Według odpowiednich danych, odsetek globalnych użytkowników szerokopasmowego internetu FTTH/FTTP/FTTB osiągnie 59% w 2025 roku. Dane dostarczone przez firmę badawczą Point Topic pokazują, że ten trend rozwojowy będzie o 11% wyższy od obecnego poziomu.
Firma Point Topic przewiduje, że do końca 2025 roku na świecie będzie 1,2 miliarda użytkowników stacjonarnego szerokopasmowego dostępu do Internetu. W ciągu pierwszych dwóch lat całkowita liczba użytkowników szerokopasmowego dostępu do Internetu na świecie przekroczyła 1 miliard.
Około 89% tych użytkowników znajduje się na 30 największych rynkach świata. Na tych rynkach FTTH i powiązane technologie przejmą głównie udziały rynkowe od xDSL, a udział xDSL spadnie z 19% do 9% w okresie prognozy. Chociaż całkowita liczba użytkowników światłowodu do budynku (FTTC) oraz hybrydowego światłowodu/kabla koncentrycznego (HFC) opartego na VDSL i DOCSIS powinna wzrosnąć w okresie prognozy, udział w rynku pozostanie względnie stabilny. Spośród nich FTTC będzie stanowić około 12% całkowitej liczby połączeń, a HFC – 19%.
Pojawienie się 5G powinno ograniczyć rozwój stacjonarnych usług szerokopasmowych w prognozowanym okresie. Zanim 5G zostanie faktycznie wdrożone, nadal nie sposób przewidzieć, jak bardzo wpłynie to na rynek.
W tym artykule porównano technologię dostępu do pasywnej sieci optycznej (PON) i technologię dostępu do aktywnej sieci optycznej (AON) na podstawie charakterystyki osiedli mieszkaniowych w moim kraju, a także przeanalizowano zalety i wady jej zastosowania w chińskich osiedlach mieszkaniowych. Wyjaśniono kilka głównych problemów związanych ze stosowaniem technologii dostępu FTTH w dzielnicach mieszkaniowych w moim kraju, pokrótce omówiono również odpowiednie strategie mojego kraju w zakresie rozwoju technologii zastosowań FTTH.
1. Charakterystyka rynku docelowego FTTH w moim kraju
Obecnie głównym rynkiem docelowym dla FTTH w Chinach są niewątpliwie mieszkańcy osiedli mieszkaniowych w dużych, średnich i małych miastach. Miejskie osiedla mieszkaniowe to na ogół osiedla mieszkaniowe w stylu ogrodowym. Ich wyróżniającymi cechami są: wysokie zagęszczenie gospodarstw domowych. Osiedla mieszkaniowe z pojedynczym ogrodem mają na ogół 500-3000 mieszkańców, a niektóre nawet dziesiątki tysięcy gospodarstw domowych; osiedla mieszkaniowe (w tym budynki komercyjne) są na ogół wyposażone w pomieszczenia sprzętu komunikacyjnego do instalacji sprzętu dostępowego i przekazywania linii w całej społeczności. Taka konfiguracja jest wymagana, aby operatorzy telekomunikacyjni mogli konkurować ze sobą i integrować wiele usług telekomunikacyjnych. Odległość od sali komputerowej do użytkownika wynosi na ogół mniej niż 1 km; główni operatorzy telekomunikacyjni i operatorzy telewizji kablowej na ogół układają kable optyczne o małej liczbie rdzeni (zwykle od 4 do 12 rdzeni) do sal komputerowych w osiedlach mieszkalnych lub budynkach komercyjnych; komunikacja mieszkaniowa i dostęp CATV w społeczności Zasoby kablowe należą do każdego operatora. Inną cechą charakterystyczną rynku docelowego FTTH w moim kraju są bariery branżowe w świadczeniu usług telekomunikacyjnych: operatorzy telekomunikacyjni nie mogą świadczyć usług telewizji kablowej, a status quo ten nie może ulec zmianie przez dłuższy okres czasu w przyszłości.
