Podľa relevantných údajov dosiahne podiel globálnych používateľov širokopásmového pripojenia FTTH/FTTP/FTTB v roku 2025 59 %. Údaje poskytnuté spoločnosťou Point Topic zaoberajúcou sa prieskumom trhu ukazujú, že tento vývojový trend bude o 11 % vyšší ako súčasná úroveň.
Spoločnosť Point Topic predpovedá, že do konca roka 2025 bude na celom svete 1,2 miliardy používateľov pevného širokopásmového pripojenia. V prvých dvoch rokoch celkový počet používateľov širokopásmového pripojenia na celom svete prekročil hranicu 1 miliardy.
Približne 89 % týchto používateľov sa nachádza na 30 najväčších trhoch na svete. Na týchto trhoch si FTTH a súvisiace technológie získajú podiel na trhu najmä od xDSL a podiel na trhu xDSL klesne počas prognózovaného obdobia z 19 % na 9 %. Hoci by sa celkový počet používateľov optických vlákien do budovy (FTTC) a hybridných optických/koaxiálnych káblov (HFC) založených na VDSL a DOCSIS mal počas prognózovaného obdobia zvýšiť, podiel na trhu zostane relatívne stabilný. Z nich bude FTTC tvoriť približne 12 % z celkového počtu pripojení a HFC 19 %.
Vznik 5G by mal počas prognózovaného obdobia brzdiť aplikácie pevného širokopásmového pripojenia. Pred skutočným zavedením 5G je stále nemožné predpovedať, do akej miery bude trh ovplyvnený.
Tento článok porovná prístupovú technológiu pasívnej optickej siete (PON) a prístupovú technológiu aktívnej optickej siete (AON) na základe charakteristík obytných komunít v mojej krajine a analyzuje výhody a nevýhody jej aplikácie v obytných komunitách v Číne. Objasnením niekoľkých významných problémov pri aplikácii prístupovej technológie FTTH v obytných štvrtiach v mojej krajine sa stručne vyjadrí k vhodným stratégiám mojej krajiny pre rozvoj aplikačnej technológie FTTH.
1. Charakteristika cieľového trhu FTTH v mojej krajine
V súčasnosti je hlavným cieľovým trhom pre FTTH v Číne nepochybne obyvateľstvo obytných komunít vo veľkých, stredných a malých mestách. Mestské obytné komunity sú vo všeobecnosti záhradné. Ich vynikajúcimi vlastnosťami sú: vysoká hustota domácností. Jednotlivé záhradné obytné komunity majú vo všeobecnosti 500 – 3 000 obyvateľov a niektoré dokonca desiatky tisíc domácností; obytné komunity (vrátane komerčných budov) sú vo všeobecnosti vybavené miestnosťami s komunikačným vybavením na inštaláciu komunikačného prístupového zariadenia a odovzdávanie liniek v celej komunite. Táto konfigurácia je potrebná pre to, aby si telekomunikační operátori mohli navzájom konkurovať a integrovať viacero telekomunikačných služieb. Vzdialenosť od počítačovej miestnosti k používateľovi je vo všeobecnosti menšia ako 1 km; hlavní telekomunikační operátori a prevádzkovatelia káblovej televízie vo všeobecnosti kladú optické káble s malým počtom žíl (zvyčajne 4 až 12 žíl) do počítačových miestností obytných štvrtí alebo komerčných budov; rezidenčné komunikačné a káblové televízne prístupy v komunite patria káblovým zdrojom každému operátorovi. Ďalšou charakteristikou cieľového trhu FTTH v mojej krajine je existencia priemyselných bariér pri poskytovaní telekomunikačných služieb: telekomunikační operátori nesmú prevádzkovať služby káblovej televízie a tento súčasný stav sa nedá v budúcnosti zmeniť v dostatočne dlhú dobu.
