光纖通信論文+光纖接入技術PAGEPAGE9FTTH的最新進展與趨勢摘要：光纖到家庭(FTTH)一直是光纖接入不斷追求和探索的技術方向，隨著國家政策的扶持、運營商競爭的需要、對收入的追求，以及設備本身價格的下降，FTTH出現可迅速發展的勢頭.文章綜述了FTTH所走過的歷程和最新進展，分析了FTTH發展的主要解決方案，并對FTTH的發展趨勢提出了自己的觀點.

關鍵詞：光纖通信；光纖到家庭；寬帶接入；光接入網光纖到家庭(FTTH)是20年來人們不斷追求的夢想和探索的技術方向，但由于成本、技術、需求等方面的障礙，至今還沒有得到大規模推廣與發展。然而，這種局面最近有了很大的改觀，由于政策上的扶持和技術本身的發展，在沉寂多年后，FTTH網再次成為熱點，步入快速發展期。新技術、新設備、新的網絡建設計劃不斷推出，引起了業界的關注。很多有識之士把FTTH網(特別是光纖到家、光纖到駐地)視為光通信市場復蘇的重要轉折點。預計今后幾年，FTTH網還將會有更大的發展。1.FTTH的發展歷程與最新進展

FTTH是光纖接入網發展的一種最終形式，光纖接入網(統稱FTTx)以光網絡單元(ONU)的位置所在，分為FTTH、光纖到大樓(FTTB)、光纖到駐地(FTTP)和光纖到路邊(FTTC)等幾種情況。光纖接入網的正式名稱是光纖用戶環路(FITL，Fiberintheloop)，對于住宅或者建筑物來講，用光纖連接用戶，主要有兩種方式：一種是用光纖直接連接每個家庭或大樓；另一種是采用無源光網絡(PON)技術，用分光器把光信號進行分支，一根光纖為多個用戶提供服務。

日本是世界上對FTTH最熱衷的國家，在FTTH上一直非常領先，他們于20世紀90年代初曾經發布過覆蓋全國的宏偉的寬帶綜合業務數字網(B-ISDN)計劃，其中接入網主要采用FTTH.NTT曾經設想通過著名的π系統將廣大用戶接入，并期望在2000年實現光纖到家。但是，由于技術與經濟的原因,日本的B-ISDN計劃在20世紀90年代中期推遲并被隨后的E-Japan等計劃所代替。盡管如此，日本在光接入網上的領先程度一直沒有變化。

日本是全球FTTH發展最好的國家，截至2003年6月30日，用戶為45.8萬，并且有加速發展的趨勢。表1是日本總務省對包括FTTH及各種寬帶接入網的統計數據，按照發展趨勢，到2005年以后，光纖接入將超過數字用戶線(DSL)。表1日本總務省的寬帶網統計

2.光纖接入網基本概念和模型

光纖在接入網中也占有傳輸媒介的主導位置，特別是當帶寬成為業務瓶頸的時候。光纖接入是指局端與用戶之間以光纖作為傳輸媒體。在光接入網（OAN）中若光配線網（ODN）全部由無源器件組成，不包括任何有源節點，則這種光接入網就是PON。根據技術體制，則可分為PDH光接入技術、SDH光接入技術、ATM光接入技術和以太網光接入技術等。圖1是OAN的參考配置。光線路終端(OLT)為ODN提供網絡接口并連至一個或多個ODN.ODN為OLT和光網絡單元(ONU)提供傳輸手段。ONU為OAN提供用戶側接口并和ODN相連。PON中不同ONU與OLT的距離相差較大，如何解決到達OLT光信號強度的巨大偏差問題。如何解決非授權ONU的累積噪聲對授權ONU發出的光信號的干擾問題。EPON中帶寬共享和動態帶寬分配的處理。如何解決窄帶話音和寬帶業務在EPON中的兼容等。

3.3GPON的FTTH解決方案

2001年，FSAN組啟動了另外一項標準工作，旨在規范工作速率高于1Gbit/s的PON網絡。這項工作被稱為GigabitPON（GPON）。GPON除了支持更高的速率之外，還要以很高的效率支持多種業務，提供豐富的OAM&P功能和良好的擴展性。大多數先進國家運營商的代表，提出一整套“吉比特業務需求”（GSR）文檔，作為提交ITUT的標準之一；反過來又成為提議和開發GPON解決方案的基礎。這說明GPON是一種按照消費者的準確需求設計、由運營商驅動的解決方案，是值得產品用戶信賴的。在GSR文檔中所列舉的要求主要有以下幾點：

(1)支持全方位服務—包括話音（TDM、PDH和SONET/SDH）、Ethernet（10/100BaseT）、ATM、專線等等。

(2)物理覆蓋至少20km，協定內邏輯支持范圍60km。

(3)支持同一種協定下的多種速率模式，包括同步622Mbit/s、同步1.25Gbit/s、以及不同步的下行2.5Gbit/s、上行1.25Gbit/s及更多（將來可達到同步2.5Gbit/s）。

(4)針對點對點的服務管理需提供OAM&P（Operation、Administration、Provisioning）的能力。

(5)針對PON下行流量是以廣播傳送之特點，提供協定層的安全保護機制。

采用通用組幀程序（GFP）將各種業務流（包括TDM和分組）封裝在長度為125ns的幀中；高效無開銷地傳輸原始TDM業務流。由于GFP提供了一種簡單、有效的在同步傳輸網上傳輸不同業務的方法，是一個理想的GPONTC層的協議。此外，GFP采用標準的SONET8kHz（125ns）幀，能很好地支持TDM業務。長期以來，困擾FTTH大規模推廣的主要問題之一，就是FTTH的費用。從目前的情況來看，FTTH的建設成本已降到100$/戶以下。日本的NTT公司對FTTH使用100Mbit/s以太網接口的用戶，所收取的月租費是11000日元，而日本東京電力公司的FTTH用戶每月只須交9800日元，這種資費對于日本的家庭來說是相當便宜的了。據調查，我國大部分家庭的承受能力在80～100元之間。因此FTTH的推廣開始受到許多國家的政府和許多運營公司的重視，將逐步形成建設的高潮。

