光纤通信行业研究之光接入篇：关注通信网络末梢节点的投资机会0131.ppt

,01/11,03/11,05/11,07/11,09/11,11/11,Table_AuthorTable_Main,电 话：联系人邮 件：,行业主要数据,通信行业与沪深,0.01,-0.07,-0.15,-0.23,-0.31,推荐组合,2012 年 1 月 30 日,评级：推荐（首次评级）证券研究报告分析师 郭强 S1080510120010联系人张轶乾 S1080111080060,通信Table_Summary关注通信网络末梢节点的投资机会,行业深度报告,电 话：邮 件：,0755-,光纤通信行业研究之光接入篇,Table_ContactorTable_IndustryData,摘要：,上市公司家数总市值（亿元）流通 A 股市值（亿元）Table_QuotePic 300 指数比较,703,893.653,041.46,历经 40 余年的飞速发展，光纤通信已成为连接全世界通信的桥梁。从 1970年算起，从研制、到全面推广、到光纤到户走进普通千家万户，时间用了仅仅 40 余年，至今，光纤通信应用已经遍及长途干线、海底通信、局域网、有线电视、家庭上网等各个领域，而中国也已拥有全球最完整的光通信产业链，,0.09,通信,沪深300,为未来的大发展打下了坚实的基础。位于通信网络末梢节点的光接入子行业是光通信行业目前最大的投资机会,点。随着移动互联网、物联网向纵深发展，未来将形成一张统一融合的全球电信网络，对于网络末梢节点而言，无论是无线接入点还是有线接入点，都将具有极大的发展潜力。而有线宽带的接入数量更远超过无线接入的数量，采用 PON(无源光网络)技术的光宽带接入网络以其树形拓扑结构、高宽带、低成本的优势，契合了人类居住和商业活动场所高度集中的特点，可以完美满足数据流量与日俱增带来的宽带接入需求。2012 年国家宽带战略即将出台，政策利好、竞争驱动因素将迎来光宽带接入,Table_Doc烽火通信日海通讯相关报告1、第一创业-行业研究-通信行业 2012年策略-通信行业的转型出路与价值思考-20111222本公司具备证券投资咨询业务资格,产业的大繁荣。2011 年 12 月，工信部部长苗圩在多个场合表示工信部将推动实施“宽带中国”战略，工信部已经向国务院建议将“宽带中国”作为国家战略，要像重视高速公路、高速铁路一样重视宽带网络建设。在国家政策的支持和竞争格局驱动下，三大电信运营商和广电运营商有望进一步加大光宽带建设规模，加快产业发展速度。对于光宽带接入产业的成长路径，我们认为，运营商的宽带上网、光纤到户建设，将成就光宽带接入的第一波增长。而随着云计算和视频监控等产业的深入推进和发展，通信互联无处不在，各种数据，包括分布式基站的数据回传、Femoto/Pico 等室内覆盖基站、WIFI 接入热点的数据回传、视频监控的数据、M2M 通信模块的数据等等，最终都将通过 PON 汇入到统一的网络中，UniPON 全业务的接入，将接力光宽带接入第二波的增长。我们认为，PON产业具备持续增长性，2012 年预计达到 30%-40%增长，而对于 2013 年，受益其他业务接入及广电相关的建设，预测整体增长率仍然达到 25%-30%的水平。个股方面，我们推荐烽火通信和日海通讯的组合，在整体经济增速放缓的背景下，光宽带产业确定性的高成长将使产业内相关的这些公司具备防御性和进攻性兼顾的优势。风险提示：2012 年三大运营商光网络宽带建设投资低于预期。请务必阅读正文后免责条款部分,1、,2.1.1,2.1.2,2.1.3,2.1.4,2,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited,研究报告,目录光纤通信行业概述.31.1、光纤通信在通信系统中的地位和价值.31.1.1 无线通信系统对大容量数据的长途传输无能为力.31.1.2 光纤通信网络连接全球.41.2、光通信产业链.61.2.1 按应用领域划分的光通信产业链.61.2.3 按上下游关系划分的光通信产业链.71.3、位于通信网络末梢节点的光接入子行业是光通信行业目前最大的投资机会点.72、光宽带接入技术分析.92.1 PON 技术与原理.9什么是 PON.9FTTX 是基于 PON 技术的光纤接入解决方案.9ODN 用来连接用户与局端.10EPON 与 GPON 之争.122.2 PON 未来的发展和演进.152.2.1 