2. Výber prístupovej technológie FTTH v mojej krajine
1) Problémy, ktorým čelia pasívne optické siete (PON) v aplikáciách FTTH v mojej krajine
Obrázok 1 znázorňuje štruktúru a rozloženie siete ideálnej pasívnej optickej siete (pasívna optická sieť – PON). Jej hlavné vlastnosti sú: optický linkový terminál (optický linkový terminál – OLT) je umiestnený v centrálnej počítačovej miestnosti telekomunikačného operátora a pasívne optické rozbočovače (Splitter) sú umiestnené čo najbližšie k optickej sieťovej jednotke (optická sieťová jednotka – ONU) na strane používateľa. Vzdialenosť medzi OLT a ONU sa rovná vzdialenosti medzi centrálnou počítačovou miestnosťou telekomunikačného operátora a používateľom, čo je podobné súčasnej vzdialenosti pevného telefónneho prístupu, ktorá je zvyčajne niekoľko kilometrov, a rozbočovač je zvyčajne vzdialený desiatky metrov až stovky metrov od ONU. Táto štruktúra a rozloženie PON zdôrazňuje výhody PON: celá sieť od centrálnej počítačovej miestnosti k používateľovi je pasívna sieť; šetrí sa veľké množstvo zdrojov optických káblov z centrálnej počítačovej miestnosti k používateľovi; pretože ide o jeden k mnohým, znižuje sa počet zariadení v centrálnej počítačovej miestnosti a znižuje sa počet káblov v centrálnej počítačovej miestnosti.
Ideálne rozloženie pasívnej optickej siete (PON) v obytnej oblasti: OLT je umiestnené v centrálnej počítačovej miestnosti telekomunikačného operátora. Rozbočovač je umiestnený v podlahovej rozvodnej skrini podľa princípu, že rozbočovač je čo najbližšie k používateľovi. Toto ideálne rozloženie môže samozrejme zdôrazniť inherentné výhody PON, ale nevyhnutne prináša nasledujúce problémy: Po prvé, z centrálnej počítačovej miestnosti do obytnej oblasti, ako je napríklad 3000 obytných štvrtí, je potrebný optický kábel s vysokým počtom jadier, vypočítaný s pomerom vetiev 1:16. Vyžaduje sa takmer 200-žilový optický kábel, ale v súčasnosti iba 4-12 jadier, čo je veľmi ťažké zvýšiť počet jadier optických káblov. Po druhé, používatelia si nemôžu slobodne vybrať operátora, môžu si vybrať iba službu poskytovanú jedným telekomunikačným operátorom a je nevyhnutné, že jeden operátor monopolizuje. Obchodná situácia nie je priaznivá pre konkurenciu viacerých operátorov a záujmy používateľov nie je možné účinne chrániť. Po tretie, pasívne optické rozdeľovače umiestnené v podlahovej rozvádzacej skrini spôsobia, že rozvádzacie uzly budú veľmi rozptýlené, čo bude mať za následok veľmi ťažké priradenie, údržbu a správu. Je to dokonca takmer nemožné; po štvrté, je nemožné zlepšiť využitie sieťových zariadení a ich prístupových portov, pretože v rámci pokrytia jednej PON siete je ťažké dosiahnuť 100 % mieru prístupu používateľov.
Realistické rozloženie pasívnej optickej siete (PON) v obytnej zóne: OLT aj splitter sú umiestnené v počítačovej miestnosti obytnej zóny. Výhody tohto realistického rozloženia sú: z centrálnej počítačovej miestnosti do obytnej zóny sú potrebné iba nízkožilové optické káble a existujúce zdroje optických káblov dokážu uspokojiť potreby; prístupové linky celej obytnej zóny sú zapojené v počítačovej miestnosti obytnej zóny, čo umožňuje používateľom voľne si vybrať rôznych telekomunikačných operátorov. Pre telekomunikačných operátorov je sieť veľmi jednoduché priradiť, udržiavať a spravovať; pretože prístupové zariadenia a patch panely sú v tej istej miestnosti s bunkami, nepochybne sa výrazne zlepší využitie portov zariadením a prístupové zariadenia sa môžu postupne rozširovať podľa nárastu počtu používateľov prístupu. Toto realistické rozloženie má však aj svoje zjavné nedostatky: Po prvé, najväčšou výhodou pasívnych sietí je vyradenie PON z prevádzky a centrálna počítačová miestnosť k používateľskej sieti zostáva aktívnou sieťou; po druhé, kvôli PON sa nešetria zdroje optických káblov; zariadenia PON majú vysoké náklady a zložitú sieťovú štruktúru.
