Volgens relevante gegevens zal het aandeel FTTH/FTTP/FTTB-breedbandgebruikers wereldwijd in 2025 59% bereiken. Gegevens van marktonderzoeksbureau Point Topic tonen aan dat deze ontwikkelingstrend 11% hoger ligt dan het huidige niveau.
Point Topic voorspelt dat er eind 2025 wereldwijd 1,2 miljard vaste breedbandgebruikers zullen zijn. In de eerste twee jaar overschreed het totale aantal breedbandgebruikers wereldwijd de grens van 1 miljard.
Ongeveer 89% van deze gebruikers bevindt zich in de 30 grootste markten wereldwijd. In deze markten zullen FTTH en aanverwante technologieën voornamelijk marktaandeel afsnoepen van xDSL, waardoor het marktaandeel van xDSL tijdens de prognoseperiode zal dalen van 19% naar 9%. Hoewel het totale aantal gebruikers van glasvezel naar het gebouw (FTTC), VDSL en DOCSIS-gebaseerde hybride glasvezel/coaxkabel (HFC) naar verwachting zal toenemen tijdens de prognoseperiode, zal het marktaandeel relatief stabiel blijven. FTTC zal naar verwachting ongeveer 12% van het totale aantal verbindingen uitmaken, en HFC 19%.
De opkomst van 5G zal naar verwachting de toepassing van vaste breedbandverbindingen tijdens de prognoseperiode afremmen. Voordat 5G daadwerkelijk wordt uitgerold, is het nog onmogelijk te voorspellen in hoeverre de markt hierdoor beïnvloed zal worden.
Dit artikel vergelijkt passieve optische netwerktechnologie (PON) en actieve optische netwerktechnologie (AON) op basis van de kenmerken van woonwijken in mijn land, en analyseert de voor- en nadelen van de toepassing ervan in woonwijken in China. Daarnaast worden enkele belangrijke problemen bij de toepassing van FTTH-toegangstechnologie in woonwijken in mijn land belicht, en wordt kort ingegaan op de geschikte strategieën voor de ontwikkeling van FTTH-toepassingstechnologie in mijn land.
1. Kenmerken van de FTTH-doelmarkt in mijn land
Momenteel is de belangrijkste doelmarkt voor FTTH in China ongetwijfeld de bewoners van woonwijken in grote, middelgrote en kleine steden. Stedelijke woonwijken zijn over het algemeen parkachtige wooncomplexen. Hun belangrijkste kenmerken zijn: een hoge dichtheid aan huishoudens. Een enkel parkachtig wooncomplex telt doorgaans 500 tot 3000 inwoners, en sommige zelfs tienduizenden; woonwijken (inclusief commerciële gebouwen) zijn doorgaans uitgerust met communicatieapparatuurruimtes voor de installatie van communicatieapparatuur en lijnverbindingen binnen de gemeenschap. Deze configuratie is noodzakelijk voor telecomaanbieders om met elkaar te concurreren en meerdere telecommunicatiediensten te integreren. De afstand van de computerruimte naar de gebruiker is doorgaans minder dan 1 km; grote telecomaanbieders en kabel-tv-aanbieders hebben over het algemeen glasvezelkabels met een klein aantal kernen (meestal 4 tot 12 kernen) aangelegd naar de computerruimtes van woonwijken of commerciële gebouwen; de kabelinfrastructuur voor residentiële communicatie en kabel-tv-toegang binnen de wijk is eigendom van elke aanbieder. Een ander kenmerk van de doelmarkt voor FTTH in mijn land is het bestaan van industriële belemmeringen bij de levering van telecommunicatiediensten: telecomaanbieders mogen geen kabeltelevisiediensten aanbieden, en deze status quo zal naar verwachting nog geruime tijd niet veranderen.