10G EPON.152.2.2 10G GPON.162.2.3 后 10G PON 时代-40G PON.162.3 运营商的 FTTX 建设思路.182.3.1 网络部署从薄到全，兼顾成本与场景.182.3.2 用户带宽升级，按需实施.192.3.3 ONU 终端统一集采，多业务家庭网关增长用户吸引力.203、光宽带接入产业分析.223.1 光纤到户将成就光宽带接入第一波增长.223.1.1 国家政策驱动中国国家宽带战略即将出台.233.1.2 运营商竞争驱动抢占先行优势.243.1.3 技术驱动PON 成本不断下降.253.1.4 业务和内容驱动从在线视频到 IPTV 到家庭网关.263.2 UniPON 全业务接入将接力光宽带接入第二波增长.273.2.1 视频监控数据接入.283.2.2 物联网M2M 数据接入.293.2.3 无线基站、Wifi 接入点数据回传.303.3 厂家竞争格局与盈利水平.323.3.1 设备侧厂商与竞争格局.323.3.2 配线网络侧厂商与竞争格局.333.3.3 盈利水平.344、推荐个股.35请务必阅读正文后免责条款部分,扰源频率低于它。,3,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited,研究报告,1、光纤通信行业概述1.1、光纤通信在通信系统中的地位和价值1.1.1 无线通信系统对大容量数据的长途传输无能为力通信技术的发展，主要关注两大指标传输速率和传输距离。传输速率，即每秒传递的比特信息数，更高的传输速率意味着单位时间内传播的信息量更大。根据香农定理，在信噪比一定的情况下，传输速率与信道带宽成正比：在有噪声存在时，通过一个有限带宽信道传送无差错比特的理论上的最大速率，由关系式 C=Wlog2(1+S/N)给出，式中 C 是以比特每秒计的信道容量，W 是以 Hz 计的频率带宽，S/N 为信噪比。所以一个通信系统要想提升传输速率，就需要增加信道频率带宽，“马路越宽，容许通过的车辆越多，交通运输能力也越大。”而频率带宽是与频率的高低相关的：频率越高意味着有越多的频谱资源可供分配，比如 3G WCDMA 网络3GPP 规定的 2.1G 频段有 60MHz 的带宽（下行为 2110-2170MHz，上行为 1920-1980MHz），如果分给三个运营商，每个运营商就可以得到互不干扰的 20MHz 带宽，但频率越高，也意味着传播损耗越大，无论是通过电缆还是大气传播，这就直接影响到传输的距离。低频信号虽然损耗要小些，但资源宝贵，难以划分大宽带的频段给公众网络来使用。如果是通过铜线电缆局部传播，传播距离也有限，大量的功率被衰减在线路上，代价很大，容易受到干扰。因此反映通信能力的重要指标-传输速率 x 传输距离乘积，对于无线通信系统来讲，一直很难突破，无线通信系统也主要是应用在接入层，而对于大容量数据的长途传输无能为力,在一些场景使用的微波通信传输，传输带宽和中继距离都远不及光纤通信系统。表 1：不同传输介质通信方式的比较,传输介质,双绞铜线,同轴线缆,空间传播,光纤,典型业务,ADSL(CAT5),有线电视(MoCA，OFDM)（50MHz信道）,3G移动通信(HSPA+64QAM)（5MHz载波）,微波通信(X波段 8PSK）（40MHz信道）,光纤通信(单根光纤),传输带宽传输能力,频率最大容量传输损耗通信距离,低频100MHz21.6dB/100m100m,800MHz270Mbps30.3dB/Km600m,2.1GHz21.6Mbps98.9dB/Km1-40Km,11.2GHz90Mbps113.5dB/Km50Km(视距),100THz10Tbps0.2-0.4dB/km300Km,抗干扰能力,强大的抗干扰能力：1 光纤各种电磁干扰，包括雷电干扰、电离层的变化和太阳核子干扰等 属绝缘体，不怕雷电和高天然干扰，也包括电动机、高压电力线干扰、通信系统之间的频 压；2 光波频率高，各种干率干扰等人为干扰。,保密性,容易被他方接收来窃听。,保密性强，光在光纤中传输不会跑出光纤和向外辐射。,数据来源：第一创业证券研究所请务必阅读正文后免责条款部分,-,4,从,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited,研究报告,1.1.2 光纤通信网络连接全球光波是位于红外光、可见光和紫外光区域的电磁波，频率是Hz 数量级，是微波的 10 万至 100 万倍，使用光载波进行通信可以使系统的通信容量得到飞跃式的提升，单根光纤的容量可以达到 10Tbit的级别。