Stručne povedané, PON má v aplikácii FTTH v obytných štvrtiach dve protichodné stránky: Vďaka ideálnej sieťovej štruktúre a rozloženiu PON môže určite využiť svoje pôvodné výhody: celá sieť od centrálnej počítačovej miestnosti až po používateľa je pasívna sieť, čo šetrí veľa miesta v centrálnej počítačovej miestnosti. Pre používateľa sú zjednodušené zdroje optických káblov, čo zjednodušuje počet a rozsah zariadení v centrálnej počítačovej miestnosti; prináša to však aj takmer neprijateľné nedostatky: vyžaduje sa výrazné zvýšenie pokládky optických káblových liniek; distribučné uzly sú rozptýlené a prideľovanie čísel, údržba a správa sú mimoriadne ťažké; používatelia si nemôžu slobodne vyberať operátorov, čo neprispieva k konkurencii viacerých operátorov a záujmy používateľov nie je možné efektívne zaručiť; využitie sieťových zariadení a ich prístupových portov je nízke. Ak sa prijme realistické rozloženie pasívnej optickej siete (PON) v obytnej štvrti, existujúce zdroje optických káblov môžu uspokojiť potreby. Počítačová miestnosť komunity je jednotne zapojená, čo umožňuje veľmi jednoduché prideľovanie, údržbu a správu čísel. Používatelia si môžu voľne vybrať operátora, čo výrazne zlepšuje využitie portov zariadenia, ale zároveň sa tým strácajú dve hlavné výhody PON ako pasívnej siete a úspora zdrojov optických káblov. V súčasnosti však musí znášať aj nevýhody vysokých nákladov na zariadenia PON a zložitej sieťovej štruktúry.
2) Výber prístupovej technológie FTTH pre obytné komunity v mojej krajine - prístupová technológia Point-to-point (P2P) pre aktívnu optickú sieť (AON) v obytných štvrtiach
Výhody PON samozrejme miznú v husto osídlených obytných komunitách. Keďže súčasná technológia PON nie je veľmi vyspelá a cena zariadení zostáva vysoká, domnievame sa, že je vedecky zmysluplnejšie a uskutočniteľnejšie zvoliť si technológiu AON pre prístup FTTH, pretože:
Počítačové učebne sú zvyčajne zriadené v komunite;
-P2P technológia od spoločnosti AON je vyspelá a lacná. Dokáže ľahko poskytnúť šírku pásma 100M alebo 1G a dosiahnuť bezproblémové prepojenie s existujúcimi počítačovými sieťami;
-Nie je potrebné zvyšovať kladenie optických káblov z centrálnej strojovne do obytnej zóny;
Jednoduchá štruktúra siete, nízke náklady na výstavbu, prevádzku a údržbu;
-Centrálne rozvody v počítačovej miestnosti komunity, jednoduché priradenie čísel, údržba a správa;
- Umožniť používateľom slobodne si vybrať operátorov, čo vedie ku konkurencii viacerých operátorov a záujmy používateľov možno účinne chrániť prostredníctvom konkurencie;
——Miera využitia portov zariadení je veľmi vysoká a kapacitu je možné postupne rozširovať podľa nárastu počtu používateľov prístupu.
