FTTH建設需有效兼顧業(yè)務特性

        由FTTH對于用戶的業(yè)務需求能力和帶寬要求相對較高，同時由于建設成本的高昂，需要運營商和最終用戶支付較高的成本來進行網(wǎng)絡設備和附屬設施的建設。因此總體來說，FTTH適合于低密度（用戶獨享光纖資源，提供更高帶寬）、低樓層（便于網(wǎng)絡布線和設備布放）、強力政策支持（如日、韓）的場合。在部分高檔的高層/小高層可以根據(jù)用戶業(yè)務和帶寬需求適當采用FTTH建設。

        FTTH的專屬特征 

        FTTH作為FTTx接入的形式之一，它的建設模式和應用形態(tài)除了要滿足FTTx所具有的普遍性特性之外，還具備一些自身的特征，這些特征包括以下內(nèi)容。

        高帶寬業(yè)務需求場合。在FTTH應用形態(tài)下，高帶寬的業(yè)務接入提供是其重要的建設參考依據(jù)。FTTH相比FTTB、FTTC等接入方式來說，針對最終用戶能夠提供更高的帶寬，能夠方便地針對用戶的需求進行靈活的帶寬適配，尤其對于一些新型業(yè)務如IPTV和流媒體來說，由于不必考慮終端側(cè)用戶帶寬的共享，在充分考慮網(wǎng)絡布線和方便的同時，采用FTTH能夠提供更高的帶寬，一般可以達到30Mbit/s以上的帶寬。

        用戶私密性、安全性要求較高的場合。對于FTTH來說，每個用戶獨享終端（類似于P2P的情況），因此在物理鏈路上就可以很好地實現(xiàn)與其他用戶的有效隔離，避免用戶受到不必要的攻擊和欺騙，從而保證用戶數(shù)據(jù)的安全性。

        對Capex敏感度不高的場合。由于在FTTH模式下光纖要延伸到用戶家里，所涉及的光纖、管道、設備成本以及施工成本，在初期網(wǎng)絡建設的時候相對FTTB、FTTC等建設模式的成本投入要高得多，因此需要具備充足的實力和充分的資金準備。

        低OPEX訴求的場合。FTTH的顯著技術特點是不但提供更大的帶寬，而且增強了網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)格式、速率、波長和協(xié)議的透明性，放寬了對環(huán)境條件和供電等要求，簡化了維護和安裝。由于在大多數(shù)FTTH條件下，終端設備一般放置在用戶家中，因此相對于室外環(huán)境得終端來說要求較低，不需要寬泛的溫度、濕度條件支持，成本也較低；終端設備本身可以放置在桌面或者信息箱中，同時在供電方面可以采用住宅中現(xiàn)有的110V/220V交流供電，無須提供額外的電源供電，節(jié)省OpEx。

       有效的政策和市場支持。從目前業(yè)界的情況看來，FTTH發(fā)展較好的國家/地區(qū)均得到了政府的強力支持，如日本、韓國把FTTH作為國家信息化、寬帶化的主要標志之一，美國FCC提出的本地環(huán)路不必向競爭對手開放的政策等，這些激勵措施對FTTH的發(fā)展起到了很好的引導和促進作用。

        必要的技術支持。FTTH在業(yè)界已經(jīng)提了很多年，但是始終沒有能夠規(guī)模部署，主要的因素一方面是沒有相應的業(yè)務支持，一方面相應的技術支撐還不完善。而目前PON技術和P2P以太網(wǎng)技術的標準完善和應用給FTTH的實現(xiàn)提供了切實的實現(xiàn)保障，在技術上已經(jīng)沒有障礙。

        由于不同的國家和地區(qū)針對FTTH的政策、競爭態(tài)勢、業(yè)務帶寬需求、住宅建設特點、成本的敏感性等均有所不同，因此對于FTTH的應用場景分析，需要結合不同的市場特點來進行區(qū)分。

        四大主流業(yè)務對FTTH的要求

        高速上網(wǎng)業(yè)務

        隨著電信技術的不斷發(fā)展以及應用環(huán)境的持續(xù)變化，語音、視頻等多媒體高帶寬業(yè)務和應用日益豐富。但以數(shù)據(jù)業(yè)務為主的普通的高速上網(wǎng)仍是最普及和最常用的寬帶業(yè)務。此類業(yè)務以下主要特征。

