“光进铜退”与GPON技术发展展望

    FTTH是运营商固定接入网络发展的终极方式，运营商在选择“光进铜退”的技术和方案过程中，对FTTH非常重视和关注，无论选择哪种“光进铜退”建设模式，都需要支持网络在未来进一步演进到FTTH的能力。

    而GPON作为FTTB和FTTH的重要技术手段，已成为业界热门话题。本文分析了业界多种FTTx建设模式，探讨和预测GPON未来的发展前景。

    FTTN/FTTB/FTTH：“光进铜退”的多种建设模式

    “光进铜退”即FTTx，是宽带发展的一个必然趋势和选择。全球电信运营商在转型过程中，提供多业务是重要的战略之一，多种业务捆绑不仅能提升运营商的业务竞争力、增加ARPU，还能提升用户忠诚度、降低用户离网率。在多业务提供上，无论是海外的运营商还是国内的运营商，无一例外地将眼光投入到IPTV业务上，而基于现有的编码技术，IPTV业务特别是HDTV需要10M以上带宽，所以宽带提速是运营商必然的战略行动，不提速就无法开展带宽更高的宽带业务、无法实现战略转型的目标。而无论采用哪种最新的DSL技术：ADSL2＋还是VDSL2以及未来可能出现的更高速DSL技术，一个基本的规律是必须缩短铜缆长度才能提供更大的带宽，因此全球主流运营商包括国内的固网运营商在内，都在计划或已开始实施DSLAM物理位置下移的战略，“光进铜退”是DSLAM位置下移、进一步靠近用户的形象描述。

    在政策、技术、竞争、应用的共同推动下，FT－Tx在未来几年将得到迅猛的发展。根据相关咨询公司的预测，2006年全球运营商在FTTx领域的投资为77亿美元，而到2010年将增长到188亿美元。FTTx从实现上，分为FTTN、FTTB和FTTH。FTTN是光纤延伸到电缆交接箱所在处，一般覆盖200～300用户；FTTB是光纤连接到大楼，小型DSLAM设备布放在分线盒位置上，一般覆盖20～30用户；而FTTH作为FTTx的最终形态，则是光纤直接连接到每个用户家庭。一般来说，业界将FTTB和FTTH作为同一类，通称为FTTH，这是因为对运营商来说，技术上看这两者都需要新敷设一张庞大的光纤分配网络（ODN），且ODN建设方案相似；战略上看都是着眼提供未来5～10年发展需要的带宽能力，比如30～50Mbps/用户的带宽，可以说FTTB是FTTH的早期形态。对于选择FTTB/H的运营商来说，普遍的观点是在新建区域建设FTTH，因为原材料铜的价格在上涨而光缆价格在下跌，并且光缆和铜缆的敷设费用相当，尤其是新建住宅也不存在已入住用户不愿意重新敷设线缆的风险；而对于已敷设铜缆的用户，则采用FTTB的模式，以规避入户重新铺设光纤的问题。显然，FTTH投资是巨大的。FTTN则是带宽与投资的折中，FTTN在满足用户带宽需要的前提下，采用最新的DSL技术，尽量使用长的双绞线，以提高DSLAM节点的用户容量，从而减少节点数量，减少投资和维护成本。海外部分发达国家的运营商例如美国AT&T(SBC)、德国电信、意大利电信，他们的PSTN建设普遍采用端局与模块局方式，FTTN的建设节点普遍选择在电缆交接箱、甚至室外交接箱位置。而国内，因为PSTN大规模建设晚于发达国家，部分地区V5接入网普遍采用，所以FTTN建设方式存在差异。采用模块局方式建设的地区，例如北京和上海，可以参考海外的经验部署FTTN的节点；而其他采用接入网模式建设的地区，例如深圳，特区内双绞线覆盖半径在200～400m以内，特区外双绞线覆盖半径在400～800m以内，在接入网ONU位置放置DSLAM，已经是FTTN的形态了，如果要进一步提高速度，可以考虑采用FTTB甚至FTTH的建设模式。

    FTTB/H的技术选择

    FTTH发展必然是一个循序渐进的过程，以日本为例，首先是新用户采用FTTH，后续过渡到DSL用户切换至FTTH，相当长的时间内FTTB与FTTH建设模式会共存。对于FTTB，考虑到设备数量众多、每个设备用户数量20～30个，同时还存在用户渗透率逐渐增长的因素，PON是最佳的技术，部分分散的设备可以采用光纤直连。PON不仅可以节省局端设备的光口数量，而且节省ODN网络馈线段光纤数量，与GE直连相比，PON组网使FTTB具有较低的初始建设成本。