光纤通信史上第一次重要里程碑是在 1970 年石英玻璃光纤和半导体激光器的研制成功。一是，由称为世界光纤之父的华裔科学家高琨博士提出的光导纤维，被美国康宁公司首先制出来，其损耗降低到了 20dBm/km。1966年，高琨提出可利用石英玻璃光纤用作光通信传输媒质，指出如果降低光导纤维中的杂质含量，便可极大地降低光纤损耗，并预言如果可使光纤的传播损耗下降到 20dBm/Km，甚至更小。二 是，美 国贝 尔 实验 室制 作 出可 在室 温 下连 续工 作 的铝 镓砷（AlGaAs）半导体激光器。这两项科学成就奠定了光纤通信发展的重要基础，解决了光通信走向实用化、可长距离传输的两大问题：一是需要可靠和高强度的光源；二是需要稳定的、低损耗的传输媒质。而光纤通信史上另一重要里程碑是掺铒光纤放大器（EDFA-ErbiumDoped Fiber Amplifier）的出现。1986 年英国南安普敦大学制作出了最初的 EDFA，在光纤基质中加入铒粒子作激光工作物质，用氩（Ar）离子激光器做泵浦源，能对1.55um 的光信号进行直接放大，这对光纤通信的发展具有重大意义。在这之前，由于不能直接放大光信号，所有的光纤通信系统都只能采用光-电-光中继方式，光纤放大器可直接放大光信号，是一次极为重要的飞跃，可使光-电-光中继变为全光中继，将光通信推向了一个新的阶段。光 纤 放 大 器 还 推 动 了 波 分 复 用（WDM-Wavelength DivisionMultiplex）光纤通信系统的应用，波分复用能在一根光纤上传输多个光信道，从而充分利用光纤管带，有效扩展通信容量。由于掺铒光纤放大器具有约 40nm 的极宽带宽，可覆盖整个波分复用信号的频宽，因而用一个掺铒光纤放大器就可取代与信道数相应的光-电-光中继器，实现全光中继。随着光纤和半导体光电技术的日趋成熟，20 世纪 80 年代开始，以光纤通信为基础的全球通信网络开始大规模建设，美英等欧美国家先后宣布在长途通信干线方面将不再敷设电缆，而采用光缆。光纤所蕴含的巨大潜在通信容量逐渐被开发出来，给通信领域带来了革命性的变革，光纤通信成为连接全世界通信的桥梁。至今，光纤通信应用已经遍及长途干线、海底通信、局域网、有线电视、家庭上网等各个领域。从 1970 年算起，从研制到全面推广到光纤到户走进请务必阅读正文后免责条款部分,5,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited,研究报告,普通千家万户，时间用了仅仅 40 余年，其发展速度之快，应用范围之广，规模之大，涉及学科之多（光、电、化学、物理、材料等），对人类生产生活方式的影响，都是此前任何新技术所不能与此相比的。,图 1：连接世界的光纤通信网络数据来源：互联网公开信息，第一创业证券研究所,图 2：微波中继通信,图 3：高琨博士早期在英国关于光纤的实验,图 4：高琨博士从瑞典国王手中接过诺贝尔奖杯,数据来源：互联网公开信息，第一创业证券研究所图 5：一个数字光纤通信系统的组成框图数据来源：光迅科技上市招股说明书，第一创业证券研究所请务必阅读正文后免责条款部分,6,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited1.2、光通信产业链,研究报告,图 6 传输网络的三层结构,1.2.1,按应用领域划分的光通信产业链光传输网络分为省际干线、省内干线、本地网城域网三层结构。省际干线（一级干线）：连接各省的通信网元，传输出省业务。而连接各国家之间的通信网络则称为国际干线。省内干线（二级干线）：完成省内各地市间业务网元的连接，传输各地市间业务及出省业务。本地传输网是指在本地电话网范围内为各种业务提供传输通道的传送网络。而城域网,涵义原先来自于计算机网络。目前来讲城域网与本地网的含义有一定程度的等同，以多业务光传送网络为基础，实现话音、数据、图像、多媒体、IP 等接入。干线网与本地网的区别主要在于：从网络特点来讲，干线网的速率高，容量大，距离长；而本地网的中继距离短，业务种类多，互联程度高。从业务特点来讲，干线网的业务流向相对固定、业务颗粒相对规范，而本地网则的特点是颗粒小，类型多从采用技术特点来讲，干线网多采用波分或高速率的设备，而本地网则包含各种高、低速率设备。