【正文】 hina. 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 network has represented the broadband access network longterm development direction, each kind of wide band optical fiber access network all has its best use situation and the opportunity, the wide band pointtopoint active Ethernet 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 Ethernet optical fiber system and GEPON, and even will transit quickly to the GPON stage.寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)作者：劉金海 文章出處：計(jì)算機(jī)世界 時(shí)間：200538本文首先簡(jiǎn)要介紹世界寬帶接入網(wǎng)發(fā)展的狀況和主要應(yīng)用；其次講述了寬帶光纖接入網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)；再次重點(diǎn)分析了寬帶點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)光纖系統(tǒng)和寬帶點(diǎn)到多無(wú)源光纖系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用。接下來(lái)提出我國(guó)光纖接入網(wǎng)的發(fā)展可能跨越APON、BPON和EPON階段，從寬帶點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)光纖系統(tǒng)和GEPON開始，乃至最終過(guò)渡到GPON階段的初步設(shè)想。最后從各個(gè)角度剖析了光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。寬帶接入網(wǎng)發(fā)展的狀況和主要應(yīng)用事實(shí)上,從電信發(fā)展歷史看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)達(dá)到一定規(guī)模。各種應(yīng)用會(huì)自然產(chǎn)生，這也是所謂的邁特卡夫定律的威力所在。歷史上沒(méi)有一種技術(shù)生來(lái)就帶著一大堆應(yīng)用的，無(wú)論是移動(dòng)通信還是互聯(lián)網(wǎng)，其短信、瀏覽、網(wǎng)上聊天等關(guān)鍵應(yīng)用都是在用戶規(guī)模發(fā)展到一定程度后自然產(chǎn)生的，而不是事先刻意設(shè)計(jì)策劃出來(lái)的。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，全球?qū)拵Ы尤刖W(wǎng)進(jìn)入了大發(fā)展階段。到2004年底,，成為電信史上發(fā)展最快的電信業(yè)務(wù)之一，甚至比移動(dòng)業(yè)務(wù)還快。按照IDC的預(yù)測(cè)，，即大約2000萬(wàn)用戶為光纖接入網(wǎng)。 亞太地區(qū)，特別是韓國(guó)和日本是寬帶接入發(fā)展最迅猛的國(guó)家，韓國(guó)寬帶用戶總數(shù)已經(jīng)突破1000萬(wàn)，寬帶普及率居世界第一，占據(jù)家庭的7互聯(lián)網(wǎng)的90%。日本政府也通過(guò)各種措施大力推進(jìn)寬帶發(fā)展，計(jì)劃2005年將寬帶用戶總數(shù)提高到3000萬(wàn)，其中FTTH達(dá)到1000萬(wàn)。美國(guó)依然是世界最大的寬帶接入市場(chǎng)，總用戶數(shù)超過(guò)3000萬(wàn)。美國(guó)FOC將寬帶業(yè)務(wù)定位為2003—2008年的六大目標(biāo)之一，事實(shí)上寬帶接入正成為美國(guó)普遍服務(wù)的下一個(gè)目標(biāo)。美國(guó)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(lì)采用新技術(shù)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)(例如FCC規(guī)定運(yùn)營(yíng)商建設(shè)光纖接入網(wǎng)可以不受限于本地環(huán)路的非捆綁政策)以及競(jìng)爭(zhēng)和業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的壓力，近來(lái)主導(dǎo)運(yùn)營(yíng)商對(duì)光纖到駐地(FTTP)的發(fā)展十分積極。就光纖接入網(wǎng)，特別是光纖到駐地(FTTP)或光纖到家(FTTH)而言，全球已經(jīng)開始進(jìn)入啟動(dòng)階段，僅美國(guó)就有270個(gè)FTTP項(xiàng)目，多半是地方政府、公共公司、房地產(chǎn)開發(fā)商和非主導(dǎo)電信運(yùn)營(yíng)商的項(xiàng)目。