    GPON技术在BPON的基础上发展起来的，目标是提供更高的速率和以Ethe.net代替ATM数据链路层。GPON和BPON都是由运营商主导的标准组织FSAN制定的，对多业务有良好的支持能力。相比较EPON，GPON在多业务支持特别是TDM业务、QoS、线路速度和效率、线路和终端管理维护上有优势。从技术上看，GPON更适合FTTB和FTTH部署。

    成本和互通性是EPON、GPON技术选择的决定因素

    当前FTTH建设中，实际建设最多的是E－PON和BPON技术，采用BPON技术的运营商下一步FTTH建设上倾向于GPON。所以，全球看，日本和韩国采用EPON技术；而欧洲、美洲和中东采用GPON技术；EPON主要在日本有规模应用，据相关咨询公司统计，FTTH2006年二季度销售量比一季度增长18%，比去年同期增长245%，而日本占80%的份额，北美Verizon在二季度增加了11万用户，累积用户37万，是BPON技术，Verizon正在实施由BPON向GPON迁移的计划，所以BPON逐渐会被GPON取代，另外，很多主流运营商也在积极试验和部署GPON网络，例如与Verizon同处一国的AT&T、西班牙Telefonica、法国电信、英国电信、新加坡电信，以及中东产油国科威特、阿联酋和沙特的电信运营商。所以，目前的xPON技术的状态是EPON正在日本应用，GPON为其他地区特别是欧美的主流运营商所青睐，发展势头很好。因为EPON有规模应用的基础，目前的EPON成本比GPON要低30％左右。实际上，从成本构成上看，GPON与EPON最大的不同就是光模块、物理接口和链路层芯片，其他的组件是类似的。先比较OLT设备：GPONOLT能支持2.5Gbps的带宽、1:64的分支能力，线路效率高达93％；而EPONOLT只能提供1Gbps带宽、1:32的分支能力，线路效率也只有70%左右。GPONOLT的性能几乎是E－PONOLT的两倍，而成本构成上没有两倍以上的差异，事实上，在满载配置下，GPONOLT应该更有成本优势。再看ONT设备：据英国电信估测，因为GPON采用更严格的技术标准，满足B类光功率预算的光模块价格太高，几乎占ONT成本的50％，原因是GPON需要采用APD光接收器件，而EPON可以采用PIN-TIA，光模块价格差异在3倍以上。EPON和GPONONT的另外一个不同的部件是物理接口和联络层芯片，实际成本差异很小。如果将GPON要求降低到与EPON类似的水平，例如1∶32分支，10km距离以内，则GPONONT和EPONONT成本差异很小。

    在互通性上，由于GPON的标准为运营商所主导，因此在标准的制定上非常重视互通性，和E－PON的标准相比，具有先天的优势。在FSAN标准组织大力协调下，今年FSAN组织了3次GPON互通测试。在9月份刚结束的测试结果表明，不同厂家的设备互通性良好，中国的华为公司与其他6个不同厂家的ONT实现了互通，需要注意的是不同的厂家选用的芯片是不同的。而EPON设备，由于缺乏权威、开放和高效的组织引导其互通性测试工作，互通很困难，主要由运营商引导完成。日本NTT为了实现EPON互通，与一家芯片厂家联合制定了EPON的更详细的规范和标准，并拥有独立的知识产权，要求各设备厂家必须满足其规范才能互通。中国电信遇到了类似的情况，因为EPON协议的灵活性，不同厂家特别是不同芯片厂家理解不一致，在物理层面互通非常困难。

    无论是EPON还是GPON，互联互通是产业成熟的前提和大规模应用的基础。

    GPON发展展望

    随着主流的宽带接入设备厂家相继推出GPON产品、海外各运营商纷纷部署实施GPONFTTH网络，GPON的产业链趋于成熟。必须看到，FTTH的应用中还存在较多的问题，比如，这种新技术的引入，带来光缆特别是引入段光缆布放、ONT放置位置选择、多业务提供和维护管理等系列问题，这些问题需要在实践中一一解决。FTTH的建设在国内还处于初期发展阶段，中国FTTH的应用首先从新建高档小区部署开始，探索商业模式和建设模式，是业界的主要工作。如同DSL技术发展一样，随着GPON的规模应用，更多的用户会主动选择GPON接入方式，让我们期待这一天早些来临。

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