       以網(wǎng)頁瀏覽、收發(fā)郵件、文字聊天等為主，以突發(fā)性帶寬消耗為主，而大多數(shù)時間的帶寬消耗較低，平均在100kbit/s以下，突發(fā)性帶寬需求在512Kbit/s左右。

        電影、音樂、文檔資料等數(shù)據(jù)的下載對帶寬的消耗較大，這類帶寬需求在下行2Mbit/s以上，而隨著多媒體數(shù)據(jù)質(zhì)量的進一步精細，其數(shù)據(jù)大小也會有較大增長，因此數(shù)據(jù)下載帶寬的需求也會有一定提高。

        數(shù)據(jù)的上傳相對下載而言，被使用的場景更少，幾率更小，用戶普遍可以接受在上傳數(shù)據(jù)時消耗更多的時間，因此滿足上傳數(shù)據(jù)所需的上行帶寬為512kbit/s~1Mbit/s，當然，在條件需求的地區(qū)，可以提供上下行對稱的2~6Mbit/s帶寬。

        以數(shù)據(jù)業(yè)務為主的高速上網(wǎng)用戶對時延、抖動等QoS方面沒有太多要求，但值得注意的是，雖然此類業(yè)務的QoS優(yōu)先級可以最低，但也不應當在多業(yè)務爭奪帶寬的時候?qū)⑵?ldquo;餓死”。

        從業(yè)務隔離和區(qū)分的角度出發(fā)，不同業(yè)務之間應相互隔離。

        從用戶安全的角度考慮，應提供相應的端口溯源和端口定位技術。

        數(shù)據(jù)業(yè)務多是由普通用戶發(fā)起，對此非受信任點數(shù)據(jù)的安全性應能提供防范和抵御措施。

        語音業(yè)務

        固網(wǎng)運營商面臨固話業(yè)務萎縮和ARPU值的降低的局面，也許VoIP是語音業(yè)務的一個突破機會。VoIP的價值并不僅僅局限在便宜的通話費，其傳送效率也比傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡提高了許多。VoIP業(yè)務有以下特征。

        其一，帶寬需求不高，以主流的G.711a/u、G.723和G.729a編解碼格式為例，所需的理論帶寬分別在85.6kbit/s、20.8 kbit/s和29.6 kbit/s左右，加上額外的網(wǎng)絡開銷，也都在100 kpbs以下，即使今后增加可視功能，其帶寬也不會超過視頻通信的768k。 

        其二，VoIP業(yè)務的數(shù)據(jù)流是雙向的。

        其三，對時延、抖動等QoS要求嚴格，用戶在通話時很難忍受500ms以上時延，因此在多業(yè)務競爭帶寬時，必須嚴格保證其優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)和帶寬。

        其四，從業(yè)務區(qū)分角度出發(fā)，VoIP業(yè)務VLAN應和其他業(yè)務相區(qū)分，但從節(jié)省VLAN資源考慮，一個OLT下掛的所有用戶其VoIP業(yè)務VLAN可以相同。

        FTTH模式下的VoIP可能是用戶家庭的“第一部”電話，必須能保證其一天24小時可工作，尤其是在斷電的情況下，因此后備電源的保護是提供可靠VoIP業(yè)務的基本保障。

        現(xiàn)在的VoIP，儼然已經(jīng)成為融合語音通信技術及其它技術、為人們提供一系列定制和個性化服務的契機點。越來越多的個人、家庭和企業(yè)使用VoIP業(yè)務；越來越多的通信廠家出售名目繁多的VoIP設備和軟件；越來越多的新老電信運營商，固網(wǎng)的、移動網(wǎng)的，有線電視運營商，都忙著升級或擴展自己的網(wǎng)絡；還有不計其數(shù)的、大大小小的ISP和新的VoIPSP（VoIP Service Provider）們也都風塵仆仆地爭相搭乘VoIP這班“未來號”列車。同時，過去相對穩(wěn)定的電信網(wǎng)絡基礎架構及相應的監(jiān)管機制也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。

