[图]日本FTTH的发展现状及对我国的借鉴作用

　　摘要：本文介绍了日本宽带接入的市场格局、FTTH所采用的各种技术、业务以及资费等，并探讨了日本FTTH成功的原因，最后给出了值得我国借鉴的一些经验。

　　关键字：FTTH、PON、DSL

正文
　　近年来伴随着因特网的蓬勃发展和各种宽带应用的普及，用户对于接入带宽的需求迅速增加，这极大地刺激了宽带接入网络的部署，在这方面日本和韩国走在了世界的前列。DSL技术在日韩的宽带接入市场中占有主导地位，但是由于用户对更高带宽的渴望和运营商之间的竞争，FTTH作为宽带接入的一种优势技术已经被广泛投入商用。日本的FTTH商用非常成功，它已成为这一领域的全球领导者。那么探讨一下日本的FTTH发展模式将是一件非常有意义的事，因为那里正在发生的一切可能会在不久的将来在我国上演。

日本宽带接入的市场格局

　　在日本当前的宽带接入技术中，DSL占着统治地位。根据日本总务省2004年9月30日公布的数据[1]，截至2004年8月底日本的宽带接入用户总数达到1691.9万，其中DSL的用户数为1254.9万，占宽带接入用户总数的74.2％；Cable Modem接入为276.8万户，占宽带接入用户总数的16.4％；FTTH的用户数为160.1万，占宽带接入用户数的9.5％。图1给出了各宽带接入技术拥有用户数。

图1 日本各种宽带接入技术的用户数

　　从用户数量增长的角度看[1]，2004年8月份新增的宽带用户数量为34.6万户，其中DSL新增22.3万户，月增长率为1.8％；Cable Modem新增2.7万户，月增长率为0.98％；FTTH新增9.6万户，月增长率为6.4％。图2是各宽带接入技术用户数量月增长率的柱状图。从各技术的用户数量和月增长率可以看出DSL接入方式仍然是宽带接入的主要技术，其他两种技术还处于从属地位。但是在这三种技术中，FTTH技术的发展势头远胜于其他两种技术。实际上，从2004年开始，日本FTTH每月新增用户数量稳定在8万以上。日本FTTH的巨大成功已经引起了世界范围内的关注。

　　在日本，Cable Modem的用户数量增长缓慢，FTTH的真正的竞争对手只有一个，那就是DSL技术。DSL服务主要由SoftBank, NTT East和NTT West等运营商提供，经过多年的技术发展及竞争，DSL业务已经获得了巨大的成功。现在，40Mbps下行/1Mbps上行的配置已经非常常见，并且DSL服务几乎无处不在，甚至，运营商有时候会在地铁站免费分发DSL Modem。

图2 日本各种宽带接入技术用户数的月增长率

　　但是用户总是渴求更高的带宽，而且DSL对于用户来讲是不公平的，因为只有离CO近的用户才能得到全速率的40Mbps带宽。对于那些离CO较远而又想得到高速接入的用户，FTTH正好可以满足他们的需要。由于采用光纤作为传输媒质，使得用户可用带宽的大小与他离开CO的距离无关。

日本FTTH的部署模式

　　日本公司对于FTTH的研究由来已久，1996年NTT建设了第一个BPON实验网络，1998年NTT和BellSouth联合制定了第一个BPON标准，并且开始了BPON商用网络的运营[2]。目前提供FTTH服务的运营商主要有NTT East, NTT West和SoftBank等。根据NTT East和NTT West的财年报告，截至2004年9月30日，NTT East的FTTH用户为63.2万[5]，NTT West的用户数为58.3万[6]。SoftBank从2004年10月5日开始提供FTTH服务。它的FTTH网络基于GE-PON技术，可为32个用户提供共享的高达1Gbps的带宽。

点对点FTTH

　　目前日本的FTTH主要有两种应用方式[2]，一种是点对点方式，采用以太网技术，主要用于多住户单元接入（Multi Dwelling Unit Access）。这种接入方式又被分为两种，一种是单纤系统，另一种是双纤系统。这两种系统的比较见表1。

