FTTP（光纤到驻地）拓展宽带业务

鸿鹄

FTTP的出现
　　随着美国三大运营商南方贝尔、SBC Communications和Verizon在2003年6月联合发出光纤到驻地（FTTP：Fiber To The Premise）的RFP(Requests for Proposal)相当于我国的招标意向书），FTTP一词便频频出现在业界各种媒体上，为业界所关注。光纤到建筑物（FTTB：Fiber To The Building）、光纤到街边（FTTC：Fiber To The Curb）、光纤到办公室（FTTO：Fiber To The office）、光纤到家庭（FTTH：Fiber To The Home）等各种FTTx概念人们并不陌生，为什么这次的FTTP引起业界的如此关注？
　　
　　1．FTTP是提供宽带业务的有效经济手段
　　
　　人们越来越意识到带动电信业走出低谷的应是宽带业务，提供宽带业务的关键在宽带接入。电信运营商尤其是北美的电信运营商在经历了泡沫破灭的打击后越来越趋于理智，都把以最小的投入取得最大的业务收入、利润作为主要目标。客观的分析和调查表明：宽带业务需求的确存在而且不断增大。Yankee Group公司在美国的一项调查表明，DSL宽带接入的用户平均每周25 ｈ在线（而拨号为7．5h），78％的调查对象宁愿放弃日报也不愿放弃DSL接入，63％的人甚至宁愿放弃每天的咖啡也不放弃DSL接入。这从一个侧面反映出人们对宽带的需要越来越迫切。
　　
　　骨干网支持宽带业务开展的能力绰绰有余。接入网的用户需求多样性、接入技术多样性、成本极其敏感和投资回收周期长等特点使其在电信泡沫期也没有像骨干网建设那样出现过热现象，开展宽带业务的瓶颈在于宽带接入。大家公认宽带接入技术的主流和方向是光纤接入，FTTH是必然趋势，但在近期的业务需求下光纤接入主要还是为企事业用户和居民用户群（光纤到距居民用户群比较近的路边、楼边、园区等，再通过音质双绞线或五类线等把业务传送到最终用户）服务，因此FTTP（驻地可以是企事业用户驻地也可是居民用户驻地的一定范围）是现阶段和未来近期光纤接入的主要形式。
　　
　　2．PON技术是FTTP的支撑
　　
　　美国三大运营商的FTTP招标明确FTTP采用APON技术，日本最大的电信运营商NTT集团也于2003年8月开始了EPON的招标，这些反映出PON技术自20世纪90年代中提出，经过多年发展终于被市场接受成为FTTP的首选技术并开始规模应用。PON技术之所以被认同为FTTx支撑技术的原因在于其应用于宽带接入所具有的其它技术不可替代的优势。
　　
　　PON技术在宽带接入上的优势所在
　　PON应用于FTTP的情况如图1所示，这样的应用具有独特优势。
　　

