Според съответните данни, делът на потребителите на широколентов интернет FTTH/FTTP/FTTB в световен мащаб ще достигне 59% през 2025 г. Данните, предоставени от компанията за пазарни проучвания Point Topic, показват, че тази тенденция на развитие ще бъде с 11% по-висока от сегашното ниво.
Point Topic прогнозира, че до края на 2025 г. в световен мащаб ще има 1,2 милиарда потребители на фиксиран широколентов интернет. През първите две години общият брой на потребителите на широколентов интернет в световен мащаб надхвърли границата от 1 милиард.
Приблизително 89% от тези потребители се намират в топ 30 на световния пазар. На тези пазари FTTH и свързаните с него технологии ще заемат пазарен дял главно от xDSL, а пазарният дял на xDSL ще спадне от 19% на 9% през прогнозния период. Въпреки че общият брой потребители на оптични кабели към сградата (FTTC) и VDSL и DOCSIS-базирани хибридни оптични/коаксиални кабели (HFC) би трябвало да се увеличи през прогнозния период, пазарният дял ще остане относително стабилен. Сред тях FTTC ще представлява приблизително 12% от общия брой връзки, а HFC ще представлява 19%.
Появата на 5G би трябвало да попречи на приложенията за фиксиран широколентов достъп през прогнозния период. Преди реалното внедряване на 5G все още е невъзможно да се предвиди доколко пазарът ще бъде засегнат.
Тази статия ще сравни технологията за достъп чрез пасивна оптична мрежа (PON) и технологията за достъп чрез активна оптична мрежа (AON) въз основа на характеристиките на жилищните общности в моята страна и ще анализира предимствата и недостатъците на нейното приложение в жилищните общности в Китай. Чрез изясняване на няколко важни проблема при прилагането на технологията за достъп FTTH в жилищните райони в моята страна, ще бъде направено кратко обсъждане на подходящите стратегии на моята страна за разработване на приложна технология FTTH.
1. Характеристики на целевия пазар на FTTH в моята страна
В момента основният целеви пазар за FTTH в Китай несъмнено са жителите на жилищни комплекси в големи, средни и малки градове. Градските жилищни комплекси обикновено са градински. Техните отличителни характеристики са: висока гъстота на домакинствата. Жилищните комплекси с единични градини обикновено имат 500-3000 жители, а някои дори десетки хиляди домакинства; жилищните комплекси (включително търговски сгради) обикновено са оборудвани с помещения за комуникационно оборудване за инсталиране на оборудване за комуникационен достъп и предаване на линии в целия комплекс. Тази конфигурация е необходима, за да могат телекомуникационните оператори да се конкурират помежду си и да интегрират множество телекомуникационни услуги. Разстоянието от компютърната зала до потребителя обикновено е по-малко от 1 км; големите телекомуникационни оператори и операторите на кабелна телевизия обикновено са полагали оптични кабели с малък брой жила (обикновено от 4 до 12 жила) до компютърните зали на жилищни квартали или търговски сгради; жилищните комуникации и достъпът до CATV в комплекса принадлежат на всеки оператор. Друга характеристика на целевия пазар на FTTH в моята страна е съществуването на индустриални бариери при предоставянето на телекомуникационни услуги: телекомуникационните оператори нямат право да предоставят кабелни телевизионни услуги и това статукво не може да бъде променено за значителен период от време в бъдеще.
2. Избор на FTTH технология за достъп в моята страна
1) Проблеми, пред които са изправени пасивните оптични мрежи (PON) в FTTH приложенията в моята страна
Фигура 1 показва мрежовата структура и разпределение на идеална пасивна оптична мрежа (Пасивна оптична мрежа - PON). Основните ѝ характеристики са: оптичният линеен терминал (Optical Line Terminal - OLT) се поставя в централната компютърна зала на телекомуникационния оператор, а пасивните оптични сплитери (Splitter) се поставят възможно най-близо до оптичния мрежов модул (Optical Network Unit - ONU) от страната на потребителя. Разстоянието между OLT и ONU е равно на разстоянието между централната компютърна зала на телекомуникационния оператор и потребителя, което е подобно на сегашното разстояние за достъп до фиксиран телефон, което обикновено е няколко километра, а сплитерът обикновено е от десетки до стотици метри от ONU. Тази структура и оформление на PON подчертават предимствата на PON: цялата мрежа от централната компютърна зала до потребителя е пасивна мрежа; спестяват се големи количества оптични кабелни ресурси от централната компютърна зала до потребителя; тъй като е едно към много, броят на оборудването в централната компютърна зала се намалява и мащабира, намалявайки броя на окабеляванията в централната компютърна зала.
