FTTH(Fiber to the Home,光纤到户)广义上也可称为FTTP(Fiber to the Premises,光纤到用户所在地)。狭义的FTTH指光纤向用户侧的进一步延伸,而且接入网内的分枝段(Drop)的光纤只连接一个用户。FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处,是光接入系列中除FTTD(光纤到桌面)外最靠近用户的光接入网应用类型。

世界各国光纤到户的最新进展

日本是世界上对FTTH最热心,发展最快的国家。表1是日本总务省对包括光纤到家的各种宽带接入网情况。

表1 日本宽带网的发展情况(数据来源:日本总务省(MIC),2005年7月)

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日本FTTH的发展领先,除了政府主导,运营商积极响应的原因之外,还有网络与技术方面的原因。日本网络中的用户环路普遍较短,同时在馈线部分原来存有大量的暗光纤,这为实施FTTH提供了方便。在技术方面,日本开发了自己的PON标准,没有等待ITU的FSAN标准。由于日本的标准中采用了低成本的以太网技术,为部署FTTH较早地提供了技术条件。

美国在宽带和FTTH建设方面并不领先。在宽带部署方面,美国排名11,落后于韩国、加拿大、瑞典等国。但由于用户的需求、FTTH成本的下降以及竞争与持续发展的需要,美国在管制和税收方面已经或正在推出一系列的优惠政策。为了宣传、推动和加速FTTH的发展,美国还新成立了一个非盈利的组织——FTTH协会,其成员包括通信公司、计算机公司、网络公司,以及应用、内容与服务提供商等。到目前为止,美国的FTTH建设大潮中已涌现出:新兴的房地产开发商、市政当局、国有电力公司、竞争本地运营商(CLEC)和小型传统本地运营商(ILEC)等众多单位的身影。房地产开发商之所以搞FTTH是因为他们发现,敷设光纤与敷设同轴电缆,虽然多花些钱,但FTTH更有利于其房屋的销售。市政当局指定了美国1 900多个小社区,它们都拥有自己的电力公司,路线和电杆,在财政上又能得到普遍服务基金(USF)的补贴,所以它们也兴建FTTH。美国电信业协会(TIA)和FTTH协会最近联合宣布,美国的光纤社区已经增加到128个,分布在32个州。FTTH用户明显增加,平均用户定购率超过40%,在某些社区甚至达到75%。

欧洲曾经是光纤接入网试验与部署最早的地区。英国、德国从80年代末就开始试验和计划部署FTTH,但是由于成本和技术的不成熟以及需求跟不上,早期用PON部署FTTH失败了。到2002年底,欧洲有2个FTTH运营商有比较可观的用户,它们是瑞典的B2公司和意大利的e.biscom公司,前者有7万多个住宅用户,后者有9万多个住宅用户。

从全球看,据Dittberner公司分析,到2013年光纤接入技术的全球投资将从2004年的37亿美元增加到228亿美元。亚太地区将成为全球最大的FTTH市场,占全球总市场的52.8%(即120亿美元)。中国将占到亚太地区市场的将近一半(46%)。中国和印度在未来几年内将成为FTTx的主要投资者。在中国,PON的部署已经开始,网通、电信等运营上正在和各FTTH方案提供商合作在北京、武汉、杭州等大中城市中推广应用,并逐步覆盖全国范围。

我国发展光纤到户存在的主要问题

FTTH是宽带接入的重要发展方向,FTTH是光通信产业发展的新亮点,它涉及到器件、系统、网络技术和经济、维护、应用、标准以及法规等多方面,对我国电信运营业和制造业既是机遇也是挑战。目前阻碍我国FTTH产业发展的主要问题有以下几点。

1.市场需求的培育发展和产业链的形成尚需时日

FTTH除了提供高带宽外,更重要的是运营商能提供什么具体服务内容让用户需求更高的带宽,使得在既有宽带接入技术无法满足之下,推动用户走向光纤到户。然而,根据今年7月发布的《2005年中国5城市互联网使用现状及影响调查报告》,用户上网经常使用的服务为看新闻,搜寻引擎,电子信箱,这些服务所需之带宽小,而高带宽服务如视频会议、VOD、多媒体娱乐使用之比例则偏低。因此,在ADSL已可满足现有带宽使用量的市场环境下,高带宽服务的需求引导和普及情况还需要时间。

