FTTx接入技術(shù)的選擇

一、PON技術(shù)的主要特點

PON的主要特點是在接入網(wǎng)中去掉了有源設(shè)備，從而避免了電磁干擾和雷電影響，大大減少了線路和外部設(shè)備的故障率，簡化了供電配置和網(wǎng)管復(fù)雜性，降低了運維成本。其次，PON的業(yè)務(wù)透明性較好，帶寬高，可適用于任何制式和速率的信號，能比較經(jīng)濟地支持模擬廣播電視業(yè)務(wù)，具備三重業(yè)務(wù)功能（Triple-Play）。第三，其局端設(shè)備和光纖（從饋線段一直到引入線）由用戶共享，因而光纖線路長度和收發(fā)設(shè)備數(shù)量較少，其成本較其它點到點通信方式要低，土建成本也可明顯降低。特別是隨著光纖向用戶日益推進，其綜合優(yōu)勢越來越明顯。PON的每用戶成本隨著分享OLT的用戶數(shù)量的增加而迅速下降，因而最適合小企業(yè)和居民用戶。最后，無源光網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化程度好，基本分為ITU-TFSAN（全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)）和IEEE兩大類，兩者均可提供獨立可行的單一兼容解決方案，因而多數(shù)美國大型電信公司傾向于選擇PON而不是P2PEthernet技術(shù)。

目前有三種主要的PON技術(shù)：APON/BPON、GEPON、GPON。其中APON/BPON和GPON由ITU-TFSAN制定，GEPON由IEEE802.3EFM工作組制定。

二、PON和其他接入技術(shù)的比較

目前使用的建立在銅線基礎(chǔ)上的寬帶接入技術(shù)包括xDSL、CableModem、EoC。銅是世界性戰(zhàn)略資源，隨著國際銅纜價格持續(xù)攀升（近幾年出現(xiàn)年均20%～30%的增幅），以銅纜為基礎(chǔ)的電接入網(wǎng)的線路成本越來越高。而光纖的原材料是二氧化硅，在自然界取之不盡，用之不竭。事實上，當(dāng)前光纖的市場價格已經(jīng)低于普通銅線，還有繼續(xù)下降的趨勢，并且其壽命還遠高于后者。在新鋪用戶線路或者老電纜替換中，光纖已經(jīng)成為更合理的選擇；其次，作為使用銅線的技術(shù)，電磁干擾難以避免，維護成本越來越高。作為無源傳輸介質(zhì)的光纖可以避免這類問題；最后，隨著全網(wǎng)的光纖繼續(xù)向用戶側(cè)延伸，端到端寬帶連接的限制越來越集中在接入段。顯然，隨著在長途網(wǎng)、城域網(wǎng)乃至接入網(wǎng)主干段的大量應(yīng)用，光纖將繼續(xù)向接入網(wǎng)的配線段和引入線部分延伸，最終實現(xiàn)光纖到戶，這是必然的發(fā)展趨勢。

在我國，小區(qū)密集，用戶單元集中，采用PON技術(shù)可以很好地解決FTTH寬帶上網(wǎng)問題。在日本和韓國，F(xiàn)TTH發(fā)展迅猛，其中日本以EPON為主，韓國采用EPON和WDM-PON技術(shù)。韓國寬帶服務(wù)企業(yè)KT、Nanaro電信等不經(jīng)過VDSL2，直接投入基于光通信的FTTH市場的開發(fā)。

三、EPON是目前最成熟的、性價比最高的光接入網(wǎng)技術(shù)

目前無源光接入網(wǎng)技術(shù)主要有：APON/BPON、GPON、EPON和WDM-PON。APON/BPON是比較成熟的技術(shù)，不過因為其帶寬較低，且使用復(fù)雜的ATM協(xié)議，其市場占有率很低，目前僅在北美還有少量應(yīng)用。WDM-PON則是近幾年才興起的技術(shù)，僅在韓國有所應(yīng)用，因為其標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺，且成本較高，短期內(nèi)不太可能大面積推廣。EPON和GPON是目前應(yīng)用較多的無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。與EPON相比，GPON對TDM業(yè)務(wù)的支持較好，且分支比較大，但其成本較高。目前在北美地區(qū)由于其原來的APON部署較多，且ATM設(shè)備也較多，因此某些北美運營商選擇GPON技術(shù)。而在亞太地區(qū)則是EPON占主流地位。

