统筹协调推进光纤宽带建设2023-08

统筹协调推进光纤宽带建设导读:从全球范围内来看，到2023年1季度，全球固定宽带用户总数达到了6.1亿户，其中DSL接入用户约占63%，Cablemodem用户约占20%，FTTx用户约占17%（FTTH用户仅占3%左右）。关键字：光纤宽带FTTXDSL一、全球及中国宽带的发展情况1、全球宽带用户的接入方式仍以DSL为主，VDSL2快速增长，FTTx用户初具规模从全球范围内来看，到2023年1季度，全球固定宽带用户总数达到了6.1亿户，其中DSL接入用户约占63%，Cablemodem用户约占20%，FTTx用户约占17%（FTTH用户仅占3%左右）。特别是在2023年，全球VDSL2部署呈快速上升趋势，2023年同比增长25%，全球部署已接近2000万线，成为DSL技术中唯一增速保持正增长的技术。2、我国宽带用户规模最大，光纤宽带进入规模发展期截止到2023年底，我国宽带接入用户数大约1.6亿户，统计的数据中包括了xDSL接入、LAN接入、WLAN接入等几种主要的宽带接入方式的用户。其中xDSL用户（主要是ADSL1/2+）大约占1.1亿户。图1给出了工业和信息化部历年来发布的宽带用户数统计。图1我国宽带用户数统计（万户）在2004年到2023年这8年间，中国以年均增加1800万户的速度一跃成为世界上用户规模最大的宽带接入用户群。而支撑这样高速发展的基石正是ADSL调制技术和FTTB/C建设模式。这8年间我国的宽带接入网络的技术路线可以大致分为三个阶段：1）2004年到2006年，当时的DSL技术主要是由部署在端局的DSLAM设备提供，通过利用端局的市话出局电缆向用户提供宽带接入。由于端局的线缆覆盖半径一般在3到4km，ADSL技术只能提供512k到1M的接入速率，但年均约1000万户的宽带接入用户的增速给了运营商极大的信心。2）2007年到2023年，为了进一步提升接入速率，发展更多宽带用户，电信、联通陆续提出“光进铜退”的计划，将FTTC和FTTB作为宽带的主要建设模式。通过将DSLAM从端局下移到小区或路边，将DSLAM到用户的距离大大缩短到最远1到2km，同时由于ADSL2+等调制技术的发展使得DSL线路更加的高速和稳定。在这种模式下，双绞线的带宽能力普遍提高到4～8M水平，部分地区更是基于ADSL2+开通了12M的宽带业务。在2007年到2023年，我国DSL用户年均增长数一举跃升到1500万户左右。3）从2023年开始，随着10M以上更高速率的固定接入需求的提出，以及无线宽带带动的WLAN网络的建设，一方面原有宽带网络的用户仍在高速发展，另一方面FTTH、WLAN用户规模也开始崭露头角（从2023年开始，工信部统计互联网宽带接入用户已不包括WLAN用户）。宽带接入用户的组成从过去的DSL/LAN两类开始进入多样化的新时代。从DSL的用户量来看，DSL用户数一直占我国宽带接入用户总数的70%到80%之间，当之无愧的成为我国宽带接入网的首要技术。随着PON终端设备成本的下降，2023年到2023年，国内中国电信和中国联通纷纷开始FTTH网络的发力建设。中国电信提出了到2023光纤接入网覆盖1.2亿户，发展FTTH用户达到3000万户。因此，从全球和我国宽带用户的情况分析目前DSL用户仍是主流，光纤接入目前在全球初具规模，但仍属发展的初级阶段。二、光纤宽带网络建设的具体模式分析1、光纤宽带具有多种建设模式光纤宽带接入网存在不同的建设模式，根据光纤从端局向用户延伸的程度，一般可以分为FTTCab、FTTB/C和FTTH/O三种主要类型。1）光纤到交接箱（FTTCab）：是以光纤替换传统馈线电缆，ONU部署在传统的电缆交接箱的位置，ONU下采用其他介质（一般为ADSL）接入到用户，FTTCab的ONU一般需要覆盖的用户数量为数百户到一千户左右。其中FTTN（光纤到节点）和FTTZ（光纤到小区）等也可认为是FTTCab方式。2）光纤到楼宇/小区（FTTB/C）：是以光纤替换用户引入点之前的铜线电缆，ONU部署在传统的分线盒（分配点）处，ONU下采用其他介质（一般为LAN或VDSL）接入用户，每个ONU支持的用户数一般在几十户左右。目前FTTB/C多采用PON+ADSL2+和PON+LAN两种方式。其中，在五类线已经入户的区域，会采用PON+LAN方式可以实现100Mb/s接入，在只有双绞线入户的区域，一般采用PON+ADSL2+方式可以实现16Mb/s以下接入，如果还需要更高的接入速率则可采用VDSL2调制技术及其增强性优化技术-Vectoring（向量化）。3）光纤到家庭/办公室(FTTH/O)：是仅利用光纤传输媒质连接通信局端和家庭住宅/办公场所的接入方式，引入光纤由单个用户独享。