Enligt relevant data kommer andelen globala FTTH/FTTP/FTTB-bredbandsanvändare att nå 59 % år 2025. Data från marknadsundersökningsföretaget Point Topic visar att denna utvecklingstrend kommer att vara 11 % högre än den nuvarande nivån.
Point Topic förutspår att det kommer att finnas 1,2 miljarder användare av fast bredband världen över i slutet av 2025. Under de första två åren översteg det totala antalet globala bredbandsanvändare 1 miljardstrecket.
Ungefär 89 % av dessa användare finns på de 30 största marknaderna världen över. På dessa marknader kommer FTTH och relaterade tekniker främst att ta marknadsandelar från xDSL, och marknadsandelen för xDSL kommer att minska från 19 % till 9 % under prognosperioden. Även om det totala antalet användare av fiber till byggnaden (FTTC) och VDSL och DOCSIS-baserad hybridfiber/koaxialkabel (HFC) bör öka under prognosperioden, kommer marknadsandelen att förbli relativt stabil. Bland dessa kommer FTTC att stå för cirka 12 % av det totala antalet anslutningar, och HFC kommer att stå för 19 %.
Framväxten av 5G bör hämma tillämpningar av fast bredband under prognosperioden. Innan 5G faktiskt är utbyggt är det fortfarande omöjligt att förutsäga hur mycket marknaden kommer att påverkas.
Den här artikeln jämför PON-åtkomstteknik (passiv optisk nätverks) och AON-åtkomstteknik (aktiv optisk nätverks) baserat på bostadsområdenas egenskaper i mitt land, och analyserar fördelarna och nackdelarna med dess tillämpning i bostadsområden i Kina. Genom att klargöra flera framträdande problem vid tillämpningen av FTTH-åtkomstteknik i bostadsområden i mitt land, diskuteras kort mitt lands lämpliga strategier för att utveckla FTTH-tillämpningsteknik.
1. Egenskaper hos mitt lands FTTH-målmarknad
För närvarande är den huvudsakliga målmarknaden för FTTH i Kina utan tvekan invånare i bostadsområden i stora, medelstora och små städer. Urbana bostadsområden är i allmänhet trädgårdsliknande bostadsområden. Deras utmärkande egenskaper är: hög hushållstäthet. Bostadsområden med en trädgård har i allmänhet 500-3000 invånare, och vissa är till och med tiotusentals hushåll; bostadsområden (inklusive kommersiella byggnader) är i allmänhet utrustade med kommunikationsutrustningsrum för installation av kommunikationsåtkomstutrustning och linjeöverlämning i hela området. Denna konfiguration krävs för att teleoperatörer ska kunna konkurrera med varandra och integrera flera telekommunikationstjänster. Avståndet från datorrummet till användaren är i allmänhet mindre än 1 km; stora teleoperatörer och kabel-TV-operatörer har i allmänhet lagt optiska kablar med små kärnor (vanligtvis 4 till 12 kärnor) till datorrum i bostadskvarter eller kommersiella byggnader; bostadskommunikation och CATV-åtkomst i området Kabelresurser tillhör varje operatör. Ett annat kännetecken för mitt lands FTTH-målmarknad är förekomsten av branschhinder i tillhandahållandet av telekomtjänster: telekomoperatörer får inte driva kabel-TV-tjänster, och denna status quo kan inte ändras under en avsevärd tidsperiod i framtiden.
2. Val av FTTH-åtkomstteknik i mitt land
1) Problem med passiva optiska nätverk (PON) i FTTH-applikationer i mitt land
Figur 1 visar nätverksstrukturen och distributionen av ett idealiskt passivt optiskt nätverk (Passivt optiskt nätverk-PON). Dess huvudsakliga funktioner är: en optisk linjeterminal (Optical Line Terminal-OLT) placeras i teleoperatörens centrala datorrum, och passiva optiska splitters (Splitter) placeras så nära den optiska nätverksenheten (Optical Network Unit—ONU) som möjligt på användarsidan. Avståndet mellan OLT och ONU är lika med avståndet mellan teleoperatörens centrala datorrum och användaren, vilket liknar det nuvarande avståndet för fast telefonåtkomst, vilket i allmänhet är flera kilometer, och splittern är i allmänhet tiotals meter till hundratals meter från ONU. Denna struktur och layout av PON belyser fördelarna med PON: hela nätverket från det centrala datorrummet till användaren är ett passivt nätverk; en stor mängd fiberoptiska kabelresurser från det centrala datorrummet till användaren sparas; eftersom det är en-till-många minskas antalet utrustningar i det centrala datorrummet och skalas upp, vilket minskar antalet kablar i det centrala datorrummet.