2. Wybór technologii dostępu FTTH w moim kraju
1) Problemy, z jakimi borykają się pasywne sieci optyczne (PON) w zastosowaniach FTTH w moim kraju
Rysunek 1 przedstawia strukturę sieci i rozkład idealnej pasywnej sieci optycznej (PON). Jej główne cechy to: terminal linii optycznej (OLT) jest umieszczony w centrali komputerowej operatora telekomunikacyjnego, a pasywne splittery optyczne (splitter). ) Jak najbliżej jednostki sieci optycznej (ONU) po stronie użytkownika. Odległość między OLT i ONU jest równa odległości między centralą komputerową operatora telekomunikacyjnego a użytkownikiem, co jest podobne do obecnej odległości dostępu do stacjonarnej linii telefonicznej, która wynosi zazwyczaj kilka kilometrów, a splitter jest zazwyczaj oddalony od ONU o dziesiątki do setek metrów. Taka struktura i układ PON podkreślają zalety PON: cała sieć od centrali komputerowej do użytkownika jest siecią pasywną; duża ilość zasobów światłowodowych od centrali komputerowej do użytkownika jest oszczędzana; Ponieważ jest to model typu jeden do wielu, liczba urządzeń w centralnej komputerowni ulega zmniejszeniu, a skalowalność maleje, co przekłada się na redukcję liczby okablowania w centralnej komputerowni.
Idealny układ pasywnej sieci optycznej (PON) w obszarze mieszkalnym: OLT jest umieszczony w centralnej sali komputerowej operatora telekomunikacyjnego. Zgodnie z zasadą, że rozdzielacz jest jak najbliżej użytkownika, rozdzielacz jest umieszczony w skrzynce rozdzielczej piętrowej. Oczywiście ten idealny układ może uwypuklić wrodzone zalety PON, ale nieuchronnie spowoduje następujące problemy: Po pierwsze, wymagany jest kabel światłowodowy o dużej liczbie rdzeni od centralnej sali komputerowej do obszaru mieszkalnego, takiego jak 3000 mieszkań, obliczony przy współczynniku rozgałęzień 1:16. Wymagany jest kabel światłowodowy o prawie 200 rdzeniach, ale obecnie tylko 4-12 rdzeni, bardzo trudno jest zwiększyć ułożenie kabla optycznego; po drugie, użytkownicy nie mogą swobodnie wybierać operatora, mogą wybrać tylko usługę świadczoną przez jednego operatora telekomunikacyjnego i nieuniknione jest, że jeden operator monopolizuje. Sytuacja biznesowa nie sprzyja konkurencji wielu operatorów, a interesy użytkowników nie mogą być skutecznie chronione. Po trzecie, pasywne rozdzielacze optyczne umieszczone w skrzynce rozdzielczej na piętrach spowodują duże rozproszenie węzłów dystrybucyjnych, co utrudni ich alokację, konserwację i zarządzanie. Jest to wręcz niemożliwe. Po czwarte, nie da się poprawić wykorzystania urządzeń sieciowych i ich portów dostępowych, ponieważ w zasięgu pojedynczej sieci PON trudno jest osiągnąć 100% wskaźnik dostępu użytkowników.
Realistyczny układ pasywnej sieci optycznej (PON) w strefie mieszkalnej: OLT i rozdzielacz są umieszczone w serwerowni. Zalety tego realistycznego układu to: od centrali komputerowej do strefy mieszkalnej potrzebne są jedynie światłowody o małej gęstości, a istniejące zasoby światłowodowe zaspokajają potrzeby; linie dostępowe całego obszaru mieszkalnego są okablowane w serwerowni, co pozwala użytkownikom na swobodny wybór różnych operatorów telekomunikacyjnych. Dla operatorów telekomunikacyjnych sieć jest bardzo łatwa w przydzielaniu, utrzymaniu i zarządzaniu; ponieważ urządzenia dostępowe i panele krosowe znajdują się w tej samej komórce, niewątpliwie znacząco poprawia to wykorzystanie portów przez urządzenia, a urządzenia dostępowe można stopniowo rozbudowywać wraz ze wzrostem liczby użytkowników. Jednak ten realistyczny układ ma również oczywiste wady: po pierwsze, struktura sieciowa polegająca na pominięciu PON jest największą zaletą sieci pasywnych, a sieć od centrali komputerowej do sieci użytkownika pozostaje siecią aktywną; po drugie, nie oszczędza zasobów światłowodowych ze względu na PON; Sprzęt PON jest bardzo drogi i ma skomplikowaną strukturę sieciową.
