寬帶光纖接入網(wǎng)有很多值得學(xué)習(xí)的地方，這里我們主要介紹寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展方向。首先簡要介紹了寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r和主要應(yīng)用，接下來重點(diǎn)分析比較了各種寬帶點(diǎn)到點(diǎn)有源光纖系統(tǒng)和寬帶點(diǎn)到多點(diǎn)無源光纖系統(tǒng)的特點(diǎn)和發(fā)展，最后指出我國的發(fā)展將可能跨越APON、BPON和EPON階段，從寬帶點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)光纖系統(tǒng)和GEPON開始，乃至很快過渡到GPON階段。

一、寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用

進(jìn)入21世紀(jì)以來，全球?qū)拵Ч饫w接入網(wǎng)進(jìn)入了一個(gè)大發(fā)展階段，其中亞太地區(qū)，特別是韓國和日本是發(fā)展最迅猛的國家，這與其政府的大力推動(dòng)是密不可分的。韓國經(jīng)過三年的大發(fā)展，寬帶用戶總數(shù)突破1 000萬，寬帶普及率達(dá)到世界第一，占家庭用戶的70％，互聯(lián)網(wǎng)用戶的90％，市場規(guī)模達(dá)到40億美元。日本政府也通過各種措施（包括eJapan、uJapan等一系列國家項(xiàng)目）大力推動(dòng)寬帶技術(shù)的發(fā)展，目前寬帶用戶總數(shù)為1 500萬，其中光纖到戶（FTTh）達(dá)到120萬，計(jì)劃到2005年將寬帶用戶總數(shù)提高到3 000萬，其中FTTh達(dá)到1 000萬。美國的寬帶光纖接入網(wǎng)以電纜電視和ADSL為主，近來光纖到駐地（FTTP）已引起不少地方政府的興趣，成為近期FTTP發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，傳統(tǒng)電信公司中Verizon的態(tài)度最積極，計(jì)劃在2004年敷設(shè)100萬戶。近兩年我國寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展也十分迅速。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，到2003年底我國寬帶上網(wǎng)用戶達(dá)到1 740萬， 寬帶注冊用戶數(shù)為1 010萬。2001～2003年， 我國互聯(lián)網(wǎng)寬帶用戶從200萬增加到1 740萬， 年均增長率為385％，寬帶用戶增長率是上網(wǎng)用戶增長率的5.7倍， 說明我國寬帶用戶增長進(jìn)入快速發(fā)展期。

從寬帶應(yīng)用看，按照美國麥肯錫公司的最新分析，初期的寬帶應(yīng)用主要是高速上網(wǎng)，可以增加約30％的上網(wǎng)時(shí)間。此后，隨著寬帶業(yè)務(wù)的大規(guī)模拓展，開發(fā)新的業(yè)務(wù)將成為繼續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。據(jù)美國ＲhＫ在2004年第一季度的調(diào)查結(jié)果顯示，2003年美國前五名的寬帶消費(fèi)是網(wǎng)上賭博、成人節(jié)目、游戲、音樂下載和視頻點(diǎn)播，具有明顯的向消費(fèi)類業(yè)務(wù)傾斜的趨勢。韓國寬帶市場的成功發(fā)展主要取決于兩大因素：第一是政府的大力支持，包括政策推進(jìn)、政府資金的支持等，例如韓國政府撥出15億美元資助運(yùn)營商建網(wǎng)，發(fā)放10億美元低息貸款鼓勵(lì)建網(wǎng)，開發(fā)200美元的低價(jià)電腦扶貧以及開放健康的市場競爭環(huán)境；第二是豐富的在線應(yīng)用和內(nèi)容，教育與游戲相結(jié)合形成的應(yīng)用突破使網(wǎng)民的上網(wǎng)時(shí)間從每月17 h提高到44 h。

需要指出，討論應(yīng)用驅(qū)動(dòng)要防止進(jìn)入一個(gè)基本認(rèn)識上的誤區(qū)，即不能寄希望于人為事先研究開發(fā)出一兩項(xiàng)所謂的"殺手锏應(yīng)用"來推廣應(yīng)用。事實(shí)上，從電信發(fā)展歷史看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，各種應(yīng)用會自然產(chǎn)生，這也是所謂的邁特卡夫定律的威力所在。歷史上沒有一種技術(shù)生來就帶著一大堆應(yīng)用，無論是移動(dòng)通信還是互聯(lián)網(wǎng)，其短信、瀏覽、網(wǎng)上聊天等關(guān)鍵應(yīng)用都是在用戶規(guī)模發(fā)展到一定程度后自然產(chǎn)生的，而不是事先刻意設(shè)計(jì)和策劃出來的。