2. Keuze van FTTH-toegangstechnologie in mijn land
1) Problemen waarmee passieve optische netwerken (PON) te maken hebben bij FTTH-toepassingen in mijn land
Figuur 1 toont de netwerkstructuur en -distributie van een ideaal passief optisch netwerk (Passief Optisch Netwerk - PON). De belangrijkste kenmerken zijn: de optische lijnterminal (Optical Line Terminal - OLT) bevindt zich in de centrale computerruimte van de telecomoperator, en passieve optische splitters (Splitters) worden zo dicht mogelijk bij de optische netwerkeenheid (Optical Network Unit - ONU) aan de gebruikerszijde geplaatst. De afstand tussen de OLT en de ONU is gelijk aan de afstand tussen de centrale computerruimte van de telecomoperator en de gebruiker, vergelijkbaar met de huidige vaste telefoonaansluitingsafstand, die doorgaans enkele kilometers bedraagt. De splitter bevindt zich doorgaans op tientallen tot honderden meters afstand van de ONU. Deze structuur en lay-out van PON benadrukken de voordelen ervan: het gehele netwerk van de centrale computerruimte naar de gebruiker is een passief netwerk; er wordt aanzienlijk bespaard op glasvezelkabels van de centrale computerruimte naar de gebruiker; doordat het een één-op-veel-netwerk is, wordt het aantal apparaten in de centrale computerruimte verminderd en de bekabeling in de centrale computerruimte gereduceerd.
De ideale lay-out van een passief optisch netwerk (PON) in een woonwijk: de OLT (Optical Line Terminal) wordt geplaatst in de centrale computerruimte van een telecomaanbieder. Volgens het principe dat de splitter zo dicht mogelijk bij de gebruiker moet staan, wordt deze in de verdeelkast op de verdieping geplaatst. Deze ideale lay-out kan uiteraard de inherente voordelen van PON benadrukken, maar brengt onvermijdelijk de volgende problemen met zich mee: Ten eerste is een glasvezelkabel met een hoog aantal aders nodig van de centrale computerruimte naar de woonwijk. Bijvoorbeeld, in een woonwijk met 3000 wooneenheden, berekend met een vertakkingsverhouding van 1:16, is bijna 200-aderige glasvezelkabel nodig, terwijl er momenteel slechts kabels met 4-12 aders beschikbaar zijn. Het is erg moeilijk om de hoeveelheid glasvezelkabel te vergroten. Ten tweede kunnen gebruikers niet vrij kiezen van de aanbieder, maar zijn ze beperkt tot de diensten van één enkele telecomaanbieder. Dit leidt onvermijdelijk tot een monopoliepositie van één aanbieder, wat de concurrentie tussen meerdere aanbieders bemoeilijkt en de belangen van gebruikers niet effectief beschermt. Ten derde zullen de passieve optische verdeelpunten in de vloerverdeelkast ervoor zorgen dat de verdeelpunten zeer verspreid raken, wat de toewijzing, het onderhoud en het beheer erg moeilijk maakt. Het is zelfs bijna onmogelijk. Ten vierde is het onmogelijk om de benutting van de netwerkapparatuur en de toegangspoorten te verbeteren, omdat het binnen het dekkingsgebied van één PON moeilijk is om een toegangspercentage van 100% te bereiken.
De realistische lay-out van een passief optisch netwerk (PON) in een woonwijk: zowel de OLT als de splitter bevinden zich in de computerruimte van de woonwijk. De voordelen van deze realistische lay-out zijn: er zijn slechts dunne glasvezelkabels nodig van de centrale computerruimte naar de woonwijk, en de bestaande glasvezelkabels voldoen aan de behoeften; de toegangslijnen van de gehele woonwijk zijn bekabeld in de computerruimte, waardoor gebruikers vrij kunnen kiezen uit verschillende telecomproviders. Voor telecomproviders is het netwerk zeer eenvoudig toe te wijzen, te onderhouden en te beheren; doordat de toegangsapparatuur en patchpanelen zich in dezelfde ruimte bevinden, zal dit ongetwijfeld de benutting van de poorten aanzienlijk verbeteren, en de toegangsapparatuur kan geleidelijk worden uitgebreid naarmate het aantal gebruikers toeneemt. Deze realistische lay-out heeft echter ook duidelijke nadelen: ten eerste is de netwerkstructuur van het passieve netwerk, waarbij de centrale computerruimte nog steeds een actief netwerk vormt, het grootste voordeel van passieve netwerken; ten tweede bespaart het geen glasvezelkabels dankzij PON; PON-apparatuur is duur en de netwerkstructuur complex.
