統(tǒng)籌協(xié)調(diào)推進(jìn)光纖寬帶建設(shè)

 一、全球及中國(guó)寬帶的發(fā)展情況

1、 全球?qū)拵в脩舻慕尤敕绞饺砸訢SL為主，VDSL2快速增長(zhǎng)，F(xiàn)TTx用戶初具規(guī)模從全球范圍內(nèi)來(lái)看，到2012年1季度，全球固定寬帶用戶總數(shù)達(dá)到了6.1億戶，其中DSL接入用戶約占63%，Cable modem用戶約占20%，F(xiàn)TTx用戶約占17%(FTTH用戶僅占3%左右)。特別是在2011年，全球VDSL2部署呈快速上升趨勢(shì)，2011年同比增長(zhǎng)25%，全球部署已接近2000萬(wàn)線，成為DSL技術(shù)中唯一增速保持正增長(zhǎng)的技術(shù)。

2、 我國(guó)寬帶用戶規(guī)模最大，光纖寬帶進(jìn)入規(guī)模發(fā)展期　截止到2011年底，我國(guó)寬帶接入用戶數(shù)大約1.6億戶，統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)中包括了xDSL接入、LAN接入、WLAN接入等幾種主要的寬帶接入方式的用戶。其中xDSL用戶(主要是ADSL1/2+)大約占1.1億戶。圖1給出了工業(yè)和信息化部歷年來(lái)發(fā)布的寬帶用戶數(shù)統(tǒng)計(jì)。

圖 1 我國(guó)寬帶用戶數(shù)統(tǒng)計(jì)(萬(wàn)戶)

在2004年到2011年這8年間，中國(guó)以年均增加1800萬(wàn)戶的速度一躍成為世界上用戶規(guī)模最大的寬帶接入用戶群。而支撐這樣高速發(fā)展的基石正是ADSL調(diào)制技術(shù)和FTTB/C建設(shè)模式。這8年間我國(guó)的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)路線可以大致分為三個(gè)階段：

1) 2004年到2006年，當(dāng)時(shí)的DSL技術(shù)主要是由部署在端局的DSLAM設(shè)備提供，通過(guò)利用端局的市話出局電纜向用戶提供寬帶接入。由于端局的線纜覆蓋半徑一般在3到4km，ADSL技術(shù)只能提供512k到1M的接入速率，但年均約1000萬(wàn)戶的寬帶接入用戶的增速給了運(yùn)營(yíng)商極大的信心。

2) 2007年到2010年，為了進(jìn)一步提升接入速率，發(fā)展更多寬帶用戶，電信、聯(lián)通陸續(xù)提出“光進(jìn)銅退”的計(jì)劃，將FTTC和FTTB作為寬帶的主要建設(shè)模式。通過(guò)將DSLAM從端局下移到小區(qū)或路邊，將DSLAM到用戶的距離大大縮短到最遠(yuǎn)1到2km，同時(shí)由于ADSL2+等調(diào)制技術(shù)的發(fā)展使得DSL線路更加的高速和穩(wěn)定。在這種模式下，雙絞線的帶寬能力普遍提高到4～8M水平，部分地區(qū)更是基于ADSL2+開通了12M的寬帶業(yè)務(wù)。在2007年到2010年，我國(guó)DSL用戶年均增長(zhǎng)數(shù)一舉躍升到1500萬(wàn)戶左右。

3) 從2011年開始， 隨著10M以上更高速率的固定接入需求的提出，以及無(wú)線寬帶帶動(dòng)的WLAN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，一方面原有寬帶網(wǎng)絡(luò)的用戶仍在高速發(fā)展，另一方面FTTH、WLAN用戶規(guī)模也開始嶄露頭角(從2012年開始，工信部統(tǒng)計(jì)互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶已不包括WLAN用戶)。寬帶接入用戶的組成從過(guò)去的DSL/LAN兩類開始進(jìn)入多樣化的新時(shí)代。

