Conform datelor relevante, proporția utilizatorilor globali de bandă largă FTTH/FTTP/FTTB va ajunge la 59% în 2025. Datele furnizate de compania de cercetare de piață Point Topic arată că această tendință de dezvoltare va fi cu 11% mai mare decât nivelul actual.
Point Topic estimează că până la sfârșitul anului 2025 vor exista 1,2 miliarde de utilizatori de internet fix în întreaga lume. În primii doi ani, numărul total de utilizatori de internet la nivel global a depășit pragul de 1 miliard.
Aproximativ 89% dintre acești utilizatori se află în primele 30 de piețe la nivel mondial. Pe aceste piețe, FTTH și tehnologiile conexe vor prelua în principal cota de piață de la xDSL, iar cota de piață a xDSL va scădea de la 19% la 9% în perioada de prognoză. Deși numărul total de utilizatori de fibră optică până la clădire (FTTC) și VDSL și cablu hibrid fibră/coaxial bazat pe DOCSIS (HFC) ar trebui să crească în perioada de prognoză, cota de piață va rămâne relativ stabilă. Dintre aceștia, FTTC va reprezenta aproximativ 12% din numărul total de conexiuni, iar HFC va reprezenta 19%.
Apariția tehnologiei 5G ar trebui să inhibe aplicațiile fixe în bandă largă în perioada de prognoză. Înainte de implementarea efectivă a tehnologiei 5G, este încă imposibil de prezis cât de mult va fi afectată piața.
Acest articol va compara tehnologia de acces prin rețeaua optică pasivă (PON) și tehnologia de acces prin rețeaua optică activă (AON) pe baza caracteristicilor comunităților rezidențiale din țara mea și va analiza avantajele și dezavantajele aplicării acesteia în comunitățile rezidențiale din China. Prin clarificarea câtorva probleme importante în aplicarea tehnologiei de acces FTTH în cartierele rezidențiale din țara mea, va face o scurtă discuție despre strategiile adecvate ale țării mele pentru dezvoltarea tehnologiei de aplicații FTTH.
1. Caracteristicile pieței țintă FTTH din țara mea
În prezent, principala piață țintă pentru FTTH în China o reprezintă, fără îndoială, locuitorii comunităților rezidențiale din orașele mari, mijlocii și mici. Comunitățile rezidențiale urbane sunt, în general, comunități rezidențiale de tip grădină. Caracteristicile lor remarcabile sunt: densitatea mare a gospodăriilor. Comunitățile rezidențiale cu o singură grădină au, în general, 500-3000 de locuitori, iar unele chiar zeci de mii de gospodării; comunitățile rezidențiale (inclusiv clădirile comerciale) sunt, în general, dotate cu camere de echipamente de comunicații pentru instalarea echipamentelor de acces la comunicații și predarea liniilor în întreaga comunitate. Această configurație este necesară pentru ca operatorii de telecomunicații să concureze între ei și să integreze mai multe servicii de telecomunicații. Distanța de la sala de calculatoare la utilizator este, în general, mai mică de 1 km; principalii operatori de telecomunicații și operatorii de televiziune prin cablu au amplasat, în general, cabluri optice cu număr mic de fire (de obicei, 4 până la 12 fire) către sălile de calculatoare ale cartierelor rezidențiale sau ale clădirilor comerciale; resursele de cablu pentru comunicații rezidențiale și acces CATV în comunitate aparțin fiecărui operator. O altă caracteristică a pieței țintă FTTH din țara mea este existența unor bariere industriale în furnizarea serviciilor de telecomunicații: operatorii de telecomunicații nu au voie să opereze servicii CATV, iar acest status quo nu poate fi schimbat pentru o perioadă considerabilă de timp în viitor.
