【正文】 在此，我向孔 老師表示衷 的感謝和深深的敬意。從課題的選擇到設(shè)計(jì)論文的最終完成， 張 老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，他多次詢問設(shè)計(jì)進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓設(shè)計(jì)思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。隨著接入網(wǎng)業(yè)務(wù)的不斷增多，所需的網(wǎng)絡(luò)帶寬將會越來越寬 ,交互性越來越強(qiáng)，接入網(wǎng)的寬帶化將是不可避免的趨 寬帶接入技術(shù)的研究 24 致 謝 本課題是在我的導(dǎo)師 張如花老師 的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。 FTTC 將逐漸向 FTTH 發(fā)展 ,而 HFC將逐漸 從較大的節(jié)點(diǎn)向較小的節(jié)點(diǎn)發(fā)展 ,然后逐漸將光纖推進(jìn)至分支點(diǎn) (FTTT)甚至實(shí)現(xiàn) FTTH。對當(dāng)前的接入網(wǎng)來說，可首先實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)?IP 化，并逐步向下一代網(wǎng)絡(luò)過渡。與 此同時(shí)，接入網(wǎng)傳輸?shù)?IP 化以及基于同一平臺的各種業(yè)務(wù)的綜合接入也是接入網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)，是寬帶接入網(wǎng)滿足未來更高業(yè)務(wù)要求的技術(shù)保障。而寬帶接入技術(shù)的綜合化能更容易地結(jié)合不同技術(shù)的優(yōu)勢，更好地滿足業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，并能適應(yīng)向未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演變。 寬帶接入技術(shù)的研究 23 結(jié) 論 21 世紀(jì)是網(wǎng)絡(luò)的世紀(jì)，人人都想提速，人人都在抱怨自己的網(wǎng)絡(luò)速度太慢，而寬帶網(wǎng)的發(fā)展正是順應(yīng)了這一需求，相信在未來幾年里，寬帶用戶將大大增 加，寬帶網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也將隨之不斷擴(kuò)容。其主要優(yōu)勢有：通信速度更快、智能性能更高、通信費(fèi)用更加便宜、網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬、通信更加靈活、兼容性能更平滑、頻率使用效率更高、提供各種增值服務(wù)、實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信。此外， 4G可以在 DSL 和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴(kuò)展到整個(gè)地區(qū)。換句話說， 4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡稱，是集 3G與 WLAN 于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。此概念曾被用來描述在無線網(wǎng)絡(luò)上，如 WiFi。描述了下列兩種不同但有所重疊的概念：高速的移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)，速度如同電腦網(wǎng)絡(luò) ADSL 的帶寬。應(yīng)用：寬帶上網(wǎng)、視頻通話、手機(jī)電視、無線搜索、手機(jī)音樂、手機(jī)購物、手機(jī)網(wǎng)游 ... 4G TDLTE 是指移動(dòng)電話系統(tǒng)的第四代，也是 3G 之后的延伸。 3G,全稱為 3rdGeneration，即第三代數(shù)字通信。 APON 既能提供傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，又能提供先進(jìn)的多媒體業(yè)務(wù)寬帶平 臺。 寬帶接入技術(shù)的研究 22 與有源光網(wǎng)絡(luò)和銅線網(wǎng)絡(luò)相比， APON 更簡單、更可靠，并易于維護(hù)，特別是當(dāng) FTTH大量使用時(shí)，有源器件和電源備份系統(tǒng)將從室外轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，維護(hù)成本也會降低，最終會使運(yùn)營者和用戶雙方受益。 FTTH 為純光纖接入，由于光纖價(jià)格、用戶需求和等原因， FTTH 仍然是一個(gè)長期任務(wù)，分階段、有步驟地向 FTTH 演進(jìn)，是接入網(wǎng)未來的發(fā)展方向。因此寬帶化是接入網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。