以上每种建设模式各有其特点，FTTCab方式改造较为容易，但由于ONU距离用户一般较远，利用DSL技术比较难于提供高速率的接入服务。FTTB方式一般采取的方式是将ONU布置在楼道内，由多用户共享，再通过五类线进入用户家。FTTB方式一般可以提供10~16M的速率，但FTTB模式会带来ONU在楼道安装位置、取电等问题。FTTH/O消除了用户和中心局之间的有源设备，可以充分利用光纤通信的技术优势，但发展上还面临诸多的问题。2、光纤到户是发展方向，但很难一步到位。FTTH/O作为宽带光接入的终极发展目标，其优势是十分明显的：首先是从网络到用户之间可以利用光纤信道所能提供的巨大带宽，速率提升的潜力十分诱人，似乎是实现百兆入户或千兆到办公室的最佳选择。其次，FTTH具有扁平化的网络结构，在ODN全程采用无源设施，消除了对线路中的机房、供电、制冷等要求，大大降低了网络运行的成本。但是FTTH/O网络的ODN作为一种新兴的宽带接入基础设施，目前还存在尚待解决的问题，影响FTTH/O网络的快速发展，主要包括下面几方面的问题：1）FTTH网络运行的辅助技术尚待解决：虽然应用在FTTH/O网络的PON技术本身已经经过了大量的应用实践，技术上比较成熟，但FTTH网络的周边技术问题并没有完全解决。例如FTTH网络的线路监测和故障定位技术远不如铜缆成熟，特别是ODN网络的分支发生中断时，难以进行故障的定位和查找。光纤的修复接续需要专业工具和技能，相比之下铜缆的修复要简单的多。2）FTTH/O网络的建设面临着入户难的问题。目前我国绝大部分的建筑物内部并没有预埋的光纤线路，要大规模实施FTTH/O则意味着要在现有的建筑内部重新敷设光缆。光纤本身的特性（不耐拉力和弯折）决定了光纤光缆的布设比铜缆要困难的多。即使光纤到达户内，由于建筑原有的弱电信息箱尺寸过小或没有供电的关系ONU设备也难以放置，因此很难将FTTH/O网络迅速的铺开。3）FTTH/O网络的成本仍比较高。随着近几年FTTx网络的规模建设，FTTH相关的主设备成本有了大幅度的下降，但FTTH网络的部分配套设施由于技术含量高、标准不统一、市场较为分散等原因价格仍然比较高，例如大分光比的光分路器、光纤现场连接器、光纤面板等，这些都是FTTH/O网络建设不可或缺的部件。因此，FTTH/O网络建设环境的真正成熟需要关键技术、主设备、配套设施、施工工具、维护手段等全方位的支持，任何一环的缺陷都会影响网络部署的顺利进行。3、光纤+铜线方式仍然是重要的技术选择采用FTTH方式进行宽带网络建设难以一蹴而就，因此光纤+铜线的建设方式在我国仍然具有重要意义。DSL技术由于受线路较长引起的信号传输衰耗较大的原因，因此其传输速率一般都在10Mb/s以内，随着光进铜退网络改造的实施，在铜线长度大大缩短的情况下，DSL能够提供的速率将大大提升到几十Mb/s，足以满足近期用户宽带的需要，不同DSL技术的传输带宽与铜线长度的对比见图2。与光纤接入技术相比，铜线传输技术的主要瓶颈在于铜线媒质本身的信道带宽和铜缆内不同线路之间的串扰。目前采用Vectoring（向量化）技术的VDSL2设备已经成熟，克服了前期VDSL2设备串扰严重开通效果不佳的问题。利用Vectoring技术可以将VDSL2的实际开通速率提高50%~70%，同时线路稳定性也大为增加，目前欧洲几个主流运营商正积极开展Vectoring技术的测试验证。VDSL2向量化技术的基本原理是利用反馈技术将接收端的误差采样发回发送端，对发送信号进行预编码，达到抵消系统内不同线路之间的串扰噪声的目的。向量化技术这种噪声消除的方式，可以主动的减轻系统内不同用户之间的串扰噪声，大大提升了DSL技术的接收信号信噪比，解决用户较多时的出线率问题。另外，ITU-T正在制定工作在100m线路上的超高速铜缆传输技术G.fast，目标速率在500M到1G，应可以满足普通家庭用户在相当长一段时间内的带宽增长的需求。图2不同DSL技术的传输速率综上所述，不论是从充分利用现有网络资源还是铜线接入技术的传输能力上来说，光纤+铜线的组合方式仍然具有强大的生命力和发展空间，仍然是目前宽带网络发展建设过程中重要的技术选择。三、宽带中国的技术路线建议我国即将实施“宽带中国”工程，宽带中国工程在网络升级改造和建设层面涉及固定和移动、有线和无线、接入和骨干、传输和IP等各个方面，可以采用以下技术发展路线：在接入网层面，遵循“固定和移动并重，有线和无线协同”的原则。对于城市地区，新建区域采取光纤到户或者光纤到楼结合铜线入户的技术方式，改造区域主要采取光纤到楼结合铜线入户的技术方式；同时，采取3G/LTE与无线局域网（WLAN）相结合，实现宽带网络无缝覆盖。对于农村地区，有线网络可通达地区，采取光纤进村结合铜线入户为主、无线为辅的技术方式；有线无法通达地区，可因地制宜，采取3G/LTE、微波、卫星等无线接入方式。加快骨干网、城域网、接入网的IPv6升