董海峰

深圳飞通光电子技术有限公司

 

摘要：文本通过对FTTH的主要解决方案PON的国际、国内市场分析，从成本、器件选择上，分析了FTTH市场发历史及发展趋势。

关键字：FTTH EPON GPON BPON 光通讯市场

 

光通信产业自2004年恢复增长后，2005年处于更进一步增长中。尽管不可能在短期内恢复到5年前的鼎盛时期，但是其增速确实在提升。目前的热点仍然集中在城域网、接入网和存域网。城域网目前以10G为主，已经有每波长40G的DWDM商用（如国内华为）；接入网以2.5G为主，存域网逐渐从1G到2G到4G以及300m10G.发展。

从国内外展览和会议情况来看，光通信产业呈现出一片繁荣景象。热点或主题基本上还是集中在FTTH。FTTH依然以其独特的魅力推动着产业的缓慢复苏，是产业人士的兴奋剂。而PON以其技术和成本的优势，成为FTTH的最佳解决方案。在日本，EPON(GEPON)正迅速发展，北美目前主要是BPON,但很快将大规模铺设GPON网络，韩国主要是GEPON和WDM-PON，也很有可能很快过渡到GPON，中国部分运营商（如中国网通CNC）已经在实施他们的GPON计划，中国可能由(G)EPON过渡到GPON或直接发展GPON。2006年是中国FTTH的重要一年，FTTH市场将正式启动。

 

    如下图所示，光通信市场继2004年恢复性增长，至2008年将保持持续增长。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

市场持续增长的驱动因素主要有：

市场增长的机会：参见下图

市场面临的挑战如下：

 

 

 

 

根据市场调研公司Infonetics最新的PON设备市场报告，预测全球PON用户数从2004年到2008年将实现1260%的惊人增长，从150万发展到2050万。全球范围的OLT和ONT PON设备的销售额将从2004年的5.25亿美元增长到2008年的19亿美元，销售端口数则从170万增长到800万。

PON市场在亚太发展迅速，特别是日本，BPON和EPON用户已经超过200万户，相比之下，北美市场才刚刚开始。从2004年到2006年，全球PON设备销售额将增长84%，其中大部分采购来自NTT和Verizon。2004年日立和三菱分别居于PON设备销售额和销售端口数的前两名。日立在亚太市场，Tellabs在北美市场，摩托罗拉在中东北非以及非洲，阿尔卡特在加勒比及南美地区分别居于领先地位。

BPON仍然占据了北美市场的81%，亚太市场的75%。2005年EPON的市场份额将从2004年的19%增长到53%，同期BPON市场则会从77%减少到41%。GPON会继续进步并最终成为技术赢家。按地区划分，亚太区占据了目前PON市场收入的76%，北美占有20%。预计到2008年北美和亚太的PON市场份额分别是38%和40%。

 

GPON无论在扰码效率、传输汇聚层效率、承载协议效率和业务适配效率方面都是最高的，因此其总效率最高，等效系统成本最低（参见，表1 各种PON的主要参数）。

表1 各种PON的主要参数

 

GPON具有较大的分路比、较高的线路速率和带宽利用率，所需OLT设备的数量比EPON减少一半以上。同时GPON方案也节省了中心局的空间和功耗，降低了OLT设备的折旧成本。GPON的驱动力是IPTV。与BPON 622-Mbit/s下行和155-Mbit/s上行比较，GPON的带宽更高，对提供视频比BPON更好，同时GPON 基于Ethernet 和IP，而BPON使用ATM。BPON向EPON(GEPON)发展或直接过渡到GPON是发展趋势。

从成本上考虑，EPON(GEPON)向GPON发展也是必然。单纯的技术优势并不能使GPON获得业界的认可。对于接入网而言，成本是最终的决定因素。PON技术性能特点是决定FTTP网络成本的关键。影响成本的关键因素包括PON带宽、带宽利用率，以及分路比。从技术性能和工作原理方面的差异看。GPON更适用于运营商网络。它能够提供必要的运营、维护功能，同时具备互操作性和安全性，这些都是大型网络运营商所必需的。

假设FTTP网络用户数量为10,000，而且所有用户均开通业务。为了简化分析，仅考虑基于以太网的持续速率业务，这种业务是为家庭用户提供多种IPTV和高清晰度TV视频流的主要手段。虽然两种技术中PON的分路比有所不同，但在分析过程中，假设户外设施的成本均相同。同时，假设EPON和GPON的光线路终端（OLT）和光网络终端（ONT）成本均相同，分别为1,800美元/端口和100美元/用户。

PON提供的用户带宽如表2：

 

 

 

 

 

在上述前提下得到的网络设备总成本差异如图（a）所示，单个用户的成本如图（b）所示。根据网络设备总成本(a)和单个用户成本(b)，随着单个用户带宽的不断增加，GPON与EPON之间的差距越来越大。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

