新基建大幕开启，10G PON大发展时代来临

2020-03-19 13:40

新基建驱动10G PON网络升级

当前,“新基建”成为关注热点。业界纷纷对以5G、人工智能、工业互联网、物联网、数据中心等为代表的新型基础设施(“新基建”)寄予厚望。提速“新基建”,成为近期对冲疫情影响、激发经济新动能的广泛社会共识。光纤接入网络作为数字经济转型重要的基础设施,正迎来重大发展机遇。按照工信部最新数据,整体光纤覆盖率已超过94%,可以说光纤接入无处不在。对光纤宽带网络来说,提速“新基建”也就是意味着实现网络从GPON到10G PON的升级换代。

2020年伊始,中国联通便完成了近年来规模最大的PON设备集采,按媒体报道集采设备全部为10G PON。而在过去的2019年,三大运营商已经完成多项10G PON局端或终端设备集采。4月,中国移动完成10G PON智能家庭网关采购,共计达到200万,其中包括100万台XG-PON智能家庭网关和100万台XGS-PON智能家庭网关。5月,中国电信启动10G PON千兆网关集采。9月,移动又启动2020年GPON设备扩容集采。这些关键信息都说明,10G PON部署进程,无论是规模还是节奏,都在快速提升。对应的,用户能享受到的宽带也在快速提升,统计显示,截至2019年底,有近59个省份运营商发布了千兆商用套餐,1000Mbps及以上接入速率的用户数87万户,且这一数据还在快速增加中。如果说2019年是千兆元年,那么伴随10G PON的规模上量,2020年中国的千兆接入时代已经全面爆发。

无独有偶,近日Omdia发布最新的PON设备市场预测报告。其中有2个非常有意思的预测数据,1个是10G GPON的未来年复合增长率达到62%,另外一个是2020年10G GPON的OLT端口发货数据将首次超过10GEPON。大家知道10G EPON主要发货集中在中国、日本等少数国家,其他海外国家光纤接入都是选择GPON路线,这2个数字的小小变动意味着一个重大的变化,那就是以中国运营商为领头羊的10G PON建设浪潮已经席卷全球,形成燎原之势,10G PON大发展的时代来临了。

10GPON相对GPON优势明显

网络建设与升级牵一发而动全身,10G PON网络增多,部署进程加快,根本原因还是10G PON能带来更大的收益,总结起来,大概有如下几点:

带宽更高:相对GPON,10G PON下行带宽提升4倍,上行带宽提升2倍,下载一部蓝光电影只需40秒!更大的带宽意味着在传统的家宽市场可以上市更具吸引力的套餐,获得更高的ARPU,这是最直接的可见收益。针对需要对称宽带的2B场景,可以部署对称的10G PON支持上下行相对GPON带宽均提升4倍。

时延更低:业界已经有出现部分创新技术,可以将OLT/ONU的时延进一步降低到微秒级,满足严苛的特殊企业专线场景需求,保障SLA。

性价比更高:由于无需改动ODN网络,完成10G PON升级只需替换局端OLT设备和终端ONT设备,同时带宽提升后,特别是支持对称带宽可以扩展更多的应用场景,提升收入。中国企业数超过3000万,具有互联或者上云的要求,是广阔的新蓝海市场。同时,系统能耗增幅远小于带宽增幅,因此对单位带宽的能耗更低,更加节能环保。综合而言,10G PON的性价比更高。

运维简单:10G PON技术相对GPON在运维上并无太大变化,业务发放,设备配置,网络管理都与之前保持一致,因此不会导致运维工作量变大,人力成本可以维持不变。

毫无疑问,在ODN网络已经基本覆盖的前提下,从技术上分析,升级10G PON能获得更大的收益。

10G PON产业链非常成熟,支撑规模部署

经过多年发展,10G PON产业链非常成熟,规模部署的最佳时机已经到来:

OLT平台架构支持规模部署:作为接入网络的核心节点,OLT的架构直接影响到网络的带宽和性能,因此必须要具有一个良好的架构来支撑。升级到10G PON时代,流量增长数十倍以上,OLT 需要应对带来的数字洪流,传统集中式转发的架构,核心转发芯片的成本、功耗都无法满足要求,因此需要采用分布式架构,通过将业务处理分散到每个业务单板上,系统不再有瓶颈,从而极大地提升系统的交换容量和性能,同时可靠性也得到极大提高。目前业界各设备厂家均推出新一代OLT平台,支持10G PON规模建设,部分领先厂家甚至可以提供100GE 的上行大容量板卡,支持大流量无阻塞转发,保障用户体验。

10G PON演进方案成熟:在现网存在大量的GPON/EPON在线设备情况下,不可能一蹴而就全部切换到10G PON。10G PON虽然从标准上无法直接兼容GPON,但各大设备厂家都推出相关的芯片、设备、光模块、终端等端到端10G PON解决方案支撑网络建设,并通过系列创新方案简化工程升级。例如典型的PON Combo方案,通过三合一光模块,在内部集成了GPON光模块、10G PON光模块和WDM1r合波器,不论用户侧接GPON ONT还是10G PON ONT,都可以正常工作,支撑“局端一步到位,终端分批升级”,首先将OLT设备快速升级,使全网具备千兆接入能力,后续可根据用户需求或者配合市场营销活动更换用户侧终端设备,逐步完成升级。在实现平滑演进过程中,实现按需投资。