二、寬帶光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢

寬帶光纖接入網(wǎng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段有多種，包括銅線上的DSL和以太網(wǎng)技術(shù)，同軸電纜上的HFC技術(shù)，光纖上的各種有源和無源技術(shù)，以及無線上的寬帶接入技術(shù)等。當(dāng)前各種寬帶接入技術(shù)都在發(fā)展和應(yīng)用，從世界范圍看，電信公司是以ADSL為主發(fā)展的。根據(jù)ATM論壇的統(tǒng)計(jì)，2004年第一季度全球已有7 340多萬ADSL寬帶用戶，其他寬帶接入光纖網(wǎng)技術(shù)的用戶量都不是很大。
目前的ADSL技術(shù)是建立在銅線基礎(chǔ)上的寬帶接入光纖網(wǎng)技術(shù)，然而銅是世界性戰(zhàn)略資源，所以隨著國際銅纜價(jià)格的持續(xù)攀升，以銅纜為基礎(chǔ)的ｘDSL的線路成本會越來越高；其次，作為有源設(shè)備，電磁干擾難以避免，維護(hù)成本也會越來越高；最后，隨著全網(wǎng)的光纖化進(jìn)程繼續(xù)向用戶側(cè)延伸，端到端寬帶連接的限制將越來越集中在接入段，目前ADSL上行1 MBit/s和下行8 MBit/s的連接速率已無法滿足高端用戶的長遠(yuǎn)需求。盡管ADSL2和ADSL2＋技術(shù)有望緩解這一壓力，但其速率和傳輸距離的繼續(xù)大幅度提高是受限的，不能指望有本質(zhì)性突破。顯然，隨著光纖在長途網(wǎng)、城域網(wǎng)乃至接入網(wǎng)主干段的大量應(yīng)用，邏輯的發(fā)展趨勢將是繼續(xù)向接入網(wǎng)的配線段和引入線部分延伸，關(guān)鍵是推進(jìn)速度有多快。這將取決于多種因素，包括市場的需求、競爭的需要、應(yīng)用的刺激、技術(shù)的進(jìn)步、成本的下降以及配套運(yùn)維系統(tǒng)的開發(fā)，等等。我國舉辦2008年奧運(yùn)會和2010年世界博覽會這兩大事件將在一定程度上推進(jìn)寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展。下面將重點(diǎn)從技術(shù)角度來分析幾種主要寬帶光纖接入技術(shù)的特征、問題和發(fā)展趨勢。

三、點(diǎn)到點(diǎn)有源光纖接入網(wǎng)

1.寬帶數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)

光纖接入網(wǎng)可以粗分為有源和無源兩類，所謂的有源光接入網(wǎng)以前主要指第二代數(shù)字環(huán)路載波（DLC）系統(tǒng)，即綜合的數(shù)字環(huán)路載波（IDLC）系統(tǒng)。隨著寬帶的發(fā)展，DLC也在進(jìn)一步改進(jìn)以支持DSL等寬帶接入業(yè)務(wù)，構(gòu)筑統(tǒng)一的寬窄帶綜合接入平臺，支持向光纖到路邊（FTTC）/FTTH的演進(jìn)，國際上（例如heavy Reading）將其看作第三代DLC系統(tǒng)或?qū)拵��?shù)字環(huán)路載波（B－DLC）系統(tǒng)。其中又分為兩種：一種是在原有IDLC的基礎(chǔ)上加寬帶背板總線，支持獨(dú)立DSL接入；另一種是新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，所有用戶接口都是普通老式電話業(yè)務(wù)（POTS）加DSL，而成本幾乎沒有明顯變化，設(shè)備往往還集成了VoIP媒體網(wǎng)關(guān)，具有h.248控制協(xié)議和信令，可以由軟交換直接控制，適合網(wǎng)絡(luò)在從傳統(tǒng)電話網(wǎng)端局向軟交換統(tǒng)一控制的寬帶網(wǎng)過渡時(shí)期應(yīng)用。

傳統(tǒng)DLC的缺陷是�熡捎诘陀脩裘芏葏^(qū)數(shù)字用戶線接入復(fù)用設(shè)備（DSLAM）的敷設(shè)缺位或DSL的傳輸距離和速率限制而只能支持大約50％的用戶。而B－DLC可以增加DSL的可用性，在所有有業(yè)務(wù)需求的地區(qū)都可以按需提供DSL業(yè)務(wù)。B－DLC也是推動(dòng)接入網(wǎng)靈活點(diǎn)（交接箱處）融合的理想平臺，可以按需以用戶線為基礎(chǔ)逐步實(shí)現(xiàn)向軟交換的平滑過渡。這種技術(shù)在較低DSL密度下是比較經(jīng)濟(jì)的解決方案，轉(zhuǎn)折點(diǎn)大約為25％左右，對于大規(guī)模高密度DSL敷設(shè)，則DSLＡＭ是更理想的解決方案。然而，B－DLC技術(shù)作為有源設(shè)備仍然無法完全擺脫電磁干擾和雷電影響以及有源設(shè)備固有的維護(hù)問題，盡管在近中期會有發(fā)展，但不是接入網(wǎng)的長遠(yuǎn)解決方案。

2.點(diǎn)到點(diǎn)同步數(shù)字系列/多業(yè)務(wù)傳送平臺系統(tǒng)

