国内光纤宽带网络建设综述08.docx
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国内光纤宽带网络建设综述08
国内光纤宽带网络建设综述
∙导读:
以光网络建设为主体的宽带网络升级已成为各国政府及其电信运营商的共识。
虽然起步落后于发达国家，但我国的电信运营商也已制定计划，开始着手进行国内宽带通信网络的建设。
关键字：
光纤宽带FTTxFTTH光纤入户
∙1.中国宽带通信网络与世界先进国家相比存在较大差距
1.1我国的网络速度排名靠后，与经济大国地位不符
虽然我国网民规模达到5.13亿人，总量居世界第一（中国互联网络信息中心，2011年底），然而在平均网速方面，排名却相对落后，根据Akamai的报告显示，截至2011年第4季度，我国网络的平均网速仅有1.5Mb/s，还没达到世界平均水平。
不仅远落后于发达国家以及近邻韩国和日本，甚至还落后于很多如墨西哥、马来西亚等发展中国家，与我国总体经济排名世界第2的地位严重不符。
1.2我国宽带的渗透率仍然比较低
近年来，我国大力发展宽带网络，宽带接入用户数目逐步上升，从2004年的2385.1万增长到2011年的1.5亿人，涨幅超过了500%，年均复合增长率达26.86%。
至2011年底，全国宽带接入用户占5.13亿互联网总用户的29.24%。
然而虽然我国宽带网络发展迅速，但宽带接入用户占互联网用户的比例却没有明显提高。
从2004年-2011年，一直维持在25%-40%之间。
目前我国在宽带普及率、光纤接入、网速等方面与发达国家都存在很大的差距。
虽然我国的宽带用户总数居世界第一，但宽带用户渗透率却比较低。
根据工业和信息化部2011年12月的统计数据表明，我国的宽带用户渗透率仅为10.94%。
而根据2011年6月的统计数字计算，宽带用户渗透率也仅为10.35%，排名世界第34位。
对于我国居民来说，实现全社会的宽带接入还有很长的路要走。
2.“光进铜退”的全国网络更新，光通天下的时代到来
2.1已有的xDSL接入方式已不能满足宽带网络对速率的发展要求
我国目前宽带接入用户虽然增长较快，但大多数用户仍是使用传统的ADSL、VDSL等xDSL铜线接入的方式。
这种接入由于其固有的设计限制，只能实现较为低速的宽带接入，而无法进行更高速率的信息传输。
DSL（数字用户专线）是一种基于普通电话线的宽带接入技术。
它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，在信号传输中数据信号不通过电话交换机设备，从而在上网传输数据信号时不会影响电话的正常使用。
目前主要使用的ADSL，其上行和下行的带宽不对称，以满足更多使用的下载业务。
在过去的电话线接入网络时代，ADSL是最常用的接入方式，其理论最大上行速率为1Mb/s，下行速率可达8Mb/s（最大可达12Mb/s）。
在我国的宽带接入用户中，使用xDSL技术的仍占主要部分。
自2006年以来，80%的宽带接入用户通过xDSL方式使用网络。
现在的网络数据业务规模急速扩大，xDSL提供的速率已经不能满足人们的需求，尤其是流媒体数据的出现，使得由xDSL技术实现的宽带网络不堪重负，宽带接入逐渐成为用户的首选。
从2005-2011年我国宽带接入用户与xDSL接入用户的统计数据可以看出，以前xDSL用户增长率一直大于宽带用户增长率，但差距逐年缩小，2010年，宽带用户增长率已经超过xDSL用户增长率。
∙新的高速通信网络要求信息传输速率至少在10Mb/s以上，发达国家制定的高速宽带网络的一般接入速度更是高达1Gb/s（日本和韩国等）。
在这样高速的要求下，传统的以铜线为传输媒介的xDSL线路已不能胜任传输任务。
而以光纤为传输媒介的FTTx接入已成为目前主流采用的高速宽带网络建设方式。
2.2FTTx成为各国发展宽带通信网的首选
FTTx使用光线路终端设备，将用户以光纤方式连接到网络中，并最终实现全光网络信号传输。
