Podle relevantních údajů dosáhne podíl globálních uživatelů širokopásmového připojení FTTH/FTTP/FTTB v roce 2025 59 %. Data poskytnutá společností Point Topic zabývající se průzkumem trhu ukazují, že tento vývojový trend bude o 11 % vyšší než současná úroveň.
Společnost Point Topic předpovídá, že do konce roku 2025 bude na celém světě 1,2 miliardy uživatelů pevného širokopásmového připojení. V prvních dvou letech celkový počet uživatelů širokopásmového připojení na celém světě překročil hranici 1 miliardy.
Přibližně 89 % těchto uživatelů se nachází na 30 největších trzích po celém světě. Na těchto trzích si FTTH a související technologie udrží tržní podíl především z xDSL a podíl na trhu xDSL během prognózovaného období klesne z 19 % na 9 %. Přestože by celkový počet uživatelů optických sítí do budovy (FTTC) a hybridních optických/koaxiálních kabelů (HFC) založených na VDSL a DOCSIS měl během prognózovaného období vzrůst, tržní podíl zůstane relativně stabilní. Z nich bude FTTC tvořit přibližně 12 % z celkového počtu připojení a HFC 19 %.
Vznik sítě 5G by měl během prognózovaného období brzdit aplikace pevného širokopásmového připojení. Před skutečným nasazením sítě 5G je stále nemožné předpovědět, jak moc bude trh ovlivněn.
Tento článek porovnává přístupovou technologii pasivní optické sítě (PON) a přístupovou technologii aktivní optické sítě (AON) na základě charakteristik obytných oblastí v mé zemi a analyzuje výhody a nevýhody její aplikace v obytných oblastech v Číně. Objasněním několika významných problémů při aplikaci přístupové technologie FTTH v obytných čtvrtích v mé zemi se stručně zabývá vhodnými strategiemi mé země pro rozvoj aplikační technologie FTTH.
1. Charakteristika cílového trhu FTTH v mé zemi
V současné době je hlavním cílovým trhem pro FTTH v Číně nepochybně obyvatelé obytných komunit ve velkých, středních a malých městech. Městské obytné komunity jsou obecně obytné komunity zahradního typu. Jejich vynikajícími rysy jsou: vysoká hustota domácností. Jednotlivé obytné komunity zahradního typu mají obvykle 500–3 000 obyvatel a některé dokonce desítky tisíc domácností; obytné komunity (včetně komerčních budov) jsou obvykle vybaveny místnostmi s komunikačními zařízeními pro instalaci komunikačního přístupového zařízení a předávání linek v celé komunitě. Tato konfigurace je nezbytná pro to, aby si telekomunikační operátoři mohli navzájem konkurovat a integrovat více telekomunikačních služeb. Vzdálenost od počítačové místnosti k uživateli je obvykle menší než 1 km; velcí telekomunikační operátoři a provozovatelé kabelové televize obvykle pokládají optické kabely s malým počtem žil (obvykle 4 až 12 žil) do počítačových místností obytných čtvrtí nebo komerčních budov; rezidenční komunikace a přístup k CATV v komunitě patří kabelové zdroje každému operátorovi. Další charakteristikou cílového trhu FTTH v mé zemi je existence odvětvových bariér v poskytování telekomunikačních služeb: telekomunikační operátoři nesmí provozovat služby kabelové televize (CATV) a tento stav nelze v budoucnu po delší dobu změnit.
2. Výběr přístupové technologie FTTH v mé zemi
1) Problémy, kterým čelí pasivní optická síť (PON) v aplikacích FTTH v mé zemi
Obrázek 1 znázorňuje strukturu a rozložení sítě ideální pasivní optické sítě (pasivní optická síť – PON). Její hlavní vlastnosti jsou: optický linkový terminál (optický linkový terminál – OLT) je umístěn v centrální počítačové místnosti telekomunikačního operátora a pasivní optické rozbočovače (splittery) jsou umístěny co nejblíže optické síťové jednotce (optická síťová jednotka – ONU) na straně uživatele. Vzdálenost mezi OLT a ONU se rovná vzdálenosti mezi centrální počítačovou místností telekomunikačního operátora a uživatelem, což je podobné současné vzdálenosti pevného telefonu, která je obvykle několik kilometrů, a rozbočovač je obvykle desítky až stovky metrů od ONU. Tato struktura a uspořádání PON zdůrazňuje výhody PON: celá síť od centrální počítačové místnosti k uživateli je pasivní síť; šetří se velké množství zdrojů optických kabelů z centrální počítačové místnosti k uživateli; protože se jedná o technologii jeden k mnoha, snižuje se počet zařízení v centrální počítačové místnosti a snižuje se počet kabelů v centrální počítačové místnosti.