主導(dǎo)運(yùn)營(yíng)商也開始進(jìn)入該領(lǐng)域，其中Version計(jì)劃2005年完成300萬(wàn)FTTP，SBC在其龐大的“光速”計(jì)劃中計(jì)劃2007年達(dá)1800萬(wàn)FTTN，每戶具備速率2039Mb/s，提供端到端的三重業(yè)務(wù)捆綁(trite play)業(yè)務(wù)。日本是世界上推進(jìn)FTTH最激進(jìn)的國(guó)家，2004年其光纖就已經(jīng)通達(dá)1800萬(wàn)多戶家庭，但是用戶發(fā)展滯后，大約為200萬(wàn)，2005年計(jì)劃發(fā)展1000萬(wàn)。歐洲比較穩(wěn)健保守，到2004年FTTH總共敷設(shè)了50萬(wàn)，有167個(gè)小項(xiàng)目或試驗(yàn)項(xiàng)目在進(jìn)行。我國(guó)寬帶接入網(wǎng)在近兩年發(fā)展也十分迅速，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，到2004年底我國(guó)寬帶用戶為2500萬(wàn)，成為僅次于美國(guó)的第二大寬帶接入市場(chǎng)，其中主導(dǎo)技術(shù)是ADSL，大約占70%左右，其次是以太網(wǎng)技術(shù)，還有少量寬帶無(wú)線接入和電纜調(diào)制解調(diào)器接入，對(duì)于FTTH技術(shù)還處在跟蹤階段，少數(shù)發(fā)達(dá)城市也已經(jīng)在開始考慮和試驗(yàn)各種FTTHI技術(shù)。從寬帶應(yīng)用看，按照美國(guó)麥肯錫公司的最新分析，初期的寬帶應(yīng)用主要是高速上網(wǎng)，可以使上網(wǎng)的時(shí)間增加約30%。此后，隨著業(yè)務(wù)的大規(guī)模拓展，開發(fā)新的業(yè)務(wù)成為繼續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。據(jù)美國(guó)BHK公司在2004年的調(diào)查結(jié)果顯示，2003年美國(guó)前五名的寬帶消費(fèi)是網(wǎng)上賭博、成人節(jié)目、游戲、音樂(lè)下載和點(diǎn)播電視，具有明顯的向消費(fèi)類傾斜的趨勢(shì)。需要指出，討論應(yīng)用驅(qū)動(dòng)需要注意一個(gè)基本認(rèn)識(shí)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(xiàng)所謂“殺手锏應(yīng)用”、推廣應(yīng)用。事實(shí)上，從電信發(fā)展歷史看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)達(dá)到一定規(guī)模，各種應(yīng)用會(huì)自然產(chǎn)生，這也是所謂的邁特卡夫定律的威力所在。歷史上沒(méi)有一種技術(shù)生來(lái)就帶著一大堆應(yīng)用的，無(wú)論是移動(dòng)通信還是互聯(lián)網(wǎng)，其短信、瀏覽、網(wǎng)上聊天等關(guān)鍵應(yīng)用都是在用戶規(guī)模發(fā)展到一定程度后自然產(chǎn)生的，而不是事先刻意設(shè)計(jì)策劃出來(lái)的。寬帶光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)隨著光纖在長(zhǎng)途網(wǎng)、城域網(wǎng)乃至接入網(wǎng)主干段的大量應(yīng)用，邏輯的發(fā)展趨勢(shì)將是繼續(xù)向接入網(wǎng)的配線段和引入線部分延伸，關(guān)鍵是推進(jìn)速度有多快，這將取決于多種因素，包括市場(chǎng)的需求、競(jìng)爭(zhēng)的需要、應(yīng)用的刺激、技術(shù)的進(jìn)步、成本的下降和配套運(yùn)行系統(tǒng)的開發(fā)等等。我國(guó)2008年舉辦奧運(yùn)會(huì)和2010年舉辦世界博覽會(huì)這兩大事件將會(huì)在一定程度上推進(jìn)寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展。下面將主要從系統(tǒng)技術(shù)的角度來(lái)分析幾種主要的寬帶光纖接入技術(shù)的特征、問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)然，除了系統(tǒng)技術(shù)外，影響其應(yīng)用的因素很多，主要是業(yè)務(wù)和應(yīng)用以及管制政策。此外，各種配套元器件技術(shù)和敷設(shè)安裝測(cè)試技術(shù)也十分關(guān)鍵。目前低成本光源已有望實(shí)現(xiàn)，850nm的VCSEL僅需幾美元,1310nm的VOSEL已有突破，速率達(dá)10Gb/s。PLC混合集成技術(shù)高密度低成本光纜及相關(guān)技術(shù)，對(duì)彎曲不敏感的室內(nèi)用光纖，低成本無(wú)源器件，施工安裝技術(shù)，自動(dòng)光操作測(cè)試系統(tǒng)等也都是影響光接入網(wǎng)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素，需要有妥善的解決方案。 