Glede na ustrezne podatke bo delež svetovnih uporabnikov širokopasovnega dostopa do interneta FTTH/FTTP/FTTB leta 2025 dosegel 59 %. Podatki, ki jih je zagotovilo podjetje za tržne raziskave Point Topic, kažejo, da bo ta razvojni trend za 11 % višji od trenutne ravni.
Point Topic napoveduje, da bo do konca leta 2025 po vsem svetu 1,2 milijarde uporabnikov fiksnega širokopasovnega dostopa. V prvih dveh letih je skupno število svetovnih uporabnikov širokopasovnega dostopa preseglo mejo 1 milijarde.
Približno 89 % teh uporabnikov se nahaja na 30 največjih trgih po vsem svetu. Na teh trgih bodo FTTH in sorodne tehnologije prevzele tržni delež predvsem od xDSL, tržni delež xDSL pa se bo v napovedanem obdobju zmanjšal z 19 % na 9 %. Čeprav naj bi se skupno število uporabnikov optičnih vlaken do stavbe (FTTC) ter hibridnih optičnih/koaksialnih kablov (HFC) na osnovi VDSL in DOCSIS v napovedanem obdobju povečalo, bo tržni delež ostal relativno stabilen. Med njimi bo FTTC predstavljal približno 12 % skupnega števila priključkov, HFC pa 19 %.
Pojav 5G naj bi v napovedanem obdobju zavrl uporabo fiksnih širokopasovnih omrežij. Pred dejansko uvedbo 5G je še vedno nemogoče napovedati, koliko bo to vplivalo na trg.
Ta članek bo primerjal tehnologijo dostopa do pasivnega optičnega omrežja (PON) in tehnologijo dostopa do aktivnega optičnega omrežja (AON) na podlagi značilnosti stanovanjskih skupnosti v moji državi ter analiziral prednosti in slabosti njene uporabe v stanovanjskih skupnostih na Kitajskem. Z razjasnitvijo več pomembnih težav pri uporabi tehnologije dostopa FTTH v stanovanjskih okrožjih v moji državi bo na kratko obravnavan ustrezni pristop moje države k razvoju aplikacijske tehnologije FTTH.
1. Značilnosti ciljnega trga FTTH v moji državi
Trenutno je glavni ciljni trg za FTTH na Kitajskem nedvomno prebivalci stanovanjskih skupnosti v velikih, srednje velikih in majhnih mestih. Mestne stanovanjske skupnosti so običajno stanovanjske skupnosti v vrtnem slogu. Njihove izjemne značilnosti so: visoka gostota gospodinjstev. Stanovanjske skupnosti z enim vrtom imajo običajno 500–3000 prebivalcev, nekatere pa celo več deset tisoč gospodinjstev; stanovanjske skupnosti (vključno s poslovnimi stavbami) so običajno opremljene s prostori za komunikacijsko opremo za namestitev komunikacijske dostopne opreme in predajo linij po celotni skupnosti. Ta konfiguracija je potrebna, da lahko telekomunikacijski operaterji konkurirajo med seboj in integrirajo več telekomunikacijskih storitev. Razdalja od računalniške sobe do uporabnika je običajno manjša od 1 km; večji telekomunikacijski operaterji in operaterji kabelske televizije so običajno položili optične kable z majhnim številom jeder (običajno od 4 do 12 jeder) do računalniških sob stanovanjskih četrti ali poslovnih stavb; stanovanjske komunikacijske in CATV dostopne povezave v skupnosti so kabelski viri last vsakega operaterja. Druga značilnost ciljnega trga FTTH v moji državi je obstoj industrijskih ovir pri zagotavljanju telekomunikacijskih storitev: telekomunikacijski operaterji ne smejo upravljati storitev kabelske televizije in tega stanja ni mogoče spremeniti v daljšem časovnem obdobju v prihodnosti.