Podsumowując, PON ma dwie sprzeczne strony w zastosowaniu FTTH w dzielnicach mieszkalnych: Zgodnie z idealną strukturą sieci i układem PON, może ona z pewnością oddać swoje pierwotne zalety: cała sieć od centralnej sali komputerowej do użytkownika jest siecią pasywną, co oszczędza dużo centralnej sali komputerowej Jeśli chodzi o zasoby światłowodowe użytkownika, liczba i skala sprzętu w centralnej sali komputerowej są uproszczone; jednak niesie to również ze sobą prawie niedopuszczalne niedociągnięcia: wymagany jest znaczny wzrost układania linii światłowodowych; węzły dystrybucyjne są rozproszone, a przydział numerów, ich konserwacja i zarządzanie są niezwykle trudne; użytkownicy nie mogą swobodnie wybierać Operatorzy nie sprzyjają konkurencji wielu operatorów, a interesy użytkowników nie mogą być skutecznie zagwarantowane; wykorzystanie sprzętu sieciowego i jego portów dostępowych jest niskie. Jeśli zostanie przyjęty realistyczny układ pasywnej sieci optycznej (PON) w dzielnicy mieszkalnej, istniejące zasoby kabli optycznych mogą zaspokoić potrzeby. Sala komputerowa społeczności jest jednolicie okablowana, co bardzo ułatwia przypisywanie, konserwację i zarządzanie numerami. Użytkownicy mogą swobodnie wybierać operatora, co znacząco poprawia wykorzystanie portów sprzętowych, ale jednocześnie eliminuje dwie główne zalety sieci PON jako sieci pasywnej i pozwala zaoszczędzić zasoby światłowodowe. Obecnie sieć musi również zmagać się z wadami wysokich kosztów sprzętu PON i złożonej struktury sieci.
2) Wybór technologii dostępu FTTH dla osiedli mieszkaniowych w moim kraju – technologia dostępu typu punkt-punkt (P2P) dla aktywnej sieci optycznej (AON) w osiedlach mieszkaniowych
Oczywiście, zalety sieci PON znikają w społecznościach o dużej gęstości zaludnienia. Ponieważ obecna technologia PON nie jest jeszcze w pełni rozwinięta, a ceny urządzeń pozostają wysokie, uważamy, że bardziej uzasadnionym i wykonalnym rozwiązaniem jest wybór technologii AON do dostępu FTTH, ponieważ:
－Pracownie komputerowe są zazwyczaj organizowane w społecznościach;
Technologia P2P firmy AON jest dojrzała i tania. Z łatwością zapewnia przepustowość 100Mb/s lub 1Gb/s i umożliwia płynne połączenie z istniejącymi sieciami komputerowymi;
- Nie ma potrzeby zwiększania ilości kabli optycznych biegnących od centralnej maszynowni do części mieszkalnej;
－－Prosta struktura sieci, niskie koszty budowy, eksploatacji i konserwacji;
-Centralne okablowanie w sali komputerowej wspólnoty, łatwe przydzielanie numerów, konserwacja i zarządzanie;
- Umożliwienie użytkownikom swobodnego wyboru operatorów, co sprzyja konkurencji między wieloma operatorami, a interesy użytkowników mogą być skutecznie chronione poprzez konkurencję;
——Współczynnik wykorzystania portu sprzętowego jest bardzo wysoki, a przepustowość można stopniowo zwiększać w miarę wzrostu liczby użytkowników uzyskujących dostęp.