光纖接入網在面世20年以后，終于邁開大步向前發展。國外咨詢機構IDC的最新預測表明，全球光纖接入用戶數將從2002年的16．8萬增長到2007年的2億，將占到寬帶用戶的9.9％。光纖接入這個夢想正在一步步走向現實。但奇怪的是，在FTTH發達的日本等國，PON在光接入網中所占的比例并不大，倒是點對點的光纖接入成為主流。這是我們在關注GPON的發展時必須進一步思考的問題。

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董孝義，王延堯.

新一代光纖通信與同步網原理與發展[M].天津：天津科學技術出版社.FTTH的發展發達國家對FTTH的看法不完全相同：美國AT&T認為FTTH市場較小，在OFC2003宣稱：FTTH在20-50年后才有市場。美國運行商Verizon和Sprint比較積極，要在10-12年內采用FTTH改造網絡。但FTTH是信息社會的需求，困擾FTTH大規模推廣的主要問題之一，就是FTTH的費用。從目前的情況來看，FTTH的建設成本已降到100?/戶以下。日本的NTT公司對FTTH使用100Mbit/s以太網接口的用戶，所收取的月租費是11000日元,而日本東京電力公司的FTTH用戶每月只須交9800日元，這種資費對于日本的家庭來說是相當便宜的了。據調查，我國大部分家庭的承受能力在80~100元之間。因此FTTH的推廣開始受到許多國家的政府和許多運營公司的重視，將逐步形成建設的高潮。中國城市每年的舊城改造和新建房屋達到了20多億平方米，至少可以容納2000萬戶新居或數百萬個企業，為寬網建設提供了幾乎海量的物理條件。中國擁有亞洲最多的寬帶用戶及最低的家庭寬帶普及率（3%），以及6500多萬窄帶用戶群，為FTTH的快速發展提供了豐富的人口資源。人們隨時隨地辦公、學習、生活、購物、娛樂的需求是必然趨勢，建設安全的全光信息網絡已經可以提升為國家戰略；IPTV產業的興起給一味蕭條的固網運營注入了一針強心劑；借助北京奧運圣火與上海世博會的東風等等，都給FTTH的規模商用帶來了前所未有的市場機遇和現實需求。2007-2008年在中國FTTH已開始推廣。不過也有些大城市的所謂中心商業區CBD，有比較強的經濟力量，現在已經采用光纖到住地FTTP來建設。總的來說，目前中國的FTTH處于試點階段。廣播商為加快發展數字電視的進程，發展VOD點播電視，需要對電纜電視網雙向改造，如果采用光纖網，可更充分地適應未來的技術發展和市場需求。FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬，所以一直被認為是理想的接入方式。FTTH所需要的光纖可能是現有已敷光纖的2-3倍。過去由于FTTH成本高，缺少寬帶視頻業務和寬帶內容等原因，使FTTH還未能提到日程上來，只有少量的試驗。近來，由于光電子器件的進步，光收發模塊和光纖的價格大大降低，加上寬帶內容有所緩解，都加速了FTTH的實用化進程。.1FTTHFTTH是光纖接入網發展的一種最終形式，光纖接入網（統稱FTTx）以光網絡單元（ONU）的位置所在,分為FTTH、光纖到大樓（FTTB）、光纖到駐地（FTTP）和光纖到路邊（FTTC）等幾種情況。現在廣泛采用的ADSL技術提供寬帶業務有一定優勢。與FTTH相比價格便宜利用原有銅線網使工程建設簡單，對于目前1Mbps-500kbps影視節目的傳輸可滿足需求。對于不久的將來要發展的寬帶業務，如：網上教育，網上辦公，會議電視，網上游戲，遠程診療等雙向業務和HDTV高清數字電視，上下行傳輸不對稱的業務，ADSL就難以滿足。尤其是HDTV，目前其傳輸速率需19.2Mbps。通常認為對QoS有所保證的ADSL的最高傳輸速率是2Mbps，難以傳輸HDTV。可以認為HDTV是FTTH的主要推動力。即HDTV業務到來時，非FTTH不可。光纖接入網的正式名稱是光纖用戶環路（FITL,Fiberintheloop），各種光纖接入技術都可能用作FTTH的解決方案。根據技術體制,則可分為PDH光接入技術、SDH光接入技術、ATM光接入技術和以太網光接入技術等。對于住宅或者建筑物來講，用光纖連接用戶，主要有兩種方式：一種是用光纖直接連接每個家庭或大樓;另一種是采用無源光網絡(PON)技術，用分光器把光信號進行分支，一根光纖為多個用戶提供服務。有源光網絡技術和產品有初期的SLIC（SubscriberLineInterfaceCircuit）和后來的DLC（DigitalLoopCarrier）、IDLC（IntegratedDigitalLoopCarrier）等,國際電信聯盟提出的基于PDH的靈活復用和基于SDH的靈活復用也屬于有源光接入技術。現在也有把波分復用（WDM）技術用于光接入網的。實際上，包括目前應用較廣泛的點到點（PTP）的MC，都屬于有源光纖接入。近來無線接入技術發展迅速。可用作WLAN