目前常见的有光纤到户（FTTH）、光纤到楼（FTTB）、光纤到小区（FTTZ）等。
其中最为高效的是光纤到户（FTTH），可以将终端用户直接接入到光网络中，从而避免了“最后一公里”的信号损耗，其上下行带宽都可以达到100Mb/s甚至1Gb/s。
在目前全球宽带平均速率最高的国家中，韩国和日本均着重推广FTTH接入。
我国也已经开始了光网络的建设，2005年-2011年，我国光缆铺设总长度由约405万公里达到约1205万公里。
其中中国电信在“十一五”期间共退出铜缆6500万线对公里，实现光网络的规模部署。
无源光网络（PON）应用规模已超过1亿线，宽带端口数占比24%，FTTx覆盖家庭数达到1000万。
2011年我国FTTx覆盖家庭数约4500万，用户达到1556万户。
光纤化是各国宽带业务的发展趋势，光网络的大量普及，将逐渐超过DSL成为主流宽带接入方式。
比如日本和韩国，FTTH/FTTB用户数正在超过DSL用户。
光纤网络的速率明显高于DSL，同时价格也低于DSL。
比如在荷兰的电信运营商Orange，使用ADSL的用户平均1Mb/s的收费为2欧元，而FTTH用户只需花费0.45欧元。
在西班牙也是同样，西班牙电信使用ADSL的用户花费7欧元获得1Mb/s的宽带服务，而使用FTTH的用户，平均1Mb/s只需3欧元。
除此之外，更重要的是光纤的运营费用负担低于铜线，这无论对于运营商还是用户，都是更优的升级方案。
但是由于曾经进行过大范围的xDSL网络建设，已完成的投资和设备有一个成本消化的过程，所以进行“光进铜退”需要一个过程，从国际经验来看，这个阶段需要5-10年。
2.3国内无线网络发展迅速带来流量压力，提升主干传输网络刻不容缓
中国的无线网络发展迅速，三大运营商积极推进3G网络建设，截止到2011年11月，3家运营商累计建设3G基站约79.2万个，其中，中国移动、中国电信和中国联通分别为22万、26万及31.2万个（数据来源C114，工信部）。
而在3G网络覆盖范围日益增大的情况下，截至2012年4月，三大运营商的3G用户数也已分别达到5177.3万，4556万和6187万。
相对于传统手机用户，3G用户使用智能手机的比例较大，平均每用户网络流量也比以前有了较大的增幅。
对于无线运营商来说，随着智能手机的普及，所面临的最大的问题就是数据业务爆炸性增长。
据思科统计，在无线用户的日常使用中，网络视频是使用流量最大的部分。
VNI推算，2010-2015年中国网络视频用户将从2.84亿增长到5.17亿。
这其中的很大一部分将使用无线设备进行在线视频观看。
除此之外，社交网络（SNS）正在取代语音通话/短信成为最主要的交流方式，目前仅中国的SNS用户就有4亿-6亿，并且用户人数仍继续增长。
据调查表明，SNS中知名度较高的新浪微博，其90%的访问量来自于移动终端上网的方式。
其他的无线应用如电子邮件、网页浏览、在线游戏等的使用量也都在不断上升。
中国移动的数据显示，2007年到2010年，使用手机上网的用户普及率由24%提高到51%，每个用户的平均流量由4MB/月上升到15MB/月，而到了2011年，用户月均流量更是上涨到18MB/月，相比2007年涨幅超过450%，在广东、江苏等一些大省，手机上网普及率超过已经超过60%。
∙中国联通2011年GSM业务手机上网用户净增778.7万户，达到6,360万户，用户渗透率达到39.8%。
3G用户月均数据流量达到267MB，同比增长50.1%。
为支持快速增长的无线流量需求，以及加强无线信号覆盖比较差的室内及死角区域的信号质量，无线运营商目前普遍采用了无线+WiFi+有线网络的方式，将用户的无线终端设备信号通过有线网络（尤其是宽带网络）进行信息传输。
WiFi是由AP（AccessPoint）和无线网卡组成的无线网络。
其中，AP一般称为网络桥接器或接入点，它可以进行无线局域网络和有线局域网络之间的信号互联；而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的客户端（CLIENT端）设备。