Идеалното разположение на пасивна оптична мрежа (PON) в жилищен район: OLT се поставя в централната компютърна зала на телекомуникационен оператор. Съгласно принципа, че сплитерът е възможно най-близо до потребителя, той се поставя в разпределителната кутия на пода. Очевидно това идеално разположение може да подчертае присъщите предимства на PON, но неизбежно ще доведе до следните проблеми: Първо, от централната компютърна зала до жилищната зона е необходим оптичен кабел с голям брой жила, например 3000 жилищни блока, изчислено при съотношение на разклонения 1:16. Необходим е оптичен кабел с близо 200 жила, но в момента само 4-12 жила, което прави полагането на оптичен кабел много трудно; второ, потребителите не могат свободно да избират оператора, а могат да избират само услугата, предоставяна от един телекомуникационен оператор, и е неизбежно един оператор да монополизира. Бизнес ситуацията не е благоприятна за конкуренцията между множество оператори и интересите на потребителите не могат да бъдат ефективно защитени. Трето, пасивните оптични дистрибутори, поставени в разпределителната кутия на пода, ще доведат до силно разпръснати разпределителни възли, което ще доведе до много трудно разпределение, поддръжка и управление. Това е дори почти невъзможно; четвърто, невъзможно е да се подобри използването на мрежовото оборудване и неговите портове за достъп, тъй като в рамките на покритието на една PON мрежа е трудно да се постигне 100% процент на достъп на потребителите.
Реалистично оформление на пасивната оптична мрежа (PON) в жилищната зона: OLT и сплитер са разположени в компютърната зала на жилищната зона. Предимствата на това реалистично оформление са: необходими са само нискожилни оптични кабели от централната компютърна зала до жилищната зона и съществуващите оптични кабелни ресурси могат да отговорят на нуждите; линиите за достъп на цялата жилищна зона са окабелени в компютърната зала на жилищната зона, което позволява на потребителите свободно да избират различни телекомуникационни оператори. За телекомуникационните оператори мрежата е много лесна за разпределение, поддръжка и управление; тъй като оборудването за достъп и пач панелите са в една и съща клетъчна зала, това несъмнено значително ще подобри използването на портовете на оборудването и оборудването за достъп може постепенно да се разширява в зависимост от увеличаването на броя на потребителите на достъп. Това реалистично оформление обаче има и своите очевидни недостатъци: Първо, мрежовата структура на изоставянето на PON е най-голямото предимство на пасивните мрежи, а централната компютърна зала до потребителската мрежа все още е активна мрежа; второ, не се пестят ресурси за оптични кабели поради PON; PON оборудването има висока цена и сложна мрежова структура.
В обобщение, PON има две противоречиви страни в FTTH приложението на жилищните квартали: Според идеалната мрежова структура и оформление на PON, той със сигурност може да даде игра на първоначалните си предимства: цялата мрежа от централната компютърна зала до потребителя е пасивна мрежа, което спестява много ресурси от централната компютърна зала. За потребителя, броят и мащабът на оборудването в централната компютърна зала са опростени; това обаче носи и почти неприемливи недостатъци: необходимо е голямо увеличение на полагането на оптични кабелни линии; разпределителните възли са разпръснати и разпределението, поддръжката и управлението на номерата са изключително трудни; потребителите не могат свободно да избират оператори; това не е благоприятно за конкуренцията между оператори и интересите на потребителите не могат да бъдат ефективно гарантирани; използването на мрежовото оборудване и неговите портове за достъп е ниско. Ако се приеме реалистично оформление на пасивната оптична мрежа (PON) в жилищния квартал, съществуващите оптични кабелни ресурси могат да отговорят на нуждите. Компютърната зала на общността е равномерно окабелена, което е много лесно за разпределяне, поддръжка и управление на номера. Потребителите могат свободно да избират оператора, което значително подобрява използването на портовете на оборудването, но същевременно отхвърля двете основни предимства на PON като пасивна мрежа и спестяването на ресурси от оптичен кабел. В момента то трябва да се съобрази и с недостатъците на високата цена на PON оборудването и сложната мрежова структура.