Den ideala layouten för ett passivt optiskt nätverk (PON) i ett bostadsområde: OLT placeras i teleoperatörens centrala datorrum. Enligt principen att splittern ska vara så nära användaren som möjligt placeras splittern i golvfördelningsboxen. Denna ideala layout kan givetvis belysa de inneboende fördelarna med PON, men den kommer oundvikligen att medföra följande problem: För det första krävs en fiberoptisk kabel med många kärnor från det centrala datorrummet till bostadsområdet, till exempel 3000 bostäder, beräknat med ett förgreningsförhållande på 1:16. Nästan 200-kärnig optisk fiberkabel krävs, men för närvarande bara 4-12 kärnor, vilket gör det mycket svårt att öka antalet optiska kablar. För det andra kan användarna inte fritt välja operatör, de kan bara välja den tjänst som tillhandahålls av en enda teleoperatör, och det är oundvikligt att en enda operatör monopoliserar. Affärssituationen är inte gynnsam för konkurrens mellan flera operatörer, och användarnas intressen kan inte effektivt skyddas. För det tredje kommer de passiva optiska distributörerna som placeras i golvfördelningsboxen att orsaka att distributionsnoderna blir mycket spridda, vilket resulterar i mycket svår allokering, underhåll och hantering. Det är till och med nästan omöjligt; för det fjärde är det omöjligt att förbättra utnyttjandet av nätverksutrustning och dess åtkomstportar, eftersom det inom täckningen av en enda PON är svårt att uppnå 100 % användaråtkomstgrad.
Den realistiska layouten för det passiva optiska nätverket (PON) i bostadsområdet: OLT och splitter är båda placerade i datorrummet i bostadsområdet. Fördelarna med denna realistiska layout är: endast lågkärniga fiberoptiska kablar behövs från det centrala datorrummet till bostadsområdet, och de befintliga optiska kabelresurserna kan tillgodose behoven; åtkomstlinjerna för hela bostadsområdet är kopplade till datorrummet i bostadsområdet, vilket gör det möjligt för användare att fritt välja olika teleoperatörer. För teleoperatörer är nätverket mycket enkelt att tilldela, underhålla och hantera; eftersom åtkomstutrustningen och patchpanelerna finns i samma cellrum kommer det utan tvekan att förbättra utrustningens portutnyttjande avsevärt, och åtkomstutrustningen kan gradvis utökas i takt med att antalet åtkomstanvändare ökar. Denna realistiska layout har dock också sina uppenbara brister: För det första är nätverksstrukturen med att förkasta PON den största fördelen med passiva nätverk, och det centrala datorrummet till användarnätverket är fortfarande ett aktivt nätverk; för det andra sparar det inte fiberoptiska kabelresurser på grund av PON; , PON-utrustning har hög kostnad och komplex nätverksstruktur.
Sammanfattningsvis har PON två motstridiga sidor i FTTH-tillämpningen av bostadskvarter: Enligt den ideala nätverksstrukturen och layouten för PON kan den säkert ge upphov till sina ursprungliga fördelar: hela nätverket från det centrala datorrummet till användaren är ett passivt nätverk, vilket sparar mycket centralt datorrum. Antalet och skalan på utrustningen i det centrala datorrummet förenklas för användarens fiberoptiska kabelresurser; det medför dock också nästan oacceptabla brister: en stor ökning av fiberoptiska kabelledningar krävs; distributionsnoderna är utspridda och nummerallokering, underhåll och hantering är extremt svåra; användare kan inte fritt välja operatörer som inte bidrar till konkurrens mellan flera operatörer, och användarnas intressen kan inte effektivt garanteras; utnyttjandet av nätverksutrustning och dess åtkomstportar är lågt. Om den realistiska layouten för det passiva optiska nätverket (PON) i bostadskvarteret antas kan de befintliga optiska kabelresurserna möta behoven. Datorrummet i bostadsområdet är enhetligt kopplat, vilket är mycket enkelt att tilldela, underhålla och hantera nummer. Användare kan fritt välja operatör, vilket avsevärt förbättrar utnyttjandet av utrustningsportar, men samtidigt bortser man från de två stora fördelarna med PON som ett passivt nätverk och att spara fiberoptiska kabelresurser. För närvarande måste det också utstå nackdelarna med hög PON-utrustningskostnad och komplex nätverksstruktur.