從DSL的用戶量來(lái)看，DSL用戶數(shù)一直占我國(guó)寬帶接入用戶總數(shù)的70%到80%之間，當(dāng)之無(wú)愧的成為我國(guó)寬帶接入網(wǎng)的首要技術(shù)。

隨著PON終端設(shè)備成本的下降，2011年到2012年，國(guó)內(nèi)中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通紛紛開始FTTH網(wǎng)絡(luò)的發(fā)力建設(shè)。中國(guó)電信提出了到2015光纖接入網(wǎng)覆蓋1.2億戶，發(fā)展FTTH用戶達(dá)到3000萬(wàn)戶。

因此，從全球和我國(guó)寬帶用戶的情況分析目前DSL用戶仍是主流，光纖接入目前在全球初具規(guī)模，但仍屬發(fā)展的初級(jí)階段。

二、 光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的具體模式分析

1、 光纖寬帶具有多種建設(shè)模式

光纖寬帶接入網(wǎng)存在不同的建設(shè)模式，根據(jù)光纖從端局向用戶延伸的程度，一般可以分為FTTCab、FTTB/C和FTTH/O三種主要類型。

• 　　光纖到交接箱(FTTCab)：是以光纖替換傳統(tǒng)饋線電纜，ONU部署在傳統(tǒng)的電纜交接箱的位置，ONU下采用其他介質(zhì)(一般為ADSL)接入到用戶，F(xiàn)TTCab的ONU一般需要覆蓋的用戶數(shù)量為數(shù)百戶到一千戶左右。其中FTTN(光纖到節(jié)點(diǎn))和FTTZ(光纖到小區(qū))等也可認(rèn)為是FTTCab方式。

• 　　光纖到樓宇/小區(qū)(FTTB/C)：是以光纖替換用戶引入點(diǎn)之前的銅線電纜，ONU部署在傳統(tǒng)的分線盒(分配點(diǎn))處，ONU下采用其他介質(zhì)(一般為L(zhǎng)AN或VDSL)接入用戶，每個(gè)ONU支持的用戶數(shù)一般在幾十戶左右。目前FTTB/C多采用PON+ADSL2+和PON+LAN兩種方式。其中，在五類線已經(jīng)入戶的區(qū)域，會(huì)采用PON+LAN方式可以實(shí)現(xiàn)100Mb/s接入，在只有雙絞線入戶的區(qū)域，一般采用PON+ADSL2+方式可以實(shí)現(xiàn)16Mb/s以下接入，如果還需要更高的接入速率則可采用VDSL2調(diào)制技術(shù)及其增強(qiáng)性優(yōu)化技術(shù)-Vectoring(向量化)。

• 　　光纖到家庭/辦公室(FTTH/O)：是僅利用光纖傳輸媒質(zhì)連接通信局端和家庭住宅/辦公場(chǎng)所的接入方式，引入光纖由單個(gè)用戶獨(dú)享。

以上每種建設(shè)模式各有其特點(diǎn)，F(xiàn)TTCab方式改造較為容易，但由于ONU距離用戶一般較遠(yuǎn)，利用DSL技術(shù)比較難于提供高速率的接入服務(wù)。FTTB方式一般采取的方式是將ONU布置在樓道內(nèi)，由多用戶共享，再通過(guò)五類線進(jìn)入用戶家。FTTB方式一般可以提供10~16M的速率，但FTTB模式會(huì)帶來(lái)ONU在樓道安裝位置、取電等問(wèn)題。FTTH/O消除了用戶和中心局之間的有源設(shè)備，可以充分利用光纖通信的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但發(fā)展上還面臨諸多的問(wèn)題。