在接入網(wǎng)中應(yīng)用點(diǎn)到點(diǎn)同步數(shù)字系列（SDH） 的主要優(yōu)勢在于可以提供理想的網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)可靠性。SDH的最新發(fā)展趨勢是支持以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)接口的映射，于是SDH逐漸發(fā)展成為多業(yè)務(wù)傳送平臺（MSTP）�；�本思路是將多種不同業(yè)務(wù)直接或經(jīng)過處理后再通過虛電路（VC）級聯(lián)等方式映射進(jìn)不同的SDH時(shí)隙， 而將SDH設(shè)備與二層乃至三層分組設(shè)備在物理上集成為一個(gè)實(shí)體，構(gòu)成業(yè)務(wù)層和傳送層一體化的SDH多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，定位于網(wǎng)絡(luò)的邊緣。具體實(shí)施時(shí)相當(dāng)于將SDH復(fù)用器、數(shù)字交叉連接器（DXC）、WDM終端、二層交換機(jī)乃至IP邊緣路由器等多個(gè)獨(dú)立的設(shè)備集成為一個(gè)MSTP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，統(tǒng)一控制和管理。當(dāng)然，這種融合不是一步到位的，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，近期可以首先實(shí)現(xiàn)物理融合，中長期再走向完全的功能融合，成為名副其實(shí)的融合節(jié)點(diǎn)。特別是集成了VC級聯(lián)、通用成幀協(xié)議（GFP）、動(dòng)態(tài)鏈路容量調(diào)整機(jī)制（LCAS）三種標(biāo)準(zhǔn)功能的新一代MSTP，不僅能大大增強(qiáng)自身靈活有效支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力，而且可以將核心智能光網(wǎng)絡(luò)的智能特征擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)邊緣，增強(qiáng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的智能范圍和效率。

最新的發(fā)展則是將具有很好匯聚特性和優(yōu)化數(shù)據(jù)接入能力的彈性分組環(huán)（RPR）功能集成進(jìn)來，最適合于城域網(wǎng)的接入層應(yīng)用，特別是以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬需求占絕對優(yōu)勢的場合。然而，由于RPR沒有跨環(huán)標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立組大網(wǎng)的能力較弱，若利用與MPLS相結(jié)合的方法可以使跨環(huán)業(yè)務(wù)流配置成同一個(gè)MPLS的標(biāo)記交換通道，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)RPR環(huán)業(yè)務(wù)的互通和端到端業(yè)務(wù)調(diào)度。利用MPLS還能提供基于全網(wǎng)的流量工程，實(shí)現(xiàn)空間重用和帶寬保證，提供有QoS保證的端到端的業(yè)務(wù)連接，加強(qiáng)了支持?jǐn)?shù)據(jù)靈活聯(lián)網(wǎng)的能力，應(yīng)用范圍則可以擴(kuò)展到網(wǎng)狀網(wǎng)等復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。鑒于這種方案基于同步工作，抖動(dòng)要求嚴(yán)格，設(shè)備成本較高，而且靈活生成業(yè)務(wù)的能力不足，因此主要適用于局間或匯接點(diǎn)（POP）間，以及大型企事業(yè)用戶的點(diǎn)到點(diǎn)通信。
3.點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)系統(tǒng)

傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)不屬于接入網(wǎng)范疇，而屬于用戶駐地網(wǎng)（CPN）領(lǐng)域。然而其應(yīng)用領(lǐng)域卻正在向包括寬帶光纖接入網(wǎng)在內(nèi)的其他公用網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò)展。歷史上，對于企事業(yè)用戶應(yīng)用環(huán)境，以太網(wǎng)技術(shù)一直是最流行的方法，目前已成為僅次于供電插口的第二大住宅和辦公室公用設(shè)施接口。采用以太網(wǎng)作為企事業(yè)用戶接入手段的主要原因是：已有巨大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和長期的經(jīng)驗(yàn)知識，目前所有流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用都與以太網(wǎng)兼容，性能價(jià)格比好，可擴(kuò)展性強(qiáng)，容易安裝開通以及可靠性高等。

對于公用網(wǎng)住宅用戶應(yīng)用環(huán)境，點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)系統(tǒng)采用有源業(yè)務(wù)集中點(diǎn)來替代無源點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)的無源器件，使傳輸距離可以擴(kuò)展到160km。主要優(yōu)點(diǎn)是：專用接入，帶寬有保證，每用戶可以獨(dú)享100 Mbit/s的接入速率，局端設(shè)備簡單，傳輸距離長，成本隨用戶數(shù)的實(shí)際增長而線性增加，投資風(fēng)險(xiǎn)低，在低密度用戶分散地區(qū)成本較低。缺點(diǎn)是光纖設(shè)施專用，當(dāng)需求快速增長且用戶很密集時(shí)，空間需求和成本也隨之迅速增加，因而不太適合高密集用戶區(qū)域。由于計(jì)費(fèi)、質(zhì)量、管理、安全等多種因素，以太網(wǎng)作為公用網(wǎng)接入方式尚需進(jìn)一步改進(jìn)，主要是因?yàn)橐蕴�網(wǎng)技術(shù)的固有機(jī)制不提供端到端的包時(shí)延、包丟失率和帶寬控制，難以保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，缺乏安全機(jī)制保證等。