图 7 本地传输网城域网的三层结构,数据来源：互联网公开信息，第一创业证券研究所而本地传输网城域网，则可分骨干层、汇聚层、接入层，通过三个层面的配合，实现全程全网的多业务传送。请务必阅读正文后免责条款部分,7,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited,研究报告,骨干层主要解决各骨干节点之间业务的传送、跨区域的业务调度等问题。汇聚层实现业务从接入层到骨干节点的汇聚。接入层则提供丰富的业务接口，实现多种业务的接入。,1.2.3,按上下游关系划分的光通信产业链,如果按上下游关系，光通信产业链则分为设备供应商、配线网络供应商、光纤光缆供应商、检测与维护商和光器件商。图 8：按上下游关系划分的光通信产业链,光器件无源器件PLC光分路器光衰减器有源器件收发模块光放大器芯片PON芯片,设备传输系统设备接入系统设备接入终端设备配线网络光配线架光分路盒光分路器光纤连接器工程服务,运营商光网络,光纤光缆检测与维护数据来源：第一创业证券研究所预测1.3、位于通信网络末梢节点的光接入子行业是光通信行业目前最大的投资机会点爱立信对 2020 年 500 亿次连接的宏伟愿景“今天我们看到的是笔记本电脑与智能手机之间的互联。未来，任何能受益于网络连接的事物都将被连接”，在移动互联网、物联网、电子商务的大发展下，已经离实现越来越近，世界万物网络化的趋势不可逆转。在未来，统一的通信网络将充分覆盖全球，并拥有多种多样的终端设备，请务必阅读正文后免责条款部分,8,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited,研究报告,将有多种业务模式，移动话音和数据应用、云计算将获得广泛应用，整个网络将建立在全球统一的标准之上，绝大多数的连接和业务都将通过运营商的网络实现。而对于这样一张统一融合的大网络而言，网络末梢节点，无论是无线接入点还是有线接入点，都将具有极大的发展潜力，而有线宽带的接入数量更远超过无线接入的数量，这是因为：一方面无线接入所需的频谱资源终归有限，传输速率不及光纤通信，并存在各种无线制式通信干扰的问题；另一方面，无线接入后的数据依然需要通过有线宽带接入到这张连接世界的大网络中来。采用 PON(无源光网络)技术的光宽带接入网络的树形拓扑结构，正好契合了人类居住和商业活动场所高度集中的特点以及数据流量与日俱增带来的宽带接入需求，加上高宽带、低成本的优势，光宽带接入产业将有望赢得了一轮又一轮的高速发展。图 9：数以亿万级的光接入点正好处于全球通信网络中的末梢节点未来全球网络连接的发展堪比儿童不同发展阶段的大脑连接,新生儿,3个月,3周岁,数据来源：互联网公开信息，第一创业证券研究所请务必阅读正文后免责条款部分,二,二,二,二,9,将,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited,研究报告,2、光宽带接入技术分析2.1 PON 技术与原理2.1.1 什么是 PONPON 是无源光网络（Passive Optical Network）的英文缩写，无源主要是指 PON 全部由无源光分路器和光纤等无源光器件组成，不包括任何有源节点，系统由以下三个部分组成：光线路终端 OLT(Optical Line Terminal)，为局端设备；光分配网络 ODN(Optical Distrubution Net)，位于局端和用户端之间)，是 PON 网络中 OLT 以下至用户终端之间所有光线路及器件的总称，由单模光纤和光分路器、光连接器等无源光器件组成，为OLT 和 ONU 之间的物理连接提供光传输媒质；光网络单元 ONU(Optical Network Unit)，也称光网络终端 ONT(Optical Network Unit/Optical Network Terminal)，为用户端设备。图 10：PON 的组成,ODN,PC,ODF,二 二 二 二 二二 二 二 二,二 二 二 二 二,OLT,二 二,二 二 二 二,二 二 二 二,ONU,PHONETV,数据来源：互联网公开信息，第一创业证券研究所2.1.2 FTTX 是基于 PON 技术的光纤接入解决方案FTTx 指的基于 PON 技术的是光纤接入解决方案，根据光纤到用户的距离，可分成以下几种服务形态，包括：光纤到交换箱(Fiber To The Cabinet;FTTCab)，主要是为住宅区的用户服务，ONU 设备放置于路边机箱，利用 ONU 出来的同轴电缆传送 CATV 信号或双绞线传送电话及上网服务。