                               
登录/注册后可看大图

　　1．点对多点的拓扑结构适合汇聚多用户
　　
　　接入网的主要特征是汇聚众多用户的各种业务，随着光纤向用户的靠近，经济有效汇聚众多用户业务尤为重要。传统的点对点方式需要大量光纤，还要在运营商中心机房/局端处的众多光口占用空间。PON的无源点对多点拓扑使得在局端一个光口不仅等效于点对点的10～100个光口，而且节约了光缆和光缆施工的大量费用，是汇聚众多用户经济有效的方法。所以说，PON不只适用于分散用户，更适合于用户密集的应用场合。
　　
　　2．便于运行维护
　　
　　在PON中信号从用户端发出经过无源的光缆、光分/合路器到局端设备，中间没有任何的有源设备/器件，可靠性高；各用户的业务信号不必像SDH环网或线网那样经过中间节点的光电、电光转换，光网络单元（ONU）、支路光缆故障及新用户加入等均不影响其它ONU的正常工作。这些带来了PON网络的运行维护便利和成本的大幅下降。
　　
　　3．低成本
　　
　　PON的低成本源于设备、线路等的建设成本（CAPEX）和运维成本（OPEX）两方面成本的降低。PON的点对多点、无源特征和光缆较电缆的长寿命、高可靠性使其OPEX大大减少。在CAPEX方面，相对于点对点结构，PON使用的光收发器（占设备成本相当大比例）数量明显减少（约减少一半）、光缆及其施工量的减少使CAPEX大幅下降。这里值得一提的是PON收发器的速率比点对点结构下的收发器要高，而且为突发模式。在PON没有规模应用的情况下，PON收发器价格比点对点情况下用的收发器高，但规模应用后速率、工作模式差别不会产生太大的价格差异，因为业界已多次证明决定价格的主要因素是产量。NTT相关部门做过的分析表明，PON的成本（CAPEX＋OPEX）比xDSL要低，而且PON带给用户更高的带宽和服务质量。
　　
　　PON还具有承载突发性强的数据业务效率高（因其动态带宽分配机制）、升级性好（因无源、纯光纤的光分配网）、适于承载广播业务（因无源、点对多点结构）等优势。
　　
　　PON技术在宽带接入上的优势吸引了不少设备制造商投资开发PON产品，运营商非常关注PON的应用，标准化组织也在相关技术标准规范上进行了大量工作。
　　
　　相关标准状况
　　1．APON
　　
　　面世最早、标准化程度也比较高的APON技术由ITU－TG．983系列标准所规范。APON以ATM为平台，在PON上实现基于ATM信元的传输，支持各种带宽速率、各种QoS要求的业务。1998年10月通过了规范APON基本特征的标准ITU－TG．983．1之后陆续出台了关于APON网管、波长分配、动态带宽分配、保护倒换等各技术层面的规范，对ITU－TG.983.1也做了修订，主要是把下行线路速率扩展到1 244.16Mbit/s，上行扩展到622．08 Mbit/s。
　　
　　2．EPON
　　
　　EPON是IEEE802．3Ah工作组，也称EFM(EFM：Ethernet in the First Mile)组所规范的基于千兆以太网的PON系统。EPON结合了以太网设备/器件价格低廉，更适合基于以太网各种业务的传送以及PON的优势，并且加强了传统以太网比较弱的运行维护管理功能。目前IEEE802．3Aｈ工作组已定稿草案第三版，计划于2004年上半年完成该标准。我国关于EPON的行业标准也将于2004年出台。不少EPON产品制造商在IEEE802．3Aｈ标准(草案)之上采用一些自主技术来支持有QoS保证的TDM业务、提供保护倒换等。
　　
　　3．GPON
　　
　　ITU－TSG15于2003年1月召开的2001～2004年研究期第四次会议上通过了关于GPON (Gigabit-capable passive optical Networks)的两个标准G.984.1和G.984.2。GPON以ATM信元和GFP帧承载多业务，更灵活、更有效地支持不同QoS要求的各种业务。ITU－T G.984建议在继承了G.983许多相关规范的基础上对业务的支持、安全策略、比特速率等方面进行了扩充。目前GPON标准化工作的重点是研究确定对传输汇聚层的规范。
　　
　　FTTP的推广应用
　　如Verizon、SBC和南方贝尔的高层人士在2003年SUPERCOMM 的宽带业务研讨会上所指出的那样：FTTP将对业界产生根本性影响。FTTP的推广应用是涉及面广泛的巨大系统工程，它涉及设备开发、网络规划设计、工程实施、业务运营、网络维护等各环节，还涉及到系统制造商、器件和光缆制造商、电信规划设计部门、网络和业务运营商、标准化组织单位等。FTTP的规模应用需要PON产业链上各方的共同努力、相互配合。政府相关决策机构应鼓励各方的协同合作，并在FTTP推广期给予一定的扶持。
　　
　　FTTP的推广应用将是渐进式的而不是指数增长的。FTTP在近几年里主要应用于中小企事业用户的多业务接入和以PON＋LAN（多为新兴运营商采纳）、PON＋XDSL（多为拥有双绞线资源的传统运营商采纳）方式为居民用户提供宽带业务。在美国，2004年主要运营商进行FTTP现场商用实验；根据UBS的预计，从2005年开始每年为200～500万用户提供FTTP。在我国，2004年主要进行PON系统的现场实验，2005年开始小规模商业应用，尤其在新兴运营商的网络中应用，随着FTTP现场实验和小规模商业应用的成功和人们对宽带需求的增加，应用规模将扩大并且成本明显下降，预计到2010年FTTP将大规模应用并且FTTP中的“驻地”将主要是居民用户的驻地，人们从20世纪90年代初就梦想的FTTＨ对多大数用户来说都会变成现实。