2. Izbira dostopne tehnologije FTTH v moji državi
1) Težave, s katerimi se sooča pasivno optično omrežje (PON) v aplikacijah FTTH v moji državi
Slika 1 prikazuje strukturo in porazdelitev omrežja idealnega pasivnega optičnega omrežja (Pasivno optično omrežje - PON). Njegove glavne značilnosti so: optični linijski terminal (Optični linijski terminal - OLT) je nameščen v centralni računalniški sobi telekomunikacijskega operaterja, pasivni optični razdelilniki (Splitter) pa so nameščeni čim bližje optični omrežni enoti (Optična omrežna enota - ONU) na strani uporabnika. Razdalja med OLT in ONU je enaka razdalji med centralno računalniško sobo telekomunikacijskega operaterja in uporabnikom, kar je podobno trenutni razdalji dostopa do fiksne telefonije, ki je običajno več kilometrov, razdelilnik pa je običajno oddaljen od več deset do več sto metrov od ONU. Ta struktura in postavitev PON poudarjata prednosti PON: celotno omrežje od centralne računalniške sobe do uporabnika je pasivno omrežje; prihrani se velika količina virov optičnih kablov od centralne računalniške sobe do uporabnika; ker gre za enosmerno povezavo, se zmanjša število opreme v centralni računalniški sobi in poveča obseg, kar zmanjša število ožičenja v centralni računalniški sobi.
Idealna postavitev pasivnega optičnega omrežja (PON) v stanovanjskem območju: OLT je nameščen v centralni računalniški sobi telekomunikacijskega operaterja. V skladu z načelom, da je razdelilnik čim bližje uporabniku, je nameščen v talni razdelilnik. Očitno ta idealna postavitev poudarja inherentne prednosti PON-a, vendar neizogibno povzroča naslednje težave: Prvič, od centralne računalniške sobe do stanovanjskega območja, kot je 3000 stanovanjskih prostorov, je potreben optični kabel z visokim številom jeder, izračunano z razmerjem vej 1:16. Potreben je skoraj 200-žilni optični kabel, vendar trenutno le 4-12 jeder, zato je zelo težko povečati polaganje optičnih kablov; drugič, uporabniki ne morejo prosto izbirati operaterja, temveč lahko izberejo le storitev, ki jo ponuja en sam telekomunikacijski operater, in neizogibno je, da en sam operater monopolizira. Poslovne razmere niso ugodne za konkurenco več operaterjev in interesov uporabnikov ni mogoče učinkovito zaščititi. Tretjič, pasivni optični distributerji, nameščeni v talni razdelilniki, bodo povzročili veliko razpršenost distribucijskih vozlišč, kar bo povzročilo zelo težko dodelitev, vzdrževanje in upravljanje. To je skoraj nemogoče; četrtič, nemogoče je izboljšati izkoriščenost omrežne opreme in njenih dostopnih vrat, saj je znotraj pokritosti enega samega PON-a težko doseči 100-odstotno stopnjo dostopa uporabnikov.
Realistična postavitev pasivnega optičnega omrežja (PON) v stanovanjskem območju: OLT in razdelilnik sta nameščena v računalniški sobi stanovanjskega območja. Prednosti te realistične postavitve so: od centralne računalniške sobe do stanovanjskega območja so potrebni le nizkožilni optični kabli, obstoječi viri optičnih kablov pa lahko zadovoljijo potrebe; dostopne linije celotnega stanovanjskega območja so ožičene v računalniški sobi stanovanjskega območja, kar uporabnikom omogoča prosto izbiro različnih telekomunikacijskih operaterjev. Za telekomunikacijske operaterje je omrežje zelo enostavno dodeliti, vzdrževati in upravljati; ker so dostopna oprema in patch paneli v isti celični sobi, se bo nedvomno znatno izboljšala izkoriščenost vrat opreme, dostopno opremo pa je mogoče postopoma širiti glede na povečanje števila uporabnikov dostopa. Vendar pa ima ta realistična postavitev tudi očitne pomanjkljivosti: Prvič, največja prednost pasivnih omrežij je opustitev PON-a, medtem ko je od centralne računalniške sobe do uporabniškega omrežja še vedno aktivno omrežje; drugič, zaradi PON-a ne prihrani virov optičnih kablov; oprema PON ima visoke stroške in kompleksno omrežno strukturo.