2) Val av FTTH-åtkomstteknik för bostadsområden i mitt land – Punkt-till-punkt (P2P) åtkomstteknik för aktivt optiskt nätverk (AON) i bostadsområden
Fördelarna med PON försvinner uppenbarligen i bostadsområden med hög befolkningstäthet. Eftersom den nuvarande PON-tekniken inte är särskilt mogen och utrustningspriset förblir högt, anser vi att det är mer vetenskapligt och genomförbart att välja AON-teknik för FTTH-åtkomst, eftersom:
Datorrum är vanligtvis uppställda i samhället;
-AONs P2P-teknik är mogen och billig. Den kan enkelt tillhandahålla 100M eller 1G bandbredd och skapa sömlös koppling till befintliga datornätverk;
-Det finns inget behov av att öka dragningen av optiska kablar från det centrala maskinrummet till bostadsområdet;
－－Enkel nätverksstruktur, låga bygg-, drifts- och underhållskostnader;
-Centraliserad kabeldragning i gemenskapens datorrum, enkel att tilldela nummer, underhålla och hantera;
-Tillåta användare att fritt välja operatörer, vilket bidrar till konkurrens mellan flera operatörer, och användarnas intressen kan effektivt skyddas genom konkurrens;
—— Utnyttjandegraden för utrustningsportarna är mycket hög, och kapaciteten kan gradvis utökas i takt med att antalet åtkomstanvändare ökar.
En typisk AON-baserad FTTH-nätverksstruktur. Den befintliga lågkärniga fiberoptiska kabeln används från teleoperatörens centrala datorrum till det gemensamma datorrummet. Växelsystemet är placerat i det gemensamma datorrummet, och punkt-till-punkt (P2P) nätverksläge används från det gemensamma datorrummet till användarterminalen. Inkommande utrustning och patchpaneler är enhetligt placerade i det gemensamma datorrummet, och hela nätverket använder Ethernet-protokollet med mogen teknik och låg kostnad. AONs punkt-till-punkt FTTH-nätverk är för närvarande den FTTH-åtkomstteknik som vanligtvis används i Japan och USA. Bland de nuvarande 5 miljoner FTTH-användarna i världen använder mer än 95 % aktiv switchande P2P-teknik. Dess enastående fördelar är:
－－Hög bandbredd: enkel att uppnå stabil tvåvägs 100M bredbandsåtkomst;
-Det kan stödja internetbredbandsåtkomst, CATV-åtkomst och telefonåtkomst, och realisera integrationen av tre nätverk i åtkomstnätet;
– Stödja förutsebara nya affärsmöjligheter i framtiden: bildtelefon, VOD, digital bio, fjärrkontor, onlineutställningar, TV-utbildning, medicinsk distansbehandling, datalagring och säkerhetskopiering etc.;
– Enkel nätverksstruktur, mogen teknik och låg åtkomstkostnad;
Endast datorrummet i gemenskapen är en aktiv nod. Centralisera datorrummets ledningsdragning för att minska underhållskostnaderna och förbättra utnyttjandet av utrustningsportar;
-Tillåta användare att fritt välja operatörer, vilket främjar konkurrensen mellan telekomoperatörer;
- Spara effektivt fiberoptiska kabelresurser från det centrala datorrummet till samhället, och det finns inget behov av att öka läggningen av fiberoptiska kablar från det centrala datorrummet till samhället.
Vi anser att det är mer vetenskapligt och genomförbart att välja AON-teknik för FTTH-åtkomst, på grund av osäkerheten i utvecklingen av PON-standarder och tekniker:
-Standarden har precis dykt upp, med flera versioner (EPON och GPON), och konkurrensen mellan standarder är osäker för framtida marknadsföring.
Relevanta enheter kräver 3–5 års standardisering och mognad. Det kommer att bli svårt att konkurrera med nuvarande Ethernet P2P-enheter vad gäller kostnad och popularitet under de kommande 3–5 åren.
-PON-optoelektroniska enheter är dyra: hög effekt, snabb burstöverföring och -mottagning; nuvarande optoelektroniska enheter är långt ifrån att kunna uppfylla kraven för att producera billiga PON-system.
-För närvarande är det genomsnittliga försäljningspriset för utländsk EPON-utrustning 1 000–1 500 amerikanska dollar.
3. Var uppmärksam på riskerna med FTTH-teknik och undvik att blint begära support för fullserviceåtkomst
Många användare behöver FTTH för att stödja alla tjänster, och samtidigt stödja bredbandsinternetåtkomst, kabel-tv-åtkomst (CATV) och traditionell fast telefonåtkomst, det vill säga triple play-åtkomst, i hopp om att uppnå FTTH-åtkomstteknik i ett steg. Vi anser att det är idealiskt att kunna stödja bredbandsinternetåtkomst, begränsad tv-åtkomst (CATV) och vanlig fast telefonåtkomst, men i själva verket finns det stora tekniska risker.
