新基建正在驅(qū)動著網(wǎng)絡(luò)從GPON向10G PON升級換代

當(dāng)前，“新基建”成為關(guān)注熱點。業(yè)界紛紛對以5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施（“新基建”）寄予厚望。提速“新基建”，成為近期對沖疫情影響、激發(fā)經(jīng)濟(jì)新動能的廣泛社會共識。光纖接入網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型重要的基礎(chǔ)設(shè)施，正迎來重大發(fā)展機(jī)遇。按照工信部最新數(shù)據(jù)，整體光纖覆蓋率已超過94%，可以說光纖接入無處不在。對光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)來說，提速“新基建”也就是意味著實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)從GPON到10G?PON的升級換代。

新基建驅(qū)動10G?PON網(wǎng)絡(luò)升級

2020年伊始，中國聯(lián)通便完成了近年來規(guī)模最大的PON設(shè)備集采，按媒體報道集采設(shè)備全部為10G?PON。而在過去的2019年，三大運營商已經(jīng)完成多項10G?PON局端或終端設(shè)備集采。4月，中國移動完成10G?PON智能家庭網(wǎng)關(guān)采購，共計達(dá)到200萬，其中包括100萬臺XG-PON智能家庭網(wǎng)關(guān)和100萬臺XGS-PON智能家庭網(wǎng)關(guān)。5月，中國電信啟動10G?PON千兆網(wǎng)關(guān)集采。9月，移動又啟動2020年GPON設(shè)備擴(kuò)容集采。這些關(guān)鍵信息都說明，10G?PON部署進(jìn)程，無論是規(guī)模還是節(jié)奏，都在快速提升。對應(yīng)的，用戶能享受到的寬帶也在快速提升，統(tǒng)計顯示，截至2019年底，有近59個省份運營商發(fā)布了千兆商用套餐，1000Mbps及以上接入速率的用戶數(shù)87萬戶，且這一數(shù)據(jù)還在快速增加中。如果說2019年是千兆元年，那么伴隨10G?PON的規(guī)模上量，2020年中國的千兆接入時代已經(jīng)全面爆發(fā)。

無獨有偶，近日Omdia發(fā)布最新的PON設(shè)備市場預(yù)測報告。其中有2個非常有意思的預(yù)測數(shù)據(jù)，1個是10G?GPON的未來年復(fù)合增長率達(dá)到62%，另外一個是2020年10G?GPON的OLT端口發(fā)貨數(shù)據(jù)將首次超過10G?EPON。大家知道10G?EPON主要發(fā)貨集中在中國、日本等少數(shù)國家，其他海外國家光纖接入都是選擇GPON路線，這2個數(shù)字的小小變動意味著一個重大的變化，那就是以中國運營商為領(lǐng)頭羊的10G?PON建設(shè)浪潮已經(jīng)席卷全球，形成燎原之勢，10G?PON大發(fā)展的時代來臨了。

10G?PON?相對GPON優(yōu)勢明顯

網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與升級牽一發(fā)而動全身，10G?PON網(wǎng)絡(luò)增多，部署進(jìn)程加快，根本原因還是10G?PON能帶來更大的收益，總結(jié)起來，大概有如下幾點：

帶寬更高：相對GPON，10G?PON下行帶寬提升4倍，上行帶寬提升2倍，下載一部藍(lán)光電影只需40秒！更大的帶寬意味著在傳統(tǒng)的家寬市場可以上市更具吸引力的套餐，獲得更高的ARPU，這是最直接的可見收益。針對需要對稱寬帶的2B場景，可以部署對稱的10G?PON支持上下行相對GPON帶寬均提升4倍。

時延更低：業(yè)界已經(jīng)有出現(xiàn)部分創(chuàng)新技術(shù)，可以將OLT/ONU的時延進(jìn)一步降低到微秒級，滿足嚴(yán)苛的特殊企業(yè)專線場景需求，保障SLA。

性價比更高：由于無需改動ODN網(wǎng)絡(luò)，完成10G?PON升級只需替換局端OLT設(shè)備和終端ONT設(shè)備，同時帶寬提升后，特別是支持對稱帶寬可以擴(kuò)展更多的應(yīng)用場景，提升收入。中國企業(yè)數(shù)超過3000萬，具有互聯(lián)或者上云的要求，是廣闊的新藍(lán)海市場。同時，系統(tǒng)能耗增幅遠(yuǎn)小于帶寬增幅，因此對單位帶寬的能耗更低，更加節(jié)能環(huán)保。綜合而言，10G?PON的性價比更高。

運維簡單：10G?PON技術(shù)相對GPON在運維上并無太大變化，業(yè)務(wù)發(fā)放，設(shè)備配置，網(wǎng)絡(luò)管理都與之前保持一致，因此不會導(dǎo)致運維工作量變大，人力成本可以維持不變。