2、 光纖到戶是發(fā)展方向，但很難一步到位。

FTTH/O作為寬帶光接入的終極發(fā)展目標(biāo)，其優(yōu)勢(shì)是十分明顯的：首先是從網(wǎng)絡(luò)到用戶之間可以利用光纖信道所能提供的巨大帶寬，速率提升的潛力十分誘人，似乎是實(shí)現(xiàn)百兆入戶或千兆到辦公室的最佳選擇。其次，F(xiàn)TTH具有扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在ODN全程采用無(wú)源設(shè)施，消除了對(duì)線路中的機(jī)房、供電、制冷等要求，大大降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的成本。但是FTTH/O網(wǎng)絡(luò)的ODN作為一種新興的寬帶接入基礎(chǔ)設(shè)施，目前還存在尚待解決的問(wèn)題，影響FTTH/O網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，主要包括下面幾方面的問(wèn)題：

• FTTH網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的輔助技術(shù)尚待解決：雖然應(yīng)用在FTTH/O網(wǎng)絡(luò)的PON技術(shù)本身已經(jīng)經(jīng)過(guò)了大量的應(yīng)用實(shí)踐，技術(shù)上比較成熟，但FTTH網(wǎng)絡(luò)的周邊技術(shù)問(wèn)題并沒(méi)有完全解決。例如FTTH網(wǎng)絡(luò)的線路監(jiān)測(cè)和故障定位技術(shù)遠(yuǎn)不如銅纜成熟，特別是ODN網(wǎng)絡(luò)的分支發(fā)生中斷時(shí)，難以進(jìn)行故障的定位和查找。光纖的修復(fù)接續(xù)需要專業(yè)工具和技能，相比之下銅纜的修復(fù)要簡(jiǎn)單的多。

• FTTH/O網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)面臨著入戶難的問(wèn)題。目前我國(guó)絕大部分的建筑物內(nèi)部并沒(méi)有預(yù)埋的光纖線路，要大規(guī)模實(shí)施FTTH/O則意味著要在現(xiàn)有的建筑內(nèi)部重新敷設(shè)光纜。光纖本身的特性(不耐拉力和彎折)決定了光纖光纜的布設(shè)比銅纜要困難的多。即使光纖到達(dá)戶內(nèi)，由于建筑原有的弱電信息箱尺寸過(guò)小或沒(méi)有供電的關(guān)系ONU設(shè)備也難以放置，因此很難將FTTH/O網(wǎng)絡(luò)迅速的鋪開。[!--empirenews.page--]

• FTTH/O網(wǎng)絡(luò)的成本仍比較高。隨著近幾年FTTx網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模建設(shè)，F(xiàn)TTH相關(guān)的主設(shè)備成本有了大幅度的下降，但FTTH網(wǎng)絡(luò)的部分配套設(shè)施由于技術(shù)含量高、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、市場(chǎng)較為分散等原因價(jià)格仍然比較高，例如大分光比的光分路器、光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器、光纖面板等，這些都是FTTH/O網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不可或缺的部件。

因此，F(xiàn)TTH/O網(wǎng)絡(luò)建設(shè)環(huán)境的真正成熟需要關(guān)鍵技術(shù)、主設(shè)備、配套設(shè)施、施工工具、維護(hù)手段等全方位的支持，任何一環(huán)的缺陷都會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)部署的順利進(jìn)行。

3、 光纖+銅線方式仍然是重要的技術(shù)選擇

采用FTTH方式進(jìn)行寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)難以一蹴而就，因此光纖+銅線的建設(shè)方式在我國(guó)仍然具有重要意義。DSL技術(shù)由于受線路較長(zhǎng)引起的信號(hào)傳輸衰耗較大的原因，因此其傳輸速率一般都在10Mb/s以內(nèi)，隨著光進(jìn)銅退網(wǎng)絡(luò)改造的實(shí)施，在銅線長(zhǎng)度大大縮短的情況下，DSL能夠提供的速率將大大提升到幾十Mb/s，足以滿足近期用戶寬帶的需要，不同DSL技術(shù)的傳輸帶寬與銅線長(zhǎng)度的對(duì)比見圖2.