Typická štruktúra siete FTTH založená na AON. Existujúci nízkojadrový optický kábel sa používa z centrálnej počítačovej miestnosti telekomunikačného operátora do komunitnej počítačovej miestnosti. Prepínací systém je umiestnený v komunitnej počítačovej miestnosti a sieťový režim point-to-point (P2P) sa používa z komunitnej počítačovej miestnosti do používateľského terminálu. Prichádzajúce zariadenia a patch panely sú rovnomerne umiestnené v komunitnej počítačovej miestnosti a celá sieť využíva ethernetový protokol s vyspelou technológiou a nízkymi nákladmi. Sieť point-to-point FTTH od AON je v súčasnosti bežne používanou prístupovou technológiou FTTH v Japonsku a Spojených štátoch. Z 5 miliónov súčasných používateľov FTTH na svete viac ako 95 % používa technológiu aktívneho prepínania P2P. Jej vynikajúce výhody sú:
Vysoká šírka pásma: ľahko realizovateľný stabilný obojsmerný širokopásmový prístup s rýchlosťou 100 Mbps;
- Môže podporovať širokopásmový prístup na internet, prístup k káblovej televízii a telefónny prístup a realizovať integráciu troch sietí v prístupovej sieti;
Podporovať predvídateľné nové podnikanie v budúcnosti: videotelefón, VOD, digitálne kino, vzdialená kancelária, online výstavy, televízne vzdelávanie, diaľková lekárska starostlivosť, ukladanie a zálohovanie údajov atď.;
Jednoduchá sieťová štruktúra, vyspelá technológia a nízke náklady na prístup;
－－Aktívnym uzlom je iba počítačová miestnosť v komunite. Centralizujte kabeláž počítačovej miestnosti, aby ste znížili náklady na údržbu a zlepšili využitie portov zariadení;
- Umožniť používateľom slobodne si vybrať operátorov, čo vedie ku konkurencii medzi telekomunikačnými operátormi;
-Efektívne šetrí zdroje optických káblov z centrálnej počítačovej miestnosti do komunity a nie je potrebné zvyšovať počet pokladaných optických káblov z centrálnej počítačovej miestnosti do komunity.
Veríme, že je vedeckejšie a uskutočniteľnejšie zvoliť si technológiu AON pre prístup FTTH, a to z dôvodu neistoty vo vývoji štandardov a technológií PON:
-Štandard sa práve objavil, s viacerými verziami (EPON a GPON) a konkurencia štandardov je neistá, čo sa týka budúcej propagácie.
Relevantné zariadenia vyžadujú 3 až 5 rokov štandardizácie a vyspelosti. V nasledujúcich 3 až 5 rokoch bude ťažké konkurovať súčasným ethernetovým P2P zariadeniam z hľadiska ceny a popularity.
Optoelektronické zariadenia PON sú drahé: vysoký výkon, vysokorýchlostný prenos a príjem impulzov; súčasné optoelektronické zariadenia ani zďaleka nedokážu splniť požiadavky na výrobu lacných systémov PON.
- V súčasnosti je priemerná predajná cena zahraničných zariadení EPON 1 000 – 1 500 amerických dolárov.
3. Venujte pozornosť rizikám technológie FTTH a vyhnite sa slepému žiadaniu o podporu pre prístup k plným službám
Mnoho používateľov vyžaduje FTTH na podporu všetkých služieb a súčasnú podporu širokopásmového prístupu na internet, prístupu ku káblovej televízii (CATV) a tradičného prístupu k pevnej telefónnej linke, teda prístupu triple play, s nádejou, že technológiu prístupu FTTH dosiahnu v jednom kroku. Veríme, že je ideálne mať možnosť podporovať širokopásmový prístup na internet, obmedzený prístup k televízii (CATV) a bežný prístup k pevnej telefónnej linke, ale v skutočnosti existujú obrovské technické riziká.