2) Избор на FTTH технология за достъп за жилищни общности в моята страна - технология за достъп от точка до точка (P2P) за активна оптична мрежа (AON) в жилищни квартали
Очевидно е, че предимствата на PON изчезват в гъсто населените жилищни общности. Тъй като настоящата PON технология не е много зряла и цената на оборудването остава висока, смятаме, че е по-научно обосновано и осъществимо да се избере AON технология за FTTH достъп, защото:
-Компютърните зали обикновено са разположени в общността;
-P2P технологията на AON е зряла и евтина. Тя може лесно да осигури 100M или 1G честотна лента и да реализира безпроблемна връзка със съществуващите компютърни мрежи;
-Няма нужда от увеличаване на полагането на оптични кабели от централното машинно помещение до жилищната зона;
－－Опростена мрежова структура, ниски разходи за изграждане, експлоатация и поддръжка;
-Централизирано окабеляване в компютърната зала на общността, лесно за присвояване на номера, поддръжка и управление;
-Позволяват на потребителите свободно да избират оператори, което е благоприятно за конкуренцията между множество оператори и интересите на потребителите могат да бъдат ефективно защитени чрез конкуренция;
——Степента на използване на портовете за оборудване е много висока и капацитетът може постепенно да се разширява в зависимост от увеличаването на броя на потребителите на достъп.
Типична структура на FTTH мрежа, базирана на AON. Съществуващият нискожилен оптичен кабел се използва от централната компютърна зала на телекомуникационния оператор до компютърната зала на общността. Комутационната система е разположена в компютърната зала на общността, а мрежовият режим „точка-до-точка“ (P2P) се използва от компютърната зала на общността до потребителския терминал. Входящото оборудване и пач панелите са равномерно разположени в компютърната зала на общността, а цялата мрежа използва Ethernet протокол със зряла технология и ниска цена. Точково-точковата FTTH мрежа на AON в момента е FTTH технологията за достъп, която е широко използвана в Япония и Съединените щати. Сред настоящите 5 милиона FTTH потребители в света, повече от 95% използват активна комутационна P2P технология. Нейните изключителни предимства са:
－－Висока честотна лента: лесен за реализиране стабилен двупосочен 100M широколентов достъп;
- Може да поддържа широколентов достъп до интернет, достъп до кабелна телевизия и телефонен достъп и да реализира интеграцията на три мрежи в мрежата за достъп;
－－Подкрепа за предвидимите нови бизнеси в бъдеще: видеофон, VOD, дигитално кино, дистанционен офис, онлайн изложби, телевизионно образование, дистанционно медицинско лечение, съхранение и архивиране на данни и др.;
－－Опростена мрежова структура, зряла технология и ниска цена за достъп;
－－Само компютърната зала в общността е активен възел. Централизирайте окабеляването на компютърната зала, за да намалите разходите за поддръжка и да подобрите използването на портовете на оборудването;
-Позволяват на потребителите свободно да избират оператори, което е благоприятно за конкуренцията между телекомуникационните оператори;
-Ефективно спестяване на ресурси от оптични кабели от централната компютърна зала до общността и няма нужда от увеличаване на полагането на оптични кабели от централната компютърна зала до общността.
Вярваме, че е по-научно обосновано и осъществимо да се избере AON технология за FTTH достъп, поради несигурността в развитието на PON стандартите и технологиите:
-Стандартът току-що се появи, с множество версии (EPON и GPON), и конкуренцията на стандартите е несигурна за бъдещо насърчаване.
－Съответните устройства изискват 3-5 години стандартизация и зрялост. Ще бъде трудно да се конкурират със сегашните Ethernet P2P устройства по отношение на цена и популярност през следващите 3-5 години.
-PON оптоелектронните устройства са скъпи: високомощни, високоскоростни предавателни и приемащи импулси; настоящите оптоелектронни устройства далеч не са в състояние да отговорят на изискванията за производство на нискобюджетни PON системи.
-В момента средната продажна цена на чуждестранно EPON оборудване е 1000-1500 щатски долара.
3. Обърнете внимание на рисковете, свързани с FTTH технологията, и избягвайте сляпо да изисквате поддръжка за пълен достъп до услуги.