För närvarande, bland världens 5 miljoner FTTH-användare, erbjuder mer än 97 % av FTTH-accessnäten endast bredbandstjänster för internetåtkomst, eftersom kostnaden för FTTH för att tillhandahålla traditionell fast telefoni är mycket högre än kostnaden för befintlig fast telefoniteknik, och användningen av optisk fiber för att överföra traditionell fast telefoni har också problem med telefonströmförsörjningen. Även om AON, EPON och GPON alla stöder triple play-åtkomst, har dock EPON- och GPON-standarderna nyligen promulgerats, och det kommer att ta tid för tekniken att mogna. Konkurrensen mellan EPON och GPON och den framtida marknadsföringen av dessa två standarder är också osäker, och dess punkt-till-multipunkt passiva nätverksstruktur är inte lämplig för Kinas högdensitetsapplikationer i bostadsområden. Dessutom kräver EPON- och GPON-relaterade enheter minst 5 års standardisering och mognad. Under de kommande 5 åren kommer det att bli svårt att konkurrera med de nuvarande Ethernet P2P-enheterna vad gäller kostnad och popularitet. För närvarande är optoelektroniska enheter långt ifrån att kunna uppfylla de låga produktionskraven. Kostnadskrav för PON-system. Det kan ses att den blinda strävan efter FTTH-fullserviceåtkomst med EPON eller GPON i detta skede oundvikligen kommer att medföra stora tekniska risker.
I accessnätet är det en oundviklig trend att optisk fiber ersätter olika kopparkablar. Optisk fiber kommer dock att helt ersätta kopparkablar över en natt. Det är orealistiskt och otänkbart att alla tjänster ska kunna nås via optiska fibrer. Alla tekniska framsteg och tillämpningar sker gradvis, och FTTH är inget undantag. Därför är samexistensen av optisk fiber och kopparkabel oundviklig i den initiala utvecklingen och marknadsföringen av FTTH. Samexistensen av optisk fiber och kopparkabel kan göra det möjligt för användare och telekomoperatörer att effektivt undvika de tekniska riskerna med FTTH. För det första kan AON-accessteknik användas i ett tidigt skede för att uppnå FTTH-bredbandsåtkomst till låg kostnad, medan CATV och traditionella fasta telefoner fortfarande använder koaxial och tvinnad paråtkomst. För villor kan CATV-åtkomst också uppnås samtidigt via optisk fiber till låg kostnad. För det andra finns det branschhinder för tillhandahållandet av telekomtjänster i Kina. Telekomoperatörer får inte driva CATV-tjänster. Tvärtom får CATV-operatörer inte driva traditionella telekomtjänster (som telefon), och denna situation kommer att vara ganska lång framtid. Tiden kan inte ändras, så en enskild operatör kan inte tillhandahålla triple play-tjänster på FTTH-accessnätet. Återigen, eftersom livslängden för optiska kablar kan uppgå till 40 år, medan kopparkablar i allmänhet är 10 år, när kopparkablar är på väg att vara på grund av sin livslängd. När kommunikationskvaliteten försämras finns det inget behov av att dra några kablar. Du behöver bara uppgradera den fiberoptiska utrustningen för att tillhandahålla de tjänster som tillhandahålls av de ursprungliga kopparkablarna. Faktum är att så länge tekniken är mogen och kostnaden är acceptabel kan du uppgradera när som helst. Med optisk fiberutrustning kan du i tid njuta av bekvämligheten och den höga bandbredden som den nya FTTH-tekniken medför.
Sammanfattningsvis kan man säga att det nuvarande valet av samexistens mellan optisk fiber och kopparkabel, där AONs FiberP2P FTTH används för att uppnå bredbandsåtkomst till internet, medan CATV och traditionella fasta telefoner fortfarande använder koaxial och tvinnad paråtkomst, vilket effektivt kan undvika risken med FTTH-teknik. Samtidigt kan man så snart som möjligt dra nytta av bekvämligheten och den höga bandbredden som den nya FTTH-åtkomsttekniken medför. När tekniken är mogen och kostnaden är acceptabel, och branschhinder har eliminerats, kan fiberoptisk utrustning uppgraderas när som helst för att uppnå FTTH fullserviceåtkomst.
Publiceringstid: 10 april 2021