Samenvattend kent PON twee tegenstrijdige kanten bij de toepassing van FTTH in woonwijken: Volgens de ideale netwerkstructuur en -indeling van PON kan het zeker zijn oorspronkelijke voordelen benutten: het gehele netwerk van de centrale computerruimte tot de gebruiker is een passief netwerk, wat veel ruimte bespaart voor glasvezelkabels in de centrale computerruimte en de hoeveelheid en omvang van de apparatuur in de centrale computerruimte vereenvoudigt; het brengt echter ook bijna onaanvaardbare nadelen met zich mee: een aanzienlijke toename van de aanleg van glasvezelkabels is nodig; de distributiepunten zijn verspreid, waardoor toewijzing, onderhoud en beheer van nummers extreem moeilijk zijn; gebruikers kunnen niet vrij kiezen uit verschillende providers, wat de concurrentie tussen meerdere providers niet bevordert en de belangen van gebruikers niet effectief waarborgt; de benutting van netwerkapparatuur en toegangspoorten is laag. Als een realistische lay-out van het passieve optische netwerk (PON) in een woonwijk wordt toegepast, kunnen de bestaande glasvezelkabels aan de behoeften voldoen. De computerruimtes in de wijk zijn uniform bekabeld, wat het toewijzen, onderhouden en beheren van nummers zeer eenvoudig maakt. Gebruikers kunnen vrij de operator kiezen, wat de benutting van de apparatuurpoorten aanzienlijk verbetert, maar tegelijkertijd de twee belangrijkste voordelen van PON als passief netwerk en het besparen van glasvezelkabels tenietdoet. Momenteel moet men ook de nadelen van hoge PON-apparatuurkosten en een complexe netwerkstructuur accepteren.
2) Keuze van FTTH-toegangstechnologie voor woonwijken in mijn land: Point-to-point (P2P) toegangstechnologie voor Active Optical Network (AON) in woonwijken.
De voordelen van PON verdwijnen uiteraard in dichtbevolkte woonwijken. Omdat de huidige PON-technologie nog niet erg ontwikkeld is en de apparatuur duur blijft, zijn wij van mening dat het wetenschappelijk gezien en haalbaarder is om voor AON-technologie te kiezen voor FTTH-toegang, omdat:
- Computerruimtes worden over het algemeen in de gemeenschap ingericht;
- De P2P-technologie van AON is volwassen en goedkoop. Het kan gemakkelijk een bandbreedte van 100 Mbps of 1 Gbps leveren en een naadloze verbinding met bestaande computernetwerken realiseren;
-Het is niet nodig om de aanleg van optische kabels vanuit de centrale machinekamer naar het woongebied uit te breiden;
—Eenvoudige netwerkstructuur, lage bouw-, exploitatie- en onderhoudskosten;
- Centrale bekabeling in de computerruimte van de woongemeenschap, eenvoudig toe te wijzen nummers, te onderhouden en te beheren;
-Gebruikers de mogelijkheid geven om vrijelijk aanbieders te kiezen, wat de concurrentie tussen meerdere aanbieders bevordert en de belangen van gebruikers effectief beschermt door middel van concurrentie;
De bezettingsgraad van de apparatuurpoort is zeer hoog en de capaciteit kan geleidelijk worden uitgebreid naarmate het aantal gebruikers toeneemt.