        IPTV業(yè)務

        IPTV業(yè)務的開展，是下一代網(wǎng)絡業(yè)務發(fā)展的必然之路，通過IPTV的視/音頻點播、視/音頻廣播、視/音頻通信等常規(guī)業(yè)務以及互動游戲、短信、信息服務、卡拉OK、遠程教育、互動廣告等增值業(yè)務，吸引更多的消費者進入互聯(lián)網(wǎng)繽紛世界、在激烈的競爭中打下堅實基礎必將成為運營商后期競爭的主要手段之一。

        當前的IPTV將主要圍繞視頻業(yè)務開展，視頻信號的速率和編碼格式直接決定了IPTV圖像的質(zhì)量和用戶體驗效果。目前IPTV視頻編碼傾向于使用MPEG4和H.264。一個MPEG4編碼的基本視頻業(yè)務流（標準清晰度）速率通常約為1.2~1.5Mbit/s，考慮視頻傳輸、協(xié)議封裝開銷（約為20~30％）、信令流及網(wǎng)絡流量波動因素，每個節(jié)目流的帶寬需求約為2Mbit/s；而H.264標準將在更低的帶寬上提供高質(zhì)量的圖像，但保證標準清晰度的帶寬需求至少也在1.5以上。當然，隨著IPTV業(yè)務的普及，必然會存在某些用戶對8M、12M以上的高清、甚高清電視有需求，在網(wǎng)絡規(guī)劃中也得適當考慮。

        在IPTV初期部署后，會引進許多增值業(yè)務，例如互動游戲、短信、信息服務、卡拉OK、遠程教育、互動廣告等等，他們對帶寬的需求大都在1M左右。建議帶寬需求與視頻業(yè)務合并考慮。

        IPTV業(yè)務主要分點播和組播兩種，這些業(yè)務有以下一些特征。

        首先，點播和普通數(shù)據(jù)業(yè)務在本質(zhì)上沒有區(qū)別，但它的帶寬需求相對較大，一路標清在2M左右，1路高清更在8M左右。

        其次，組播業(yè)務利用組播特性，可以大量節(jié)省組播轉(zhuǎn)發(fā)設備之間的帶寬。

        最后，點播或直播業(yè)務對QoS有較高要求，但較語音業(yè)務的QoS要求要低，基本要滿足下列要求。

        視頻監(jiān)控業(yè)務

        在面臨各類犯罪和恐怖襲擊威脅的當今社會，在主要的公眾場合進行視頻監(jiān)控成為許多政府的主要防范手段。同樣對于家庭用戶，視頻監(jiān)控也是防范非法入侵的重要手段。

        視頻監(jiān)控是一項基于寬帶網(wǎng)絡的遠程視頻拍攝、傳輸、存儲、管理的新型應用增值業(yè)務。該業(yè)務利用電信運營商的已有寬帶網(wǎng)絡資源將分散、獨立的圖像采集點進行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)跨區(qū)域的統(tǒng)一監(jiān)控、存儲、管理及資源共享，以協(xié)助相關部門擴大視覺和聽覺范圍、提高工作效率。

        對于攝像頭采集的數(shù)據(jù)傳輸，一般清晰度所需的帶寬約為512k，高清晰度所需帶寬平均為1.5M，這也就要求系統(tǒng)到各個監(jiān)控點的接入帶寬不小于1.5M，尤其需要注意的是，視頻監(jiān)控需要的是上行帶寬。

        綜上所述，目前及將來一段時間內(nèi)，各主要的業(yè)務所需帶寬如下。 

        根據(jù)以上寬帶上網(wǎng)業(yè)務的發(fā)展趨勢可以看出，今后寬帶上網(wǎng)業(yè)務特點主要包括以下特征。

        其一，業(yè)務種類豐富：從傳統(tǒng)的WEB，EMAIL等應用逐漸向視頻，話音等更豐富的業(yè)務種類發(fā)展。

        其二，帶寬需求更高：高速上網(wǎng)的帶寬將達到6M，視頻類的業(yè)務帶寬需求更高。

        其三，業(yè)務區(qū)分和服務質(zhì)量保證更精細化：由于業(yè)務種類的豐富，以及業(yè)務對不同業(yè)務質(zhì)量的要求，對于不同業(yè)務類型需要進行更為精細化的業(yè)務區(qū)分，同時在區(qū)分業(yè)務的基礎上需要對不同種類的業(yè)務進行業(yè)務質(zhì)量的保證。