在宽带产业中,内容提供商、网络运营商、最终用户构筑了一个应用服务产品的价值链。在运营层面之下是众多的软件开发商、终端设备制造商、系统集成商以及和它们相联系的政府、金融、媒体、市场、咨询和服务构建的一个完整的产业链。如何联合产业链条上各个环节,共同建设一个“宽带产业生态圈”需要时间和努力。

2.运营商不积极成为FTTH发展的另一个约束

关于FTTH应该由谁来承建的问题也是不容忽视的。FTTH究竟由谁来建,是由建筑方本身还是由某个运营商,是由建筑方选定某个运营商还是由政府来决定,在FTTH普及之前,这些问题都有待解决。总体而言,现阶段的FTTH发展仍处于试验推广阶段,仍未实际商用化,且在整个推广过程中,FTTH作为宽带接入技术的一种,在国内市场xDSL的强势竞争下,在与xDSL竞争内部资源分配时处于较不利的地位,影响运营商对FTTH的投资,不仅测试计划零星,且多由大城市的驻地运营商主导,缺乏美、日运营商般全盘的资源整合与推广,造成示范工程的进行多由光通讯厂商或其它电信服务商主持,运营商则为被动配合角色,在缺乏运营商大力支持下,国内FTTH推广力度还不够强劲。

3.技术和成本瓶颈

首先从技术层面来讲,目前广泛采用的ADSL技术提供宽带业务有一定的优势,与FTTH相比,价格便宜,利用原有铜线网使工程建设简单,对于目前500kbit/s~1mbit/s影视节目尚可满足需求,是FTTH目前推广的主要竞争对手。

从全球范围看,在宽带用户中,66%的用户采用xDSL,在中国这个比例更是高达90%。作为宽带接入理想方式的FTTH,一直没有得到大规模发展的最主要原因就是光纤接入的成本依然比较高。由于光电子器件价格昂贵等因素的制约,FTTH难以普及,我们目前只是在骨干网采用光纤传输,而在“最后一公里”的接入层面采用以太网等多种接入方式。正如简水生院士所言“研制廉价的光电子器件是实现光纤到户的重要任务”。

在日本,FTTH价格与ADSL比要有竞争力,日本光纤到户的负担费用和ADSL相差无几,FTTH的月租约3000日元,相当于国内吃2次肯德基的费用,且初装费全免。而在国内初装费用和运行费用还没有具体的方案,还没有探索出能为我国网民接受的价格。

4.政府政策和法规相对滞后,各项标准还没有出台

目前我国推广光纤到户的发展基本处于各自为战的状态,各个地方政府政策各不相同,零星破碎,有的地方根本还没有鼓励优惠政策。总之,政府缺少一个宏观的引导和完善的产业政策。 此外,有关因特网相关的版权法规也有很多工作要做。

虽然国际电信联盟和美国等相继出版了关于FTTH的各项标准,但是我们如何结合本国实际情况,制定FTTH的技术规范和建设标准仍有待努力,这些都是至于我国FTTH走向商用的制约因素。

我国FTTH发展的出路和发展策略

1.完善各项技术标准和政府政策法规

标准化工作对FTTH产业发展和降低初装成本和维护成本有直接的影响。接入系统与国情密切有关,在积极参与国际标准化工作同时应加强开发适合我国国情的FTTH系统标准,包括体系结构、光纤类型、使用波长、汇聚层传输技术、接口要求、性能指标、性能监视、网络管理、关键光器件和模块指标、安装操作指南等。尽早制定大楼内包括室内光纤布线规定,用以指导新建建筑物的建设,为FTTH留有应用的余地。另外,FTTH的应用再次提出了接入线路敷设权问题、竞争环境下如何避免重复建设问题,对此电信法或电信管理条例应有所规范。

在国内FTTH的建设、发展上,素有“中国光纤之父”美称的赵梓森院士一针见血的指出:制约FTTH的发展因素不是技术问题而是社会问题。光纤发展到家庭需要政府的支持,不但要制定与因特网相关的版权法规而且还要制定对FTTH建设的优惠政策。例如:采用光纤建网可减免税;出台相关鼓励政策推动建设光纤到家庭;政府出面协调各方利益协调,同时发挥市场杠杆作用,让个运营商跳出狭隘利益纷争,积极投入到FTTH的试用(Field Test)和商用。政府也要出台完整的FTTH示范和发展计划,验证FTTH技术和产品的成熟性,未来大规模应用FTTH打下基础。