Een typische AON-gebaseerde FTTH-netwerkstructuur. De bestaande glasvezelkabel met lage kern wordt gebruikt van de centrale computerruimte van de telecomoperator naar de computerruimte van de wijk. Het schakelsysteem bevindt zich in de computerruimte van de wijk en er wordt gebruikgemaakt van point-to-point (P2P) netwerken van de computerruimte naar de gebruikersterminal. Inkomende apparatuur en patchpanelen zijn uniform geplaatst in de computerruimte van de wijk en het gehele netwerk maakt gebruik van het Ethernet-protocol, een beproefde en kostenefficiënte technologie. Het point-to-point FTTH-netwerk van AON is momenteel de meest gebruikte FTTH-toegangstechnologie in Japan en de Verenigde Staten. Van de huidige 5 miljoen FTTH-gebruikers wereldwijd gebruikt meer dan 95% actieve switching P2P-technologie. De belangrijkste voordelen hiervan zijn:
—Hoge bandbreedte: eenvoudige realisatie van stabiele tweewegs 100M breedbandtoegang;
-Het kan breedbandinternet, kabeltelevisie en telefonie ondersteunen en de integratie van deze drie netwerken in het toegangsnetwerk realiseren;
—Ondersteun de naar verwachting nieuwe bedrijfsactiviteiten in de toekomst: videotelefonie, VOD, digitale cinema, werken op afstand, online tentoonstellingen, tv-onderwijs, medische behandelingen op afstand, gegevensopslag en -back-up, enz.;
—Eenvoudige netwerkstructuur, vol成熟e technologie en lage toegangskosten;
— Alleen de computerruimte in het complex is een actief knooppunt. Centraliseer de bekabeling van de computerruimte om de onderhoudskosten te verlagen en het gebruik van de apparatuurpoorten te optimaliseren;
-Gebruikers de mogelijkheid geven om vrijelijk operators te kiezen, wat de concurrentie tussen telecomaanbieders bevordert;
- Dit bespaart effectief op de glasvezelkabels van de centrale computerruimte naar de wijk, waardoor het niet nodig is om meer glasvezelkabels van de centrale computerruimte naar de wijk aan te leggen.
Wij zijn van mening dat het wetenschappelijk gezien en haalbaarder is om voor AON-technologie te kiezen voor FTTH-toegang, vanwege de onzekerheid rond de ontwikkeling van PON-standaarden en -technologieën.
-De standaard is net verschenen, met meerdere versies (EPON en GPON), en de concurrentie tussen standaarden is onzeker wat betreft toekomstige promotie.
— Relevante apparaten vereisen 3-5 jaar standaardisatie en volwassenheid. Het zal de komende 3-5 jaar moeilijk zijn om te concurreren met de huidige Ethernet P2P-apparaten wat betreft kosten en populariteit.
- PON-opto-elektronische apparaten zijn duur: ze vereisen hoog vermogen en snelle burst-transmissie en -ontvangst; de huidige opto-elektronische apparaten voldoen bij lange na niet aan de eisen voor de productie van goedkope PON-systemen.
Momenteel bedraagt de gemiddelde verkoopprijs van buitenlandse EPON-apparatuur 1.000 tot 1.500 Amerikaanse dollar.
3. Wees je bewust van de risico's van FTTH-technologie en vraag niet zomaar ondersteuning aan voor volledige toegang tot de diensten.
Veel gebruikers hebben FTTH nodig om alle diensten te ondersteunen, en tegelijkertijd breedbandinternet, kabeltelevisie (CATV) en traditionele vaste telefonie te kunnen gebruiken, oftewel triple play-toegang, in de hoop FTTH-toegang in één stap te realiseren. Wij denken dat het ideaal is om breedbandinternet, beperkte televisie (CATV) en gewone vaste telefonie te kunnen ondersteunen, maar in werkelijkheid zijn er enorme technische risico's aan verbonden.
