【導讀】accesswork.

　　

【正文】 ruction crowded user region. Recently some people to optical fiber munications development scene, somewhat puzzled. First, in 2020 the IT profession froth, caused the optical fiber munications the scale of production investment oversized, the overproduction, in the IT profession many small panies went out of business. Specially the optical fiber, overseas dumps to China. Second, some people thought that, Optical fiber munications throughput capacity already achieved 10Tbps, could not use up nearly, moreover the present main trunk line already constructed almost, buried the place the surplus optical fiber very to be also many, optical fiber munications technology not need more development. The author will believe that, optical fiber munications technology still have the very big development space, will be able to have the very big demand and the market from now on. Mainly is: The optical fiber to family FTTH, the light exchange and the integrated photoelectron ponent aspect can have the big development. Mainly discusses the optical fiber munications in this the trend of development and the market.. Generally speaking, the optical fiber access work has represented the broadband access work longterm development direction, each kind of wide band optical fiber access work all has its best use situation and the opportunity, the wide band pointtopoint active Ether optical fiber system suits in the low density user dispersible area application, the wide band pointmultipoint passive optical fiber system most suits newly built or the reconstruction crowded user area should. Our country39。s trend of development possibly will surmount APON, BPON and the EPON stage, will start from the wide band pointtopoint Ether optical fiber system and GEPON, and even will transit quickly to the GPON stage. 寬帶光纖接入網的發(fā)展趨勢 作者：劉金海 文章出處：計算機世界 時間： 202038 本文首先簡要介紹世界寬帶接入網發(fā)展的狀況和主要應用 ；其次講述了寬帶光纖接入網的優(yōu)點； 再次重點分析 了寬帶點到點有源以太網光纖系統和寬帶點到多無源光纖系統的特點和應用。接下來提出我國光 纖接入網的發(fā)展 可能跨越 APON、 BPON和 EPON階段 ， 從寬帶點到點以太網光纖系統和 GEPON開始 ，乃至最終過渡到 GPON 階段的初步設想。