Typowa struktura sieci FTTH oparta na technologii AON. Istniejący światłowód o małej gęstości łączy centralną komputerownię operatora telekomunikacyjnego z komputerownią wspólnotową. System przełączający znajduje się w komputerowni wspólnotowej, a tryb sieciowy punkt-punkt (P2P) jest realizowany z komputerowni wspólnotowej do terminala użytkownika. Sprzęt wejściowy i panele krosowe są równomiernie rozmieszczone w komputerowni wspólnotowej, a cała sieć wykorzystuje protokół Ethernet o dojrzałej technologii i niskich kosztach. Sieć FTTH typu punkt-punkt firmy AON jest obecnie powszechnie stosowaną technologią dostępu FTTH w Japonii i Stanach Zjednoczonych. Spośród 5 milionów użytkowników FTTH na świecie ponad 95% korzysta z technologii aktywnego przełączania P2P. Jej wyjątkowe zalety to:
－－Wysoka przepustowość: łatwy do uzyskania stabilny dwukierunkowy dostęp szerokopasmowy o przepustowości 100M;
- Może obsługiwać szerokopasmowy dostęp do Internetu, dostęp do telewizji kablowej i dostęp do telefonu oraz umożliwiać integrację trzech sieci w sieci dostępowej;
－－Wspieranie przewidywalnych nowych rodzajów działalności w przyszłości: wideofon, VOD, kino cyfrowe, zdalne biuro, wystawy online, edukacja telewizyjna, zdalne leczenie, przechowywanie i tworzenie kopii zapasowych danych itp.;
－－Prosta struktura sieci, dojrzała technologia i niskie koszty dostępu;
– – Tylko sala komputerowa w społeczności jest aktywnym węzłem. Centralizacja okablowania sali komputerowej pozwala obniżyć koszty konserwacji i poprawić wykorzystanie portów sprzętowych;
- Umożliwienie użytkownikom swobodnego wyboru operatorów, co sprzyja konkurencji pomiędzy operatorami telekomunikacyjnymi;
- Efektywnie oszczędza zasoby kabli światłowodowych biegnących od centralnej komputerowej do społeczności, bez konieczności zwiększania ilości układanych kabli światłowodowych od centralnej komputerowej do społeczności.
Uważamy, że wybór technologii AON do dostępu FTTH jest bardziej naukowy i wykonalny ze względu na niepewność związaną z rozwojem standardów i technologii PON:
-Standard właśnie się pojawił, ma wiele wersji (EPON i GPON), a konkurencja standardów w kontekście ich przyszłej promocji jest niepewna.
－Odpowiednie urządzenia wymagają 3-5 lat standaryzacji i dojrzałości. W ciągu najbliższych 3-5 lat trudno będzie konkurować z obecnymi urządzeniami Ethernet P2P pod względem kosztów i popularności.
-Urządzenia optoelektroniczne PON są drogie: wymagają dużej mocy i dużej szybkości transmisji i odbioru; obecne urządzenia optoelektroniczne w dużym stopniu nie są w stanie sprostać wymaganiom produkcji tanich systemów PON.
- Obecnie średnia cena sprzedaży zagranicznego sprzętu EPON wynosi 1000-1500 dolarów amerykańskich.
3. Zwróć uwagę na ryzyko związane z technologią FTTH i unikaj bezmyślnego wnioskowania o wsparcie w celu uzyskania pełnego dostępu do usług
Wielu użytkowników wymaga, aby FTTH obsługiwał wszystkie usługi, a jednocześnie zapewniał szerokopasmowy dostęp do Internetu, dostęp do telewizji kablowej (CATV) i tradycyjny dostęp do telefonii stacjonarnej, czyli tzw. triple play, licząc na osiągnięcie technologii dostępu FTTH w jednym kroku. Uważamy, że idealnym rozwiązaniem jest obsługa szerokopasmowego dostępu do Internetu, ograniczonego dostępu do telewizji kablowej (CATV) i standardowego dostępu do telefonii stacjonarnej, ale w rzeczywistości istnieje ogromne ryzyko techniczne.