點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)系統(tǒng) 由于計(jì)費(fèi)、質(zhì)量、管理、安全等多種因素，以太網(wǎng)作為公用網(wǎng)接入方式尚需進(jìn)一步改進(jìn)。傳統(tǒng)以太網(wǎng)屬于用戶駐地網(wǎng)(cPN)。然而其應(yīng)用卻在向包括接入網(wǎng)在內(nèi)的其他公用網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò)展。歷史上，對(duì)于企事業(yè)用戶應(yīng)用環(huán)境，以太網(wǎng)技術(shù)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(shè)施接口。采用以太網(wǎng)作為企事業(yè)用戶接入手段的主要原因是已有巨大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。目前所有流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用也都是與以太網(wǎng)兼容的、性能價(jià)格比好、可擴(kuò)展性、容易安裝與開通以及高可靠性等。對(duì)于公用網(wǎng)住宅用戶應(yīng)用環(huán)境，點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)系統(tǒng)采用有源業(yè)務(wù)集中點(diǎn)來(lái)替代無(wú)源點(diǎn)到點(diǎn)系統(tǒng)的無(wú)源器件，使傳輸距離可以擴(kuò)展到120公里之遠(yuǎn)。主要優(yōu)點(diǎn)是專用接入帶寬有保證；每個(gè)用戶可以獨(dú)享100Mb/s乃至1dbs；局端設(shè)備簡(jiǎn)單便宜；傳輸距離長(zhǎng)，服務(wù)區(qū)域大；成本隨用戶數(shù)的實(shí)際增長(zhǎng)而線性增加，無(wú)需規(guī)劃，投資風(fēng)險(xiǎn)低，因而在低密度用戶分散地區(qū)成本較低。缺點(diǎn)是兩端設(shè)備和光纖設(shè)施專用，用戶不能共享局域端設(shè)備和光纖，當(dāng)需求快速增長(zhǎng)且用戶很密集時(shí)，光纖和兩端設(shè)備數(shù)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(wǎng)技術(shù)的另一個(gè)因素是傳統(tǒng)視頻業(yè)務(wù)的提供方式，例如美國(guó)地方貝爾公司都承諾提供傳統(tǒng)模擬RF視頻節(jié)目，而以太網(wǎng)和模擬視頻節(jié)目的混合是很困難的。這方面PON技術(shù)就比較容易。由于計(jì)費(fèi)、質(zhì)量、管理、安全等多種因素，以太網(wǎng)作為公用網(wǎng)接入方式尚需進(jìn)一步改進(jìn)。主要是以太網(wǎng)技術(shù)的固有機(jī)制不提供端到端的包延時(shí)、包丟失率、帶寬控制，難以支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，缺乏安全機(jī)制保證等。點(diǎn)到多點(diǎn)無(wú)源,光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(wǎng)界獲得到了積極響應(yīng)，在IEEE 。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PoN)是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，其主要特點(diǎn)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，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，降低了相應(yīng)的運(yùn)維成本。其次，PON的業(yè)務(wù)透明性較好，帶寬寬，可適用于任何形式和速率的信號(hào)，能比較經(jīng)濟(jì)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)。最后，由于其局端設(shè)備和光纖由用戶共享，因而線路成本較其他點(diǎn)到點(diǎn)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(jìn)，其綜合優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。PON的每個(gè)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(duì)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(shù)后比較容易繼續(xù)提供傳統(tǒng)的模擬視頻節(jié)目，因而，多數(shù)美國(guó)地方貝爾公司傾向于PON技術(shù)，而不是光以太網(wǎng)技術(shù)。 