由于所需的OLT数量较少（表3），因此GPON具有明显的成本优势。这得益于GPON较大的分路比、较高的PON带宽和带宽利用率。如表1和图（a）所示，当单个用户业务速率达到100Mb/s时，全网所需GPON与EPON的OLT数量之比为2.6:1，GPON节约的总成本达到120万美元。

 

当GPON的分路比降低为1:32时，对单个用户成本的影响如下图：

 

 

 

 

 

图中当分路比均为1:32时，在用户带宽小于30Mb/s之前GPON与EPON单个用户成本基本相同；在用户带宽大于30Mb/s之后，GPON具有明显的成本优势。
    2）北美将成为GPON主战场

2005年4月29日，三家RBOC向通信行业设备供应商发出GPON需求信息（RFI），要求设备供应商在5月20日前对RFI作出反应。这是向着需求建议的第一步，RBOC想由此把光纤接入网提升到千兆速率，并提供与电缆公司不同的消费经验。他们向供应商询问了大量数据，以便在新的宽带建设中权衡使用那种GPON方案更好。RFI的内容涉及目前众所周知的三个方案，在BPON，EPON和GPON的比较中，看看那种连接方法成本低，能大量供货，方便使用，但主要还是集中在GPON 系统。11月，西南贝尔（SBC）（ SBC最近收购了AT&T，新公司以AT&T为名）、南方贝尔（BellSouth）以及Verizon已经联合发布GPON设备的需求建议书（RFP）。

RBOCs最后选定的GPON网络要求：2.5Gbps的下行带宽和1.25Gbps的上行带宽，支持分路比1：32，要具备向1：64分路比拓展的能力。GPON设备商必须满足三家运营商的各自要求，如Verizon要求能提供RF覆盖功能（Verizon的BPON采用RF视频发送），以及兼容不同ONT设备等。而SBC和BellSouth则要求直接在光纤上传送IPTV节目。设备之间要有互通性。价格要有竞争力。三家运营商联手发布RFP也考虑了这一点，相信入选的GPON设备一定在价格上要极具竞争力，这使得那些小型GPON设备供应商的实力略显不足,从而可能无缘即将到来的订单。时间紧迫，任务重。RBOCs要求设备供应商在2006年第一季度大规模提供GPON设备，以便他们在2006年中后期铺设。参与竞标的供应商肩上的担子可不轻。能够满足技术标准、按期交货（06年1季度）以及达到价格目标的供应商至少首先会获得RBOC的青睐。

已经在为RBOCs光纤接入计划供货的Alcatel, Motorola,和 Tellabs 都已经宣布了GPON计划，另外Hitachi Ltd.、Siemens AG、Huawei Technologies等也摩拳擦掌，很有可能在RBOCs的大规模招标中分得一杯羹。阿尔卡特是SBC的BPON设备第一供应商、系统集成商，同时也为BellSouth提供IP DSLAM 设备。SBC已选Alcatel作为Project  Lightspeed计划的集成商和首要供应商。阿尔卡特已经宣布了GPON计划，很明显定位在地方贝尔公司要求的期限内。摩托罗拉也通过收购量子桥于2005年4月20日成为Verizon的第二大供应商，Verizon采购Motorola Inc.的BPON设备。Motorola据说已经能够提供支持BPON 和 GPON的设备。摩托罗拉已经宣布了他们的GPON计划，很明显定位在地方贝尔公司要求的期限内。Motorola作为第二供货源，在Verizon成为Tellabs最大风险。泰乐通过收购AFC成为Verizon和BellSouth的主要PON设备供应商，Verizon正在使用泰乐的BPON产品。泰乐可能无法满足地方贝尔公司所规定的最后期限，地方贝尔公司希望设备商能在2006年第一季度前大批量提供GPON设备，以便在2006年中进行铺设。虽然泰乐已经实施了GPON计划，但是它还没有进行正式的宣布，Tellabs 想把他的1000系列升级到GPON 和BPON，更加雄心勃勃的是该公司计划用GPON卡配备Tellabs 8800边缘路由器，为中央局产生新的平台种类(See Tellabs Edges Into GPON.)。考虑到地方贝尔公司的要求时限，泰乐有可能失去一些机会。转换到GPON可能为当前的FTTC供应商Tellabs (AFC)带来风险，因为考虑到Verizon的雄心和他选择Motorola作为第二供货源，Tellabs更大的风险取决于Verizon。日立和日立电信宣布该公司的AMN1220 GPON FTTP平台将被铺设于俄勒冈州的班顿城(Bandon,Oregon)，从而成功进入美国市场本次工程是美国第一个遵循ITU-T标准GPON系统（下行速率2.488 Gbit/sec /上行速率1.244 Gbit/sec）的铺设工程。其AMN1220 GPON FTTP系统是特地为北美运营商市场设计的，该系统包含多个光网络终端（OLT），帮助运营商灵活和经济地为各类用户提供服务。提供GPON产品的Hitachi Telecom (USA) Inc.为侯选黑马，Verizon 可能在认真考虑这家供应商。而其他大型设备商如西门子。本土的华为也可能参与竞标。