V súčasnosti z 5 miliónov používateľov FTTH na svete viac ako 97 % prístupových sietí FTTH poskytuje iba širokopásmové prístupové služby k internetu, pretože náklady na tradičnú pevnú telefónnu linku cez FTTH sú oveľa vyššie ako náklady na existujúcu technológiu pevnej telefónnej linky a používanie optických vlákien na prenos tradičnej pevnej telefónnej linky má tiež problém s napájaním telefónu. Hoci AON, EPON a GPON podporujú prístup typu „triple play“, štandardy EPON a GPON boli nedávno vyhlásené a bude trvať určitý čas, kým táto technológia dozreje. Konkurencia medzi EPON a GPON a budúca propagácia týchto dvoch štandardov je tiež neistá a ich pasívna sieťová štruktúra typu point-to-multipoint nie je vhodná pre aplikácie s vysokou hustotou obyvateľstva v obytných oblastiach v Číne. Okrem toho zariadenia súvisiace s EPON a GPON vyžadujú najmenej 5 rokov štandardizácie a vyzretosti. V nasledujúcich 5 rokoch bude ťažké konkurovať súčasným ethernetovým P2P zariadeniam z hľadiska nákladov a popularity. V súčasnosti optoelektronické zariadenia ani zďaleka nedokážu splniť nízke výrobné požiadavky na systém PON. Je zrejmé, že slepé úsilie o prístup k FTTH s plným servisom pomocou EPON alebo GPON v tejto fáze nevyhnutne prinesie obrovské technické riziká.
V prístupovej sieti je nevyhnutným trendom, aby optické vlákna nahrádzali rôzne medené káble. Optické vlákno však zo dňa na deň úplne nahradí medené káble. Je nereálne a nepredstaviteľné, aby boli všetky služby prístupné prostredníctvom optických vlákien. Akýkoľvek technologický pokrok a aplikácia sú postupné a FTTH nie je výnimkou. Preto je pri počiatočnom vývoji a propagácii FTTH nevyhnutná koexistencia optických vlákien a medených káblov. Koexistencia optických vlákien a medených káblov môže používateľom a telekomunikačným operátorom umožniť efektívne sa vyhnúť technickým rizikám FTTH. Po prvé, prístupová technológia AON sa môže v počiatočnej fáze použiť na dosiahnutie širokopásmového prístupu FTTH za nízku cenu, zatiaľ čo CATV a tradičné pevné telefóny stále používajú koaxiálny a krútený párový prístup. Pre vily je možné dosiahnuť prístup CATV aj súčasne prostredníctvom optických vlákien za nízku cenu. Po druhé, v Číne existujú priemyselné bariéry v poskytovaní telekomunikačných služieb. Telekomunikační operátori nesmú prevádzkovať služby CATV. Naopak, operátori CATV nesmú prevádzkovať tradičné telekomunikačné služby (ako napríklad telefón) a táto situácia bude v budúcnosti pretrvávať ešte dlho. Čas sa nedá zmeniť, takže jeden operátor nemôže poskytovať služby triple play v prístupovej sieti FTTH; opäť, keďže životnosť optických káblov môže dosiahnuť 40 rokov, zatiaľ čo medené káble sú zvyčajne 10 rokov, keď sú medené káble v dôsledku životnosti. Keď sa kvalita komunikácie zníži, nie je potrebné klásť žiadne káble. Stačí len modernizovať optické zariadenia, aby ste mohli poskytovať služby poskytované pôvodnými medenými káblami. V skutočnosti, pokiaľ je technológia vyspelá a náklady sú prijateľné, môžete ich kedykoľvek upgradovať. Zariadenia s optickými vláknami si včas užívajte pohodlie a vysokú šírku pásma, ktoré prináša nová technológia FTTH.
Stručne povedané, pri súčasnej voľbe koexistencie optických vlákien a medených káblov sa na dosiahnutie širokopásmového prístupu k internetu používa technológia FiberP2P FTTH od spoločnosti AON. CATV a tradičné pevné telefóny stále používajú koaxiálny a krútený párový prístup, čo umožňuje účinne sa vyhnúť riziku technológie FTTH. Zároveň si môžete čo najskôr vychutnať pohodlie a vysokú šírku pásma, ktoré prináša nová technológia prístupu FTTH. Keď technológia dospeje, náklady budú prijateľné a priemyselné bariéry budú odstránené, zariadenia s optickými vláknami je možné kedykoľvek upgradovať, aby sa dosiahol plný prístup k FTTH.
Čas uverejnenia: 10. apríla 2021