光网络时代的来临

天宇王国

核心提示：PON技术实现的P2MP（点对多点）接入技术，即是一条纤芯可以分给多个人使用，极大的降低固网建设和运维成本，实现接入层的光纤组网，提升用户端带宽。采用PON光纤组网，用30万元的投资可达到传统1000万元的投资效果。光网络是固网提高利润的必然选择。

一、宽带发展里程

1994年，中国接入国际互联网，成为第77个接入国家，当时接入互联网的大部分是科研机构、学校和想通过互联网获取专业资料的专业人士，当时中国的国际出口仅64K。

开始的互联网是通过电话拨号接入，速度只有56K，大家上网看的仅仅是文字行的内容。ISDN的应用，把接入速度提升到128k甚至256K。xDSL技术脱离语音信道，共用电缆，把宽带提升到目前的20M，从而把人类带入一个宽带信息世界。随着接入带宽的逐渐提升，也带来了互联网新的应用，互联网不再是专业人士才可以使用，人们在网络上聊天、看资讯、下载所需的信息、看视频电视影片。

从56K MODEM到ISDN，再到xDSL技术的发展，宽带经历过窄带到宽带的发展过程，大家也经历了一次又一次速度提升的愉悦。

进入21世纪以来，全球宽带接入网进入了大发展阶段。到2010年6月底，总用户数已经达到4.49亿，成为电信史上发展最快的电信业务之一，甚至比移动业务还快。例如全球移动业务从1000万发展到1亿花了5.5年，而宽带接入业务仅用了3.5年。

2010年中国宽带用户将达1.76亿，以家庭计，目前中国的宽带普及率还不到10%，而中国有着约4亿家庭，这意味在未来的5年内宽带业务还将有极大的发展空间。预计到2015年年底中国的光纤到户宽带网络用户将达到3400万，也就是说从2010年到2015年中国的光纤到户宽带网络的年复合增长率将达到26.6%。
二、现网存在的问题

现在的宽带接入技术大部分采用xDSL技术，xDSL是一种非对称的xDSL传输技术，利用了普通电话线中未使用的高频频段，通过不同的调制，在铜缆上实现了高速数据传输，上行速度可达到1M，下行速度可达到25M。xDSL的传输速率与传输距离的关系是：传输距离越远，衰减越大，传输速率越低，超过3km基本无法使用。

LAN接入一般用于小区宽带接入，速率可以提供到100M，但是传输距离仅有100m。限制其大面积推广，而且楼层交换机敷设极多，增加了大量的故障节点，影响网络的稳定，加大网络维护难度。

随着互联网应用的增多，大型程序、媒体、视频的需求，宽带接入需要越来越高的带宽，现在ADSL技术满足不了带宽的要求。据测算，未来5年内宽带接入要达到10M以上才能满足家庭个人的宽带需求。为此，有些设备供应商提供ADSL2＋技术，可以把传统ADSL速度由2M提升到25M，但是覆盖半径只有1Km，比原来3Km缩小了3倍。那么为了解决带宽问题，提高速度，大家需要建设更多的室外一体化机柜（ONU），以使ADSL2＋设备更接近客户。

覆盖同样面积的市场，一个传统ADSL接入点覆盖的面积，需要建设9个室外一体化机柜接入点才能覆盖同等的区域。从设备上投资算，投资比以前更大。对于LAN接入方式，更不必说了， 因为LAN的接入距离只有100m，大面积覆盖更是不可能。

三、通信市场的需求

随着互联网的发展，宽带接入要求越来越高，已经不仅限制只上网聊天、看视频，家居监控、电器接入管理、智能家具等均要接入互联网，目前的宽带接入是无法承受的。

2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的概念。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。

有研究机构预计10年内物联网就可能大规模普及，这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场，其产业要比互联网大30倍。

“物联网”概念的提出，目前的宽带升级改造迫在眉睫。

四、光网络组网的条件

理想的ADSL线路应该没有感应线圈，线路规模无变化，无桥接抽头，绝缘良好，并且传输距离不太长。实际上线路的端到端性能受到下列因素的影响：环路长度、感应线圈、桥接抽头、线路端到端拼接质量线路规模的复杂变化、家庭布线、时间、腐蚀、束群以及串音干扰。此外，家庭装修、腐蚀和老化的绝缘体使电话线受损伤，这些或多或少影响ADSL线路的质量。而且在同一线路上，ADSL之间电磁信号还互相干扰，严重影响宽带传送质量。由于铜缆的这些先天性的缺陷，决定了铜缆不可能成为未来宽带接入的主要传输媒介，而是需要光纤来承担这历史使命。

WDM波分复用和PON无源光网络的技术出现，使宽带接入层光纤组网具备成熟的条件。

波分复用是利用不同的波长（频率）承载个人信息在光纤上传送，只要技术允许，理论上光纤可以传送的用户信息可以达到无限个。即是说，一条纤芯可以分个多个用户使用。

PON技术是一种点对多点的光纤接入技术。其的出现引起接入网建设另外一次革命，该技术可为用户提供光纤到用户成为可能，可提供1M－1000M的带宽能力，传送距离达到10km－20Km，完全突破传统铜缆3Km的限制。

五、三种组网方式的成本比较

传统的组网方式：接入间（DSLAM设备）——MDF架（机房电缆配线架）——电缆主干——电缆交接箱——电缆配缆——分线盒——皮线电缆——电缆Modem——用户电脑。

特点：利用现有的铜缆接入资源，宽带覆盖距离大约3Km左右，提供带宽2M左右，信号馈电由接入间设备提供，就是说线路从机房到用户端不用二次加电。

混合组网方式：接入间（OLT设备）——ODF架（机房光纤配线架）——光缆主干——光交接箱（含光分器）——户外一体化机柜（ADSL2＋）－短电缆主干——电缆交接箱——电缆配缆——分线盒——皮线电缆——电缆Modem——用户电脑。