Ideální uspořádání pasivní optické sítě (PON) v obytné oblasti: OLT je umístěno v centrální počítačové místnosti telekomunikačního operátora. Podle principu, že rozbočovač je co nejblíže uživateli, je rozbočovač umístěn v podlahové rozvodné krabici. Toto ideální uspořádání může samozřejmě zdůraznit inherentní výhody PON, ale nevyhnutelně s sebou nese následující problémy: Za prvé, z centrální počítačové místnosti do obytné oblasti, jako je 3000 obytných čtvrtí, je vyžadován optický kabel s vysokým počtem žil, počítáno s poměrem větví 1:16. Je vyžadován téměř 200žilový optický kabel, ale v současné době pouze 4–12 žil, což vede k velmi obtížnému zvýšení pokládky optických kabelů. Za druhé, uživatelé si nemohou svobodně vybrat operátora, mohou si vybrat pouze službu poskytovanou jedním telekomunikačním operátorem a je nevyhnutelné, že jeden operátor monopolizuje. Obchodní situace není příznivá pro konkurenci více operátorů a zájmy uživatelů nemohou být účinně chráněny. Za třetí, pasivní optické distributory umístěné v podlahové rozvodné krabici způsobí, že distribuční uzly budou velmi rozptýlené, což bude mít za následek velmi obtížnou alokaci, údržbu a správu. Je to dokonce téměř nemožné; za čtvrté, je nemožné zlepšit využití síťového zařízení a jeho přístupových portů, protože v rámci pokrytí jedné PON sítě je obtížné dosáhnout 100% míry přístupu uživatelů.
Realistické uspořádání pasivní optické sítě (PON) v obytné zóně: OLT a splitter jsou umístěny v počítačové místnosti obytné zóny. Výhody tohoto realistického uspořádání jsou: z centrální počítačové místnosti do obytné zóny jsou potřeba pouze nízkožilové optické kabely a stávající zdroje optických kabelů uspokojí potřeby; přístupové linky celé obytné zóny jsou zapojeny v počítačové místnosti obytné zóny, což uživatelům umožňuje volný výběr různých telekomunikačních operátorů. Pro telekomunikační operátory je síť velmi snadno přiřaditelná, udržovaná a spravovaná; protože přístupová zařízení a patch panely jsou ve stejné místnosti s buňkami, nepochybně se výrazně zlepší využití portů zařízení a přístupová zařízení lze postupně rozšiřovat podle rostoucího počtu uživatelů. Toto realistické uspořádání má však i své zjevné nedostatky: Za prvé, největší výhodou pasivních sítí je vyřazení PON a centrální počítačová místnost k uživatelské síti je stále aktivní; za druhé, kvůli PON nešetří zdroje optických kabelů; zařízení PON má vysoké náklady a složitou síťovou strukturu.
Stručně řečeno, PON má v aplikaci FTTH v obytných čtvrtích dvě protichůdné stránky: V závislosti na ideální síťové struktuře a uspořádání PON může jistě využít své původní výhody: celá síť od centrální počítačové místnosti k uživateli je pasivní síť, což šetří mnoho místa v centrální počítačové místnosti. Pro uživatele jsou zjednodušeny zdroje optických kabelů, počet a rozsah zařízení v centrální počítačové místnosti; nicméně to přináší také téměř nepřijatelné nedostatky: je nutné velké zvýšení pokládky optických kabelů; distribuční uzly jsou rozptýlené a přidělování čísel, údržba a správa jsou extrémně obtížné; uživatelé si nemohou svobodně vybírat operátory, což nevede ke konkurenci mezi více operátory a nelze účinně zaručit zájmy uživatelů; využití síťového zařízení a jeho přístupových portů je nízké. Pokud se přijme realistické uspořádání pasivní optické sítě (PON) v obytné čtvrti, stávající zdroje optických kabelů mohou uspokojit potřeby. Počítačová místnost komunity je jednotně zapojena, což umožňuje velmi snadné přidělování, údržbu a správu čísel. Uživatelé si mohou volně vybrat operátora, což výrazně zlepšuje využití portů zařízení, ale zároveň se zbavuje dvou hlavních výhod PON jako pasivní sítě a šetří zdroje optických kabelů. V současné době se však musí vypořádat s nevýhodami, jako jsou vysoké náklady na zařízení PON a složitá struktura sítě.