2. Alegerea tehnologiei de acces FTTH în țara mea
1) Probleme cu care se confruntă rețeaua optică pasivă (PON) în aplicațiile FTTH din țara mea
Figura 1 prezintă structura și distribuția rețelei unei rețele optice pasive ideale (Rețea Optică Pasivă - PON). Principalele sale caracteristici sunt: terminalul de linie optică (Terminal de Linie Optică - OLT) este plasat în sala centrală de calculatoare a operatorului de telecomunicații, iar splittere optice pasive (Splitter) sunt plasate cât mai aproape posibil de unitatea rețelei optice (Unitatea Rețelei Optice - ONU) pe partea utilizatorului. Distanța dintre OLT și ONU este egală cu distanța dintre sala centrală de calculatoare a operatorului de telecomunicații și utilizator, similară cu distanța actuală de acces la telefon fix, care este în general de câțiva kilometri, iar splitterul se află în general la zeci de metri până la sute de metri distanță de ONU. Această structură și dispunere a PON evidențiază avantajele PON: întreaga rețea de la sala centrală de calculatoare până la utilizator este o rețea pasivă; se economisește o cantitate mare de resurse de cablu de fibră optică de la sala centrală de calculatoare până la utilizator; deoarece este unu-la-mulți, numărul de echipamente din sala centrală de calculatoare este redus și scalabil, reducând numărul de cabluri din sala centrală de calculatoare.
Amplasarea ideală a unei rețele optice pasive (PON) într-o zonă rezidențială: OLT-ul este amplasat în sala centrală de calculatoare a unui operator de telecomunicații. Conform principiului conform căruia splitter-ul este cât mai aproape de utilizator, splitter-ul este amplasat în cutia de distribuție de la etaj. Evident, această amplasare ideală poate evidenția avantajele inerente ale PON-ului, dar va aduce inevitabil următoarele probleme: în primul rând, este necesar un cablu de fibră optică cu număr mare de fire de la sala centrală de calculatoare la zona rezidențială, cum ar fi 3000 de locuințe, calculat la un raport de ramificare de 1:16; este necesar un cablu de fibră optică cu aproape 200 de fire, dar în prezent doar 4-12 fire, este foarte dificil să se crească numărul de cabluri optice; în al doilea rând, utilizatorii nu pot alege liber operatorul, pot alege doar serviciul furnizat de un singur operator de telecomunicații și este inevitabil ca un singur operator să monopolizeze. Situația comercială nu este propice concurenței mai multor operatori, iar interesele utilizatorilor nu pot fi protejate eficient. În al treilea rând, distribuitoarele optice pasive plasate în cutia de distribuție de la etaj vor face ca nodurile de distribuție să fie foarte dispersate, ceea ce va duce la o alocare, întreținere și gestionare foarte dificile. Acest lucru este chiar aproape imposibil; în al patrulea rând, este imposibil să se îmbunătățească utilizarea echipamentelor de rețea și a porturilor de acces ale acestora, deoarece în cadrul acoperirii unei singure rețele PON, rata de acces a utilizatorilor este dificil de atins 100%.
Configurația realistă a rețelei optice pasive (PON) în zona rezidențială: OLT și Splitter sunt amplasate în sala de calculatoare a zonei rezidențiale. Avantajele acestei configurații realiste sunt: sunt necesare doar cabluri de fibră optică cu miez scurt de la sala centrală de calculatoare la zona rezidențială, iar resursele existente de cablu optic pot satisface nevoile; liniile de acces ale întregii zone rezidențiale sunt cablate în sala de calculatoare a zonei rezidențiale, permițând utilizatorilor să aleagă liber diferiți operatori de telecomunicații. Pentru operatorii de telecomunicații, rețeaua este foarte ușor de alocat, întreținut și gestionat; deoarece echipamentele de acces și panourile de patch-uri se află în aceeași cameră de celule, acest lucru va îmbunătăți, fără îndoială, semnificativ utilizarea porturilor echipamentului, iar echipamentele de acces pot fi extinse treptat în funcție de creșterea numărului de utilizatori de acces. Cu toate acestea, această configurație realistă are și deficiențe evidente: în primul rând, structura rețelei care elimină PON este cel mai mare avantaj al rețelelor pasive, iar sala centrală de calculatoare leagă rețeaua utilizatorilor de rețea este încă o rețea activă; în al doilea rând, nu economisește resurse de cablu de fibră optică din cauza PON; echipamentele PON au costuri ridicate și o structură de rețea complexă.