通过这样配置的WiFi，相当于构成了1个内置无线发射器的HUB或者路由器。
这样，任何1台无线终端（如手机或平板电脑）或装有无线网卡的PC均可通过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源。
这样的组合有两个优点：
第一，可以丰富无线网络的覆盖范围，使用户可以在任何地方使用无线网络；第二，大大减小了人员集中地区无线网络的负荷，并且可以给用户提供高速稳定的无线网络体验。
中国移动正在大力发展WiFi，2012年计划新增无线热点140万个。
中国电信则把“无线中国”作为其“宽带中国”整体战略的重要组成部分。
中国电信采用CDMA2000+WiFi的方式将C网和自己的光网络相连接，提供高速无线网络给用户。
中国电信天翼WiFi热点已经达到30多万个，而公司的目标是到2012年底达到100万个WiFi热点。
联通目前WiFi热点已超过4万个，2012年计划新增2万个。
面对快速增长的无线流量，加大对宽带网络的投资建设，进行有线网络的改造，已成为三大运营商提升基础网络服务无线网络的重要战略。
3.国家层面推进光纤宽带网络建设
3.1国家连续出台相关文件大力促进光纤宽带网络建设
国家对于光纤宽带网络重视程度不断加深，陆续出台了相关指导性文件，在每次的指导文件中，都逐渐细化宽带网络建设的建设目标和实施方法。
2010年3月17日，国家七部委联合印发了《关于推进光纤宽带网络建设的意见》，该意见强调：
光纤宽带产业是当前信息产业中成长最快、发展空间最大的产业之一。
推进光纤宽带网络建设能升级网络基础设施，提高自主创新能力，拉动相关产业发展，对应对金融危机影响，实现扩内需、保增长、促就业，以至提升国家长远竞争力均具有重要的战略意义。
该《意见》要求各级通信行业主管部门要会同其它相关部门，组织电信企业编制管道、杆路、光缆等传输线路的专项规划。
加快光纤宽带网络建设，3年内在光纤宽带网络建设方面投资超过1500亿元，新增宽带用户超过5000万。
《意见》还说明要对符合法规条件的利用宽带开展研发、技术改造、增值服务的企业，给予相关税收优惠政策。
鼓励各级地方政府对公共服务机构的光纤宽带使用，支持企业和单位利用光纤宽带网络开展业务。
并加大光纤宽带通信核心芯片、器件、系统设备和应用等的研发投入和政策支持。
∙2012年3月30日，工信部等7部门联合印发《关于实施宽带普及提速工程的意见》，将光纤宽带网络建设定为工信部2012年重点工作项目。
提出2012年阶段性目标，包括：
1、增强宽带接入能力，新增FTTH覆盖家庭超过3500万户；2、提升固定宽带接入速率，使用4M及以上宽带产品用户超50%；3、提高固定宽带家庭普及率，新增固定宽带接入家庭超过2000万户。
2012年5日4日，工信部发布《通信业“十二五”发展规划》，重点强调光纤宽带网络的重要性，并提出具体建设目标和阶段规划，重点内容为：
1、城市家庭互联网接入带宽基本达到20Mbps以上，其中东部地区基本达到30Mbps，部分发达城市基本达到100Mbps；农村家庭互联网接入带宽基本达到4Mbps以上。
单位用户平均接入带宽超过100Mbps；2、骨干网全面支持IPv6。
互联网骨干网总带宽比“十一五”期末增长10倍，超过300Tbps；3、互联网宽带接入端口增加一倍，达到3.7亿个，光纤入户网络覆盖2亿个家庭；4、（固定）互联网宽带接入用户翻一番，超过2.5亿户，其中农村宽带接入用户增长170%，超过6800万户；全国光纤入户用户超过4000万户；5、互联网国际出口带宽达到6.5Tbps，国际海陆缆系统可用容量达到14.5Tbps，海外POP点超过100个。
2012年5日9日，国务院常务会议通过《关于大力推进信息化发展和切实保障信息安全的若干意见》。
确定将实施“宽带中国”工程作为重点工作，并提出“加快网络宽带化升级，推进城镇光纤到户，实现行政村宽带普遍服务。