目前，關(guān)于GPON和EPON的選擇，爭論最大的還是對TDM業(yè)務(wù)的支持問題。GPON可以非常好地支持傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)，EPON通過使用CESoP（電路仿真）技術(shù)也可以很好地解決TDM支持問題。對于話音業(yè)務(wù)，目前的主流GPON芯片和EPON芯片均是采用VoIP方案，二者的支持能力相差無幾。從技術(shù)上看GPON對TDM的支持更好，但目前因為出貨量較小，其成本仍然很高。綜合考慮，EPON技術(shù)仍然有性價比的優(yōu)勢。

另外，局域網(wǎng)、以太網(wǎng)占有絕對的市場，全世界以太網(wǎng)RJ45插座是除了電力插座以外使用最多的插座，而隨著10G以太網(wǎng)的普及（特別是定義了支持廣域網(wǎng)接口的WIS子層后），以太網(wǎng)也開始廣泛用于城域網(wǎng)。使用基于以太網(wǎng)的EPON連接以太網(wǎng)顯然比用基于GEM封裝的GPON更合理。

經(jīng)過近4年的發(fā)展，EPON在全球特別是在亞太地區(qū)得到了廣泛的部署，尤其是在日本。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，到2006年3月，日本EPON用戶已達到546萬戶，居世界第一位。韓國正在實施“e谷”（e-Valley）工程，按此計劃，到2010年，F(xiàn)TTH的家庭普及率將超過70%，屆時，EPON用戶數(shù)可達800萬戶。在中國臺灣，中華電信研究所與工研院電通所攜手推廣FTTH產(chǎn)業(yè)，計劃實現(xiàn)2010年420萬戶EPON用戶的目標(biāo)。在國內(nèi)自從2004年武漢光谷長飛公寓首次試點光纖到戶（采用EPON技術(shù)）以來，武漢FTTH已經(jīng)發(fā)展到3萬多戶，預(yù)計到2010年，武漢將有50萬FTTH用戶（其中大部分預(yù)計將采用EPON技術(shù)）。在江蘇，恒美家園首次大規(guī)模進行FTTH試點（用戶超過1000戶），也是采用的EPON技術(shù)。值得關(guān)注的是，目前廣電市場因為雙向改造的需要，加上其原有的HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)剛好和PON技術(shù)吻合，鑒于EPON的低成本，廣電對EPON的需求從２００６年開始漸漸升溫。目前青島廣電已經(jīng)開始了全市范圍的基于EPON技術(shù)的雙向改造，首期覆蓋用戶達1萬戶以上，使用了6千多個ONU。其他各地的廣電市場也開始了對EPON技術(shù)的試驗。

EPON經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了較好的產(chǎn)業(yè)鏈。從芯片、光模塊的設(shè)備制造商到運營商、政府都開始了積極的應(yīng)用推廣。目前較成熟的EPON芯片提供商有Passave、Teknovus、Centillium、Immenstar等。因為EPON技術(shù)的門檻相對較低，隨著EPON市場的不斷擴大，相信還將有不少的廠家加入到EPON芯片設(shè)計的競爭中，從而進一步降低其成本。與此相對比，目前在GPON尚沒有廠家能夠提供商用的全套ASIC芯片，僅有Broadlight能提供ONTASIC芯片，其他的GPON廠商多采用自行設(shè)計的FPGA芯片。在EPON光模塊領(lǐng)域，由于中國廠家的加入，EPON光模塊的成本開始迅速下降，目前ONU光模塊已經(jīng)下降到200元左右，OLT光模塊的價格也下降較快。與此對比，GPON光模塊由于技術(shù)要求更高，生產(chǎn)廠家仍然有限，目前尚未批量出貨，價格短期內(nèi)無法下降。目前EPON設(shè)備制造商眾多，其中國外主要有Alloptic、Wave7、盛利亞、三菱、住友、Corecess等，國內(nèi)主要有烽火通信、中興、UT斯達康、潤欣、武漢長光科技等，而且尚有其他一些廠商不斷加入。GPON的設(shè)備制造商則較少，目前僅有Alcatel、Flexight、華為等少數(shù)幾家，商用的線數(shù)很少。目前階段EPON和GPON相比具有十分明顯的成本優(yōu)勢，這使得原來僅支持GPON的電信運營商不得不開始重新審視EPON這一技術(shù)。目前中國電信已經(jīng)完成了EPON芯片級的互聯(lián)互通測試，近期內(nèi)將完成EPON設(shè)備級的互通。而在GPON領(lǐng)域，目前僅進行了設(shè)備功能的演示，距離芯片互通和設(shè)備互通還有相當(dāng)一段距離。