Много потребители се нуждаят от FTTH, за да поддържат всички услуги едновременно, като същевременно поддържат широколентов интернет достъп, достъп до кабелна телевизия (CATV) и традиционен фиксиран телефонен достъп, т.е. троен достъп, с надеждата да постигнат FTTH технология за достъп наведнъж. Ние вярваме, че е идеално да можем да поддържаме широколентов интернет достъп, ограничен телевизионен (CATV) достъп и обикновен фиксиран телефонен достъп, но всъщност съществуват огромни технически рискове.
В момента, сред 5-те милиона потребители на FTTH в света, повече от 97% от FTTH мрежите за достъп предоставят само широколентов достъп до интернет, тъй като цената на FTTH за предоставяне на традиционна фиксирана телефонна връзка е много по-висока от цената на съществуващата фиксирана телефонна технология, а използването на оптични влакна за предаване на традиционна фиксирана телефония също има проблем със захранването на телефона. Въпреки че AON, EPON и GPON поддържат троен достъп, стандартите EPON и GPON току-що бяха обнародвани и ще е нужно време, за да се развие технологията. Конкуренцията между EPON и GPON и бъдещото популяризиране на тези два стандарта също са несигурни, а структурата на пасивната мрежа от точка до много точки не е подходяща за приложенията в жилищни райони с висока гъстота на населението в Китай. Освен това, устройствата, свързани с EPON и GPON, изискват поне 5 години стандартизация и зрялост. През следващите 5 години ще бъде трудно да се конкурират със сегашните Ethernet P2P устройства по отношение на цена и популярност. В момента оптоелектронните устройства далеч не са в състояние да отговорят на ниските производствени изисквания за PON системни разходи. Може да се види, че сляпото преследване на FTTH достъп до пълно обслужване, използвайки EPON или GPON на този етап, неизбежно ще донесе огромни технически рискове.
В мрежата за достъп е неизбежна тенденция оптичните влакна да заменят различните медни кабели. Оптичните влакна обаче ще заменят напълно медните кабели за една нощ. Нереалистично и немислимо е всички услуги да бъдат достъпни чрез оптични влакна. Всеки технологичен прогрес и приложение са постепенни и FTTH не е изключение. Следователно, в първоначалното развитие и популяризиране на FTTH, съвместното съществуване на оптични влакна и медни кабели е неизбежно. Съвместното съществуване на оптични влакна и медни кабели може да позволи на потребителите и телекомуникационните оператори ефективно да избегнат техническите рискове на FTTH. Първо, технологията за достъп AON може да се използва в ранен етап за постигане на FTTH широколентов достъп на ниска цена, докато CATV и традиционните фиксирани телефони все още използват коаксиален достъп и достъп с усукана двойка. За вили, CATV достъпът може да се постигне едновременно чрез оптични влакна на ниска цена. Второ, съществуват индустриални бариери при предоставянето на телекомуникационни услуги в Китай. Телекомуникационните оператори нямат право да предоставят CATV услуги. Напротив, CATV операторите нямат право да предоставят традиционни телекомуникационни услуги (като телефон) и тази ситуация ще продължи доста дълго време в бъдеще. Времето не може да се променя, така че един оператор не може да предоставя услуги „трипъл play“ в мрежата за достъп FTTH; отново, тъй като животът на оптичните кабели може да достигне 40 години, докато медните кабели обикновено са 10 години, когато медните кабели са изчерпани. Когато качеството на комуникацията спадне, няма нужда да се полагат кабели. Необходимо е само да се надстрои оптичното оборудване, за да се предоставят услугите, предоставяни от оригиналните медни кабели. Всъщност, стига технологията да е зряла и цената да е приемлива, можете да го надстроите по всяко време. С оптичното оборудване, навреме се възползвайте от удобството и високата пропускателна способност, осигурени от новата FTTH технология.
В обобщение, при настоящия избор за съвместно съществуване на оптични влакна и медни кабели, използването на FiberP2P FTTH на AON за постигане на широколентов достъп до интернет, CATV и традиционните фиксирани телефони все още използват коаксиален и усукан двоен достъп, което може ефективно да избегне риска от FTTH технологията. В същото време, можете да се насладите на удобството и високата пропускателна способност, осигурени от новата FTTH технология за достъп, възможно най-скоро. Когато технологията е зряла, цената е приемлива и бариерите в индустрията са премахнати, оптичното оборудване може да бъде надградено по всяко време, за да се реализира пълен FTTH достъп.
Време на публикуване: 10 април 2021 г.