FTTV(Fiber ToThe Village，光纤到村)可以等效划归入 FTTCab 类型,是指在进行请务必阅读正文后免责条款部分,10,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited,研究报告,农村信息化建设过程中，光纤替换传统主干铜缆到达行政村，有条件的区域到达自然村，光终接设备或 ONU 下采用现有铜双绞线或无线方式。光纤到大楼(Fiber To The Building;FTTB)，依服务对象区分有两种，一种是公寓大厦的用户服务，另一种是商业大楼的公司行号服务，两种都是将 ONU 设置在大楼的信息中心配线箱处。光纤到户(Fiber To The Home;FTTH)，FTTH 将光纤的距离延伸到终端用户家里，使得家庭内能提供各种不同的宽带服务，如 VOD、在家购物、在家上课等，提供更多的商机。采用 PON 技术的 FTTx 方案来建设接入网络，不但具备成本优势，还拥有速率高、便于维护、支持全业务接入能力等优点。图 11：FTTX 组网框架1、树形拓扑结构，分光方式可节省大量主干光纤。2、光纤传送速率高，EPON 和 GPON 在局端都可以提供 1G 以上的线路速率。3、多业务务接入能力，可同时接入 IP、TDM 数据专线、语音、CATV、视频监控等各类业务。4、带宽分配灵活，有 QoS 保障。数据来源：互联网公开信息，第一创业证券研究所2.1.3 ODN 用来连接用户与局端ODN 是 PON 网络中 OLT 以下至用户终端之间所有光线路及器件的总称，主要包括光配线架、光缆交接箱、光分纤盒、光缆光纤、光分路器、终端箱等。请务必阅读正文后免责条款部分,11,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited图 12：ODN 包含的具体器件,研究报告,馈线光缆,配线光缆,入户光缆,分类局端（中心机房）产品光分配点产品用户接入点产品入户产品其他基本产品,具体器件光配线架ODF等光配线架、光交接箱、光分纤盒、光分路器等光分路器、光分纤盒、光终端盒、光接头盒等用户智能终端盒、光纤信息面板光缆、光纤连接器、尾纤等,数据来源：互联网公开信息，第一创业证券研究所下面仅对光纤/光缆和光分路器进行简单介绍。1)光纤/光缆馈线光缆是 ODN 中从 OLT 到光分配点（通常指一级光交接箱/光分纤箱）的光纤链路，也称主干光缆。配线光缆是 ODN 中从光分配点到用户接入点（通常指距离用户最近的光交接箱/光分纤箱）的光纤链路。入户线光缆是 ODN 中从用户接入点到 ONU 的光纤链路。类型有很多种：铠装光缆、皮线光缆、室内/室外通用型光缆。根据不同的应用场景选用,不同的应用要求，入户光缆的芯数也不一样。2)光分路器光分路器主要分为两大类：一种是传统光无源器件厂家利用传统的拉锥耦合器工艺生产的熔融拉锥式（FBT）光分路器，另一种是基于光学集成技术生产的平面光波导（PLC）分路器。在低分路比（14 及以下）情况下可以考虑选用熔融拉锥型器件。光分路器通常以选用平面光波导型器件为主，其分路的功能在芯片上完成，可以在一只芯片上实现多达 132 以上分路，然后，在芯片两端分别耦合封装输入端和输出端多通道光纤阵列。请务必阅读正文后免责条款部分,优点,12,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited,研究报告,图 14：几种典型的光路器数据来源：互联网公开信息，第一创业证券研究所表 2：平面光波导分路器的优缺点平面光波导分路器损耗对传输光波长不敏感，可以满足不同波长的传输需要。分光均匀，可以将信号均匀分配给用户。结构紧凑，体积小，不需特殊设计留出很大的安装空间。单只器件分路通道很多，可以达到32路以上。多路成本低，分路数越多，成本优势越明显。器件制作工艺复杂，技术门槛较高，目前芯片被国外几家公司垄断，国内能够,缺点,大批量封装生产的企业很少。,相对于熔融拉锥式分路器成本较高，特别在低通道分路器方面更处于劣势。数据来源：第一创业证券研究所2.1.4 EPON 与 GPON 之争EPON 和 GPON 是目前最为主要的两种光纤接入技术，两者优劣的争论一直不断，其背后也不乏相关厂商利益的博弈。