Obecnie, wśród 5 milionów użytkowników FTTH na świecie, ponad 97% sieci dostępowych FTTH zapewnia jedynie usługi szerokopasmowego dostępu do Internetu, ponieważ koszt FTTH w zakresie dostarczania tradycyjnej telefonii stacjonarnej jest znacznie wyższy niż koszt istniejącej technologii telefonii stacjonarnej, a wykorzystanie światłowodów do przesyłania tradycyjnego sygnału stacjonarnego ma również problem z zasilaniem telefonicznym. Chociaż AON, EPON i GPON obsługują dostęp triple play, standardy EPON i GPON zostały dopiero ogłoszone i dojrzenie technologii zajmie trochę czasu. Konkurencja między EPON i GPON oraz przyszła promocja tych dwóch standardów są również niepewne, a ich pasywna struktura sieci punkt-wielopunkt nie jest odpowiednia dla chińskiej wysokiej gęstości zaludnienia. Zastosowania w obszarach mieszkalnych. Ponadto urządzenia związane z EPON i GPON wymagają co najmniej 5 lat standaryzacji i dojrzałości. W ciągu najbliższych 5 lat trudno będzie konkurować z obecnymi urządzeniami Ethernet P2P pod względem kosztów i popularności. Obecnie urządzenia optoelektroniczne są dalekie od spełnienia niskich wymagań produkcyjnych. Koszt wymagań systemowych PON. Widać, że bezmyślne dążenie do pełnego dostępu FTTH z wykorzystaniem EPON lub GPON na tym etapie nieuchronnie pociągnie za sobą ogromne ryzyko techniczne.
W sieciach dostępowych nieunikniony jest trend zastępowania różnych kabli miedzianych światłowodami. Jednak światłowody całkowicie zastąpią kable miedziane z dnia na dzień. Nierealne i niewyobrażalne jest, aby wszystkie usługi były dostępne za pośrednictwem światłowodów. Postęp technologiczny i zastosowania następują stopniowo, a FTTH nie jest wyjątkiem. Dlatego w początkowym etapie rozwoju i promocji FTTH współistnienie światłowodów i kabli miedzianych jest nieuniknione. Współistnienie światłowodów i kabli miedzianych może umożliwić użytkownikom i operatorom telekomunikacyjnym skuteczne unikanie ryzyka technicznego związanego z FTTH. Po pierwsze, technologia dostępu AON może być wykorzystywana na wczesnym etapie w celu zapewnienia dostępu szerokopasmowego FTTH po niskich kosztach, podczas gdy telewizja kablowa (CATV) i tradycyjne telefony stacjonarne nadal korzystają z dostępu koncentrycznego i skrętki. W przypadku domów dostęp CATV może być również realizowany jednocześnie za pośrednictwem światłowodu po niskich kosztach. Po drugie, istnieją bariery branżowe w świadczeniu usług telekomunikacyjnych w Chinach. Operatorzy telekomunikacyjni nie mają zezwolenia na świadczenie usług CATV. Wręcz przeciwnie, operatorzy telewizji kablowej nie mogą świadczyć tradycyjnych usług telekomunikacyjnych (takich jak telefonia) i sytuacja ta będzie się utrzymywać przez długi czas. Czasu nie da się zmienić, więc pojedynczy operator nie może świadczyć usług triple play w sieci dostępowej FTTH; ponownie, ponieważ żywotność kabli optycznych może sięgać 40 lat, podczas gdy kable miedziane mają zazwyczaj 10 lat, kiedy kable miedziane są zużyte ze względu na żywotność. Gdy jakość komunikacji spada, nie ma potrzeby układania żadnych kabli. Wystarczy zmodernizować sprzęt światłowodowy, aby zapewnić usługi świadczone przez oryginalne kable miedziane. W rzeczywistości, tak długo, jak technologia jest dojrzała, a koszty są akceptowalne, można dokonać modernizacji w dowolnym momencie. Sprzęt światłowodowy, na czas, ciesz się wygodą i dużą przepustowością oferowaną przez nową technologię FTTH.
Podsumowując, obecny wybór współistnienia światłowodu i kabla miedzianego, z wykorzystaniem technologii FiberP2P FTTH firmy AON do zapewnienia szerokopasmowego dostępu do Internetu, sprawia, że telewizja kablowa i tradycyjne telefony stacjonarne nadal korzystają z dostępu koncentrycznego i skrętki, co pozwala skutecznie uniknąć ryzyka związanego z technologią FTTH. Jednocześnie, jak najszybciej można cieszyć się wygodą i wysoką przepustowością oferowaną przez nową technologię dostępu FTTH. Gdy technologia dojrzeje, koszty będą akceptowalne, a bariery branżowe zostaną wyeliminowane, sprzęt światłowodowy będzie można w każdej chwili zmodernizować, aby zapewnić pełny dostęp do usług FTTH.
Czas publikacji: 10 kwietnia 2021 r.