În concluzie, PON are două aspecte contradictorii în aplicarea FTTH în zonele rezidențiale: Conform structurii și amplasării ideale a rețelei PON, aceasta își poate valorifica cu siguranță avantajele inițiale: întreaga rețea, de la sala centrală de calculatoare până la utilizator, este o rețea pasivă, ceea ce economisește mult spațiu în sala centrală de calculatoare. Pentru resursele de cablu de fibră optică ale utilizatorului, numărul și amploarea echipamentelor din sala centrală de calculatoare sunt simplificate; cu toate acestea, aceasta aduce și deficiențe aproape inacceptabile: este necesară o creștere semnificativă a numărului de linii de cablu de fibră optică; nodurile de distribuție sunt dispersate, iar alocarea, întreținerea și gestionarea numerelor sunt extrem de dificile; utilizatorii nu pot alege liber operatorii; nu favorizează concurența între mai mulți operatori, iar interesele utilizatorilor nu pot fi garantate eficient; utilizarea echipamentelor de rețea și a porturilor de acces ale acestora este scăzută. Dacă se adoptă un amplasament realist al rețelei optice pasive (PON) în zona rezidențială, resursele existente de cablu optic pot satisface nevoile. Sala de calculatoare a comunității este cablată uniform, ceea ce face ca numărul de noduri să fie foarte ușor de atribuit, întreținut și gestionat. Utilizatorii pot alege liber operatorul, ceea ce îmbunătățește semnificativ utilizarea porturilor echipamentului, dar, în același timp, elimină cele două avantaje majore ale PON ca rețea pasivă și economisirea resurselor de cablu cu fibră optică. În prezent, aceasta trebuie să suporte și dezavantajele costului ridicat al echipamentelor PON și ale structurii complexe a rețelei.
2) Alegerea tehnologiei de acces FTTH pentru comunitățile rezidențiale din țara mea - Tehnologie de acces punct-la-punct (P2P) pentru rețeaua optică activă (AON) în cartierele rezidențiale
Evident, avantajele rețelei PON dispar în comunitățile rezidențiale cu densitate mare. Întrucât tehnologia PON actuală nu este foarte matură, iar prețul echipamentului rămâne ridicat, considerăm că este mai științific și fezabil să alegem tehnologia AON pentru accesul FTTH, deoarece:
－În comunitate sunt, în general, amenajate săli de calculatoare;
Tehnologia P2P de la AON este matură și ieftină. Poate oferi cu ușurință o lățime de bandă de 100M sau 1G și poate realiza o conexiune perfectă cu rețelele de calculatoare existente;
-Nu este nevoie să se mărească pozarea cablurilor optice de la sala centrală a mașinilor până la zona rezidențială;
Structură simplă a rețelei, costuri reduse de construcție, operare și întreținere;
- Cablare centralizată în sala de calculatoare a comunității, ușor de alocat numere, întreținut și gestionat;
-Permiterea utilizatorilor să aleagă liber operatorii, ceea ce favorizează concurența dintre mai mulți operatori, iar interesele utilizatorilor pot fi protejate eficient prin concurență;
——Rata de utilizare a porturilor echipamentelor este foarte mare, iar capacitatea poate fi extinsă treptat în funcție de creșterea numărului de utilizatori de acces.