政府应积极出台相应法规,旨在打破电信业务垄断和消除行业壁垒。光纤传输容量几乎是无限的,FTTH为用户提供综合业务接入不仅是技术上的需要也是提高其投资效益的必经之路,而在我国现有电信运营许可制度下,FTTH为用户提供综合业务接入将非常困难,这无疑将严重阻碍我国FTTH接入技术推广普及。由此可见,打破电信业务垄断和消除行业壁垒是我国FTTH接入技术推广普及的迫切需要。

2.积极引导和培育市场需求,形成生态产业链

根据CNNIC第16次“中国互联网络发展状况统计报告” 显示,目前宽带用户的网络速度满意度较低,见表2。这说明,FTTH的高宽带是客户的需求。

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表2.现有网络的满意度调查

又根据目前网民上网主要集中看新闻,搜索引擎,电子邮件的使用,这就需要我们设法引导他们转向需要更宽带宽要求的VOD,远程诊疗,视频会议等服务和应用。

众所周知,目前FTTH的设备价格还非常高昂,往往一线售价1000美元以上。据了解,在美国FTTH用户每户每月服务费也约为80~100美元,电信运营商的FTTH网络一般两三年可以收回投资。但在中国,情况则完全不同。目前,在国内不少城市,由于激烈的市场竞争,ADSL和基于5类线的LAN宽带接入使用费逐年下降,例如笔者所在城市杭州富阳已降到每年300元以下,个别月使用费较高的地区,如南京也只有880元/年。基于这种宽带接入服务的资费水平根本无法支撑FTTH网络建设和运营,其投资效益可想而知,这是我国电信运营商普遍缺乏热情推广FTTH的最根本原因。可见,在我国推广FTTH应用,除开发低成本的FTTH接入技术与设备外,还应该把市场推广的突破口选择在如别墅区、高档住宅区和高级写字楼(FTTO)等目标市场。因为,现有宽带接入技术很难满足这类目标市场对宽带接入远距离、高带宽、专线接入的要求,同时这些用户对宽带接入具有较高的消费能力,运营商可以根据FTTH能提供高带宽、专线接入优质服务特点适当提高宽带接入月使用费,提高FTTH接入网络投资效益。

FTTH在中国发展的初期阶段需要进行市场细分,针对特定市场进行耕作,集中力量开发集群式新客户和ARPU较高的大客户。

另外,在FTTH产业的发展过程中,运营商、制造商、内容提供商等想靠一己之力做大市场是不可能的,只有产业链上各方紧密合作,才能有效拓展市场。

3. FTTH业务提供应循序渐进,选择适合我国FTTH发展的技术

目前全球500万线的FTTH用户中,90%以上的FTTH接入网络只提供Internet宽带接入业务,因为FTTH提供传统固定电话成本远远高于现有固定电话技术成本,追求FTTH全业务接入(同时支持宽带上网、有线电视CATV接入和传统固定电话接入,即所为三网合一)在我国还存在行业壁垒,即电信运营商不允许经营CATV业务,反之CATV运营商不许经营传统电信业务(如电话),而且这一现状在未来相当一段时间内无法改变,因此单一运营商无法在FTTH接入网络提供三网合一业务。虽然,在接入网上,光纤替代各种铜质缆线是必然趋势,但一夜之间光纤就彻底替代铜质缆线,所有业务都通过光纤接入是不现实的,也是无法想象的。在推进FTTH过程中,我们必须照顾到传统固网运营商的利益,也要考虑现有的金属线资源,实现平缓过渡。

另外,FTTH主要接入技术中,MC、EPON和GPON均支持三网合一接入,但EPON和GPON技术成熟尚需时日,EPON和GPON这两种标准相互竞争对未来推广存在不确定性,针对我国FTTH市场的特点和成本问题,深圳首迈通信技术有限公司执行总裁黄河振博士认为,FTTH早期应选择基于以太网的点对点接入技术,这种技术成本低,可靠性高,适合我国国情;并且未来可与点对多点的PON技术互为补充。

FTTH在日本等国已经取得了巨大的成功,很多成功经验非常值得借鉴。在我国,FTTH的发展要跨越政策、技术、产品以及内容等一道又一道的槛,在短期内难以达到FTTH生态链良性发展所需临界性规模,而且xDSL的存在和发展也影响了FTTH发展。但是,FTTH是一个方向,特别是PON技术的不断发展、成熟,更是让我们对FTTH增添了一份憧憬与信心。