现有的ftth技术主要包括无源光网络(passive optical network——pon)接入技术和小区有源交换光网络(active optical network——aon)接入技术,它们各有优势,适合于不同的应用环境。本文将根据我国住宅小区的特点,比较上述两种ftth技术在我国住宅小区应用的优劣,通过阐明ftth接入技术在我国住宅小区应用的几个突出问题,浅谈我国发展ftth应用技术的应用策略。
1. 我国ftth目标市场特点
目前,我国ftth主要目标市场无疑是大中小城市住宅小区的住户,城市住宅小区一般为花园式住宅小区,其突出特点是:住户密度高,单一花园住宅小区一般有500—3000住户,有些甚至是上万个住户;住宅小区(包括商业大厦)一般配备通信机房,用于安装整个小区通信接入设备和线路交接,这种配置是电信运营商相互竞争和多种电信业务综合接入的需要,机房到用户距离普遍小于1km;主要电信运营商和有线电视运营商普遍都已铺设小芯数(一般为4到12芯)光缆到住宅小区或商业大厦的机房;小区内住户通信和catv接入线缆资源归属各运营商所有。我国ftth目标市场另一特点是电信业务提供存在行业壁垒:电信运营商不容许经营catv业务,而且这一现状在未来相当一段时间无法改变。
2. 我国ftth接入技术选择
1) 无源光网络(pon)在我国ftth应用面临的问题
理想无源光网络(passive optical network——pon)网络结构与分布,其主要特点是:光线路终端(optical line terminal——olt)置于电信运营商中心机房,无源光分配器放置(splitter)尽量靠近用户端的光网络单元(optical network unit——onu)。olt与onu之间的距离等于电信运营商中心机房到用户的距离,与目前固定电话的接入距离相仿,一般为几公里,splitter距onu一般为几十米到几百米。pon的这种结构和布局突出体现了pon的优势:从中心机房至用户的整个网络为无源网络;大量节约中心机房至用户的光缆资源;因为是一点对多点,精简中心机房设备数量与规模,减少中心机房配线数量。
无源光网络(pon)在住宅小区的理想布局:olt置于电信运营商中心机房,根据splitter尽量靠近用户原则,splitter放置于楼层配线箱。很显然,这一理想布局能突显pon的固有优势,但将不可避免带来以下问题:第一,从中心机房至小区需要高芯数光缆,如3000户小区,按1:16分支比计算,需要近200芯的光缆,而目前一般只有4-12芯,增加铺设光缆非常困难;第二,用户无法自由选择运营商,只能选择单一电信运营商提供的服务,不可避免出现单一运营商垄断业务情形,不利于多运营商的竞争,用户利益无法得到有效保障;第三,无源光分配器置于楼层配线箱将使配线节点非常分散,导致放号、维护和管理非常困难,甚至几乎不可能;第四,无法提高网络设备及其接入端口的利用率,因为在单一pon的覆盖范围内,用户接入率很难做到100%。
无源光网络(pon)在住宅小区的现实布局:olt和splitter均放置在小区机房里。这种现实布局优点是:中心机房至住宅小区只需要低芯数光缆,现有光缆资源就能满足需要;整个住宅小区接入线路均在小区机房配线,容许用户自由选择不同电信运营商,对电信运营商而言网络非常容易放号、维护和管理;由于接入设备和配线架同在小区机房,无疑显著提高设备端口利用率,接入设备可以根据接入用户数增加而逐步扩容。但这种现实的布局也有其明显的缺点:首先,丢弃pon的网络结构是无源网络的最大优势,中心机房至用户网络还是有源网络;其次,并没有因为pon而节约光缆资源;再者,pon设备成本高、网络结构复杂。
3. 重视ftth技术风险,切忌盲目要求支持全业务接入
很多用户动轧要求ftth支持全业务,要求同时支持宽带上网、有线电视(catv)接入和传统固定电话接入,即所为三网合一接入,希望实现ftth接入技术一步到位。我们认为,能支持宽带上网、有限电视(catv)接入和普通固定电话接入固然理想,但这实际上存在巨大技术风险。
目前全球500万线的ftth用户中,97%以上的ftth接入网络只提供internet宽带接入业务,因为ftth提供传统固定电话成本远远高于现有固定电话技术成本,而且利用光纤传输传统固定电话还存在电话供电问题。虽然aon、epon和gpon都支持三网合一接入。但epon和gpon标准刚刚颁布,技术成熟尚需时日,epon和gpon这两种标准相互竞争对未来推广也存在不确定性,而其一点对多点的无源网络结构并不适合中国高密度住宅小区应用,再者,epon和gpon相关器件至少须要5年的标准化和成熟过程,在未来5年内难与目前以太网p2p器件在成本上和普及上相竞争,目前光电器件远无法满足生产低成本pon系统要求。由此可见,在现阶段盲目追求利用epon或gpon的ftth全业务接入将不可避免带来巨大的技术风险。