　　IEEE802.3u只支持2公里长的多模光纤传输。各运营商出于延长光纤传输距离和增加OAM功能的考虑制定了各自的私有标准，这导致了双纤系统丧失了良好的互操作性。TS-1000标准于2003年由日本电信技术委员会（Telecommunication Technologies Committee Japan）制定，它不但支持15公里长单模光纤的双向传输，而且定义了一个12字节的短帧用于OAM功能，IEEE802.3ah即基于该标准。

无源光网络
　　由于希望进一步压缩成本，无源光网络系统被引入到FTTH的部署中来。目前，点对点方式的FTTH已经很少，无源光网络的铺设正在迅猛增加。目前，日本共有4种PON网络[2]：Synchronous Transfer Mode(STM)-PON, proprietary PON，Broadband PON，EPON。

1） STM-PON
　　STM-PON最初被设计用来提供电话业务，它的传输速率可达50Mbps，每个上下行负载的速率可达20Mbps。当用来支持数据业务时，它将多个10Mbps的时隙在多个ONT之间进行动态带宽分配（Dynamic Broadband Allocation）。STM-PON系统是日本第一个用来提供高速因特网接入的FTTH商用系统，现在它已经被BPON系统取代。
2） proprietary PON
　　与STM-PON系统相比，proprietary PON具有更低的成本。它采用了APON 155Mbps的收发器，并且在上行方向采用了私有的TDMA协议以传输以太网帧，该系统通常支持100Mbps的因特网接入业务。
3） B-PON
　　从2002年开始，符合ITU-T G.983系列的BPON网络在日本被广泛铺设。这些网络大都采用上行155Mbps/下行622Mbps的速率配置，1:32的分路比，并在上行方向采用了动态带宽分配算法以提高带宽的利用率。因为日本的运营商正致力于标准化一张基于IP的网络，即使传统电话网络也正在向VoIP网络转变，所以虽然B-PON网络内部采用了ATM技术作为传输的手段，但是在OLT和ONU端都不提供ATM接口，而只提供以太网接口[3]。
　　B-PON技术早已成熟，这包括两方面的含义，一是说B-PON已经有可用的产品；二是说BPON已经标准化，不同厂商的产品之间可以互操作，并且B-PON产品可以大量生产，这有助于产品成本的下降。目前，美国的运营商就倾向于采用B-PON设备来实现FTTH。B-PON的一个缺点是线路速率不高，最高配置为下行622Mbps/上行155Mbps。但是2004年BPON技术的领导者BroadLight公司宣布了它的第一个B-PON技术的扩展方案EBPON，支持1.25Gbps的下行速率，1: 64的分路比，并且可向G-PON平滑过渡，成本也不高[4]。
4） E-PON
　　E-PON即是基于IEEE802.3ah的PON技术，由于有些厂商曾开发过基于以太网的百兆无源光网络，为了与其区别，E-PON有时也被称为GE-PON。由于日本的FTTH业务主要提供的是基于以太网的高速因特网接入业务，所以基于以太网的E-PON技术被一些运营商视为下一代的接入网络[1]。比如，2004年10月日本最大的宽带运营商之一SoftBank宣布从UTStarcom采购价值6000万美元的GE-PON设备以用于其宽带接入网的铺设。但是IEEE802.3ah只规定了MAC层和PHY层的标准，当开发E-PON设备时，MAC层之上的标准依赖于厂商，这带来了灵活性，但是也造成了EPON设备互操作性差的缺点[1]。

　　日本的FTTB业务通常根据ONU到用户家庭这一段采用的技术的不同而分为若干类，以NTT East的B FLET’S Mansion Type业务为例[8]，它包括四种不同的业务类型。由于采用技术不同，ONU到用户家庭之间的传输速率也不同，详见表2。

　　PNA即Home PNA（Home Phoneline Networking Alliance）的简称，即以家庭内的电话线为传输媒质，将电脑、电话和信息家电组建成一个家庭局域网的技术。该技术可实现1Mbps至10Mbps的高速数据传输,但是这种技术的通信距离很有限，被称为解决最后100米网络互连的技术。