光模块系列完整:光纤网络的运行,光功率问题绝对不容忽视。作为FTTH网络重要的设施部分,现网ODN网络的存量已非常巨大,由于ODN器件种类多,技术门槛低,供应商参差不齐,质量难以保证,再加上所处环境复杂,施工环节和方式多、操作不够规范等原因,ODN网络问题随时间推移也逐步凸显,导致出现上线不稳定,或者频繁掉线等引发用户投诉的问题。按照统计分析,85%的ODN问题与光功率有关,通过提升发送光功率可以解决问题。当前业界各厂家都有标准化的Class B+/C+光模块,满足大部分场景。针对更高要求的场景,业界还有更高规格的Class D光模块,其相对C+光模块,在发送光功率和接收灵敏度上同时提升了3dB,在现网常见的分光比为1:64场景下,Class D能达到20Km,提升幅度高达60%。按照现网的光纤链路的衰减数据显示,Class D光模块的光功率预算能覆盖97%以上的光纤链路衰减。综合而言,这些优势能极大提升网络规划的灵活性,适应更多的场景需要。

10G PON升级商业逻辑:小投入,大回报

GPON时代,因为涉及到ODN 基础网络建设,投资相对较大,但是ODN 可以保持现网30年不变,当升级到10G PON时,只需要按需更换OLT/ONT设备即可,投资大约只需要原有GPON网络总投资的50%,与无线相比,投资仅仅为10%左右。

10G PON所支持的千兆光纤网络可以从3个方面为运营商和社会带来巨大价值:

固移融合减少用户转网,保护5G投资。中国整体的有线宽带和无线宽带都很发达,融合套餐是普遍的业务。按照典型的套餐设计,一般1个家宽用户都绑定2个手机用户,整体FMC用户数高达1亿。2019年底开启“携号转网”全国试运行。携号转网在经历长达9年的试点研究后,终于得以在全国范围内推广,将促进运营商的市场竞争,推动提升网络体验,而家庭宽带的体验提升可以增强用户的粘性,减少转网,保护网络投资。2020年1月15日,中国电信在2020年终端生态合作推进会上宣布5G用户突破800万。发展如此快速的原因可能有很多,其中重要的一点就是电信坚定发展固移融合套餐,在网络、终端、资费、服务等方面全面升级,形成综合性优势。

应用场景丰富,商业模式多样。10G PON可以支持千兆套餐规模部署。即使在满足提速降费的基础上,家庭用户的ARPU可提升50%以上,同时10G PON可以支持拓展更高价值的企业专线及园区等业务,总体可以支撑网络收入增加1倍以上,大幅缩短ROI周期。2019年,中国宽带发展联盟发布的《千兆宽带网络商业应用场景白皮书》指出:随着Cloud VR、智慧家庭、游戏、社交、云桌面、平安城市、企业云专线、在线教育、远程医疗、智能制造等十大新业务场景的逐步应用,全光千兆网络将带动万亿的相关行业直接产出。同时,三大运营商携手产业合作伙伴基于千兆宽带进行了大量业务创新,如中国电信推出的“智能宽带”,包括智能连接、智能电视、智能组网、智能应用以及智能服务五大版块的产品、应用、业务和服务;中国移动启动“精品千兆城市”和“精品千兆企业”的“双千计划”,全力打造新型智慧城市运营商,推动城市基础设施智能化升级;中国联通基于千兆宽带、千兆家庭Wi-Fi推出智慧TV全面升级、智慧到家、沃家固话、沃家神眼四大核心应用。未来我国网络基础设施将持续升级扩容,光纤网络进一步延伸、绿色节能的全光网技术进一步推广,提高用户体验速率,基于10G PON的千兆宽带网络和5G网络将与物联网、工业互联网、车联网等新型基础设施一起加速推动经济社会实现高质量发展。

促进数字经济发展。2月25日,欧洲电信标准协会(ETSI)正式成立第五代固定网络(F5G)工作组,目标是延续3GPP对移动网络的推动作用,加速光纤到户向光联万物的进程。按照中国社会科学院工业经济研究所“网络强国研究”团队的研究报告《F5G:撬动中国经济新动能--千兆固网社会经济效益研究报告》。以10G PON为核心的F5G建设将创造巨大的直接和间接经济效益,提高国民经济生产率。基于模型的测算结果显示,2019-2025年间,F5G建设创造的经济价值将达到22749．37亿元,年均3249．91亿元;其中,年均创造的直接经济增加值1026．88亿元,间接经济价值2223．03亿元。预计同期F5G建设平均每年能拉动我国GDP增长0．3个百分点,创造503．08万人的就业岗位。同时,F5G建设还将显著提高我国经济的全要素生产率,且其影响在2019年后将呈现指数型增长态势。具体的,F5G建设推动的全要素生产率增长率将从2019年的0．12个百分点上升到2025年的0．46个百分点。随着建设后期千兆固网普及度的提升,F5G对行业技术和生产率的提升效应还将进一步显现,成为拉动我国各行业技术进步和经济全要素生产率增长的重要动力。

总结:助力新基建,10G PON规模部署正当时

新基建时代,作为F5G的重要内容以及数字经济的全光底座,光纤宽带网络迎来历史性的升级发展机遇,需要运营商及产业链上下游伙伴共同携手,围绕“双G双提、同网同速”来推进光纤网络建设,加速10G PON升级,为数字经济发展构筑坚实底座!