        其四，對稱型帶寬需求的業(yè)務將會大量出現(xiàn)：以視頻通訊和網(wǎng)絡游戲為主的對稱型帶寬要求的業(yè)務會大量出現(xiàn)，需要充分考慮寬帶接入網(wǎng)絡中上行帶寬的要求。

        按照寬帶上網(wǎng)業(yè)務的發(fā)展趨勢和特點，對于寬帶接入網(wǎng)絡的要求則體現(xiàn)在以下方面。

        寬帶提速需要滿足將來業(yè)務的發(fā)展需求：在近期應該滿足高速用戶應能提供20M的帶寬接入，對于中低速用戶應能夠提供8M左右的帶寬要求；將來應能向50-100M的下行帶寬發(fā)展。

        接入網(wǎng)絡應該支持對于業(yè)務類型的區(qū)分：如基于VLAN或端口的業(yè)務類型區(qū)分。

        接入網(wǎng)絡應該支持對不同業(yè)務類型的帶寬限制功能：對于多業(yè)務接入時，接入網(wǎng)絡應該能夠針對不同接入業(yè)務進行帶寬的限制和保證功能。

        接入網(wǎng)絡應該支持對不同業(yè)務類型的服務質(zhì)量保證：對于不同的業(yè)務類型，應該有不同的服務質(zhì)量保證，滿足不同業(yè)務的業(yè)務質(zhì)量要求。

        接入網(wǎng)絡應充分考慮對稱型業(yè)務的上行帶寬要求：在視頻通訊和游戲業(yè)務這些對稱型業(yè)務接入時，上行帶寬的要求與下行帶寬一致。

         組建智能家庭網(wǎng)絡

         家庭網(wǎng)絡組網(wǎng)應該包括以下幾個網(wǎng)絡實體：網(wǎng)絡接入功能實體（NAE），負責終結接入技術；家庭網(wǎng)絡核心功能實體（HCE），負責完成家庭網(wǎng)絡的核心功能，包括家庭內(nèi)部設備的聯(lián)網(wǎng)、遠程管理、QoS、安全等；功能處理實體（FPE），負責IP/非IP的轉(zhuǎn)換，以及信令和媒體格式的轉(zhuǎn)換；用戶終端功能實體（EUTE），由用戶直接使用，提供用戶界面（UI）。家庭網(wǎng)絡的物理設備可以分為4類：接入網(wǎng)絡終端設備、家庭網(wǎng)關、適配設備、用戶終端設備。其中適配設備完成非IP設備到IP網(wǎng)絡的轉(zhuǎn)化接入功能。

       家庭網(wǎng)關除了提供家庭網(wǎng)絡的廣域網(wǎng)接口之外，還要連接以下家庭網(wǎng)絡功能實體。

       家庭信息網(wǎng)絡實體：包括電腦，PDA，存儲器和打印機等，可以通過有線接口，如Ethernet, USB或者無線接口，如WiFi接口等，將這些設備連接起來。

       家庭通信網(wǎng)絡實體：包括各種電話設備，Video Phone, IP Phone等；家庭娛樂網(wǎng)絡實體：包括電視機，機頂盒，PC，Radio Player等；家庭自動控制實體：如攝像機，各種電器的智能控制設備等。

       根據(jù)家庭網(wǎng)關所提供的廣域網(wǎng)接口不同，一般可以將家庭網(wǎng)關分為以下幾種。

        提供Ethernet接口的家庭網(wǎng)關，這種家庭網(wǎng)關的應用是最普遍的。除了可以直接提供Ethernet接口上聯(lián)到廣域網(wǎng)之外，還可以連接xDSL MODEM, PON的終端ONT，Cable MODEM, PLC的終端設備，這些廣域網(wǎng)的終端設備一般都能夠提供Ethernet接口。

        直接提供xDSL接口的家庭網(wǎng)關，這種家庭網(wǎng)關本身內(nèi)置了xDSL MODEM功能；直接提供xPON接口的家庭網(wǎng)關，內(nèi)置了ONT的功能；直接提供Cable接口的家庭網(wǎng)關，內(nèi)置了Cable Modem功能；直接提供PLC接口的家庭網(wǎng)關，內(nèi)置了PLC終端的功能。