”
国家宽带战略初稿将于2012年6月上交国务院，9月正式公布。
标志宽带网络建设已上升为国家战略层面。
国家宽带战略发展计划将持续2020年，我们认为除发展目标和规划外，相关的行业促进政策、法规将随之出台。
3.2“宽带中国”战略将宽带建设上升到国家战略高度
截止2012年2月，全球已有132个国家和经济体发布或计划发布宽带战略。
将光纤宽带网络建设做为重点战略，促进国家经济发展及就业。
我国政府也高度重视宽带网络建设，计划公布“宽带中国”战略。
目前正在编撰初稿，预计6月底将初稿递交国务院，9月正式公布。
“宽带中国”战略表明宽带网络建设作为关系国家信息化建设，提高国家综合竞争力的重要基础设施建设，其重要度已上升至国家战略高度。
据报道“宽带中国”战略中将作为一项较长期的指导性文件，其目标是在2020年，使我国宽带网络性能达到世界领先水平。
预计其中将包括在2020年中国宽带网络所应具有的具体性能指标，并提出对发展宽带网络建设所应有的相关财政税收优惠政策。
我们认为本次“宽带中国”战略将与之前的具体性政策有所不同，将更多从宽带网络对国家的重要性及发展宽带网络的迫切性高屋建瓴地进行指导性规划。
上升至国家战略高度后，“宽带中国”战略中所规定的网络性能指标将通过规模建设得以实现，成为国内光通信产业未来长期大发展的重要基石。
3.3电信运营商积极投资建设光纤宽带网络
在“十一五”期间，我国进行了一定规模的宽带网络建设，其中仅中国电信就在五年期间实现光纤到户1000万户，建立起的光纤网络使南方城市中20M带宽的覆盖率由10%提高到58%，4M覆盖率由52%提高到98%。
使用PON的端口数占24%，基本实现了宽带接入主干网的光纤化。
2012年5月4日，《通信业“十二五”发展规划》提出后，国内三大运营商也分别提出建设下一代高速宽带通信网的计划，其中最突出的是以光纤接入技术为主的光网络建设。
∙我们认为作为三大运营商由其自身发展及行业内竞争的需求促进，仍将是国内光纤宽带网络建设的主体。
4.其他行业从其自身发展出发，也需要光纤宽带网络
光网络建设不仅是通信公司未来建设的方向，国内的其他企业集团对未来高速数据传输及通信的要求下，结合其自身业务特点，也做出相关的光网络建设计划。
“三网融合”促进宽带通信网络发展，流媒体信息大量引入需要更大规模的光网络系统
三网融合是指电信网、广播电视网、互联网业务应用的融合。
三个原先独立分散的网络层通过使用统一的通信协议来实现业务层上的互联互通，从而将三个网络的信息和用户联系到一起，组成了一个广大的综合性信息网络。
目前，我国电信网和互联网已经实现融合，未来融合的关键是电信网与有线网的融合。
2011年1月13号国务院召开了国务院常务会议，决定推进“三网融合”。
广电总局提出打造下一代广播电视网（NGB），具体内容是以高性能宽带为基础，通过发展有线电视、数字化、移动多媒体广播电视，用10年的时间建成覆盖全国3亿家庭的新一代广播电视网。
近年来全国有线电视用户稳步增长，到2011年底，全国有线广播电视用户达到2.02亿户。
其中数字电视用户已达1.15亿户，同比增长29.15%，近年的增幅一直在30%左右，远超过有线电视用户近7%的用户增长率。
2011年我国电视人口综合覆盖率已经达到97.82%，可以预见未来数字电视用户人口进一步上升的空间非常巨大。
广电总局提出的NGB系统，目标用十年的时间建立覆盖全国3亿家庭的下一代广播电视网。
然而根据计划要求，现有的有线电视信号将无法负担大规模视频数据信号的流量。
所以建立新的光网络，也成为了广电总局基础设施的一个目标。
在“三网融合”的进程中，IPTV是主要的实现方式，随着广播电视流媒体信息和电信网、互联网的连接，将会给已有的通信网容量造成巨大的压力。
2011年全国IPTV用户达到1350万户，同比增长125%。
在这种情况下，对现有传输网络的带宽及传输速率就提出了强烈的需求，已有的网络将无法承担未来海量的多媒体数据流量。