接入網(wǎng)作為最靠近用戶的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，須同時(shí)支持圖像、數(shù)據(jù)、語音等各類業(yè)務(wù)；核心網(wǎng)已逐步寬帶化，接入網(wǎng)也只有寬帶化才能充分利用核心網(wǎng)的巨大帶寬資源，滿足日益增長的業(yè)務(wù)需求。從長遠(yuǎn)來講，寬帶化是接入網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，光纖接入網(wǎng)是未來的發(fā)展主流， FTTH 是最終目標(biāo)，以 ATM 無源光網(wǎng)絡(luò) 代表接入網(wǎng)的發(fā)展方向，無線接入由于其組網(wǎng)方便、使用靈活、成本低等特點(diǎn)，也將占有一席之地。筆者相信， FTTH將是新一輪全球?qū)拵Оl(fā)展的主角， 5 年內(nèi) FTTH 的增長率將超越 xDSL，其市場占有量也將在 15 年內(nèi)超越 xDSL，成為新一代寬帶接入的主導(dǎo)技術(shù)。在新一輪的寬帶接入市場競爭中， FTTH 由于其在帶寬方面的巨大優(yōu)勢，已成為寬帶接入的又一熱點(diǎn)。未來幾年， EPON 技術(shù)將主要用于亞洲地區(qū)， GPON 技術(shù)將主要用于北美、歐洲等地。 20xx 年、20xx 年 APON/BPON 設(shè)備占年北美 PON 光線路終端收入的 77%， 20xx 年以后 GPON 產(chǎn)品可能進(jìn)入市場大規(guī)模商用。良好的競爭環(huán)境和運(yùn)營狀況、用戶對先進(jìn)業(yè)務(wù)的 需求增加、有利的管制政策，將加快歐洲光纖接入網(wǎng)的發(fā)展速度。 同時(shí)，在市政及電信雙重投資作用的影響下，美國 FTTH 市場也將持續(xù)高速增長，F(xiàn)TTH 最終將成為美國主流的寬帶接入技術(shù)。據(jù)信 產(chǎn)部研究院預(yù)計(jì)， 20xx 年亞太地區(qū)與光纖接入技術(shù)有關(guān)的資本支出為 120 億美元，占全球總投資的%。根據(jù)預(yù)測，全球的 FTTH 用戶數(shù)將從 20xx 年的 11OO 萬戶上升到 20xx 年的 8600 萬戶。 FTTH市場前景預(yù)測 未來 510 年，全球的光纖接入市場將迅速增長，全球用于 FTTH 的資本支出將從20xx 年的 50 多億美元增加到 20xx 年的 228 億美元。但事物是有兩面性的，正因?yàn)楝F(xiàn)在的相對落后，反而預(yù)留出今后更為廣闊的發(fā)展空間。不論是主流電信運(yùn)營商，還是新興接入提供商，對 FTTH 還沒有進(jìn)入真正的實(shí)施階段。 20xx 年出臺的 “ 電子歐洲 ” 行動(dòng)計(jì)劃意在推動(dòng)寬帶普及。該國信息通信部計(jì)劃到 20xx 年為 1000 萬個(gè)家庭提供家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和服務(wù)。 20xx 年，美國政府表示將大力推進(jìn)寬帶的進(jìn)展，呼吁制訂更好的國家寬帶 策略，并將寬帶普遍接入列為 20xx年的目標(biāo)。另外，日本的開放競爭政策也促使更多的運(yùn)營商加入到光纖接入市場中來。日本的 eJapan 和 uJapan 計(jì)劃，韓國的 eValley 工程，美 國 FCC 的 “ 松綁 ” 等，對它們國家 FTTH 的推動(dòng)力都是巨大的。 綜上所述，運(yùn)營商對 FTTH 的發(fā)展起決定因素，設(shè)備生產(chǎn)商和政府對 FTTH 具有重要的影響，房地產(chǎn)開發(fā)商的某些市場行為會間接的推動(dòng) FTTH 發(fā)展，而終端用戶對于 FTTH的發(fā)展影響很小。在一些高端房地產(chǎn)項(xiàng)目運(yùn)作過程中，開發(fā)商往往通過對 “ 光纖接入 ” 的市 場炒作來提升該項(xiàng)目的品牌價(jià)值。從世界各國推廣 FTTH 的經(jīng)驗(yàn)來看，政府的政策導(dǎo)向?qū)?FTTH 具有重大影響。在絕大多數(shù)國家中， FTTH項(xiàng)目的實(shí)施是通過運(yùn)營商進(jìn)行的，運(yùn)營商對于 FTTH 的態(tài)度和決策，從根本上決定了 FTTH的發(fā)展。通過設(shè)備生產(chǎn)商對于 FTTH 的市場拓展，并結(jié)合運(yùn)營商的項(xiàng)目實(shí)施，能夠有效的推進(jìn) FTTH。生產(chǎn)商們在 FTTH 技術(shù)問世之初就開始技術(shù)跟蹤并投入大量的人力寬帶接入技術(shù)的研究 19 財(cái)力進(jìn)行產(chǎn)品的研發(fā)，希望能夠在該業(yè)務(wù)發(fā)展過程中占據(jù)主動(dòng)，有效的搶占市場，最大化其商業(yè)利益。 圖 55 TTH 產(chǎn)業(yè)鏈的組成 ：作為終端用戶，關(guān)心的是接入帶寬，他們并不在乎運(yùn)營商或者房地產(chǎn)開發(fā) 商所選用的寬帶接入的方式，因此用戶對于 FTTH 發(fā)展的影響較小，甚至為零。 