北京郵電大學先進光網絡研究室 賈武 陳秀忠 張永軍
FTTH因其具備的諸多優點被公認為是實現“三網合一”的最佳保證。但是經過了電信業的冬天,人們認識到通信和網絡的何去何從,并不只由“技術”來決定,要受諸多因素限制。影響FTTH產業發展的主要因素有三個方面:一是政策因素,從世界各國推廣FTTH的經驗來看,政府的政策導向、支持力度具有重大影響,這已在發展最快的日本、韓國和美國得到證實;二是市場因素,包括市場需求是否旺盛、投資回報率以及產業鏈是否完整等,而提供給客戶的業務內容是影響市場需求和寬帶產業發展、推動FTTH普及的重要動力;三是FTTH產品的性能是否滿足要求,價格能否被用戶接受。
三大成本均在下降
上述因素中,成本能否為運營商接受是最重要的。它包括網絡建設和運營成本。根據美國泰樂公司(Tellabs)對各種條件下建設成本的研究,建設成本最重要的依次是安裝人工、電子和光配線設備成本。
在理想情況下,即已預設光纖管道到街邊,有架空線路可利用,用戶集中,管道共享,人工較低,土方施工條件好,無保險賠付問題等,FTTH的建設成本大約每戶300美元。相反,在極端的情況下,FTTH的建設成本可能高達7000美元每戶。當然,由于人均收入和勞動力價值的差異,各國安裝人工成本相差很大,同時由于在中國,城市居民居住得非常集中,因此在中國安裝人工成本并非最主要因素。
在設備成本中,芯片和元器件成本是影響FTTH價格一直偏高的主導因素。由于單戶造價較高,導致了難以在設備商、運營商與用戶間形成可持續發展的價值鏈。根據Tellabs對FTTH的設備成本評估,其中特別引用了中國供應商的數據,光纜是每公里12到16美元,千兆光模塊大約80美元,如果SFP封裝,可以低到50美元。
OLT(局端設備)設備如果按1∶32分路,每用戶成本平均70-120美元,則總成本2000-3000美元。ONT設備根據美國GPON設備廠商的估計,包括RF(射頻)疊加和電池備份在內,價格在250-360美元。而日本電信電話公司(NTT)則估計EPON系統ONT(光網絡單元)的成本在250美元。分路器成本在25-50美元每用戶。連接器成本在15美元左右。
用戶端設備成本一般會是局端設備成本的3倍。電子設備成本和用戶滲透率、PON分光比、IPTV還是CATV方式和TDM還是VoIP方式都直接相關。至于室外設備(OSP)部分的成本,架空光纜比地埋系統的建設成本要低,但是維護成本較高。
根據NTT和美國Verizon公司估計的時間效應即安裝成本逐年下降的趨勢。Verizon在2005年1月的平均每用戶安裝成本達到1200美元,到2006年底,預計可以降到700美元。
令人高興的是,從2005年國內市場的情況可看到FTTH價格已開始呈現明顯下降趨勢。以占系統總體成本的60%的光元器件為例:光模塊由前幾年的1000元至2000元下降到目前的200元至300元,僅為原來的1/10;光纖從2000年的1.2元/米到現在的0.1元/米,低于銅線;相關IC都已制作出來,且形成了產品競爭,ASIC芯片也比初期下降了30%-40%;GPON的成本(包括局端和用戶端)也從2004年的2500元/線下滑至1500元/線,這使整個FTTH系統的成本下降較大。
FTTH技術的不斷發展為其大規模應用創造了條件,P2P、APON、EPON、GPON、GEPON等多種解決方案為不同的應用環境提供了較大的選擇余地;各種新型的室內光纜如氣吹微光纜、安裝器材和FTTH專用測試儀表、專用光纖融接機等的出現,大大方便了光纖的室內布放和施工,為FTTH的應用做了很好的鋪墊。
FTTH運營和維護成本比其他接入手段低,調查顯示,運營商引入FTTH的首要原因是降低網絡運營成本,其次是降低電子設備使用、安裝成本。瑞典FTTH運營商的經驗顯示新建FTTH網絡維護成本極低,他們管理5萬個用戶只需要4個人。NTT也預測FTTx可以削減營運成本60%以上。這主要是由于智能化的FTTH設備可降低安裝成本,網絡監測和管理可減少維護成本,基于PON的FTTH能大大降低網絡運營成本。和其他各種技術的引入、推進、使用一樣,隨著我國FTTH應用規模的擴大,廠商本地化程度的提高,FTTH成本還有極大的下降空間,這為我國FTTH的大規模推廣掃清了障礙。
產業鏈層次正在形成
當前FTTH主流設備廠商有:美國的全光(Allopitcs)、盛立亞(Salira)和泰樂(Tellabs)公司;日本的藤倉和富士通;國內的烽火、UT斯達康和中興等。目前FTTH在國際市場已得到大規模商用并呈現良好的發展前景。據IDC公司預測,2007年,全球FTTH用戶數將達到2000萬。
與世界上其他國家相比,我國FTTH進展相對緩慢,尚未進入規模推廣階段,但已展現良好的發展前景。中國的寬帶應用發展速度與發達國家相比并不落后,甚至在ADSL發展上明顯更加迅猛,目前已居世界第二大ADSL市場。中國光通信產業經過多年的發展在FTTH上已經具有與世界同步的技術水平,主要技術有A/BPON、EPON、GPON、P2P、MSAP、PDH等。在光纖、光器件技術上,中國的許多供應商都可提供FTTH相關產品,從而為中國FTTH的實現提供了可能。當前國內從事FTTH相關產品開發的企業也在不斷增多,已有武漢、深圳等諸多FTTH試驗局相繼開通,各種FTTH的投資、建網、運營、贏利模式也已應運而生,從組件模塊到系統,到運營網絡和業務,國內FTTH產業鏈正在逐步形成。
關鍵技術已基本完善
FTTH核心技術分為媒體轉換器(MC)及無源光網絡(PON)兩項技術,主要有點到點(P2P)、無源光以太網(EPON)和GPON三種方案。P2P避免了復雜的上行同步技術和終端自動識別技術,上行的全部帶寬可被一個終端所用,非常有利于帶寬的擴展。EPON以以太網為載體,采用點到多點結構、無源光纖傳輸方式,下行速率目前可達到10Gbps,上行以突發的以太網包方式發送數據流,具有網絡部署快速靈活、多業務、高性能接入、性價比高的優點,被認為是寬帶光纖化接入的理想技術之一。目前EPON的標準IEEE802.3ah已制定完畢。
GPON是最新標準化和產品化的技術,擁有高速寬帶及高效率傳輸的特性,提供豐富的OAM&P功能和良好的擴展性,支持同一種協定下的多種速率模式。在FTTH已經解決了諸多技術難題后趨向技術成熟的今天,基于PON的FTTH系統如何根據用戶業務需求實現最優化的帶寬共享和動態帶寬分配算法(DBA)正在成為光通信領域研究的一大熱點。