但我们认为两者并不无本质差别，最终也将走合融合，投资者在一定程度上可以忽略两者的差别，不管是EPON 还是 GPON，FTTx 成为固网接入的主流方式已是趋势。下面主要从原理、技术完善性、运营商选择策略、设备商态度等四个维度来对两者的差别进行分析。从工作原理的角度来讲，EPON 和 GPON 都是采用 WDM(波分复用)技术，主要差别在于帧封装结构。PON 的工作原理如下图所示，PON 系统采用 WDM（波分复用）技术，上下行采用不同的波长实现单芯光纤双向传输。上行方向采用 TDMA（时分多址接入)技术，同一时刻只有一个 ONU 发光。下行数据流采用广播技术，光信号被广播到所有 ONU，通过过滤的机制，ONU 仅接收属于自己的数据帧。请务必阅读正文后免责条款部分,13,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited图 15：PON 系统中的上行方向工作原理TDMA方式,图 16：PON 系统中的下行方向工作原理广播方式,研究报告,数据来源：互联网公开信息，第一创业证券研究所图 17：GPON 与 EPON 的主要区别在于帧封装结构数据来源：互联网公开信息，第一创业证券研究所从技术完善性的角度来讲，GPON 要优于 EPON。EPON 启动较早，由设备商主导来推进，IEEE 制定 EPON 标准的基本原则是尽量在 802.3 体系结构内进行，最适宜承载的是基于以太网和 IP 协议的业务，例如宽带上网、VoIP、IPTV 等，也能承载 TDM业务，简单是其主要特征。而 GPON 的启动则晚些，且主要由运营商主导制订，引入 GEM（GPONEncapsulation Method）封装，增强 OAM 和 Qos，全业务与完备性是其主要特征，能够完善支持多业务接入，复杂性稍高，完备性、性能与安全性较好，同时将帧结构扩展到 2.5Gbit/s，线路速率高于 EPON 的 1.25Gbit/s。请务必阅读正文后免责条款部分,简介,业务能力,14,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited表 3：GPON 与 EPON 的技术和性能差别EPON,GPON,研究报告,Ethernet Passive Optical Network，Gigabit-capable Passive Optical即基于以太网的无源光网络 Networks，基于ATM/GEM的无源光接入技术,标准推进主体网络结构线路速率分路比/传输距离传输效率帧结构,IEEE 802.3ah设备商点到多点上行：1.25Gbps下行：1.25Gbps1:32分路比20km1:64分路比10km小于80%以太网以太网为主，对TDM业务的支持是基于电路仿真（CES）方式实现,ITU-T G.984.4运营商点到多点上行：1.244Gbps下行：2.488Gbps1:64分路比20km1:128分路比10km高于90%GEM帧，TDM（125us）多业务(以太网,TDM,POTS)，对TDM业务的支持是天然支持，Native 方式,管理维护能力,OAM可选，包括ONT的故障指示、环回和 主要通过OMCI协议进行管理，对ONT进去全套链路监测 FCAPS(故障、配置、性能、安全性）管理非对称10G GPON XG-PON1标准草案已经批,技术演进,10G EPON，已经小批量商用。,准，对称10G GPON XG-PON2标准不明确，有,可能跳过。数据来源：第一创业证券研究所从运营商选择策略来看，GPON 与 EPON 并无绝对的优劣之分，他们是按照成本最优原则并结合其接入固网中长期规划,来选择是上 EPON 还是GPON。EPON 技术简单，在全 IP 化的趋势下，EPON 直接基于以太网的技术，互通实现更好，而且 EPON 向 10G EPON 演进更加方便。所以在 GPON产业链没有完全成熟、成本没有降下来的时候，运营商会先选择EPON 来部署，所以在 2010 年以前，国内的运营商中国电信和中国联通选择以 EPON 为主。GPON 具有更高的带宽、传输效率、传输距离、光功率预算和光分路比，可以为运营商节省机房投资、减少工程施工和维护的难度。所以当 GPON 产业链规模上到一定程度，成本与 EPON 相当的时候，运营商便优选 GPON，所以 2010 年以后，国内运营商中国电信和中国联通的 PON 集采便开始倾向于 GPON。