Momenteel biedt meer dan 97% van de FTTH-toegangsnetwerken wereldwijd, van de 5 miljoen FTTH-gebruikers, alleen breedbandinternet aan. Dit komt doordat de kosten voor FTTH om traditionele vaste telefonie te leveren veel hoger liggen dan de kosten van de bestaande vaste telefoontechnologie. Bovendien brengt het gebruik van glasvezel voor de transmissie van traditionele vaste telefonie problemen met zich mee op het gebied van stroomvoorziening. Hoewel AON, EPON en GPON allemaal triple play-toegang ondersteunen, zijn de EPON- en GPON-standaarden nog maar net gepubliceerd en zal het nog tijd kosten voordat de technologie volledig is ontwikkeld. De concurrentie tussen EPON en GPON en de toekomstige promotie van deze twee standaarden zijn onzeker. De passieve point-to-multipoint-netwerkstructuur is bovendien niet geschikt voor de dichtbevolkte woongebieden in China. Verder hebben EPON- en GPON-gerelateerde apparaten minstens 5 jaar nodig voor standaardisatie en ontwikkeling. De komende 5 jaar zullen ze moeilijk kunnen concurreren met de huidige Ethernet P2P-apparaten wat betreft kosten en populariteit. Op dit moment voldoen opto-elektronische apparaten nog lang niet aan de eisen voor een kostenefficiënt PON-systeem. Het is duidelijk dat het blindelings nastreven van volledige FTTH-toegang via EPON of GPON in dit stadium onvermijdelijk enorme technische risico's met zich meebrengt.
Op het toegangsnetwerk is het een onvermijdelijke trend dat glasvezel diverse koperkabels vervangt. Glasvezel zal koperkabels echter niet van de ene op de andere dag volledig vervangen. Het is onrealistisch en ondenkbaar dat alle diensten via glasvezel toegankelijk zullen zijn. Technologische vooruitgang en toepassingen verlopen geleidelijk, en FTTH vormt daarop geen uitzondering. Daarom is het naast elkaar bestaan van glasvezel en koperkabel onvermijdelijk in de beginfase van de ontwikkeling en promotie van FTTH. Deze co-existentie stelt gebruikers en telecomoperators in staat om de technische risico's van FTTH effectief te vermijden. Ten eerste kan AON-toegangstechnologie in een vroeg stadium worden gebruikt om FTTH-breedbandtoegang tegen lage kosten te realiseren, terwijl CATV en traditionele vaste telefonie nog steeds gebruikmaken van coax- en twisted-pair-aansluitingen. Voor woningen kan CATV-toegang tegelijkertijd ook tegen lage kosten via glasvezel worden gerealiseerd. Ten tweede zijn er in China industriële belemmeringen voor de levering van telecomdiensten. Telecomoperators mogen geen CATV-diensten aanbieden. Integendeel, kabeltelevisieaanbieders mogen geen traditionele telecommunicatiediensten (zoals telefonie) aanbieden, en deze situatie zal nog geruime tijd aanhouden. De tijd is onomkeerbaar, dus een enkele aanbieder kan geen triple play-diensten aanbieden via het FTTH-netwerk. Bovendien, aangezien glasvezelkabels een levensduur van 40 jaar hebben, terwijl koperkabels doorgaans 10 jaar meegaan, hoeft er geen nieuwe bekabeling te worden aangelegd wanneer de kwaliteit van de communicatie door de koperkabels afneemt. Het volstaat dan de glasvezelapparatuur te upgraden om de diensten te kunnen blijven leveren die voorheen door de koperkabels werden aangeboden. In feite kan, zodra de technologie volwassen is en de kosten acceptabel zijn, op elk moment worden geüpgraded naar glasvezelapparatuur, zodat u tijdig kunt profiteren van het gemak en de hoge bandbreedte die de nieuwe FTTH-technologie biedt.
Samenvattend kan de huidige keuze voor een combinatie van glasvezel en koperkabel, waarbij AON's FiberP2P FTTH wordt gebruikt voor breedbandinternet, terwijl kabeltelevisie en traditionele vaste telefonie nog steeds gebruikmaken van coax- en twisted-pair-verbindingen, de risico's van FTTH-technologie effectief vermijden. Tegelijkertijd kan zo snel mogelijk worden geprofiteerd van het gemak en de hoge bandbreedte die de nieuwe FTTH-technologie biedt. Zodra de technologie volwassen is, de kosten aanvaardbaar zijn en de industriële belemmeringen zijn weggenomen, kan de glasvezelapparatuur op elk gewenst moment worden geüpgraded om volledige FTTH-diensten te realiseren.
Geplaatst op: 10 april 2021