最后從各個角度剖析了光纖通信技術的發(fā)展趨勢。 寬帶接入網發(fā)展的狀況和主要應用 事實上 ,從電信發(fā)展歷史看 ， 當網絡用戶數達到一定規(guī)模。各種應用會自然產生 ， 這也是所謂的邁特卡夫定律的威力所在。歷史上沒有一種技術生來就帶著一大堆應用的 ， 無論是移動通信還是互聯網 ， 其短信、瀏覽、網上聊天等關鍵應用都 是在用戶規(guī)模發(fā)展到一定程度后自然產生的 ， 而不是事先刻意設計策劃出來的。 進入 21 世紀以來 ， 全球寬帶接入網進入了大發(fā)展階段。到 2020 年底 ,總用戶數已經達到 億 ， 成為電信史上發(fā)展最快的電信業(yè)務之一 ， 甚至比移動業(yè)務還快。例如全球移動業(yè)務從 1000 萬發(fā)展到 1 億花了 年 ， 而寬帶接入業(yè)務僅用了 年。按照 IDC 的預測 ， 2020 年全球寬帶總用戶可以達到 億 ， 其中， 即大約 2020 萬用戶為光纖接入網。 亞太地區(qū) ， 特別是韓國和日本是寬帶接入發(fā)展最迅猛的國家 ， 韓國寬帶用戶總數已經突破 1000 萬 ， 寬帶普及 率居世界第一 ， 占據家庭的 7 互聯網的 90%。日本政府也通過各種措施大力推進寬帶發(fā)展 ， 計劃 2020 年將寬帶用戶總數提高到 3000 萬 ， 其中 FTTH 達到 1000 萬。美國依然是世界最大的寬帶接入市場 ，總用戶數超過 3000 萬。美國 FOC 將寬帶業(yè)務定位為 2020— 2020 年的六大目標之一 ， 事實上寬帶接入正成為美國普遍服務的下一個目標。美國寬帶接入是以電纜電視和 ADSL 為主發(fā)展的 ， 由于電信管制政策鼓勵采用新技術建設網絡 (例如 FCC 規(guī)定運營商建設光纖接入網可以不受限于本地環(huán)路的非捆綁政策 )以及競爭和業(yè)務增長的壓力 ， 近來主導運 營商對光纖到駐地 (FTTP)的發(fā)展十分積極。 就光纖接入網 ， 特別是光纖到駐地 (FTTP)或光纖到家 (FTTH)而言 ， 全球已經開始進入啟動階段 ， 僅美國就有 270 個 FTTP 項目 ， 多半是地方政府、公共公司、房地產開發(fā)商和非主導電信運營商的項目。主導運營商也開始進入該領域 ，其中 Version計劃 2020 年完成 300 萬 FTTP， SBC 在其龐大的“光速”計劃中計劃 2020 年達 1800 萬 FTTN， 每戶具備速率 2039Mb/s， 提供端到端的三重業(yè)務捆綁 (trite play)業(yè)務。日本是世界上推進 FTTH 最激進的國家 ， 2020 年其光纖就已經通達 1800 萬多戶家庭 ， 但是用戶發(fā)展滯后 ， 大約為 200 萬 ， 2020年計劃發(fā)展 1000 萬。歐洲比較穩(wěn)健保守 ， 到 2020 年 FTTH 總共敷設了 50 萬 ，有 167 個小項目或試驗項目在進行。 我國寬帶接入網在近兩年發(fā)展也十分迅速 ， 據初步統計 ， 到 2020 年底我國寬帶用戶為 2500 萬 ， 成為僅次于美國的第二大寬帶接入市場 ， 其中主導技術是ADSL， 大約占 70%左右 ， 其次是以太網技術 ， 還有少量寬帶無線接入和電纜調制解調器接入 ， 對于 FTTH技術還處在跟蹤階段 ， 少數發(fā)達城市也已經在開始考慮和試驗各種 FTTHI 技術 。 從寬帶應用看 ， 按照美國麥肯錫公司的最新分析 ， 初期的寬帶應用主要是高速上網 ， 可以使上網的時間增加約 30%。此后 ， 隨著業(yè)務的大規(guī)模拓展 ， 開發(fā)新的業(yè)務成為繼續(xù)發(fā)展的動力。據美國 BHK 公司在 2020 年的調查結果顯示 ， 2020 年美國前五名的寬帶消費是網上賭博、成人節(jié)目、游戲、音樂下載和點播電視 ， 具有明顯的向消費類傾斜的趨勢。 需要指出 ， 討論應用驅動需要注意一個基本認識上的誤區(qū) ， 即不能寄希望于人為事先研究開發(fā)出一二項所謂“殺手锏應用” 、 推廣應用。事實上 ， 從電信發(fā)展歷史看 ， 當網絡用戶數達到一定規(guī)模 ， 各種應用會自然產 生 ， 這也是所謂的邁特卡夫定律的威力所在。歷史上沒有一種技術生來就帶著一大堆應用的 ， 無論是移動通信還是互聯網 ， 其短信、瀏覽、網上聊天等關鍵應用都是在用戶規(guī)模發(fā)展到一定程度后自然產生的 ， 而不是事先刻意設計策劃出來的。 寬帶光纖接入網的優(yōu)勢 隨著光纖在長途網、城域網乃至接入網主干段的大量應用 ， 邏輯的發(fā)展趨勢將是繼續(xù)向接入網的配線段和引入線部分延伸 ， 關鍵是推進速度有多快 ， 這將取決于多種因素 ， 包括市場的需求、競爭的需要、應用的刺激、技術的進步 、成本的下降和配套運行 系統的開發(fā)等等。