在这种情况下，进行光通信网络的升级成了广电和电信企业刻不容缓的发展要点。
广电网络系统由于其自身的发展需求，也将投入到光网络的建设中。
广电总局计划到2015年80%以上城市实现网络光纤到楼。
在30个大中城市建立基于有线网络的NGN（下一代广播电视网）示范工程，提供家庭接入速率100Mbps、企业接入速率1Gbps的能力。
按照广大目前广电所提出的NGB规划，预计仅“十二五”计划前三年，总投资额就将在千亿以上。
从而和电信企业一起，成为全国光网络的建设主体。
∙4.1“智能电网”将成为光网络建设的新需求
2009年，国家电网提出了建立“智能电网”的发展计划，通过电力光纤入户，在提供电能的同时，进行承载用电信息采集、智能用电双向交，最终实现互智能电网用电环节的信息化、自动化和互动化。
其具体方法是将光纤随低压电力线敷设，配合无源光网络技术，最终实现到表到户。
2009年国家电网就已经在北京、上海建成了我国第一批电力光纤到户智能小区试点工程。
通过电力光纤网络，能够实现电网与电力用户之间的互动，同时能够实现安防、水气表抄收、门禁、可视对讲等功能；通过电力线或无线方式与外界通信，还能够传送电压、电流、频率、功率因数等用电信息，使网络控制部分能够进行远程控制通断电控制及工作模式的调整。
从而实现了电网终端数据自动获取，信息交互等功能的“智能电网”。
国家电网的“智能电网”引入的电力光纤到户计划，也将成为国内光网络建设投资的新的增长点。
按照国家电网计划，将采用光纤复合电缆技术xPON+FTTH在其范围内14个省份的20个城市开始电力光纤入户试点建设。
成功后，将大面积推广，使以后新建小区的电力接入，都实现电力光纤入户。
4.2物联网、云计算大发展将以光纤宽带网络为基础
“物联网”（InternetofThings，IT），又称传感网，是指在各种物体上（如车辆，蔬菜，货物等）加装信息传感设备，通过各个流通环节的扫描或信号跟踪，将该物件连接到互联网中，实现对目标物体的智能跟踪、监测或识别，以及对物流过程的有效管理。
“物联网”中常见的设备有射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统以及激光扫描器等。
作为“物联网”的三个层次：
感知层、网络层和应用层，其中感知层就是海量的具体物品，人们使用包括二维码标签、RFID标签等装置安装在物体上，通过识读器、摄像头、GPS、传感器等设备读取物体的信息并跟踪目标对象的流通。
而支持检测跟踪信息并能实时进行信息传递和处理的，则是依靠网络层。
目前网络层包括通信网络和互联网以及相关的智能处理中心。
而应用层则是与具体行业需求结合的智能化管理。
“云计算”则是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息将统一到网络中进行管理和调度，从而形成一个像“云”一样无限扩展，按需访问，智能丰富信息的网络应用服务。
“物联网”和“云计算”对社会信息化有着巨大的促进作用。
物联网可以使人类有效地监控和管理各种物品，实现加工制造、日常生活用品、交通信息、环境动态、工业生产等方面的智能管理。
而“云计算”更是将人类的联系无限融合，从而打造出存储空间近于无限，数据体系自然升级的网络系统。
在我国的“十二五”规划中已经明确了信息化的发展目标，“物联网”和“云计算”等新兴信息化技术已被列为重要发展方向。
在全局战略的层面下，预计政府对作为基础支撑平台的宽带通信网的支持力度将会进一步加强。
2009年11月23日，物联网应用和推广中心、中国电信物联网技术重点实验室在无锡揭牌成立，标志着中国电信已开始全面地推动“物联网”的发展。
中国电信下一步的发展重点是高带宽有线宽带互联网，应用IPV6实现物联网和宽带通信网的互通。
中国移动也已建成服务于“物联网”的M2M平台，打造包括承载和应用系统、统一战略协议、运营支撑平台的物联网架构体系。
计划未来将无线、有线和“物联网”连结成一个互联互通的整体网络。