PON的主要缺點(diǎn)是一次性投入成本較高，因?yàn)榫侄斯饩€路終端OLT很貴，光纖和分路器等無(wú)源基礎(chǔ)設(shè)施又必須一次到位，這樣當(dāng)用戶數(shù)較少或用戶分布超過(guò)某一限定距離時(shí)，每個(gè)用戶的成本很高。另外，其樹型分支拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用戶不具備保護(hù)功能或保護(hù)功能成本較高，影響了大規(guī)模發(fā)展。早期的窄帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是基于TDM的，性能價(jià)格比不好，已經(jīng)自然消亡。一個(gè)ATM化的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(APON/BPON)可以利用ATM的集中和統(tǒng)計(jì)復(fù)用，再結(jié)合無(wú)源分路器對(duì)光纖和光線路終端的共享作用，使性能價(jià)格比有重要改進(jìn)，目前在美國(guó)和日本等國(guó)已經(jīng)開始商用。然而，目前實(shí)際APON/BPON的業(yè)務(wù)適配提供很復(fù)雜，業(yè)務(wù)提供能力有限，數(shù)據(jù)傳送速率和效率不高，成本較高，其市場(chǎng)前景由于ATM的衰落而黯淡。最后，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)看，APON的可用帶寬仍然不夠。以FTTC為例，盡管典型主干下行速率可達(dá)622Mb/s，但由于分路后，實(shí)際可分到每個(gè)用戶的帶寬將大大減小。按32路計(jì)算，再按10個(gè)用戶共享，則每個(gè)用戶僅能分得約2Mb/s的帶寬而已。顯然，這樣的性能價(jià)格比是無(wú)法滿足網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展需要的。 3. EPON/GEPON隨著IP的崛起和發(fā)展，有人提出了EPON的概念，設(shè)法保留其精華部分—物理層PON；而以以太網(wǎng)代替ATM作為鏈路層協(xié)議，構(gòu)成一個(gè)可以提供更大帶寬、更低成本和更寬業(yè)務(wù)能力的新的結(jié)合體EPON。這一思想在以太網(wǎng)界獲得到了積極響應(yīng)，在。在實(shí)際中，EPON和GEPON的基本差別就是標(biāo)準(zhǔn)化，前者往往指非標(biāo)設(shè)備，后者指符合，規(guī)范的設(shè)備。另外，GEPON的傳輸距離和分路比均比EPON有所減小。 EPON/GEPON與傳統(tǒng)點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)主要不同處在于工作于點(diǎn)到多點(diǎn)通信方式。其下行方向工作于TDM方式，數(shù)據(jù)流以變長(zhǎng)以太幀方式廣播到ONU，每個(gè)ONU根據(jù)以太幀的MAC地址，決定取舍。上行方向工作于TDMA方式，來(lái)自不同時(shí)隙的ONU數(shù)據(jù)流匯聚到公共光纖設(shè)施和OLT。此外，傳統(tǒng)以太網(wǎng)工作于連續(xù)光傳輸模式，在收發(fā)兩個(gè)方向都是連續(xù)的比特流，因此收端的定時(shí)和判決容易實(shí)現(xiàn)。而EPON/GEPOkI的ONU上行比特流是輪流發(fā)送的突發(fā)數(shù)據(jù)包，OLT的接收定時(shí)恢復(fù)、判決門限設(shè)置、測(cè)距和延時(shí)補(bǔ)償比較復(fù)雜。從EPON/GEPON的結(jié)構(gòu)上看，其關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)是極大地簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的多層重疊網(wǎng)結(jié)構(gòu)，主要特點(diǎn)有：——消除了ATM和SDH層,從而降低了初始成本和運(yùn)行成本；——下行業(yè)務(wù)速率高達(dá)1Gb/s，允許支持更多用戶，每一用戶的帶寬可以更高，并能提供視頻業(yè)務(wù)能力和較好的QOS；——硬件簡(jiǎn)單，無(wú)須室外電子設(shè)備，使安裝部署工作得以簡(jiǎn)化；——可以大量采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片，實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單，成本低；——改進(jìn)了電路的靈活指配和業(yè)務(wù)的提供和重配置能力。 IEEE ，上下行波長(zhǎng)分別是1310和1490nm，傳輸距離是10/20km，分路比是16，主要業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)和語(yǔ)聲，增加一個(gè)1550nm電視廣播波長(zhǎng)后，成為語(yǔ)聲、數(shù)據(jù)和電視三合一