通信技術發展,一直遵循著“商用一代、規劃一代”的規律,如此反復、不斷前進。移動通信領域,在5G如火如荼全面商用的同時,產業界針對6G的研究、規劃也在加快推進之中,如中國信通院已相繼發佈《6G總體願景與潛在關鍵技術》《6G典型場景和關鍵能力》等白皮書。
固網通信領域也是如此,隨著千兆寬帶的不斷普及,10G PON技術已經進入大規模部署階段。與此同時,業界也在謀劃佈局下一代PON技術,為萬兆寬帶的到來做好準備。在這過程中,又一次出現技術路線之爭,這和過去很多時候相像。
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10G PON和千兆寬帶加速普及
眾所周知,移動通信技術有代際之分,從1G、2G、3G發展到4G、5G。
實際上,固網寬帶技術也有代際演進,經歷以PSTN/ISDN技術為代表的窄帶時代(64Kbps)、以ADSL技術為代表的寬帶時代(10Mbps)、以VDSL技術為代表的超寬帶時代(30~200Mbps)、以GPON/EPON技術為代表的超百兆時代(100~500Mbps)和目前以10G PON技術為代表的千兆超寬時代。
在國內,正是基於10G PON技術,上海電信於2018年10月完成“千兆光網”建設計劃,實現千兆能力覆蓋全市,推動上海成為“千兆第一城”。我國千兆寬帶規模商用和普及的浪潮,由此開始。
尤其是從2021年以來,千兆寬帶在我國呈現加速發展態勢,用戶規模和10G PON端口數量增長之快遠超預期。
2021年3月,工信部公佈《“雙千兆”網絡協同發展行動計劃(2021-2023年)》 (簡稱《行動計劃》),其中設定的第一階段目標是:到2021年底,10G PON及以上端口規模超過500萬個,千兆寬帶用戶突破1000萬戶。不料在《行動計劃》發佈後一個月,2021年4月,我國千兆寬帶用戶規模即突破1000萬戶,達到1094萬戶,堪稱“神速”。而在2021年7月底,“10G PON及以上端口規模超過500萬個”的目標也提前完成。
“神速”還在繼續,《行動計劃》提出的第二階段目標是:“到2023年底,10G-PON及以上端口規模超過1000萬個,千兆寬帶用戶突破3000萬戶。”這一目標,在2022年上半年也已提前且超額完成。至2022年6月底,我國千兆寬帶用戶規模達6111萬戶,占總用戶數的10.9%;10G PON端口數達1103萬個,比上年末凈增318萬個。
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萬兆寬帶“接力”
千兆寬帶加速普及,也在倒逼產業界加速為10G PON技術和千兆寬帶選擇“接棒者”。
在8月初舉行的“2022中國光網絡研討會”上,中國FTTH論壇主席毛謙認為,千兆光纖寬帶普及之後,萬兆寬帶呼之欲出,“如果有10Gbps的帶寬,一部1GB的電影,可以在一秒鐘之內完成下載。”毛謙介紹,萬兆寬帶初期將主要部署在校園/企業/網吧/大客戶等場景,隨後會向傢庭寬帶發展。
人們對於帶寬需求的提升是無止境的,即使現在人們認為千兆寬帶已經能滿足需求,但是隨著時間的推移,千兆寬帶終究會落伍。根據國際電聯的數據,近年來全球帶寬需求以50%的復合年增長率在增長,世界上沒有任何地區出現增長放緩的跡象。
尤其是隨著WiFi 7、毫米波獨立5G等新技術的發展,將為人們廣泛帶來更高的速率,而這需要光纖寬帶技術升級,提供更好支撐。以WiFi為例,目前的協議標準是2019年底推出的WiFi6,但是WiFi的迭代進程比人們想象的要快,目前一些廠商已經研發出支持WiFi 7標準的產品,最高速率可達40Gbps,當前的10G PON技術在此面前就會成為瓶頸。毫米波獨立5G也是如此,回傳需要更大的帶寬,這也是當前技術無法充分滿足的。數字經濟智庫IDATE DigiWorld認為,要實現5-10Gbps的大規模接入,不僅EPON\GPON,10G EPON\xG-PON也不夠用,需要更高速的PON技術。
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兩大陣營博弈
更高速的PON技術有誰?