Če povzamemo, ima PON pri uporabi FTTH v stanovanjskih naseljih dve nasprotujoči si plati: Glede na idealno strukturo omrežja in postavitev PON lahko zagotovo izkoristi svoje prvotne prednosti: celotno omrežje od centralne računalniške sobe do uporabnika je pasivno omrežje, kar prihrani veliko centralne računalniške sobe. Za uporabnikove vire optičnih kablov sta število in obseg opreme v centralni računalniški sobi poenostavljena; vendar pa prinaša tudi skoraj nesprejemljive pomanjkljivosti: potrebno je veliko povečanje polaganja optičnih kabelskih vodov; distribucijska vozlišča so razpršena, dodeljevanje, vzdrževanje in upravljanje številk pa je izjemno oteženo; uporabniki ne morejo prosto izbirati operaterjev; to ni ugodno za konkurenco med več operaterji in interesov uporabnikov ni mogoče učinkovito zagotoviti; izkoriščenost omrežne opreme in njenih dostopnih vrat je nizka. Če se sprejme realistična postavitev pasivnega optičnega omrežja (PON) v stanovanjskem naselju, lahko obstoječi viri optičnih kablov zadovoljijo potrebe. Računalniška soba skupnosti je enotno ožičena, kar omogoča zelo enostavno dodeljevanje, vzdrževanje in upravljanje številk. Uporabniki lahko prosto izbirajo operaterja, kar znatno izboljša izkoriščenost vrat opreme, hkrati pa opusti dve glavni prednosti PON-a kot pasivnega omrežja in prihranek virov optičnih kablov. Trenutno se mora soočiti tudi s slabostmi, kot so visoki stroški opreme PON in kompleksna omrežna struktura.
2) Izbira tehnologije dostopa FTTH za stanovanjske skupnosti v moji državi - tehnologija dostopa od točke do točke (P2P) za aktivno optično omrežje (AON) v stanovanjskih naseljih
Očitno prednosti PON v gosto poseljenih stanovanjskih skupnostih izginejo. Ker trenutna tehnologija PON ni zelo zrela in cena opreme ostaja visoka, menimo, da je za dostop FTTH bolj znanstveno in izvedljivo izbrati tehnologijo AON, ker:
－Računalniške učilnice so običajno postavljene v skupnosti;
-AON-ova tehnologija P2P je zrela in cenovno ugodna. Z lahkoto lahko zagotovi pasovno širino 100M ali 1G in vzpostavi brezhibno povezavo z obstoječimi računalniškimi omrežji;
-Ni potrebe po povečanju polaganja optičnih kablov od centralne strojnice do stanovanjskega območja;
- Preprosta omrežna struktura, nizki stroški gradnje ter obratovanja in vzdrževanja;
-Centralizirana napeljava v računalniški sobi skupnosti, enostavna za dodeljevanje številk, vzdrževanje in upravljanje;
- Omogočati uporabnikom prosto izbiro operaterjev, kar spodbuja konkurenco več operaterjev, interese uporabnikov pa je mogoče učinkovito zaščititi s konkurenco;
——Stopnja izkoriščenosti vrat opreme je zelo visoka, zmogljivost pa se lahko postopoma širi glede na povečanje števila uporabnikov dostopa.