2) Výběr přístupové technologie FTTH pro rezidenční komunity v mé zemi - Technologie přístupu Point-to-point (P2P) pro aktivní optickou síť (AON) v rezidenčních čtvrtích
Výhody PON samozřejmě v hustě osídlených obytných oblastech mizí. Vzhledem k tomu, že současná technologie PON není příliš vyspělá a cena zařízení zůstává vysoká, domníváme se, že je vědečtější a proveditelnější zvolit pro přístup FTTH technologii AON, protože:
Počítačové učebny jsou obvykle zřízeny v komunitě;
Technologie P2P od společnosti AON je vyspělá a levná. Dokáže snadno poskytnout šířku pásma 100 Mb/s nebo 1 Gb/s a realizovat bezproblémové propojení se stávajícími počítačovými sítěmi.
-Není třeba zvyšovat pokládku optických kabelů z centrální strojovny do obytné zóny;
Jednoduchá struktura sítě, nízké náklady na výstavbu, provoz a údržbu;
-Centrální rozvody v počítačové místnosti komunity, snadné přiřazování čísel, údržba a správa;
- Umožnit uživatelům svobodně si vybrat operátory, což vede ke konkurenci mezi více operátory a zájmy uživatelů lze účinně chránit prostřednictvím hospodářské soutěže;
——Míra využití portů zařízení je velmi vysoká a kapacitu lze postupně rozšiřovat v závislosti na nárůstu počtu uživatelů přístupu.
Typická struktura sítě FTTH založená na technologii AON. Z centrální počítačové místnosti telekomunikačního operátora do komunitní počítačové místnosti se používá stávající nízkožilový optický kabel. Přepínací systém je umístěn v komunitní počítačové místnosti a síťový režim point-to-point (P2P) je přijat z komunitní počítačové místnosti do uživatelského terminálu. Vstupní zařízení a patch panely jsou rovnoměrně rozmístěny v komunitní počítačové místnosti a celá síť využívá ethernetový protokol s vyspělou technologií a nízkými náklady. Síť point-to-point FTTH od společnosti AON je v současné době běžně používanou technologií přístupu k FTTH v Japonsku a Spojených státech. Z 5 milionů současných uživatelů FTTH na světě více než 95 % používá aktivní přepínací technologii P2P. Jejími vynikajícími výhodami jsou:
Vysoká šířka pásma: snadno realizovatelný stabilní obousměrný širokopásmový přístup o rychlosti 100 Mb/s;
- Může podporovat širokopásmový přístup k internetu, přístup k kabelové televizi a telefonní přístup a realizovat integraci tří sítí v přístupové síti;
– Podporovat předvídatelné nové obchodní aktivity v budoucnu: videotelefony, VOD, digitální kino, vzdálená kancelář, online výstavy, televizní vzdělávání, vzdálená lékařská péče, ukládání a zálohování dat atd.;
Jednoduchá síťová struktura, vyspělá technologie a nízké náklady na přístup;
－－Aktivní uzel je pouze počítačová místnost v komunitě. Centralizujte kabeláž počítačové místnosti, abyste snížili náklady na údržbu a zlepšili využití portů zařízení;
- Umožnit uživatelům svobodně si vybrat operátory, což vede ke konkurenci mezi telekomunikačními operátory;
-Efektivně šetřit zdroje optických kabelů z centrální počítačové místnosti do komunity a není nutné zvyšovat pokládku optických kabelů z centrální počítačové místnosti do komunity.
Věříme, že je vědečtější a proveditelnější zvolit pro přístup FTTH technologii AON, a to z důvodu nejistoty ve vývoji standardů a technologií PON:
- Standard se právě objevil, s několika verzemi (EPON a GPON), a konkurence mezi standardy je nejistá, pokud jde o budoucí propagaci.
－Příslušná zařízení vyžadují 3–5 let standardizace a zralosti. V příštích 3–5 letech bude obtížné konkurovat současným ethernetovým P2P zařízením, co se týče ceny a popularity.
Optoelektronická zařízení PON jsou drahá: vysoce výkonný, vysokorychlostní přenos a příjem v burstovém režimu; současná optoelektronická zařízení zdaleka nedokážou splnit požadavky na výrobu nízkonákladových systémů PON.
- V současné době je průměrná prodejní cena zahraničního zařízení EPON 1 000–1 500 amerických dolarů.