而中国移动固网业务较少，而且开展较晚，所以一开始就倾向于 GPON，等待其逐渐成熟起来。EPON 和 GPON 完全可在同一本地网并存，所以之前建设的 EPON 网络也不存在替换的问题，目前国内的运营商对于对于 EPON 和 GPON的部署基本上是达成一致：1）对于 FTTB 选择以 EPON 为主，如果需要升级扩容，便可以方便的升级到 10G EPON。2）对于 FTTH 选择以 GPON 为主，因为对于用户数更多、用户密度更大的 FTTH，大容量和高分光比的 GPON 更有优势。从国外的情况来讲，除了日本、韩国等较早部署 EPON 以外，其他海外运营商都是以部署 GPON 为主。请务必阅读正文后免责条款部分,15,256,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited,研究报告,对于设备商来讲，GPON 与 EPON 对他们来讲差别并不大，大的厂商都有支持两种标准的设备和用户终端。当前绝大多数主流 PON 设备供应商已推出了 GPON/EPON 共平台解决方案，即在一个物理机架内通过插不同板卡解决不同的光接入技术部署需求。并已有 ONU 能够兼容 GPON 和 EPON，以中兴通讯的 PON 芯片供应商 Marvell来讲，它已经推出了 UPON(统一无源光网络)的 SoC 芯片，是全球首先支持三种光纤协议的单芯片解决方案，包括 EPON、GPON 和有源以太网，目前中兴通讯基于 Marvell 芯片的 ONU 已经大规模量产。2.2 PON 未来的发展和演进随着国家三网融合战略部署推进，以及高清视频、高带宽数据业务需求不断出现，网络带宽需求将会越来越大，业界普遍认为“100G 核心网+10G 接入网”是宽带网络的发展方向，现有已经部署的 GPON、EPON 网络均无法满足中长期宽带业务发展需求，都需要完成向 10G 网络的演进。目前来讲，GPON和 EPON 都有向 10G PON 演进的路线图。2.2.1 10G EPON10G EPON，支持 EPON、非对称 10GEPON、对称 10GEPON ONU 灵活兼容的接入，运营商和客户可按需选择。2009 年发布正式标准，现在已经实现 ASIC芯片、光模块等的产业化工作，非对称 10G EPON 技术和设备已经逐步具备商用能力，2012 年将逐步规模商用,目前 10G PON 的应用缺乏是主要问题。对国内相关的上市公司而言，中兴通讯和烽火通信都积极参与了 10GEPON 的标准化和系统设备的研发与应用，他们的 10G EPON 系统都已通过了多家运营商的测试，并开通了多个商用试点工程或小规模的商用网络。高带宽,带宽提升 10 倍。大分光比,支持 1：分光比，满足 FTTB 向 FTTH 的平滑演进需求。上行采用 TDMA 方式，兼容共存,和 EPON 共用 ODN 网络。下行 10G EPON 和 1G EPON 采用不同波长。网络扁平,支持超长距离应用。大局点少局所，满足 OLT 向汇聚型发展的要求，和 EPON 兼容组网、管理完全一致，可按需平滑演进。绿色节能,每兆带宽能效比优良，比 E/GPON 技术提高了 30%以上。请务必阅读正文后免责条款部分,16,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited表 4：10G PON 与 PON 的性能对比,研究报告,项目速率(下行/上行）,EPON1.25G/1.25G,10G EPON非对称式10G/1.25G,对称式10G/10G,GPON2.5G/1.25G,10G GPON10G/2.5G,上行线路编码(效率)8B/10B(75%),8B/10B(75%),64B/66B(97%),NRZ,NRZ,分光比波长（下行/上行）最大传输距离光功率预算标准,1:32/641480-1500nm/1260-1360nm20km(1:32)PX 10/20IEEE 802.3ah,1:64/1281575-1580nm/1260-1360nm20km(1:64)PRX 10/20/30IEEE 802.3av,1:64/1281575-1580nm/1260-1360nm20km(1:64)PRX 10/20/30IEEE 802.3av,1:64/1281480-1500nm/1290-1310nm20km(1:64)Class B+ITU-T