目前GPON光模块供应商数量还很有限，GPON设备上使用的模块主要是专用的自主或协作开发的模块，专业的模块厂商数量少，尤其满足ITU-T G.984标准的模块，且主要是提供样品，更谈不上大规模量产。另外芯片也是一个问题。GPON芯片功能比较复杂，需要全新设计封装格式，没有对这方面比较熟悉的传统厂商，"技术门槛"较高，又会让新兴公司"望而却步"。GPON芯片厂商数量太少，芯片价格也难以下降。

 

由于FTTH的接入带宽达到双向10M或100Mbps，而且可以轻松的实现平滑升级，很容易达到1000Mbps，因此能充分满足用户对多种业务的需求，光纤近乎无限的带宽，使FTTH成为用户接入网今后发展的必然方向，成为宽带接入的终极解决方案。在我国，FTTH已经起步，已经建立了不少试验网络和试商用网络，我国已经具备了大规模推广FTTH应用的条件，随着应用规模的不断扩大，成本和资费继续下降，中国的FTTH市场预计在明年中期启动，进入建设期。

   目前ADSL接入用户选择带宽一般都在512K、1M、最多2M的范围，即使是VDSL，通常能使用8-10M已经不错了，真正想达到51M甚至100M的带宽，是受到严格的距离限制的。光纤本身的带宽能力在百Tbps以上，目前已经开发出来的应用水平也已经超过10Tbps，所以提供数十兆到数百兆的带宽，对光纤接入来说轻而易举。目前开发的情况，光纤接入所能提供的带宽具有极大的发展潜力，就目前的技术和产品水平，P2P的光纤接入可以提供用户独享的、至少150M以上的带宽，GEPON、GPON等技术也可以为用户提供30-100M的带宽。

实际上，光纤到户的用户能够使用的带宽，要看具体的网络配置而定。例如在GEPON 1:32情况下，即使是平均分配带宽，每户也可以得到35M以上。而实际上，EPON中具有动态带宽管理功能，并不是平均使用带宽，而是根据各户选择的情况，按实际需要分配相适应的带宽，因此每户可能达到的最大带宽可能会有100M。在采用GPON技术时，总带宽可以达到2.5Gbps，所以用户可以使用的带宽可能达到75-200M。

制约FTTH的大规模应用推广的因素是成本和资费，目前成本和资费已经降到了大部人能够接受的水平，而且相比ADSL初始阶段，已经具有明显优势。

考虑安装成本，目前ADSL最低每线可以做到500元。但是最早安装ADSL是价格每线高达3000元，随着用户数的不断增多，价格才逐渐下降。目前仅上网功能的EPON已经可以做到1500元/户以下，也就是ADSL百万用户的水平。而实际上，如果FTTH达到百万户规模时，其成本可以降到500元/户的水平。可以看出，FTTH的起始价格低于ADSL，而下降速度却高于ADSL。另一方面，FTTH和ADSL提供的带宽、接入距离、技术、所支持的业务都不能同日而语，性价比使得ADSL难于抗衡。

关于FTTH的使用资费，目前国内尚无参考。但是在日本，有些运营商提供的FTTH月资费已经略低于ADSL的资费。目前FTTH可以看到的最低资费是3000日元/月，而在日本，一个“便当”大概是1000日元。相对来说，这个资费在我国大部分人是可以接受的。

在我国，技术已经不是FTTH市场发展的瓶颈。价格是制约FTTH市场发展的重要因素，FTTH的初装费和月租费如果下降至目前铜线三网接入的1/3-1/2倍，初装费大概在2000元，月租费一般不超过300元，加上FTTH要提供更加丰富的业务，相信很多人可以接受。

目前光纤的价格已经降到100元/公里左右，已经低于铜对绞线市话线的价格，更远低于“5号缆”和“6号缆”的价格，已经具备光纤到户的条件，而且波分复用技术的突破，使每两根光纤可以传输数百万甚至数千万数字话路，远远超过人类社会目前的需求。在这种情况下，光纤到户之所以不能很快实现，关键是光电子器件价格依然昂贵，符合ITU-T建议波长的激光器、可变波长激光器、调制器、微波功率放大器、波分复用和解复用器、同步信号提取设备、高性能探测器等，其价格超过人们承受的能力，而且许多光电子器件目前仍然进口。

FTTH市场的发展将促进相关制造业、网上业务、服务业务的发展。

首先，光纤到户需要建立物理的光纤网，而驻地网的建设需要大量光纤、光电器件、传输设备和系统设备。

其次，FTTH市场的发展将促进网上业务向广度和深度发展。如数字电视、电子报纸、电子银行、网上购物、在线游戏、音频点播、电影点播、视像电话、远程医疗、远程教育、视像会议、远程办公、电子政务、电子商务等。

另外，网上业务的开展将促进服务业的发展，如物流配送、个性化服务、咨询等。

 

董海峰： 深圳飞通光电子技术有限公司