O structură tipică de rețea FTTH bazată pe AON. Cablul existent cu fibră optică low-core este utilizat de la sala centrală de calculatoare a operatorului de telecomunicații până la sala de calculatoare a comunității. Sistemul de comutare este amplasat în sala de calculatoare a comunității, iar modul de rețea punct-la-punct (P2P) este adoptat de la sala de calculatoare a comunității până la terminalul utilizatorului. Echipamentele de intrare și panourile de patch-uri sunt amplasate uniform în sala de calculatoare a comunității, iar întreaga rețea adoptă protocolul Ethernet cu tehnologie matură și cost redus. Rețeaua FTTH punct-la-punct AON este în prezent tehnologia de acces FTTH utilizată în mod obișnuit în Japonia și Statele Unite. Dintre cei 5 milioane de utilizatori FTTH din lume, peste 95% utilizează tehnologia P2P cu comutare activă. Avantajele sale remarcabile sunt:
－－Lățime de bandă mare: acces stabil în bandă largă bidirecțională de 100M ușor de realizat;
-Poate suporta acces la internet în bandă largă, acces CATV și acces telefonic și poate realiza integrarea a trei rețele în rețeaua de acces;
－－Sprijinirea noilor afaceri previzibile în viitor: videofonie, VOD, cinema digital, birou la distanță, expoziții online, educație TV, tratament medical la distanță, stocare și backup de date etc.;
Structură simplă a rețelei, tehnologie matură și costuri de acces reduse;
Doar sala de calculatoare din comunitate este un nod activ. Centralizați cablarea sălii de calculatoare pentru a reduce costurile de întreținere și a îmbunătăți utilizarea porturilor echipamentelor;
-Permiterea utilizatorilor de a alege liber operatorii, ceea ce favorizează concurența dintre operatorii de telecomunicații;
- Economisiți eficient resursele de cablu de fibră optică de la sala centrală de calculatoare către comunitate și nu este nevoie să creșteți numărul de cabluri de fibră optică de la sala centrală de calculatoare către comunitate.
Credem că este mai științific și mai fezabil să alegem tehnologia AON pentru accesul FTTH, din cauza incertitudinii în dezvoltarea standardelor și tehnologiilor PON:
Standardul a apărut recent, cu mai multe versiuni (EPON și GPON), iar concurența standardelor este incertă pentru promovarea viitoare.
－Dispozitivele relevante necesită 3-5 ani de standardizare și maturitate. Va fi dificil să concurezi cu dispozitivele Ethernet P2P actuale în ceea ce privește costul și popularitatea în următorii 3-5 ani.
Dispozitivele optoelectronice PON sunt scumpe: putere mare și transmisie și recepție în rafale de mare viteză; dispozitivele optoelectronice actuale sunt departe de a putea îndeplini cerințele de producere a sistemelor PON cu costuri reduse.
În prezent, prețul mediu de vânzare al echipamentelor EPON străine este de 1.000-1.500 de dolari americani.
3. Acordați atenție riscurilor tehnologiei FTTH și evitați solicitarea orbească de asistență pentru acces complet la servicii
Mulți utilizatori au nevoie de FTTH pentru a oferi servicii complete și, simultan, pentru accesul la internet în bandă largă, accesul la televiziune prin cablu (CATV) și accesul tradițional la telefonie fixă, adică accesul triple play, sperând să obțină tehnologia de acces FTTH într-un singur pas. Credem că este ideal să putem oferi acces la internet în bandă largă, accesul limitat la televiziune (CATV) și accesul obișnuit la telefonie fixă, dar, în realitate, există riscuri tehnice uriașe.