產(chǎn)業(yè)鏈的各 個(gè)環(huán)節(jié)對 FTTH發(fā)展的影響 FTTH 發(fā)展是多方面因素共同作用而形成的產(chǎn)物，在 FTTH 產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展中的各個(gè)環(huán)節(jié)都對該技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生不同程度的影響。而目前， FTTH 項(xiàng)目建設(shè)的每線的價(jià)格仍然是 510 倍于每線 ADSL的價(jià)格，甚至更高。由于 xDSL 接入很難達(dá)到以上業(yè)務(wù)的應(yīng)用要求，而光纖對于帶寬近乎無限發(fā)展可能的滿足具有先天優(yōu)勢，因而 FTTH 是寬帶接入的終極技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、視頻三網(wǎng)合一的最佳保證。 20xx 年 ONU 的光突發(fā)模塊從最初的近 100 美元下降到近 45 美元使得光纖接入項(xiàng)目的整體成本大幅降低。隨著銅價(jià)的大幅攀升，銅線和光纖的價(jià)格差將越來越大。而當(dāng)前 1 公里的光纖均價(jià)大約為 85 元。光纖光纜價(jià)格的不斷下降，為光纖接入的大規(guī)模發(fā)展創(chuàng)造了條件。在房地產(chǎn)競爭的市場， FTTH 甚至也成為房地產(chǎn)開發(fā)商提供差異化寬帶品質(zhì)的競爭手段之一。 FTTH的發(fā)展 市場和技術(shù)的驅(qū)動(dòng)力和阻礙因素 發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力來自于市場和技術(shù)兩方面。 在歐洲，很多新的建設(shè)項(xiàng)目開始采用 PON 技術(shù)，如丹麥、西班牙以及法國電信的幾千個(gè)家庭的用戶試驗(yàn)都采用了 GPON 技術(shù)。據(jù) OvumRHK 公司的研究，到 20xx年 6 月，美 國 FTTH 的用戶數(shù)已達(dá)到 萬戶。日本自 20xx 年第一季度起，已連續(xù)第五個(gè)季度 FTTH 新增用戶數(shù)超過 DSL， FTTH 成為驅(qū)動(dòng)日本寬帶用戶增長的新動(dòng)力。 在全球范圍內(nèi)，日本、美國、歐洲等發(fā)達(dá)國家已進(jìn)入大規(guī)模的 FTTH 建設(shè)階段，很多國家也在跟進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)，紛紛進(jìn)行技術(shù)測試和試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)。 圖 52 20xx 年 9 月底全球各種寬帶技術(shù)份額 在中國， 20xx 年 3 月底，寬帶接入用戶達(dá)到 萬戶，其中 xDSL 用戶 萬戶， LAN 用戶 萬戶， WLAN 用戶 萬戶。 各種寬帶接入的市場份額和發(fā)展趨勢 整體來看，寬帶接入正處于業(yè)務(wù)上升期，目前的寬帶接入以銅線接入為主，尤其ADSL 為最。 綜上所述，光纖接入是有線接入技術(shù)的終極方式，其技術(shù)上的優(yōu)勢是銅線接入無可比擬的。 當(dāng)寬帶用戶不僅僅滿足于互聯(lián)網(wǎng)接入的應(yīng)用，還需要利用寬帶接入實(shí)現(xiàn)其他各種寬帶應(yīng)用，包括各種視頻服務(wù)（廣播電視、 HDTV、 VOD 等）、視頻會議、視頻電話、交互網(wǎng)絡(luò)游戲等。由于每一類寬帶應(yīng)用對接入帶寬的需求不同，因此需要選擇不同的寬帶接入方式。從維護(hù)的角度來說，由于光纖接入不存在選線率的問題，且故障類別少，因此光纖接入的維護(hù)相對簡單一些。 表 51 各種寬帶接入技術(shù)比較 相比較而言，銅線接入在價(jià)格方面具有很大的優(yōu)勢，但由于其帶寬、傳輸距離、安全性、穩(wěn)定性、維護(hù)等多方面的局限，無法滿足多種寬帶應(yīng)用的需求。目前在國內(nèi)市場中，所采用的成熟的寬帶接入技術(shù)包括以下幾種： ADSL、 ADSL2+、 VDSL、 LAN 和 EPON。在國內(nèi)，隨著運(yùn)營商和設(shè)備廠家共同推進(jìn)的 FTTH 試點(diǎn)項(xiàng)目在武漢、杭州、北京等地展開，基于 EPON 技術(shù)的FTTH/FTTB 應(yīng)用已從試驗(yàn)階段進(jìn)入到試 商用階段。 隨著寬帶業(yè)務(wù)應(yīng)用的多元化及帶寬需求的不斷提高，從 20xx 年起，全球范圍內(nèi)掀起了光纖接入的熱潮。在中國， ADSL 已成 為寬帶接入市場的主流，所占比例已從 20xx 年底的 55%上升到 20xx 年底的接近 80%。截至 20xx 年 3 月底，在全球?qū)拵Ь€路總數(shù)中， xDSL 占 66%， Cable Modem 和其它寬帶線路占 34%。 圖 51 中國寬帶接入總量及增量預(yù)測 寬帶接入技術(shù)的研究 15 各種寬帶接入概況、技術(shù)特點(diǎn)及適用對象 寬帶接入涉及的接入技術(shù)包括 xDSL、 LAN 接入、光纖接入、 Cable Modem 接入和電力線上網(wǎng)接入。以 20xx 年初的發(fā)展水平估計(jì)，全球?qū)拵г鲋禈I(yè)務(wù)的收入大約為 50 億美元。從全球范圍來看， xDSL 依然領(lǐng)先于 Cable Modem，是世界上應(yīng)用最廣泛的寬帶接