تحلیل استراتژیک فناوری FTTH

بر اساس داده های مربوطه، نسبت کاربران پهن باند جهانی FTTH/FTTP/FTTB در سال 2025 به 59 درصد خواهد رسید. داده های ارائه شده توسط شرکت تحقیقات بازار Point Topic نشان می دهد که این روند توسعه 11 درصد بیشتر از سطح فعلی خواهد بود.

پوینت تاپیک پیش بینی می کند که تا پایان سال 2025، 1.2 میلیارد کاربر پهن باند ثابت در سراسر جهان وجود خواهد داشت. در دو سال اول، تعداد کل کاربران پهنای باند جهانی از مرز 1 میلیارد فراتر رفت.

تقریباً 89 درصد از این کاربران در 30 بازار برتر جهان قرار دارند.در این بازارها، FTTH و فناوری‌های مرتبط عمدتاً سهم بازار را از xDSL می‌گیرند و سهم بازار xDSL از ۱۹ درصد به ۹ درصد در طول دوره پیش‌بینی کاهش می‌یابد.اگرچه تعداد کل کاربران فیبر به ساختمان (FTTC) و فیبر/کابل کواکسیال هیبریدی مبتنی بر VDSL و DOCSIS (HFC) باید در طول دوره پیش‌بینی افزایش یابد، سهم بازار نسبتاً ثابت باقی خواهد ماند.در میان آنها، FTTC تقریباً 12٪ از تعداد کل اتصالات را تشکیل می دهد و HFC 19٪ را به خود اختصاص می دهد.

ظهور 5G باید برنامه های باند پهن ثابت را در طول دوره پیش بینی مهار کند.قبل از استقرار 5G، هنوز نمی توان پیش بینی کرد که بازار چقدر تحت تأثیر قرار می گیرد.

این مقاله فناوری دسترسی به شبکه نوری غیرفعال (PON) و فناوری دسترسی به شبکه نوری فعال (AON) را بر اساس ویژگی‌های جوامع مسکونی در کشور من مقایسه می‌کند و مزایا و معایب کاربرد آن را در جوامع مسکونی در چین تحلیل می‌کند.با روشن شدن چندین مشکل برجسته در کاربرد فناوری دسترسی FTTH در مناطق مسکونی در کشورم، بحث مختصری در مورد استراتژی های مناسب کشورم برای توسعه فناوری کاربردی FTTH.

1. ویژگی های بازار هدف FTTH کشور من

در حال حاضر، بازار هدف اصلی FTTH در چین بدون شک ساکنان جوامع مسکونی در شهرهای بزرگ، متوسط ​​و کوچک هستند.جوامع مسکونی شهری عموماً جوامع مسکونی به سبک باغ هستند.ویژگی های برجسته آنها عبارتند از: تراکم بالای خانوار.جوامع مسکونی تک باغ عموماً 500-3000 نفر ساکن هستند و برخی از آنها حتی ده ها هزار خانوار هستند.جوامع مسکونی (از جمله ساختمان های تجاری) به طور کلی مجهز به اتاق های تجهیزات ارتباطی برای نصب تجهیزات دسترسی ارتباطی و تحویل خطوط در سراسر جامعه هستند.این پیکربندی برای رقابت اپراتورهای مخابراتی با یکدیگر و ادغام چندین سرویس مخابراتی مورد نیاز است.فاصله اتاق کامپیوتر تا کاربر معمولا کمتر از 1 کیلومتر است.اپراتورهای بزرگ مخابراتی و اپراتورهای تلویزیون کابلی معمولاً کابل‌های نوری با تعداد هسته‌های کوچک (معمولاً 4 تا 12 هسته) را به اتاق‌های کامپیوتر محله‌های مسکونی یا ساختمان‌های تجاری گذاشته‌اند.ارتباطات مسکونی و دسترسی CATV در جامعه منابع کابلی متعلق به هر اپراتور است.یکی دیگر از ویژگی های بازار هدف FTTH کشور من وجود موانع صنعتی در ارائه خدمات مخابراتی است: اپراتورهای مخابراتی مجاز به ارائه خدمات CATV نیستند و این وضعیت موجود برای مدت قابل توجهی در آینده قابل تغییر نیست.

2. انتخاب فناوری دسترسی FTTH در کشور من

1) مشکلات شبکه نوری غیرفعال (PON) در برنامه های FTTH در کشور من

شکل 1 ساختار شبکه و توزیع یک شبکه نوری غیرفعال ایده آل (Passive Optical Network-PON) را نشان می دهد.ویژگی های اصلی آن عبارتند از: ترمینال خط نوری (Optical Line Terminal-OLT) در اتاق کامپیوتر مرکزی اپراتور مخابراتی و اسپلیترهای نوری غیرفعال (Splitter) قرار داده شده است.) تا حد امکان نزدیک به واحد شبکه نوری (واحد شبکه نوری——ONU) در سمت کاربر.فاصله بین OLT و ONU برابر با فاصله بین اتاق کامپیوتر مرکزی اپراتور مخابراتی و کاربر است که مشابه فاصله دسترسی تلفن ثابت فعلی است که به طور کلی چندین کیلومتر است و اسپلیتر معمولاً ده ها متر است. صدها متر دورتر از ONU.این ساختار و چیدمان PON مزایای PON را برجسته می کند: کل شبکه از اتاق کامپیوتر مرکزی تا کاربر یک شبکه غیرفعال است.مقدار زیادی از منابع کابل فیبر نوری از اتاق کامپیوتر مرکزی به کاربر ذخیره می شود.به دلیل اینکه یک به چند است، تعداد تجهیزات اتاق کامپیوتر مرکزی کاهش می یابد و مقیاس، تعداد سیم کشی ها در اتاق کامپیوتر مرکزی کاهش می یابد.

طرح ایده آل یک شبکه نوری غیرفعال (PON) در یک منطقه مسکونی: OLT در اتاق کامپیوتر مرکزی یک اپراتور مخابراتی قرار می گیرد.با توجه به این اصل که اسپلیتر تا حد امکان به کاربر نزدیک است، اسپلیتر در جعبه تقسیم کف قرار می گیرد.بدیهی است که این چیدمان ایده آل می تواند مزایای ذاتی PON را برجسته کند، اما به ناچار مشکلات زیر را به همراه خواهد داشت: اول، یک کابل فیبر نوری با شماره هسته بالا از اتاق کامپیوتر مرکزی تا منطقه مسکونی، مانند 3000 محله مسکونی مورد نیاز است. با نسبت انشعاب 1:16 محاسبه می شود، کابل فیبر نوری نزدیک به 200 هسته مورد نیاز است، اما در حال حاضر تنها 4-12 هسته، افزایش تخمگذار کابل نوری بسیار دشوار است.دوم، کاربران نمی توانند آزادانه اپراتور را انتخاب کنند، فقط می توانند خدمات ارائه شده توسط یک اپراتور مخابراتی را انتخاب کنند، و اجتناب ناپذیر است که یک اپراتور واحد انحصاری شود. به طور موثر محافظت می شود.سوم، توزیع‌کننده‌های نوری غیرفعال که در جعبه توزیع کف قرار می‌گیرند، باعث می‌شوند که گره‌های توزیع بسیار پراکنده شده و در نتیجه تخصیص، نگهداری و مدیریت بسیار دشوار باشد.حتی تقریبا غیرممکن است.چهارم، بهبود استفاده از تجهیزات شبکه و پورت های دسترسی آن غیرممکن است، زیرا در پوشش یک PON واحد، دستیابی به نرخ دسترسی کاربر به 100٪ دشوار است.

طرح واقعی شبکه نوری غیرفعال (PON) در منطقه مسکونی: OLT و Splitter هر دو در اتاق کامپیوتر منطقه مسکونی قرار می گیرند.مزایای این طرح واقعی عبارتند از: فقط کابل های فیبر نوری کم هسته از اتاق کامپیوتر مرکزی تا منطقه مسکونی مورد نیاز است و منابع کابل نوری موجود می تواند نیازها را برآورده کند.خطوط دسترسی کل منطقه مسکونی در اتاق کامپیوتر منطقه مسکونی سیم کشی شده است و به کاربران اجازه می دهد آزادانه اپراتورهای مخابراتی مختلف را انتخاب کنند.برای اپراتورهای مخابراتی، تخصیص، نگهداری و مدیریت شبکه بسیار آسان است.از آنجایی که تجهیزات دسترسی و پچ پنل ها در یک اتاق سلولی قرار دارند، بدون شک استفاده از پورت تجهیزات را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد و با توجه به افزایش تعداد کاربران دسترسی می توان تجهیزات دسترسی را به تدریج گسترش داد..با این حال، این چیدمان واقع بینانه کاستی های آشکار خود را نیز دارد: اول، ساختار شبکه ای که PON را کنار می گذارد، بزرگترین مزیت شبکه های غیرفعال است، و اتاق کامپیوتر مرکزی به شبکه کاربر هنوز یک شبکه فعال است.ثانیاً، به دلیل PON، منابع کابل فیبر نوری را ذخیره نمی کند.تجهیزات PON دارای هزینه بالا و ساختار شبکه پیچیده است.

به طور خلاصه، PON دارای دو جنبه متناقض در کاربرد FTTH در محله های مسکونی است: با توجه به ساختار شبکه ایده آل و طرح PON، مطمئناً می تواند مزایای اصلی خود را به نمایش بگذارد: کل شبکه از اتاق کامپیوتر مرکزی تا کاربر یک شبکه است. شبکه غیرفعال، که باعث صرفه جویی زیادی در اتاق کامپیوتر مرکزی می شود به منابع کابل فیبر نوری کاربر، تعداد و مقیاس تجهیزات در اتاق کامپیوتر مرکزی ساده شده است.با این حال، کاستی های تقریبا غیرقابل قبولی را نیز به همراه دارد: افزایش زیادی در تخمگذار خطوط کابل فیبر نوری مورد نیاز است.گره های توزیع پراکنده هستند و تخصیص تعداد، نگهداری و مدیریت بسیار دشوار است.کاربران نمی توانند آزادانه انتخاب کنند اپراتورها برای رقابت چند اپراتور مناسب نیستند و منافع کاربران نمی تواند به طور موثر تضمین شود.استفاده از تجهیزات شبکه و پورت های دسترسی آن کم است.اگر طرح واقعی شبکه نوری غیرفعال (PON) در محله مسکونی اتخاذ شود، منابع کابل نوری موجود می تواند نیازها را برآورده کند.اتاق کامپیوتر انجمن به صورت یکنواخت سیم کشی شده است که تخصیص، نگهداری و مدیریت اعداد بسیار آسان است.کاربران می توانند آزادانه اپراتور را انتخاب کنند، که به طور قابل توجهی استفاده از پورت تجهیزات را بهبود می بخشد، اما در عین حال دو مزیت عمده PON به عنوان یک شبکه غیرفعال و صرفه جویی در منابع کابل فیبر نوری را نادیده می گیرد.در حال حاضر، باید معایب هزینه بالای تجهیزات PON و ساختار شبکه پیچیده را نیز تحمل کند.

2) انتخاب فناوری دسترسی FTTH برای جوامع مسکونی در کشور من فناوری دسترسی نقطه به نقطه (P2P) برای شبکه نوری فعال (AON) در محله های مسکونی

بدیهی است که مزایای PON در جوامع مسکونی با تراکم بالا ناپدید می شود.از آنجایی که فناوری PON فعلی بسیار بالغ نیست و قیمت تجهیزات همچنان بالا است، ما معتقدیم که انتخاب فناوری AON برای دسترسی FTTH علمی تر و امکان پذیرتر است، زیرا:

－اتاق های کامپیوتر به طور کلی در جامعه راه اندازی می شوند.

-فناوری P2P AON بالغ و کم هزینه است.این می تواند به راحتی پهنای باند 100M یا 1G را فراهم کند و پیوند یکپارچه با شبکه های کامپیوتری موجود برقرار کند.

-نیازی به افزایش کابل کشی نوری از اتاق ماشین مرکزی تا منطقه مسکونی نیست.

- ساختار شبکه ساده، ساخت و ساز و بهره برداری کم و هزینه های نگهداری؛

-سیم کشی متمرکز در اتاق کامپیوتر جامعه، تخصیص اعداد، نگهداری و مدیریت آسان.

-اجازه دادن به کاربران برای انتخاب آزادانه اپراتورها، که منجر به رقابت اپراتورهای متعدد می شود و منافع کاربران می تواند به طور موثر از طریق رقابت محافظت شود.

——نرخ استفاده از پورت تجهیزات بسیار بالا است و با توجه به افزایش تعداد کاربران دسترسی می توان ظرفیت را به تدریج افزایش داد.

یک ساختار شبکه FTTH معمولی مبتنی بر AON.کابل فیبر نوری کم هسته موجود از اتاق کامپیوتر مرکزی اپراتور مخابراتی تا اتاق کامپیوتر جامعه استفاده می شود.سیستم سوئیچینگ در اتاق کامپیوتر جامعه قرار می گیرد و حالت شبکه نقطه به نقطه (P2P) از اتاق کامپیوتر جامعه به ترمینال کاربر اتخاذ می شود.تجهیزات ورودی و پچ پنل ها به طور یکنواخت در اتاق کامپیوتر جامعه قرار می گیرند و کل شبکه پروتکل اترنت را با فناوری بالغ و هزینه کم اتخاذ می کند.شبکه FTTH نقطه به نقطه AON در حال حاضر فناوری دسترسی FTTH است که معمولاً در ژاپن و ایالات متحده استفاده می شود.در بین 5 میلیون کاربر فعلی FTTH در جهان، بیش از 95٪ از فناوری سوئیچینگ فعال P2P استفاده می کنند.مزایای برجسته آن عبارتند از:

- پهنای باند بالا: دسترسی آسان دو طرفه باند پهن 100M.

- می تواند دسترسی پهن باند اینترنت، دسترسی CATV و دسترسی تلفن را پشتیبانی کند و ادغام سه شبکه در شبکه دسترسی را تحقق بخشد.

- پشتیبانی از تجارت جدید قابل پیش بینی در آینده: تلفن ویدئویی، VOD، سینمای دیجیتال، دفتر راه دور، نمایشگاه آنلاین، آموزش تلویزیون، درمان پزشکی از راه دور، ذخیره سازی داده ها و پشتیبان گیری، و غیره.

- ساختار شبکه ساده، فناوری بالغ و هزینه دسترسی کم؛

- فقط اتاق کامپیوتر در جامعه یک گره فعال است.متمرکز کردن سیم کشی اتاق کامپیوتر برای کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری و بهبود استفاده از پورت های تجهیزات.

-اجازه دادن به کاربران برای انتخاب آزادانه اپراتورها، که منجر به رقابت بین اپراتورهای مخابراتی می شود.

منابع كابل فيبر نوري را از اتاق كامپيوتر مركزي به جامعه صرفه جويي كنيد و نيازي به افزايش كابل هاي فيبر نوري از اتاق كامپيوتر مركزي به جامعه نيست.

ما معتقدیم که به دلیل عدم قطعیت در توسعه استانداردها و فناوری های PON، انتخاب فناوری AON برای دسترسی FTTH علمی تر و امکان پذیرتر است:

-این استاندارد به تازگی ظاهر شده است، با چندین نسخه (EPON و GPON)، و رقابت استانداردها برای ارتقاء آینده نامشخص است.

－دستگاه های مربوطه به 3-5 سال استانداردسازی و بلوغ نیاز دارند.رقابت با دستگاه های اترنت P2P فعلی از نظر هزینه و محبوبیت در 3 تا 5 سال آینده دشوار خواهد بود.

-دستگاه های الکترونیک نوری PON گران هستند: انتقال و دریافت انفجاری پرقدرت و پرسرعت.دستگاه‌های الکترونیک نوری کنونی از توانایی برآوردن الزامات تولید سیستم‌های PON کم‌هزینه دور هستند.

-در حال حاضر میانگین قیمت فروش تجهیزات EPON خارجی 1000-1500 دلار آمریکا می باشد.

3. به خطرات فناوری FTTH توجه کنید و از درخواست کورکورانه پشتیبانی برای دسترسی به خدمات کامل خودداری کنید.

بسیاری از کاربران برای پشتیبانی از همه سرویس ها به FTTH نیاز دارند و همزمان از دسترسی به اینترنت پهن باند، دسترسی تلویزیون کابلی (CATV) و دسترسی سنتی تلفن ثابت، یعنی دسترسی سه گانه، به امید دستیابی به فناوری دسترسی FTTH در یک مرحله پشتیبانی می کنند.ما معتقدیم که پشتیبانی از دسترسی پهنای باند اینترنت، دسترسی محدود به تلویزیون (CATV) و دسترسی معمولی به تلفن ثابت ایده آل است، اما در واقع خطرات فنی بزرگی وجود دارد.

در حال حاضر، در بین 5 میلیون کاربر FTTH در جهان، بیش از 97 درصد از شبکه های دسترسی FTTH فقط خدمات دسترسی پهن باند اینترنت را ارائه می دهند، زیرا هزینه FTTH برای ارائه تلفن ثابت سنتی بسیار بیشتر از هزینه فناوری تلفن ثابت موجود است. و استفاده از فیبر نوری برای انتقال ثابت سنتی تلفن نیز مشکل منبع تغذیه تلفن را دارد.اگرچه AON، EPON و GPON همگی از دسترسی سه‌گانه پشتیبانی می‌کنند.با این حال، استانداردهای EPON و GPON به تازگی معرفی شده‌اند و بلوغ این فناوری زمان می‌برد.رقابت بین EPON و GPON و ارتقای آینده این دو استاندارد نیز نامشخص است و ساختار شبکه غیرفعال نقطه به چند نقطه آن برای چگالی بالای چین مناسب نیست.کاربردهای مناطق مسکونیعلاوه بر این، دستگاه های مرتبط با EPON و GPON به حداقل 5 سال استانداردسازی و بلوغ نیاز دارند.در 5 سال آینده، رقابت با دستگاه های اترنت P2P فعلی از نظر هزینه و محبوبیت دشوار خواهد بود.در حال حاضر، دستگاه های الکترونیکی اپتو از توانایی پاسخگویی به نیازهای تولید کم فاصله دارند.هزینه سیستم PON مورد نیاز.مشاهده می شود که پیگیری کورکورانه دسترسی به سرویس کامل FTTH با استفاده از EPON یا GPON در این مرحله ناگزیر خطرات فنی زیادی را به همراه خواهد داشت.

در شبکه دسترسی، جایگزینی کابل های مسی مختلف برای فیبر نوری یک روند اجتناب ناپذیر است.با این حال، فیبر نوری یک شبه به طور کامل جایگزین کابل های مسی خواهد شد.دسترسی به همه خدمات از طریق فیبرهای نوری غیر واقعی و غیرقابل تصور است.هرگونه پیشرفت و کاربرد تکنولوژیکی تدریجی است و FTTH نیز از این قاعده مستثنی نیست.بنابراین، در توسعه اولیه و ترویج FTTH، همزیستی فیبر نوری و کابل مسی اجتناب ناپذیر است.همزیستی فیبر نوری و کابل مسی می تواند کاربران و اپراتورهای مخابراتی را قادر سازد تا به طور موثر از خطرات فنی FTTH اجتناب کنند.اول از همه، فناوری دسترسی AON را می توان در مراحل اولیه برای دستیابی به دسترسی پهن باند FTTH با هزینه کم مورد استفاده قرار داد، در حالی که CATV و تلفن های ثابت سنتی همچنان از دسترسی کواکسیال و جفت تابیده استفاده می کنند.برای ویلاها، دسترسی CATV را می توان به طور همزمان از طریق فیبر نوری با هزینه کم نیز به دست آورد.دوم، موانع صنعتی در ارائه خدمات مخابراتی در چین وجود دارد.اپراتورهای مخابراتی مجاز به ارائه خدمات CATV نیستند.برعکس، اپراتورهای CATV مجاز به اجرای خدمات مخابراتی سنتی (مانند تلفن) نیستند و این وضعیت در آینده بسیار طولانی خواهد بود.زمان را نمی توان تغییر داد، بنابراین یک اپراتور نمی تواند خدمات بازی سه گانه را در شبکه دسترسی FTTH ارائه دهد.باز هم، از آنجایی که عمر کابل های نوری می تواند به 40 سال برسد، در حالی که کابل های مسی معمولاً 10 سال هستند، زمانی که کابل های مسی به دلیل عمر طولانی هستند، وقتی کیفیت ارتباط کاهش می یابد، نیازی به گذاشتن کابل نیست.برای ارائه خدمات ارائه شده توسط کابل های مسی اورجینال فقط باید تجهیزات فیبر نوری را ارتقا دهید.در واقع، تا زمانی که فناوری بالغ است و هزینه آن قابل قبول است، می توانید هر زمان که بخواهید ارتقا دهید.تجهیزات فیبر نوری، به موقع از راحتی و پهنای باند بالای ارائه شده توسط فناوری جدید FTTH لذت ببرید.

به طور خلاصه، انتخاب فعلی فیبر نوری و همزیستی کابل مسی، با استفاده از AON FiberP2P FTTH برای دستیابی به دسترسی پهن باند اینترنت، CATV و تلفن های ثابت سنتی همچنان از دسترسی کواکسیال و جفت تابیده استفاده می کنند، که می تواند به طور موثر از خطر فناوری FTTH جلوگیری کند. زمان، از راحتی و پهنای باند بالایی که توسط فناوری دسترسی جدید FTTH به ارمغان می‌آید در اسرع وقت لذت ببرید.هنگامی که فناوری بالغ شود و هزینه قابل قبول باشد و موانع صنعت از بین بروند، تجهیزات فیبر نوری را می توان در هر زمان ارتقا داد تا دسترسی به خدمات کامل FTTH را محقق کند.