În prezent, dintre cei 5 milioane de utilizatori FTTH din lume, peste 97% din rețelele de acces FTTH oferă doar servicii de acces la internet în bandă largă, deoarece costul FTTH pentru furnizarea telefoniei fixe tradiționale este mult mai mare decât costul tehnologiei telefonice fixe existente, iar utilizarea fibrei optice pentru transmiterea rețelelor telefonice fixe tradiționale se confruntă și cu problema alimentării cu energie a telefonului. Deși AON, EPON și GPON acceptă toate accesul triple play, standardele EPON și GPON tocmai au fost promulgate și va dura ceva timp până când tehnologia se va maturiza. Concurența dintre EPON și GPON și promovarea viitoare a acestor două standarde este, de asemenea, incertă, iar structura rețelei pasive punct-multipunct nu este potrivită pentru aplicațiile din zonele rezidențiale cu densitate mare din China. În plus, dispozitivele aferente EPON și GPON necesită cel puțin 5 ani de standardizare și maturizare. În următorii 5 ani, va fi dificil să concureze cu actualele dispozitive Ethernet P2P în ceea ce privește costul și popularitatea. În prezent, dispozitivele optoelectronice sunt departe de a putea îndeplini cerințele de producție reduse. Costul cerințelor sistemului PON. Se poate observa că urmărirea oarbă a accesului complet FTTH folosind EPON sau GPON în această etapă va aduce inevitabil riscuri tehnice uriașe.
În rețeaua de acces, este o tendință inevitabilă ca fibra optică să înlocuiască diverse cabluri de cupru. Cu toate acestea, fibra optică va înlocui complet cablurile de cupru peste noapte. Este nerealist și de neimaginat ca toate serviciile să fie accesate prin fibre optice. Orice progres tehnologic și aplicare sunt graduale, iar FTTH nu face excepție. Prin urmare, în dezvoltarea și promovarea inițială a FTTH, coexistența fibrei optice și a cablului de cupru este inevitabilă. Coexistența fibrei optice și a cablului de cupru poate permite utilizatorilor și operatorilor de telecomunicații să evite eficient riscurile tehnice ale FTTH. În primul rând, tehnologia de acces AON poate fi utilizată în stadiul incipient pentru a obține acces în bandă largă FTTH la costuri reduse, în timp ce CATV și telefoanele fixe tradiționale încă utilizează acces coaxial și pereche răsucită. Pentru vile, accesul CATV poate fi realizat simultan și prin fibră optică la costuri reduse. În al doilea rând, există bariere industriale în furnizarea serviciilor de telecomunicații în China. Operatorii de telecomunicații nu au voie să opereze servicii CATV. Dimpotrivă, operatorii CATV nu au voie să opereze servicii de telecomunicații tradiționale (cum ar fi telefonia), iar această situație va dura destul de mult în viitor. Ora nu poate fi modificată, așadar un singur operator nu poate oferi servicii triple play în rețeaua de acces FTTH; din nou, deoarece durata de viață a cablurilor optice poate ajunge la 40 de ani, în timp ce cablurile de cupru sunt în general de 10 ani, cablurile de cupru își pierd durata de viață. Când calitatea comunicației scade, nu este nevoie să se poarte cabluri. Trebuie doar să se modernizeze echipamentul de fibră optică pentru a oferi serviciile oferite de cablurile de cupru originale. De fapt, atâta timp cât tehnologia este matură și costul este acceptabil, puteți face upgrade în orice moment. Echipamentele de fibră optică se bucură în timp util de confortul și lățimea de bandă mare aduse de noua tehnologie FTTH.
Pe scurt, alegerea actuală a coexistenței fibrei optice cu cablul de cupru, utilizând FiberP2P FTTH de la AON pentru a obține acces la internet în bandă largă, CATV și telefoanele fixe tradiționale utilizează în continuare accesul coaxial și cu pereche răsucită, ceea ce poate evita eficient riscul tehnologiei FTTH. În același timp, bucurați-vă cât mai curând posibil de confortul și lățimea de bandă mare aduse de noua tehnologie de acces FTTH. Când tehnologia va fi matură și costul va fi acceptabil, iar barierele din industrie vor fi eliminate, echipamentele de fibră optică vor putea fi modernizate în orice moment pentru a realiza accesul complet la servicii FTTH.
Data publicării: 10 aprilie 2021