Tipična struktura omrežja FTTH, ki temelji na AON. Obstoječi nizkožilni optični kabel se uporablja od centralne računalniške sobe telekomunikacijskega operaterja do računalniške sobe v skupnosti. Preklopni sistem je nameščen v računalniški sobi v skupnosti, način omrežja od točke do točke (P2P) pa se uporablja od računalniške sobe v skupnosti do uporabniškega terminala. Dohodna oprema in razdelilne plošče so enakomerno nameščene v računalniški sobi v skupnosti, celotno omrežje pa uporablja protokol Ethernet z zrelo tehnologijo in nizkimi stroški. Omrežje FTTH od točke do točke podjetja AON je trenutno najpogosteje uporabljena tehnologija dostopa FTTH na Japonskem in v Združenih državah Amerike. Med trenutnimi 5 milijoni uporabnikov FTTH na svetu jih več kot 95 % uporablja tehnologijo aktivnega preklapljanja P2P. Njegove izjemne prednosti so:
－－Visoka pasovna širina: enostavna realizacija stabilnega dvosmernega 100M širokopasovnega dostopa;
- Podpira lahko dostop do širokopasovnega interneta, dostop do kabelske televizije in telefonski dostop ter omogoča integracijo treh omrežij v dostopovnem omrežju;
– Podpirati predvidljive nove posle v prihodnosti: videotelefon, video na zahtevo, digitalni kino, oddaljena pisarna, spletne razstave, televizijsko izobraževanje, oddaljena zdravstvena oskrba, shranjevanje in varnostno kopiranje podatkov itd.;
－－Preprosta omrežna struktura, zrela tehnologija in nizki stroški dostopa;
－－Samo računalniška soba v skupnosti je aktivno vozlišče. Centralizirajte ožičenje računalniške sobe, da zmanjšate stroške vzdrževanja in izboljšate izkoriščenost priključkov opreme;
- Omogoča uporabnikom prosto izbiro operaterjev, kar spodbuja konkurenco med telekomunikacijskimi operaterji;
- Učinkovito prihranite vire optičnih kablov od centralne računalniške sobe do skupnosti in ni treba povečati polaganja optičnih kablov od centralne računalniške sobe do skupnosti.
Menimo, da je zaradi negotovosti pri razvoju standardov in tehnologij PON za dostop FTTH bolj znanstveno in izvedljivo izbrati tehnologijo AON:
- Standard se je pravkar pojavil, z več različicami (EPON in GPON), konkurenca standardov pa je negotova glede prihodnje promocije.
- Ustrezne naprave zahtevajo 3-5 let standardizacije in zrelosti. V naslednjih 3-5 letih bo težko konkurirati trenutnim ethernetnim napravam P2P glede stroškov in priljubljenosti.
Optoelektronske naprave PON so drage: zagotavljajo visoko zmogljiv in hiter prenos ter sprejem podatkov; trenutne optoelektronske naprave še zdaleč ne morejo izpolniti zahtev za proizvodnjo nizkocenovnih sistemov PON.
-Trenutno je povprečna prodajna cena tuje opreme EPON 1.000–1.500 ameriških dolarjev.
3. Bodite pozorni na tveganja tehnologije FTTH in se izogibajte slepemu zahtevanju podpore za dostop do celotne storitve.
Mnogi uporabniki potrebujejo FTTH za podporo vseh storitev in hkrati podporo širokopasovnega dostopa do interneta, dostopa do kabelske televizije (CATV) in tradicionalnega dostopa do fiksne telefonije, torej trojnega dostopa, v upanju, da bodo tehnologijo dostopa FTTH dosegli v enem koraku. Menimo, da je idealno, da lahko podpiramo širokopasovni dostop do interneta, omejen dostop do televizije (CATV) in navaden dostop do fiksne telefonije, vendar v resnici obstajajo ogromna tehnična tveganja.