目前來看,有多位“候選人”,包括25G PON 、50G PON、100G PON等,現在主要是25G PON 和50G PON這兩種技術路線在博弈,“100G PON目前來看比較超前,產業鏈成熟度很低,比如在元器件方面還有不少空白。”業內資深專傢張軍說道。
圍繞下一代PON技術,產業界目前已經分為兩大陣營。以三傢電信運營商、華為、中興等為代表的中國產業界力量和眾多歐洲電信運營商都明確表態,選擇50G PON作為下一代PON技術。另一陣營主要以諾基亞公司為代表,以及美國一些運營商,選擇25G PON路線。
50G PON樣機 圖源:中興
去年3月,中國電信成功完成業界首次現網ODN模擬環境下的50G PON樣機技術測試,又於去年底在《中國電信全光網2.0技術白皮書》中提出要“構建以10G PON為基礎的千兆光網,積極試驗和探索引入50G PON技術。”去年11月,中國移動在其發佈的《十四五網絡演進技術白皮書》明確提出:“未來,中國移動將積極引入50G PON、400GOTN等新技術。”
另外,法國Orange、瑞士電信、西班牙電信、土耳其Turkcell等歐洲電信巨頭,都已經明確表態,堅定走50G PON技術路線。Orange固定接入網絡負責人今年3月表示,50G PON已成為業界對下一代PON的共識選擇。土耳其Turkcell相關負責人則表示,計劃在2024年部署50G PON。瑞士電信則在2020年和2022年相繼開展50G PON技術的實驗室和現網環境下測試,並表示最遲於2025年面向客戶推出這一新技術。
目前來看,50G PON明顯占據優勢。
“全球70%FTTH用戶都在中國,中國的光網產業發展處於全球領先,所以中國對全球產業生態具有主導地位。”張軍表示。
在中國PON產業界的聯合建議下,ITU-T(國際電信聯盟電信標準分局)2018年對50G PON系列標準進行立項,2021年4月,50G PON國際標準正式通過。
在這樣的情況下,堅持走25G PON技術路線的諾基亞,則成立自己的技術俱樂部——“25GS-PON MSA(多源協議)組織”,美國運營商AT&T、新西蘭光纖寬帶服務提供商Chorus以及一些產業鏈企業參與其中。
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50G PON占據上風
在這場25G PON對陣50G PON的“戰鬥”中,誰會最終獲勝?
光通信領域知名市場調研機構LightCounting對25G PON和50G PON ONU(光網絡單元設備) 未來出貨量進行估計,認為50G PON ONU的出貨量將明顯勝過25G PON,而且隨著時間的推移,50G PON的優勢更加明顯。
25G PON的優勢主要在於技術相對成熟,目前階段部署具有成本優勢。但是其缺點也非常明顯,和目前10G PON技術的代際差距不明顯,無法滿足運營商的長期需求。換而言之,部署25G PON技術之後不久,運營商極有可能又要進行新的升級。
“PON技術每一代升級,帶寬提升不低於4-5倍。而相比目前的10G PON,25G PON並沒有展現出太大的優勢,所以我們對25G PON沒有跟蹤,隻關註50G PON”,一位省級運營商人士表示。
張軍同樣認為,從10G PON到25G PON,如果是單波的話,代際差太小。“如果要實現50G或者100G速率,就需要搞多波,如2*25G或者4*25G,但這樣的話,網絡就不可能平滑演進,分路器等設備要全部換掉,成本代價太高。”
50G PON和現有10G PON技術耦合之後,可以實現平滑演進,對運營商來說,吸引力自然大增。
而且隨著時間的推移,在產業鏈推動下,50G PON設備的價格將會穩步下降,市場調研機構IDATE DigiWorld預測, 50G PON設備成本至少會降低至與10G PON 價格一致。
2022年,主要廠商基本上都會推出50G PON樣機,“從技術角度而言,明年可以進行試點,後年具備逐步啟動萬兆OLT的建設,而想要取得領先的運營商,最晚於2025年應該在局端引入50G PON設備。”張軍說道。