G.984,1:64/1281575-1580nm/1260-1280nm20km(1:64)N1/N2ITU-T G.987,数据来源：第一创业证券研究所,图 18：EPON 到 10G EPON 的升级,图 19：GPON 到 10G GPON 的升级,数据来源：第一创业证券研究所2.2.2 10G GPON10G GPON，时间上落后 10GEPON，但产业和标准也获得了快速发展，10GGPON 标准的讨论和研究得到了 FSAN 组织中所有运营商成员和主要的设备厂商、芯片厂商、光模块厂商的积极推动和大力支持，与 10G EPON 相比，非对称 10G GPON 商用预计落后一至二年。GPON 升级到 10G GPON（非对称）采用 WDM 方式重用 ODN，增加了WDM 的成本。原来 GPON OLT 继续保留，需要新增 10G GPON 设备或板卡，而 10GEPON 方式是原 EPON OLT 板卡被 10G EPON 板卡取代。10G GPON 目前只规范了非对称（XG-PON1），对称 XG-PON2 标准技术方向还处于研究状态。2.2.3 后 10G PON 时代-40G PON2011 年 4 月，FSAN 运营商就后 10G PON 系统关键需求达成一致意见，并正式发布了关于后 10G PON 系统白皮书，要求下行速率不低于 40Gbit/s、上行速率不低于 10Gbit/s、支持不低于 40km 无源距离、ONU 支持至少请务必阅读正文后免责条款部分,17,是,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited,研究报告,1Gbit/s 对称速率、可兼容已部署 PON 系统、支持不低于 1：64 分支比等。针对上述核心需求，后 10G PON 的系统方案，大致分为三类：基于 XG PON 堆叠的 40G WDM PON 系统，从技术角度来看，40G PON是 XG-PON 基于波长的堆叠，不需要改动已铺设的 ODN，在协议上最接近已成熟的 GPON/XG-PON，GPON 和 XG-PON 自然延伸和演进，最大化地降低运营商光接入网演进成本，适合应用在密集的城市住宅区。WDM-PON 系统，虽然在带宽、安全性等方面颇具吸引力，但需要用AWG（阵列波导光栅）代替现有 ODN 的功率分支器，需要改动现网的 ODN 网络，所以其更适合应用在企业专网中。OFDM-PON 系统,比较依赖于高阶调制/解调技术和高性能 DSP 技术，器件成本较高，目前基本上还停留在学术研究阶段。目前从技术成熟度、成本等方面来看，40G 堆叠 PON 系统都占据很大优势，成为优选的技术方案。图 20：PON 的技术演进路线数据来源：第一创业证券研究所图 21：40G 堆叠 PON 原理示意图数据来源：互联网公开信息，第一创业证券研究所请务必阅读正文后免责条款部分,18,。,。,。,第一创业证券有限责任公司,First Capital Securities Corporation Limited,研究报告,2.3 运营商的 FTTX 建设思路由于 FTTX 的工程部署比较复杂，而且用户侧的小区等实际环境中的场景非常多样化，所以一般来讲，运营商为了实现总体建设成本降低、方便后期业务放装、降低运营维护难度，都会先制定一些统一的建设思路或者指导意见来规划各地 FTTx 建设，本节主要针对这方面的内容进行分析。2.3.1 网络部署从薄到全，兼顾成本与场景目前，国内运营商将 FTTH 覆盖建设方式主要分为全覆盖建设与薄覆盖建设两种，一方面，在前期为了抢占有利竞争地位，尽可能地大规模开展薄覆盖建设，另一方面也针对一些重点地区开展全覆盖建设，后期伴随宽带业务和用户推广加速，将加大全覆盖建设比例。总的建设思路是兼顾到成本和场景综合考虑，因地制宜，比如对 FTTO主要以薄覆盖方式为主，家庭客户 FTTH 则按场景（考虑后续宽带需求和施工难度等因素）决定。全覆盖，指按用户侧小区等建设单元内的总房屋套数规模，规划建设所有 FTTH ODN 相关线缆、器件等，视具体场景包含楼内垂直光缆、水平皮线光缆、用户光纤面板、分光器等。这种覆盖方式投资基本一次到位，在最终业务开通时只需放装人员安装调通户内终端即可，主要适用于城市新建区域、新建楼宇等高带宽需求明确的场景。薄覆盖，指引入光缆按总房屋套数规模规划并建设相应芯数光缆；但对分光器端口、OLT PON 口等按所覆盖的宽