特点：利用交接箱的配缆接入电缆，宽带覆盖距离大约1km左右，提供带宽10M左右，机房OLT到户外一体化设备之间信号是光信号，室外一体化机柜设备到用户端之间信号是电信号，即是说，这种混合组网方式，需要在接入间与用户之间需要二次取电，实现光电转换。
光组网方式：接入间（OLT设备）——ODF架（机房光纤配线架）——光缆主干——光缆交接箱（含分光器）——光缆配缆——光纤盒——皮线光缆——光Modem——用户电脑。

特点：在传统铜缆的覆盖原理上，完全用光纤替换铜缆，实现全光缆组网，宽带覆盖距离可达10Km－20Km左右，可提供的带宽2M－1000M。从机房OLT设备到用户端不需要二次取电，全光信号到户。
下图是三种组网方式的成本比较：


六、光组网的优点

1）、室外不用取电，用电由终端用户承担；避免到处建设室外一体化机柜，一旦停电，都不知道如何解决供电的问题，减轻维护成本。

2）、光缆不受电磁场的干扰，避免雷击，信号稳定，质量可靠

3）、传输距离不受限制，对目前改造长距离电缆优势明显

4）、高速带宽，可提供1M－1000M的带宽，不受距离限制。

5）、覆盖半径10Km的面积来计算设备投资，1个全光网络接入点覆盖的面积，需要建设9个传统接入间才能覆盖同等效果，如果建设室外机柜，需要100个室外一体化机柜才能覆盖同等面积。按估算，1个接入间设备成本大约30万，1个室外一体化机柜设备成本大约10万，100个室外一体化机柜建设成本1000万，而1个光网络OLT接入间成本仅需要30万。即是说，现在大家用30万建设成本可以达到室外一体化机柜1000万建设的效果。

以下是三种组网方式的优点比较：

	电缆组网	混合组网	光缆组网
预估造价	15.77万元	20.64万元	7.75万元
传送距离	2.5Km以内	1.5Km以内	10Km以内
提供带宽	1M－>4M	1M->25M	1M－1000M
电磁干扰	干扰	干扰	不受干扰
Modem价格	100元	100元	200－300元
室外取电	不用	需要	不用
总成本（万元）	18.77	23.64	16.75
覆盖半径10Km面积，建设点	9个	100个	1个

七、光纤宽带展望
光纤号称宽带接入的终极方式，诞生至今不过四十多年的历史。
1876年，美国发明家贝尔发明了世界上第一部电话，在这之后的一百多年中，铜缆一直是通信传输的主要介质。1966年，华裔科学家光纤之父高锟预言光纤将使用于通信。上世纪70年代末，光纤研制成功，成为一种新的通信传输介质被普及。光纤通信的出现，是通信史上一次重要变革。以前，一对普通金属电话线最多只能同时传送一千多路电话；光纤诞生后，一对细如蜘蛛丝的光纤能够同时承载一百亿路电话。光纤通信还具有绿色、环保、节能等优点，铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜，改用光纤后只需几公斤石英就可以了。而且，制造光纤的主要原料是石英，沙石中就含有石英，资源丰富。与铜缆相比，光纤还具有使用寿命长、绝缘好、保密性强等优势，并可同时兼容多种通信业务。
光宽带是指国际上通行的一种光纤接入模式——FTTH所支撑的上网宽带。FTTH(Fiber To The Home )，意思为一根光纤直接到家庭。在FTTH（光纤到户）实行前，客户装电话使用的是双绞线，数据业务则使用五类线，有线电视需使用同轴电缆，由于接入方式众多，非常浪费资源。光宽带进家庭后，在同一条光纤上就可以承载语音、数据和视频等多种服务。和国内目前主要的宽带接入方式ADSL和LAN相比，FTTH光宽带具有速率更高的优势。FTTH光小区建成后，光宽带可直接为客户提供最高达100兆的上网速率。
有了这么高速的上网速率，做很多事情就简单多了。比如时下流行的物联网概念，其中一项应用就是用手机或电脑远程遥控家中的智能住宅系统，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，就可以实现任何时间任何地点的人与物、物与物之间的连接与沟通。而这一切实现的前提是家中有一条光宽带。
除了物联网，3D最近也是一个热门词。当3D影片在全球大行其道之时，3D电视在英国已经开始直播了，从今年4月起，英国天空广播企业的3D频道将每周直播一次英格兰足球超级联赛联赛的比赛。如今，3D电视已经进入国内市场，一旦某天有电视台提供3D信号，你家里的宽带也得鸟枪换炮了，因为3D电视一定要高速率宽带来匹配。目前，在网上观看普通高清视频只需10兆左右的带宽，而在线观看3D电视直播，则需要50-60兆的带宽。
结束了一天忙碌的工作，用手机或电脑遥控一下家里的咖啡机和热水器，等你回到家，一杯香浓的卡布奇诺刚刚煮好，你一边品尝咖啡一边试了一下浴缸的水温，正是你想要的温度。洗完澡，窝进沙发，打开电视，戴上3D眼镜，曼城对阿森纳的比赛将你带入精彩而激烈的体育赛事中。这不是好莱坞科幻大片中的某个镜头，现在，只需一条光宽带，就可以在一户普通的家庭中实现。


光宽带为未来的物联网的应用提供了基础网络，必将促进未来的智能家电、三网融合与智能家居系统的普及应用。



[ 本帖最后由 天宇王国 于 2010-9-16 22:11 编辑 ]