光纤替代各种铜质缆线是必然趋势,但一夜之间光纤就彻底替代铜质缆线,所有业务都通过光纤接入是不现实的,也是无法想象的。任何技术的进步和应用都是循序渐进的,ftth也不例外。因此在ftth发展和推广初期,光纤与铜质缆线共存是必然的,光纤与铜质缆线的共存能使用户和电信运营商有效避免ftth的技术风险。首先,可以在初期采用aon接入技术低成本实现ftth的宽带接入,而catv和传统固定电话仍然采用同轴线和双绞线接入,对别墅区也可以低成本通过光纤同时实现catv接入,免铺同轴线;其次,目前我国电信业务提供存在行业壁垒,电信运营商不允许经营catv业务,反之catv运营商不许经营传统电信业务(如电话),而且这一现状在未来相当一段时间内无法改变,因此单一运营商无法在ftth接入网络提供三网合一业务;再次,由于光缆寿命可以达40年,而铜质缆线一般为10年,因此当铜质缆线因寿命出现通信质量下降时,不需再铺设任何缆线,只需升级光纤设备,就可以提供原铜质缆线提供的业务,实际上,任何时候只要技术成熟且成本能够被接受,就可以随时升级光纤设备,及时享受ftth新技术带来的便捷和高带宽。
综上所述,目前选择光纤与铜质缆线共存,采用aon的fiber p2p的ftth实现internet宽带接入,catv和传统固定电话仍然采用同轴线和双绞线接入,能有效避免ftth技术风险同时,尽早享受ftth新接入技术带来的便捷和高带宽,而在技术成熟且成本能够被接受,同时行业壁垒消除的时候,可以随时升级光纤设备,实现ftth全业务接入。
4. 用发展眼光看ftth网络建设的高投入
人们一提到光纤通信,往往联想到其高成本,潜意识认为ftth网络建设一定是高投入,而缺乏理性和发展的眼光分析ftth投资效益。这种光纤网络必然是高投入的潜意识主要表现在:错误认为光缆价格高,光缆铺设施工难度大且成本高,日后光纤网络管理维护成本高,光纤网络初期投资高。
就在3年前,光缆价格确实比铜缆价格贵,但今天,随着光纤生产技术的成熟和普及,光缆的市场价格(每芯每米只需几毛钱)已低于普通铜质缆线的价格,而且由于生产光纤的材料是大自然中用之不尽取之不竭的二氧化硅,其价格仍然会随时间推移继续下降,而铜质线缆则相反,随着铜材料的消耗其价格将随时间推移而上涨,光缆价格高于铜质缆线价格的时代已一去不复返。
无可置疑,光缆铺设施工难度较铜质缆线大且成本也较铜质缆线高,但这主要是施工的成本,我们知道,线缆埋设和架设是劳动密集型工作,在我国劳动力价格非常便宜的情形下无疑不是突出问题,再说,由于光缆寿命可以达40年,而铜质缆线一般为10年,光缆不需要定期更换和再铺设,可以一劳永逸,从发展的眼光看一次光缆铺设成本无疑远低于多次铜质缆线铺设的成本。
通信网络日后维护成本取决于网络的可靠性和可管理性,由于光纤通信具有不受电磁场干扰、通信内容绝对保密、几乎没有极限的带宽,尤其是光纤连接头的可靠性远比铜线连接头(如rj45连接头)高,这些优势确保了ftth光纤网络比一般铜质缆线组成的网络可靠性要高的多,同时光纤传输距离远,在同样的物理需求和网络功能需求下,在结构上宽带接入的ftth光纤网络一定比铜线网络简单,网络简单无疑也就更好管理和维护,显而易见,在日后维护管理支出方面,光纤网络应普遍低于铜线网络。
就目前设备价格而言,与传统宽带接入技术相比,建设ftth接入网络初期投入确实稍高一些,但在分析投资效益时,如果把光缆40年折旧,ftth光纤网络更低的日后维护管理成本,和ftth光纤网络比铜线网络更高的可靠性多所带来的更高用户接入率等因素同时考虑进去,我们将发现光纤网络比铜线网络具有更高的投资收益。
可见,以发展的眼光、科学理性地分析ftth投资效益显得非常重要。
HTC技术过硬,但为何还是在手机市场败了?
直流电源和地线连接电容的作用
利用模拟开关降低继电器的功耗,Analog Switch L
国庆档最强阵容《攀登者》携手国货品牌素士致敬攀登者
常用网络ip地址有哪些
FTTH技术对比及光纤接入技术应用策略
伊顿为商用车电气系统设计的DC-DC转换器
机器人码垛机的搬运注意事项
模拟传感器的抗干扰措施
电缆识别仪的工作原理及功能特点
小米武汉总部正式开园 从签约挂牌到建成使用仅两年时间
百度在北京发布小度智能音箱
瑞萨电子成功开发出第三代32位RX微控制器MCU,大幅度提升了稳定性
高性能电源保护电路
盘点全球十大著名黑客:苹果前CEO乔布斯上榜
电机保护控制器的主要功能、作用和特点
东芝推出检测电子设备温升的简单解决方案Thermoflagger™
STM32微控制器图形用户界面设计软件TouchGFX 4.20版
如何制作降噪耳机
LED背光源在LCD中的应用