與光纖接入技術(shù)相比，銅線傳輸技術(shù)的主要瓶頸在于銅線媒質(zhì)本身的信道帶寬和銅纜內(nèi)不同線路之間的串?dāng)_。目前采用Vectoring(向量化)技術(shù)的VDSL2設(shè)備已經(jīng)成熟，克服了前期VDSL2設(shè)備串?dāng)_嚴(yán)重開通效果不佳的問(wèn)題。利用Vectoring技術(shù)可以將VDSL2的實(shí)際開通速率提高50%~70%，同時(shí)線路穩(wěn)定性也大為增加，目前歐洲幾個(gè)主流運(yùn)營(yíng)商正積極開展Vectoring技術(shù)的測(cè)試驗(yàn)證。VDSL2向量化技術(shù)的基本原理是利用反饋技術(shù)將接收端的誤差采樣發(fā)回發(fā)送端，對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼，達(dá)到抵消系統(tǒng)內(nèi)不同線路之間的串?dāng)_噪聲的目的。向量化技術(shù)這種噪聲消除的方式，可以主動(dòng)的減輕系統(tǒng)內(nèi)不同用戶之間的串?dāng)_噪聲，大大提升了DSL技術(shù)的接收信號(hào)信噪比，解決用戶較多時(shí)的出線率問(wèn)題。另外，ITU-T正在制定工作在100m線路上的超高速銅纜傳輸技術(shù)G.fast，目標(biāo)速率在500M到1G，應(yīng)可以滿足普通家庭用戶在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的帶寬增長(zhǎng)的需求。

圖2 不同DSL技術(shù)的傳輸速率

綜上所述，不論是從充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源還是銅線接入技術(shù)的傳輸能力上來(lái)說(shuō)，光纖+銅線的組合方式仍然具有強(qiáng)大的生命力和發(fā)展空間，仍然是目前寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展建設(shè)過(guò)程中重要的技術(shù)選擇。

三、 寬帶中國(guó)的技術(shù)路線建議

我國(guó)即將實(shí)施“寬帶中國(guó)”工程，寬帶中國(guó)工程在網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造和建設(shè)層面涉及固定和移動(dòng)、有線和無(wú)線、接入和骨干、傳輸和IP等各個(gè)方面，可以采用以下技術(shù)發(fā)展路線：

在接入網(wǎng)層面，遵循“固定和移動(dòng)并重，有線和無(wú)線協(xié)同”的原則。對(duì)于城市地區(qū)，新建區(qū)域采取光纖到戶或者光纖到樓結(jié)合銅線入戶的技術(shù)方式，改造區(qū)域主要采取光纖到樓結(jié)合銅線入戶的技術(shù)方式;同時(shí)，采取3G/LTE與無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫覆蓋。對(duì)于農(nóng)村地區(qū)，有線網(wǎng)絡(luò)可通達(dá)地區(qū)，采取光纖進(jìn)村結(jié)合銅線入戶為主、無(wú)線為輔的技術(shù)方式;有線無(wú)法通達(dá)地區(qū)，可因地制宜，采取3G/LTE、微波、衛(wèi)星等無(wú)線接入方式。加快骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)的IPv6升級(jí)改造。

在城域網(wǎng)層面，向高速傳送、綜合承載、智能感知、安全可控的方向發(fā)展。逐步推動(dòng)高速傳輸、分組化傳送和大容量路由交換技術(shù)在城域網(wǎng)推廣應(yīng)用，擴(kuò)大城域網(wǎng)帶寬和流量承載能力;推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)智能化改造，提升城域網(wǎng)的多業(yè)務(wù)承載、業(yè)務(wù)感知和業(yè)務(wù)安全管控能力。

在骨干網(wǎng)層面，推進(jìn)骨干網(wǎng)向超高速、大容量、智能化的方向升級(jí)。全面推廣超高速波分復(fù)用系統(tǒng)和集群路由器技術(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提升骨干網(wǎng)絡(luò)容量和智能調(diào)度能力，保障網(wǎng)絡(luò)高速高效和安全可靠運(yùn)行。