綜上所述，GPON無論是在產(chǎn)品的成熟度還是成本上，在短期內(nèi)均無法和EPON相比。而公眾接入網(wǎng)因為其最終用戶是家庭用戶，此類用戶對成本尤其敏感，因此短期內(nèi)EPON的增長速度勢必大大領(lǐng)先于GPON，這又進一步促使EPON成本的降低，形成良性循環(huán)。不過從長期來看，GPON因為其對TDM業(yè)務(wù)的支持，并且在QoS、DBA和網(wǎng)管方面有更嚴(yán)格和統(tǒng)一的規(guī)定，在電信市場上仍有相當(dāng)?shù)奈�引力。一旦GPON技術(shù)和產(chǎn)品能更加成熟、商用規(guī)模擴大，其成本將下降�？傊瓽PON和EPON各有優(yōu)缺點，針對的市場也可以具體細分，二者應(yīng)該能形成既競爭又互補的關(guān)系。

四、長光科技在FTTx領(lǐng)域的發(fā)展思路

武漢長光科技有限公司2006年10月才成立，但公司繼承了原長飛公司光網(wǎng)絡(luò)部和武漢飛鴻光網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)成果，已經(jīng)迅速地進入FTTx領(lǐng)域。2002年股東飛鴻公司就已開始參加863EPON技術(shù)的研發(fā)，產(chǎn)品順利通過驗收并開始了產(chǎn)業(yè)化。2004年股東長飛公司開始了中國第一個三網(wǎng)合一的光纖到戶試點工程。目前新公司的產(chǎn)品主要以FTTx相關(guān)的產(chǎn)品為主，包括EPON局端C1000和C8000系列產(chǎn)品以及用戶端設(shè)備M300X系列產(chǎn)品，ODN產(chǎn)品以及與此相關(guān)的光纖光纜一攬子解決方案。

長光科技公司的EPON、ODN產(chǎn)品和解決方案已經(jīng)在電信、廣電、電力、鐵路、石油等領(lǐng)域獲得應(yīng)用，用戶遍及北京、上海、天津、廣東、廣西、山西、河北、湖北、湖南、浙江、四川、云南等地，在東南亞、中東等地也有使用。目前公司EPON產(chǎn)品的每線成本已經(jīng)從2004年試點時的7000多元下降到3000元左右。鑒于一般的家庭用戶仍然難以承受這個價格，公司的解決思路是針對大部分普通居民用戶采用FTTx技術(shù)，針對高檔小區(qū)、別墅和某些商用辦公點采用FTTH技術(shù)。目前性價比較高的技術(shù)有EPON+LAN、EPON+ADSL2/2+、EPON+VDSL2、EPON+EoC、EPON+WLAN。不同的技術(shù)針對不同的市場，采用這些技術(shù)，不但大大降低了每線成本，而且提高了每線用戶的平均帶寬。

針對GPON技術(shù)，公司目前正在跟蹤研發(fā)，GPON仍然有其優(yōu)點，對保護電信運營商現(xiàn)有投資有很大意義。兩種技術(shù)可以互為借鑒，通過研發(fā)GPON產(chǎn)品，一方面可以將GPON技術(shù)中較好的DBA、QoS等技術(shù)借鑒到EPON產(chǎn)品中，另一方面也可以將現(xiàn)有的在EPON技術(shù)中積累的經(jīng)驗和現(xiàn)有架構(gòu)運用到GPON技術(shù)中，最終實現(xiàn)在一個平臺下支持GPON、EPON兩種技術(shù)。

五、結(jié)束語

目前各種接入網(wǎng)技術(shù)眾多，用戶選擇接入網(wǎng)技術(shù)的原則是總體等效成本和性價比。比較不同的接入網(wǎng)技術(shù)，我們不僅應(yīng)該比較設(shè)備成本，還要比較規(guī)劃/設(shè)計成本、建設(shè)成本、線路成本以及管理和維護成本。鑒于光纖的低廉成本和其性能的優(yōu)越性，采用基于光纖的接入網(wǎng)技術(shù)顯然更有吸引力。另外從管理維護上來看，采用無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）則更為合適。在眾多PON技術(shù)中，EPON是目前最為成熟和性價比最高的技術(shù)，GPON有其優(yōu)點，但目前成本過高。盡管采用EPON性價比較高，但其每線成本仍然為一般老百姓不能承受，為此我們提出了EPON技術(shù)和多種技術(shù)相接合的方案以降低每戶成本并提高戶均帶寬。