∙在“云计算”方面，中国电信的“星云计划”已建立了广州、上海、成都和南昌4个“云计算”试点城市。
中国电信在这4个城市着力进行涉及IDC升级、业务平台、能力开放平台、内部IT应用等领域等“云计算”试验。
而作为“云计算”的网络基础，中国电信正在打造一个基于宽带网络和“云计算”的“综合信息服务云”平台。
为此中国电信积极投入建设光网络，仅广东地区，到2012年将实现全省达到20M以上的普遍接入能力，从而为“云计算”打造成良好的网络基础环境。
影响和制约“物联网”规模及效率的关键环节就是处于中间环节的网络层。
未来传感器的规模将是万亿级的，可以使世界上一切物品都通过传感器连接到网络中。
而要实现“任何地点、任何时间、任何人、任何物”的感知和接入，通信网络中的流量每秒就需要达到至少10TB。
如此巨大的流量需要带宽网络的支持。
预计至2015年，固定网络的平均带宽需要达到25M以上才能满足如此大量接入数据的要求。
没有高速宽带网络的支持，“物联网”和“云计算”都无法在实际市场中使用。
目前我国“物联网”和“云计算”等新兴技术都处于刚刚起步阶段，而现有的网络容量和信号传输速率已经成为制约新技术发展的主要原因之一。
在国家大力推广“物联网”和“云计算”，及社会对此新技术发展的要求下（尤其是“物联网”，国家已经将该产业的发展上升到国家战略高度），电信运营商正逐步在宽带网络基础建设上加大投入，打造高速光网络以推动这些技术的发展。
5.国内光通信投资将是长期过程
虽然我国已开始光纤宽带网络建设，但现有网络的广度和深度、性能水平与国际先进水平国家还有较大差距。
我国服员辽阔人口众多，光纤宽带网络建设并不是一朝一夕的事情。
我们认为宽带中国战略的制定标志着光纤宽带网络建设重要性已上升到国家高度，未来从政府、运营商到企业都将逐步加强投资，分阶段建设网络，国内光通信市场将保持稳定增长。
5.1我国光网络整体性能处于国际中游，网络建设任重道远
我国光网络整体性能处于国际中游，与先进国家还有较大差距。
目前宽带接入渗透率为10.94%，仅排在世界第34位，比排名第一的荷兰低27个百分点以上，比美国落后16个百分点，较邻国韩国和日本分别落后25及16个百分点。
我国平均下载速度为1.5Mbps，仅居全球第86位。
宽带建设任重道远。
我们研究2001Q4-2011Q2时期G7国家的宽带渗透率变化，除了北美的美国和加拿大网络基础较好，在2001Q4时渗透率就已经分别达到8.8%以外，其他国家同期均未达到3%。
这些国家宽带渗透率从10%左右增长到目前的30%左右，平均用了5年以上。
平均每年的复合增长率在20%以上。
由于光纤宽带网络基本遍布全国，路线距离长，此外需要进行从用户驻地网建设到城域接入网再到骨干网三个层次网络逐层铺设，所以网络建设持续时间长，投资规模大。
并且随着用户数增长、流量增大后，为维持网络性能还需不断追加投资，进行补网和扩容（包括新增节点线路、保护线路以及带宽扩容）。
所以光网络的建设将是一个长周期大规模的系统工程。
∙5.2以目前全球光纤宽带网络建设最好的韩国为例：
1995年，韩国使用互联网的人口中不到1%，韩国政府高度重视宽带网络，将其作为全国重点工程积极建设。
从1999年起每年都会提出发展宽带的政策，促进发展。
2003年制定了详尽的“IT839战略规划”，重点支持国家信息化战略目标。
2004年提出了为期6年的宽带综合网络计划。
2009年提出“绿色IT国家战略”计划，要求在2013年前建成覆盖全国的速率为1Gbps的高速宽带网络。
5.3日本同样也通过10多年持续的宽带网络建设，才达到目前的网络水平：
2001年提出e-Japan战略（到2003年提前完成），目标为实现“可高速上网家庭3000万户，可超高速上网家庭1000万户”。
2004年6月日本总务省通过了u-Japan即“下一代宽带发展战略2010”构想，目标为：
2010年前建立一个“
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