Trenutno med 5 milijoni uporabnikov FTTH na svetu več kot 97 % dostopovnih omrežij FTTH zagotavlja le širokopasovni dostop do interneta, saj so stroški FTTH za zagotavljanje tradicionalne fiksne telefonije veliko višji od stroškov obstoječe fiksne telefonske tehnologije, uporaba optičnih vlaken za prenos tradicionalne fiksne telefonije pa ima tudi težavo z napajanjem telefona. Čeprav AON, EPON in GPON podpirajo trojni dostop, pa sta bila standarda EPON in GPON šele objavljena in bo trajalo nekaj časa, da tehnologija dozori. Konkurenca med EPON in GPON ter prihodnja promocija teh dveh standardov sta prav tako negotova, njuna pasivna omrežna struktura od točke do več točk pa ni primerna za uporabo v stanovanjskih območjih z visoko gostoto prebivalstva na Kitajskem. Poleg tega naprave, povezane z EPON in GPON, potrebujejo vsaj 5 let standardizacije in zrelosti. V naslednjih 5 letih bo težko konkurirati trenutnim ethernetnim napravam P2P glede stroškov in priljubljenosti. Trenutno optoelektronske naprave še zdaleč ne morejo izpolniti nizkih proizvodnih zahtev. Stroški sistemskih zahtev PON. Vidimo lahko, da bo slepo prizadevanje za dostop do polnih storitev FTTH z uporabo EPON ali GPON na tej stopnji neizogibno prineslo ogromna tehnična tveganja.
V dostopovnem omrežju je neizogiben trend, da optična vlakna nadomeščajo različne bakrene kable. Vendar pa bodo optična vlakna čez noč popolnoma nadomestila bakrene kable. Nerealno in nepredstavljivo je, da bi bile vse storitve dostopne prek optičnih vlaken. Vsak tehnološki napredek in uporaba sta postopna, FTTH pa ni izjema. Zato je soobstoj optičnih vlaken in bakrenih kablov v začetnem razvoju in promociji FTTH neizogiben. Soobstoj optičnih vlaken in bakrenih kablov lahko uporabnikom in telekomunikacijskim operaterjem omogoči, da se učinkovito izognejo tehničnim tveganjem FTTH. Prvič, dostopovna tehnologija AON se lahko v zgodnji fazi uporablja za doseganje širokopasovnega dostopa FTTH po nizki ceni, medtem ko CATV in tradicionalni stacionarni telefoni še vedno uporabljajo koaksialni in zviti par dostopa. Za vile je mogoče dostop CATV hkrati doseči tudi prek optičnih vlaken po nizki ceni. Drugič, obstajajo industrijske ovire pri zagotavljanju telekomunikacijskih storitev na Kitajskem. Telekomunikacijski operaterji ne smejo upravljati storitev CATV. Nasprotno pa operaterji CATV ne smejo upravljati tradicionalnih telekomunikacijskih storitev (kot je telefon) in to stanje bo trajalo še dolgo. Časa ni mogoče spremeniti, zato en sam operater ne more zagotavljati storitev trojnega predvajanja v dostopovnem omrežju FTTH; ker lahko življenjska doba optičnih kablov doseže 40 let, medtem ko je življenjska doba bakrenih kablov običajno 10 let, ko se kakovost komunikacije zmanjša, ni treba polagati kablov. Nadgraditi morate le optično opremo, da zagotovite storitve, ki jih zagotavljajo originalni bakreni kabli. Pravzaprav lahko nadgradite kadar koli, dokler je tehnologija zrela in so stroški sprejemljivi. Optično opremo lahko pravočasno izkoristite v udobju in visoki pasovni širini, ki jo prinaša nova tehnologija FTTH.
Če povzamemo, trenutna izbira soobstoja optičnih vlaken in bakrenih kablov z uporabo AON-ovega FiberP2P FTTH za doseganje širokopasovnega dostopa do interneta, CATV in tradicionalni stacionarni telefoni še vedno uporabljajo koaksialni in zasukani par dostopa, kar lahko učinkovito prepreči tveganje tehnologije FTTH. Hkrati pa lahko čim prej uživate v udobju in visoki pasovni širini, ki jo prinaša nova tehnologija dostopa FTTH. Ko bo tehnologija zrela, stroški sprejemljivi in bodo odpravljene industrijske ovire, bo mogoče opremo z optičnimi vlakni kadar koli nadgraditi, da se doseže poln dostop do storitev FTTH.
Čas objave: 10. april 2021