业务和资费

　　在美国，CATV接入占宽带接入市场的58％，尽管地区性运营商在努力扩展ADSL业务，但是与CATV相比，ADSL的市场份额不但没有增加，反而正在缩小。CATV接入使得一张网络可以支持多种业务。美国AFC公司断言：“除非与CATV接入一样用一张网络提供多种业务，否则很难在市场中占优。”这就使得美国的FTTH运营商从一开始就致力于语音、数据和视频业务的三合一。并且，美国的运营商往往不但提供接入服务，而且提供内容服务[9]。

　　与美国不同，日本的FTTH通常只提供数据业务，广播视频业务是被禁止提供的。日本的FTTH商业模式也不同，通常运营商只提供高速的接入服务，而向第三方的内容提供商开放接口，并向他们收费，这样运营商就可以集中精力来做自己专长的事情。这样的商业模式被称为“批发”商业模式，运营商只管提供带宽，收入来自于高速接入，而非内容[3]。
日本的运营商为各种不同的用户量身定制了各种不同的业务类型。NTT East的光纤接入业务叫B FLET’S，见于表3。为了与光纤接入的主要竞争对手ADSL做对比，表4列出了NTT East的ADSL业务FLET’S ADSL。

　　说明：1）月租费是从日元换算而来。2）ADSL业务分为两种，一种是与电话业务共用铜线的ADSL业务，如表中所列；另一种是专用的ADSL业务，这种业务的资费要贵一点。3）电话加装ADSL的初装费为9.96美元。

　　从资费情况看，ADSL的初装费便宜得多，但是就家庭用户而言，ADSL的月租费并不占太大优势。虽然FTTH的带宽是共享的，但是根据经验即使是32个用户共享100Mbps的带宽，每用户的速率也经常可以达到峰值速率的70-80%。日本的工程师正在充分利用IP的统计特性，以使用户有一种拥有全速网络的感觉[3]。

　　从应用来看，VoD非常流行，还有文件传送、大型电子邮件、peer to peer网络、博彩等。

日本FTTH快速发展的原因
　　日本FTTH的根本驱动力来自于用户，在日本宽带被视为一种社会地位的象征，人们总在追求更高的速率。其他的因素还有ADSL的缺点、运营商之间的竞争、政府的支持以及人口居住密度等。ADSL所能达到的速率与线路质量的关系很大，而且随着线路长度的增加迅速下降，这会导致一些由ADSL转为FTTH的用户。运营商由于想在竞争中胜出也竞相采用新的技术。日本的人口居住比较集中，这比较有利于无源光网络的铺设[3]。

日本经验对我国的借鉴作用
　　首先是基于业务组建网络。日本的运营商很清楚他们想要的是一张基于IP的网络。其次是要有一个合理的商业模式，比如日本的运营商专注于高速接入，而向内容提供商开放接口的方法就很值得借鉴。最后，运营商之间的竞争也必不可少。

　　就FTTH的主要技术无源光网络而言，我国的很多厂商已经具备了设备生成能力。国内的很多运营商也已经开通了试验网。第一个商用网络也在武汉由湖北网通和武汉电信联手于2004年11月开始铺设[10]。但是依然有很多不利因素影响着FTTH的进程，比如国内的ADSL业务仍然有很大的发展空间，相对于日本普遍存在的40Mbps下行速率，国内的ADSL还大多数集中在一两兆甚至几百K的速率等级上。

　　中国的FTTH应该首先从商业公司、网吧、高级住宅等开始。新兴运营商由于没有庞大的铜线接入网，首先大规模采用FTTH的几率更大一点。美国FTTH的发展在很大程度上就得益于新兴运营商的推动。

结论
　　FTTH在日本已经取得了巨大的成功，很多成功经验非常值得借鉴。我国FTTH的发展依然任重而道远，但是目前它还是有自己的发展空间。

作者：张明伦李玲任晓敏　摘自：光纤新闻网

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