3. Věnujte pozornost rizikům technologie FTTH a vyhněte se slepému požadování podpory pro přístup k plnému servisu
Mnoho uživatelů vyžaduje FTTH pro podporu všech služeb a zároveň podporuje širokopásmový přístup k internetu, kabelové televizi (CATV) a tradiční pevný telefonní přístup, tj. přístup triple play, s nadějí, že technologii přístupu FTTH dosáhnou v jednom kroku. Věříme, že je ideální mít možnost podporovat širokopásmový přístup k internetu, omezený přístup k televizi (CATV) a běžný pevný telefonní přístup, ale ve skutečnosti existují obrovská technická rizika.
V současné době z 5 milionů uživatelů FTTH na světě více než 97 % přístupových sítí FTTH poskytuje pouze širokopásmové připojení k internetu, protože náklady na tradiční pevnou telefonii přes FTTH jsou mnohem vyšší než náklady na stávající technologii pevné telefonie a použití optických vláken k přenosu tradiční pevné telefonie má také problém s napájením. Ačkoli AON, EPON a GPON podporují přístup typu „triple play“, standardy EPON a GPON byly teprve nedávno vyhlášeny a bude nějakou dobu trvat, než technologie dozraje. Konkurence mezi EPON a GPON a budoucí propagace těchto dvou standardů je také nejistá a jejich pasivní síťová struktura typu point-to-multipoint není vhodná pro aplikace v obytných oblastech s vysokou hustotou obyvatelstva v Číně. Zařízení související s EPON a GPON navíc vyžadují alespoň 5 let standardizace a zralosti. V příštích 5 letech bude obtížné konkurovat současným ethernetovým P2P zařízením, pokud jde o cenu a popularitu. V současné době optoelektronická zařízení zdaleka nemohou splňovat nízké výrobní požadavky na systém PON. Je zřejmé, že slepá snaha o přístup k plným službám FTTH pomocí EPON nebo GPON v této fázi nevyhnutelně přinese obrovská technická rizika.
V přístupové síti je nevyhnutelným trendem nahrazovat různé měděné kabely optickými vlákny. Optická vlákna však přes noc zcela nahradí měděné kabely. Je nereálné a nepředstavitelné, aby všechny služby byly přístupné prostřednictvím optických vláken. Jakýkoli technologický pokrok a aplikace jsou postupné a FTTH není výjimkou. Proto je v počátečním vývoji a propagaci FTTH nevyhnutelná koexistence optických vláken a měděných kabelů. Koexistence optických vláken a měděných kabelů může uživatelům a telekomunikačním operátorům umožnit efektivně se vyhnout technickým rizikům FTTH. Za prvé, přístupová technologie AON může být v rané fázi použita k dosažení širokopásmového přístupu FTTH za nízkou cenu, zatímco CATV a tradiční pevné telefony stále používají koaxiální a kroucené páry. Pro vily lze také dosáhnout přístupu CATV současně prostřednictvím optických vláken za nízkou cenu. Za druhé, v Číně existují průmyslové bariéry v poskytování telekomunikačních služeb. Telekomunikační operátoři nesmí provozovat služby CATV. Naopak, operátoři CATV nesmí provozovat tradiční telekomunikační služby (například telefon) a tato situace bude v budoucnu trvat ještě dlouho. Čas nelze změnit, takže jeden operátor nemůže poskytovat služby triple play v přístupové síti FTTH; opět, protože životnost optických kabelů může dosáhnout 40 let, zatímco měděné kabely jsou obvykle 10 let, kdy je životnost měděných kabelů omezena. Když se kvalita komunikace sníží, není nutné pokládat žádné kabely. Stačí upgradovat pouze optické zařízení, aby poskytovalo služby poskytované původními měděnými kabely. Ve skutečnosti, pokud je technologie vyspělá a náklady jsou přijatelné, můžete upgradovat kdykoli. Optické zařízení včas užijte pohodlí a vysokou šířku pásma, které přináší nová technologie FTTH.
Stručně řečeno, v současné době existuje koexistence optických a měděných kabelů, přičemž pro dosažení širokopásmového přístupu k internetu se používá technologie FiberP2P FTTH od společnosti AON. CATV a tradiční pevné telefony stále používají koaxiální a kroucené páry, což umožňuje efektivně se vyhnout rizikům spojeným s technologií FTTH. Zároveň si můžete co nejdříve užít pohodlí a vysokou šířku pásma, které nová technologie FTTH přináší. Jakmile technologie dosáhne vyspělosti, ceny budou přijatelné a překážky v oboru budou odstraněny, lze optická zařízení kdykoli upgradovat a dosáhnout tak plnohodnotného přístupu k FTTH.
Čas zveřejnění: 10. dubna 2021