我國 2020 年舉辦奧運會和 2020 年舉 辦世界博覽會這兩大事件將會在一定程度上 推進寬帶光纖接入網的發(fā)展。 下面將主要從系統技術的角度來分析幾種主要的寬帶光纖接入技術的特征、問題和發(fā)展趨勢。當然 ， 除了系統技術外 ， 影響其應用的因素很多 ， 主要是業(yè)務和應用以及管制政策。此外 ， 各種配套元器件技術和敷設安裝測試技術也十分關鍵。目前低成本光源已有望實現 ， 850nm 的 VCSEL 僅 需幾 美元 ,1310nm 的 VOSEL 已有突破 ， 速率達 10Gb/s。 PLC 混合集成技術高密度低成本光纜及相關技術 ， 對彎曲不敏感的室內用光纖 ， 低成本無源器件 ， 施工安裝技術 ， 自動光操作測試系統等 也都是影響光接入網推廣應用的關鍵因素 ， 需要有妥善的解決方案。 點到點有源以太網系統 由于計費、質量、管理、安全等多種因素 ， 以太網作為公用網接入方式尚需進一步改進。 傳統以太網屬于用戶駐地網 (cPN)。然而其應用卻在向包括接入網在內的其他公用網領域擴展。歷史上 ， 對于企事業(yè)用戶應用環(huán)境 ， 以太網技術一直是最流行的方法 ，目前已成為取 決于供電插口的第二大住宅和辦公室公用設施接口。采用以太網作為企 事業(yè)用戶接入手段的主要原因是已有巨大的網絡基礎和長期的經驗知識。 目前所有流行的操作系統和應用也都是與以太網兼容的、性 能價格比好、可擴展性、容易安裝 與 開通以及高可靠性等。 對于公用網住宅用戶應用環(huán)境 ，點到點有源以太網系統采用有源業(yè)務集中點來替代無源點到 點系統的無源器件 ， 使傳輸距離可以擴展到 120 公里之遠。主要優(yōu)點是專用接入帶寬有保證 ； 每 個 用戶可以獨享 100Mb/s 乃至 1dbs； 局端設備簡單便宜 ； 傳輸距離長 ， 服務區(qū)域大 ； 成本隨用戶數的實際增長而線性增加 ，無需規(guī)劃 ， 投資風險低 ， 因而在低密度用戶分散地區(qū)成本較低。缺點是兩端設備和光纖設施專用 ， 用戶不能共享局 域 端設備和光纖 ， 當需求快速增長且用戶很密集時 ， 光纖和兩端設備數量及其成本以 及空間需求也隨之迅速增加 ， 因而不太適合高密集用戶區(qū)域。影響選擇以太網技術的另一個因素是傳統視頻業(yè)務的提供方式 ， 例如美國地方貝爾公司都承諾提供傳統模擬 RF 視頻節(jié)目 ， 而以太網和模擬視頻節(jié)目的混合是很困難的。這方面 PON技術就比較容易。 由于計費、質量、管理、安全等多種因素 ， 以太網作為公用網接入方式尚需進一步改進。主要是以太網技術的固有機制不提供端到端的包延時、包丟失率、帶寬控制 ， 難以支持實時業(yè)務的服務質量 ， 缺乏安全機制保證等。 點到多點無源 ,光網絡系統 隨著 IP的崛起和發(fā)展 ， 有人提出了 EPON的概念 ， 這一思想在 以太網界獲得到了積極響應 ， 在 IEEE GEPON標準。 無源光網絡 (PoN)是一種純介質網絡 ， 其主要特點是在接入網中去掉了有源設備 ， 從而避免了電磁干擾和雷電影響 ， 減少了線路和外部設備的故障率 ， 降低了相應的運維成本。其次 ， PON 的業(yè)務透明性較好 ， 帶寬寬 ，可適用于任何形式和速率的信號 ， 能比較經濟地支持模擬廣播電視業(yè)務 ， 具備三重業(yè)務功能 (triple— play)。最后 ， 由于其局端設備和光纖由用戶共享 ， 因而線路成本較其他點到點通信方式要低 ， 土建成本也可以明顯降低。 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 個 用戶成本隨著分享 OLT 的用戶數量的增加而迅速下降 ， 因而最適合于分散的小企業(yè)和居民用戶 ， 特別是那些用戶區(qū)域較分散 ， 而每一區(qū)域用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū) ， 尤其是新建區(qū)域。最后 ，考慮采用 PON技術后比較容易繼續(xù)提供傳統的模擬視頻節(jié)目 ， 因而 ， 多數美國地方貝爾公司傾向于 PON技術 ， 而不是光以太網技術。 PON的主要缺點是一次性投入成本較高 ， 因為局端光線路終端 OLT 很貴 ，光纖和分路器等無源基礎設施又必須一次到位 ， 這樣當用戶數較少或用戶分布超過某一限定距離時 ， 每 個 用戶的成本很高。另外 ， 其樹型分支拓撲結構使用戶不具備保護功能或保護功能成本較高 ， 影響了大規(guī)模發(fā)展。 和 BPON 早期的窄帶無