接入系统具有如下特点:
局端(OLT)与用户(ONU)之间仅有光纤、光分路器等光无源器件,无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员,因此,可有效节省建设和运营维护成本;
EPON采用以太网的传输格式同时也是用户局域网/驻地网的主流技术,二者具有天然的融合性,消除了传输协议转换带来的成本因素;
采用单纤波分复用技术(下行1490nm,上行1310nm),仅需一根主干光纤和一个OLT,传输距离可达20公里。在ONU侧通过光分路器分送给最多32个用户,因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力;
上下行均为千兆速率,下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽,上行利用时分复用(TDMA)共享带宽。高速宽带,充分满足接入网客户的带宽需求,并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽;