על פי נתונים רלוונטיים, שיעור משתמשי פס רחב FTTH/FTTP/FTTB העולמיים יגיע ל-59% בשנת 2025. נתונים שסופקו על ידי חברת מחקרי השוק Point Topic מראים כי מגמת התפתחות זו תהיה גבוהה ב-11% מהרמה הנוכחית.
פוינט טופיק צופה כי עד סוף שנת 2025 יהיו 1.2 מיליארד משתמשי פס רחב קבוע ברחבי העולם. בשנתיים הראשונות, המספר הכולל של משתמשי פס רחב ברחבי העולם עבר את רף המיליארד.
כ-89% ממשתמשים אלה ממוקמים ב-30 השווקים המובילים בעולם. בשווקים אלה, FTTH וטכנולוגיות קשורות יתפסו בעיקר נתח שוק מ-xDSL, ונתח השוק של xDSL יירד מ-19% ל-9% במהלך תקופת התחזית. למרות שמספר המשתמשים הכולל של סיבים לבניין (FTTC) וכבלים היברידיים מבוססי VDSL ו-DOCSIS בסיבים/קואקסיאליים (HFC) צפוי לעלות במהלך תקופת התחזית, נתח השוק יישאר יציב יחסית. ביניהם, FTTC יהווה כ-12% מכלל החיבורים, ו-HFC יהווה 19%.
הופעתה של רשת 5G צפויה לעכב יישומי פס רחב קבוע במהלך תקופת התחזית. לפני פריסת רשת 5G בפועל, עדיין בלתי אפשרי לחזות עד כמה השוק יושפע.
מאמר זה ישווה בין טכנולוגיית גישה לרשת אופטית פסיבית (PON) לטכנולוגיית גישה לרשת אופטית אקטיבית (AON) בהתבסס על מאפייני קהילות מגורים במדינתי, וינתח את היתרונות והחסרונות של יישומה בקהילות מגורים בסין. על ידי הבהרת מספר בעיות בולטות ביישום טכנולוגיית גישה ל-FTTH באזורי מגורים במדינתי, ייערך דיון קצר באסטרטגיות המתאימות של מדינתי לפיתוח טכנולוגיית יישומי FTTH.
1. מאפייני שוק היעד של FTTH במדינתי
כיום, שוק היעד העיקרי של FTTH בסין הוא ללא ספק תושבי קהילות מגורים בערים גדולות, בינוניות וקטנות. קהילות מגורים עירוניות הן בדרך כלל קהילות מגורים בסגנון גן. המאפיינים הבולטים שלהן הם: צפיפות גבוהה של משקי בית. קהילות מגורים עם גן יחיד מונה בדרך כלל 500-3000 תושבים, וחלקן אף עשרות אלפי משקי בית; קהילות מגורים (כולל מבנים מסחריים) מצוידות בדרך כלל בחדרי ציוד תקשורת להתקנת ציוד גישה לתקשורת ומסירות קווים ברחבי הקהילה. תצורה זו נדרשת עבור מפעילי תקשורת כדי להתחרות זה בזה ולשלב שירותי תקשורת מרובים. המרחק מחדר המחשב למשתמש הוא בדרך כלל פחות מקילומטר אחד; מפעילי תקשורת גדולים ומפעילי טלוויזיה בכבלים בדרך כלל הניחו כבלים אופטיים בעלי מספר ליבות קטן (בדרך כלל 4 עד 12 ליבות) לחדרי המחשב של מגורים או מבני מסחר; תקשורת מגורים וגישה CATV בקהילה משאבי הכבלים שייכים לכל מפעיל. מאפיין נוסף של שוק היעד של FTTH של ארצי הוא קיומם של חסמים בתעשייה במתן שירותי טלקום: מפעילי טלקום אינם רשאים להפעיל שירותי CATV, ומצב קיים זה לא ניתן לשינוי למשך תקופה ניכרת בעתיד.
2. בחירת טכנולוגיית גישה ל-FTTH במדינה שלי
1) בעיות העומדות בפני רשת אופטית פסיבית (PON) ביישומי FTTH במדינתי
איור 1 מציג את מבנה הרשת וההתפלגות של רשת אופטית פסיבית אידיאלית (Passive Optical Network-PON). המאפיינים העיקריים שלה הם: מסוף קו אופטי (Optical Line Terminal-OLT) ממוקם בחדר המחשב המרכזי של מפעיל התקשורת, ומפצלים אופטיים פסיביים (Splitter) ממוקמים קרוב ככל האפשר ליחידת הרשת האופטית (Optical Network Unit——ONU) בצד המשתמש. המרחק בין ה-OLT ל-ONU שווה למרחק בין חדר המחשב המרכזי של מפעיל התקשורת למשתמש, הדומה למרחק הגישה הקבוע הנוכחי לטלפון, שהוא בדרך כלל מספר קילומטרים, והמפצל נמצא בדרך כלל במרחק של עשרות מטרים עד מאות מטרים מה-ONU. מבנה ופריסה אלה של PON מדגישים את היתרונות של PON: כל הרשת מחדר המחשב המרכזי למשתמש היא רשת פסיבית; כמות גדולה של משאבי כבל סיב אופטי מחדר המחשב המרכזי למשתמש נחסכת; מכיוון שמדובר ביחס של אחד לרבים, מספר הציוד בחדר המחשב המרכזי מצטמצם ומשתנה, מה שמפחית את מספר החיווט בחדר המחשב המרכזי.
הפריסה האידיאלית של רשת אופטית פסיבית (PON) באזור מגורים: OLT ממוקם בחדר המחשב המרכזי של מפעיל תקשורת. על פי העיקרון שהמפצל קרוב ככל האפשר למשתמש, המפצל ממוקם בתיבת חלוקת הרצפה. ברור שפריסה אידיאלית זו יכולה להדגיש את היתרונות הטבועים ב-PON, אך היא תביא בהכרח לבעיות הבאות: ראשית, נדרש כבל סיב אופטי בעל מספר ליבות גבוה מחדר המחשב המרכזי לאזור המגורים, כגון 3000 מגורים, המחושב ביחס ענפים של 1:16. נדרש כבל סיב אופטי בעל כמעט 200 ליבות, אך כיום רק 4-12 ליבות, קשה מאוד להגדיל את הנחת הכבל האופטי; שנית, משתמשים אינם יכולים לבחור באופן חופשי את המפעיל, יכולים לבחור רק את השירות המסופק על ידי מפעיל תקשורת יחיד, ובלתי נמנע שמפעיל יחיד ישתלט על מונופול. מצב העסקים אינו תורם לתחרות בין מפעילים מרובים, ולא ניתן להגן ביעילות על האינטרסים של המשתמשים. שלישית, מפיצי אופטיים פסיביים הממוקמים בתיבת חלוקת הרצפה יגרמו לפיזור רב של צמתי החלוקה, מה שיוביל לקשיים רבים בהקצאה, תחזוקה וניהול. זה אפילו כמעט בלתי אפשרי; רביעית, בלתי אפשרי לשפר את ניצול ציוד הרשת ופתחי הגישה שלו, מכיוון שבתוך כיסוי של PON יחיד, קשה להשיג 100% גישה למשתמשים.
הפריסה הריאליסטית של רשת אופטית פסיבית (PON) באזור המגורים: OLT ו-Splitter ממוקמים שניהם בחדר המחשבים של אזור המגורים. היתרונות של פריסה ריאליסטית זו הם: נדרשים רק כבלי סיבים אופטיים בעלי ליבה נמוכה מחדר המחשבים המרכזי לאזור המגורים, ומשאבי הכבלים האופטיים הקיימים יכולים לענות על הצרכים; קווי הגישה של כל אזור המגורים מחווטים בחדר המחשבים של אזור המגורים, מה שמאפשר למשתמשים לבחור בחופשיות מפעילי תקשורת שונים. עבור מפעילי תקשורת, הרשת קלה מאוד להקצאה, תחזוקה וניהול; מכיוון שציוד הגישה ולוחות התיקון נמצאים באותו חדר תאים, זה ללא ספק ישפר משמעותית את ניצול היציאות של הציוד, וניתן להרחיב בהדרגה את ציוד הגישה בהתאם לעלייה במספר משתמשי הגישה. עם זאת, לפריסה ריאליסטית זו יש גם חסרונות ברורים: ראשית, מבנה הרשת של ביטול PON הוא היתרון הגדול ביותר של רשתות פסיביות, וחדר המחשבים המרכזי לרשת המשתמשים עדיין רשת פעילה; שנית, הוא אינו חוסך משאבי כבלי סיבים אופטיים בגלל PON; לציוד PON יש עלות גבוהה ומבנה רשת מורכב.
לסיכום, ל-PON שני צדדים סותרים ביישום FTTH של מגורים: על פי מבנה הרשת האידיאלי והפריסה של PON, הוא בהחלט יכול לממש את יתרונותיו המקוריים: כל הרשת מחדר המחשבים המרכזי ועד למשתמש היא רשת פסיבית, מה שחוסך הרבה מקום בחדר מחשבים מרכזי. למשאבי כבלי הסיבים האופטיים של המשתמש, מספר וגודל הציוד בחדר המחשבים המרכזי פשוטים יותר; עם זאת, הוא מביא גם חסרונות כמעט בלתי מקובלים: נדרשת עלייה גדולה בהנחת קווי כבלי הסיבים האופטיים; צמתי ההפצה מפוזרים, והקצאת מספרים, תחזוקה וניהול קשים ביותר; משתמשים אינם יכולים לבחור בחופשיות מפעילים אינם תומכים בתחרות מרובת מפעילים, ולא ניתן להבטיח ביעילות את האינטרסים של המשתמשים; ניצול ציוד הרשת ויציאות הגישה שלו נמוך. אם יאומץ הפריסה הריאליסטית של רשת אופטית פסיבית (PON) ברובע המגורים, משאבי הכבלים האופטיים הקיימים יכולים לענות על הצרכים. חדר המחשבים של הקהילה מחווט באופן אחיד, מה שקל מאוד להקצות, לתחזק ולנהל מספרים. משתמשים יכולים לבחור באופן חופשי את המפעיל, מה שמשפר משמעותית את ניצול יציאות הציוד, אך בו זמנית מתעלמים משני היתרונות העיקריים של PON כרשת פסיבית וחיסכון במשאבי כבל סיב אופטי. כיום, היא חייבת לשאת גם את החסרונות של עלות גבוהה של ציוד PON ומבנה רשת מורכב.
2) בחירת טכנולוגיית גישה FTTH עבור קהילות מגורים במדינה שלי - טכנולוגיית גישה מנקודה לנקודה (P2P) עבור רשת אופטית אקטיבית (AON) במגורים
ברור שיתרונות ה-PON נעלמים בקהילות מגורים צפופות. מכיוון שטכנולוגיית ה-PON הנוכחית אינה בוגרת במיוחד ומחיר הציוד נותר גבוה, אנו מאמינים שבחירת טכנולוגיית AON עבור גישת FTTH היא מדעית וברת-ביצועים, מכיוון ש:
חדרי מחשב בדרך כלל ממוקמים בקהילה;
טכנולוגיית ה-P2P של AON היא בוגרת וזולה. היא יכולה לספק בקלות רוחב פס של 100 מגה-בייט או 1 ג'יגה-בייט ולממש קישור חלק לרשתות מחשבים קיימות;
אין צורך להגדיל את הנחת הכבלים האופטיים מחדר המכונות המרכזי לאזור המגורים;
－－מבנה רשת פשוט, עלויות בנייה, תפעול ותחזוקה נמוכות;
-חיווט מרכזי בחדר המחשבים של הקהילה, קל להקצאת מספרים, תחזוקה וניהול;
- לאפשר למשתמשים לבחור בחופשיות מפעילים, דבר התורם לתחרות בין מפעילים מרובים, וניתן להגן ביעילות על האינטרסים של המשתמשים באמצעות תחרות;
—— שיעור ניצול יציאות הציוד גבוה מאוד, וניתן להרחיב את הקיבולת בהדרגה בהתאם לעלייה במספר משתמשי הגישה.
מבנה רשת FTTH טיפוסי מבוסס AON. כבל סיב אופטי בעל ליבות נמוכות קיימות משמשות מחדר המחשב המרכזי של מפעיל התקשורת לחדר המחשבים הקהילתי. מערכת המיתוג ממוקמת בחדר המחשבים הקהילתי, ומצב רשת נקודה לנקודה (P2P) מאומץ מחדר המחשבים הקהילתי למסוף המשתמש. ציוד נכנס ולוחות תיקון ממוקמים באופן אחיד בחדר המחשבים הקהילתי, וכל הרשת מאמצת את פרוטוקול ה-Ethernet עם טכנולוגיה בוגרת ועלות נמוכה. רשת ה-FTTH נקודה לנקודה של AON היא כיום טכנולוגיית גישת ה-FTTH הנפוצה ביותר ביפן ובארצות הברית. מבין 5 מיליון משתמשי FTTH בעולם כיום, יותר מ-95% משתמשים בטכנולוגיית P2P מיתוג אקטיבי. יתרונותיה הבולטים הם:
רוחב פס גבוה: קל למימוש גישה דו-כיוונית יציבה בפס רחב של 100M;
-זה יכול לתמוך בגישה לאינטרנט בפס רחב, גישה ל-CATV וגישה לטלפון, ולהבין את שילובן של שלוש רשתות ברשת הגישה;
－－תמיכה בעסקים החדשים הצפויים בעתיד: וידאופון, VOD, קולנוע דיגיטלי, משרד מרוחק, תערוכות מקוונות, חינוך טלוויזיוני, טיפול רפואי מרחוק, אחסון וגיבוי נתונים וכו';
－－מבנה רשת פשוט, טכנולוגיה בוגרת ועלות גישה נמוכה;
- רק חדר המחשבים בקהילה הוא צומת פעיל. ריכוז החיווט של חדר המחשבים כדי להפחית עלויות תחזוקה ולשפר את ניצול יציאות הציוד;
- לאפשר למשתמשים לבחור מפעילים בחופשיות, דבר התורם לתחרות בין מפעילי התקשורת;
- חיסכון יעיל במשאבי כבלי הסיבים האופטיים מחדר המחשבים המרכזי לקהילה, ואין צורך להגדיל את הנחת כבלי הסיבים האופטיים מחדר המחשבים המרכזי לקהילה.
אנו מאמינים כי מדעית וריאלית יותר לבחור בטכנולוגיית AON עבור גישת FTTH, עקב חוסר הוודאות בפיתוח סטנדרטים וטכנולוגיות PON:
התקן הופיע זה עתה, עם גרסאות מרובות (EPON ו-GPON), והתחרות בין הסטנדרטים לקידום עתידי אינה ודאית.
התקנים רלוונטיים דורשים 3-5 שנים של סטנדרטיזציה והבשלה. יהיה קשה להתחרות בהתקני Ethernet P2P הנוכחיים מבחינת עלות ופופולריות ב-3-5 השנים הקרובות.
-התקנים אופטואלקטרוניים מסוג PON יקרים: שידור וקליטה של פרצי גל בהספק גבוה ובמהירות גבוהה; התקנים אופטואלקטרוניים נוכחיים רחוקים מלהיות מסוגלים לעמוד בדרישות של ייצור מערכות PON בעלות נמוכה.
נכון לעכשיו, מחיר המכירה הממוצע של ציוד EPON זר הוא 1,000-1,500 דולר אמריקאי.
3. שימו לב לסיכונים של טכנולוגיית FTTH והימנעו מבקשת תמיכה באופן עיוור עבור גישה לשירות מלא
משתמשים רבים זקוקים ל-FTTH כדי לתמוך בכל השירותים, ובמקביל לתמוך בגישה לאינטרנט בפס רחב, גישה לטלוויזיה בכבלים (CATV) וגישה מסורתית לטלפון קווי, כלומר גישה משולשת, בתקווה להשיג טכנולוגיית גישה ל-FTTH בשלב אחד. אנו מאמינים שזה אידיאלי להיות מסוגל לתמוך בגישה לאינטרנט בפס רחב, גישה לטלוויזיה מוגבלת (CATV) וגישה לטלפון קווי רגיל, אך למעשה ישנם סיכונים טכניים עצומים.
נכון לעכשיו, מבין 5 מיליון משתמשי FTTH בעולם, יותר מ-97% מרשתות הגישה של FTTH מספקות רק שירותי גישה לאינטרנט בפס רחב, מכיוון שעלות FTTH לאספקת טלפון קבוע מסורתי גבוהה בהרבה מעלות טכנולוגיית הטלפון הקבוע הקיימת, והשימוש בסיבים אופטיים להעברת טלפון קבוע מסורתי כרוך גם בבעיית אספקת חשמל לטלפון. למרות ש-AON, EPON ו-GPON תומכים כולם בגישה משולשת, תקני EPON ו-GPON פורסמו זה עתה, וייקח זמן עד שהטכנולוגיה תתבגר. התחרות בין EPON ל-GPON והקידום העתידי של שני התקנים הללו גם הם אינם ודאיים, ומבנה הרשת הפסיבית מנקודה לנקודה מרובת נקודות שלהם אינו מתאים ליישומים באזורי מגורים בצפיפות גבוהה של סין. יתר על כן, התקנים הקשורים ל-EPON ו-GPON דורשים לפחות 5 שנים של סטנדרטיזציה ובגרות. ב-5 השנים הקרובות יהיה קשה להתחרות במכשירי Ethernet P2P הנוכחיים מבחינת עלות ופופולריות. נכון לעכשיו, התקנים אופטואלקטרוניים רחוקים מלהיות מסוגלים לעמוד בדרישות הייצור הנמוכות. דרישות מערכת PON בעלות. ניתן לראות כי המרדף העיוור אחר גישה מלאה ל-FTTH באמצעות EPON או GPON בשלב זה יביא בהכרח סיכונים טכניים עצומים.
ברשת הגישה, זוהי מגמה בלתי נמנעת של סיבים אופטיים להחליף כבלי נחושת שונים. עם זאת, סיבים אופטיים יחליפו לחלוטין את כבלי הנחושת בן לילה. זה לא מציאותי ובלתי נתפס שכל השירותים יהיו נגישים דרך סיבים אופטיים. כל התקדמות טכנולוגית ויישום הם הדרגתיים, ו-FTTH אינו יוצא מן הכלל. לכן, בפיתוח הראשוני ובקידום של FTTH, דו-קיום של סיבים אופטיים וכבלי נחושת הוא בלתי נמנע. דו-קיום של סיבים אופטיים וכבלי נחושת יכול לאפשר למשתמשים ולמפעילי תקשורת להימנע ביעילות מהסיכונים הטכניים של FTTH. ראשית, ניתן להשתמש בטכנולוגיית גישה של AON בשלב מוקדם כדי להשיג גישת פס רחב של FTTH בעלות נמוכה, בעוד ש-CATV וטלפונים קבועים מסורתיים עדיין משתמשים בגישה קואקסיאלית וזוגות מעוותים. עבור וילות, ניתן להשיג גישת CATV בו זמנית גם באמצעות סיבים אופטיים בעלות נמוכה. שנית, ישנם חסמים בתעשייה במתן שירותי תקשורת בסין. מפעילי תקשורת אינם מורשים להפעיל שירותי CATV. להיפך, מפעילי CATV אינם מורשים להפעיל שירותי תקשורת מסורתיים (כגון טלפון), ומצב זה יימשך זמן רב למדי בעתיד. לא ניתן לשנות את הזמן, כך שמפעיל יחיד אינו יכול לספק שירותי טריפל פליי ברשת הגישה FTTH; שוב, מכיוון שאורך החיים של כבלים אופטיים יכול להגיע ל-40 שנה, בעוד שכבלי נחושת הם בדרך כלל 10 שנים, כאשר כבלי נחושת תפוסים. כאשר איכות התקשורת יורדת, אין צורך להניח כבלים. צריך רק לשדרג את ציוד הסיבים האופטיים כדי לספק את השירותים שסופקו על ידי כבלי הנחושת המקוריים. למעשה, כל עוד הטכנולוגיה בוגרת והעלות מקובלת, ניתן לשדרג בכל עת. ציוד סיבים אופטיים, תהנו בזמן מהנוחות ורוחב הפס הגבוה שמביאה טכנולוגיית FTTH החדשה.
לסיכום, הבחירה הנוכחית של דו-קיום של סיבים אופטיים וכבלי נחושת, תוך שימוש ב-FiberP2P FTTH של AON כדי להשיג גישה לאינטרנט בפס רחב, CATV וטלפונים נייחים מסורתיים עדיין משתמשים בגישה קואקסיאלית וזוג מעוות, מה שיכול למעשה למנוע את הסיכון של טכנולוגיית FTTH. יחד עם זאת, ניתן ליהנות מהנוחות ורוחב הפס הגבוה שמביאה טכנולוגיית גישת FTTH החדשה בהקדם האפשרי. כאשר הטכנולוגיה בוגרת והעלות מקובלת, ומחסומי התעשייה יבוטלו, ניתן לשדרג את ציוד הסיבים האופטיים בכל עת כדי לממש גישת FTTH מלאה.
זמן פרסום: 10 באפריל 2021