毫無疑問，在ODN網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本覆蓋的前提下，從技術(shù)上分析，升級10G?PON能獲得更大的收益。

10G?PON產(chǎn)業(yè)鏈非常成熟，支撐規(guī)模部署

經(jīng)過多年發(fā)展，10G?PON產(chǎn)業(yè)鏈非常成熟，規(guī)模部署的最佳時機(jī)已經(jīng)到來：

OLT平臺架構(gòu)支持規(guī)模部署：作為接入網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點，OLT的架構(gòu)直接影響到網(wǎng)絡(luò)的帶寬和性能，因此必須要具有一個良好的架構(gòu)來支撐。升級到10G?PON時代，流量增長數(shù)十倍以上，OLT?需要應(yīng)對帶來的數(shù)字洪流，傳統(tǒng)集中式轉(zhuǎn)發(fā)的架構(gòu)，核心轉(zhuǎn)發(fā)芯片的成本、功耗都無法滿足要求，因此需要采用分布式架構(gòu)，通過將業(yè)務(wù)處理分散到每個業(yè)務(wù)單板上，系統(tǒng)不再有瓶頸，從而極大地提升系統(tǒng)的交換容量和性能，同時可靠性也得到極大提高。目前業(yè)界各設(shè)備廠家均推出新一代OLT平臺，支持10G?PON規(guī)模建設(shè)，部分領(lǐng)先廠家甚至可以提供100GE?的上行大容量板卡，支持大流量無阻塞轉(zhuǎn)發(fā)，保障用戶體驗。

10G?PON演進(jìn)方案成熟：在現(xiàn)網(wǎng)存在大量的GPON/EPON在線設(shè)備情況下，不可能一蹴而就全部切換到10G?PON。10G?PON雖然從標(biāo)準(zhǔn)上無法直接兼容GPON，但各大設(shè)備廠家都推出相關(guān)的芯片、設(shè)備、光模塊、終端等端到端10G?PON解決方案支撐網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并通過系列創(chuàng)新方案簡化工程升級。例如典型的PON?Combo方案，通過三合一光模塊，在內(nèi)部集成了GPON光模塊、10G?PON光模塊和WDM1r合波器，不論用戶側(cè)接GPON?ONT還是10G?PON?ONT，都可以正常工作，支撐“局端一步到位，終端分批升級”，首先將OLT設(shè)備快速升級，使全網(wǎng)具備千兆接入能力，后續(xù)可根據(jù)用戶需求或者配合市場營銷活動更換用戶側(cè)終端設(shè)備，逐步完成升級。在實現(xiàn)平滑演進(jìn)過程中，實現(xiàn)按需投資。

光模塊系列完整：光纖網(wǎng)絡(luò)的運行，光功率問題絕對不容忽視。作為FTTH網(wǎng)絡(luò)重要的設(shè)施部分，現(xiàn)網(wǎng)ODN網(wǎng)絡(luò)的存量已非常巨大，由于ODN器件種類多，技術(shù)門檻低，供應(yīng)商參差不齊，質(zhì)量難以保證，再加上所處環(huán)境復(fù)雜，施工環(huán)節(jié)和方式多、操作不夠規(guī)范等原因，ODN網(wǎng)絡(luò)問題隨時間推移也逐步凸顯，導(dǎo)致出現(xiàn)上線不穩(wěn)定，或者頻繁掉線等引發(fā)用戶投訴的問題。按照統(tǒng)計分析，85%的ODN問題與光功率有關(guān)，通過提升發(fā)送光功率可以解決問題。當(dāng)前業(yè)界各廠家都有標(biāo)準(zhǔn)化的Class?B+/C+光模塊，滿足大部分場景。針對更高要求的場景，業(yè)界還有更高規(guī)格的Class?D光模塊，其相對C+光模塊，在發(fā)送光功率和接收靈敏度上同時提升了3dB，在現(xiàn)網(wǎng)常見的分光比為1:64場景下，Class?D能達(dá)到20Km，提升幅度高達(dá)60%。按照現(xiàn)網(wǎng)的光纖鏈路的衰減數(shù)據(jù)顯示，Class?D光模塊的光功率預(yù)算能覆蓋97%以上的光纖鏈路衰減。綜合而言，這些優(yōu)勢能極大提升網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的靈活性，適應(yīng)更多的場景需要。

10G?PON升級商業(yè)邏輯：小投入，大回報

GPON時代，因為涉及到ODN?基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，投資相對較大，但是ODN?可以保持現(xiàn)網(wǎng)30年不變，當(dāng)升級到10G?PON時，只需要按需更換OLT/ONT設(shè)備即可，投資大約只需要原有GPON網(wǎng)絡(luò)總投資的50%，與無線相比，投資僅僅為10%左右。

10G?PON所支持的千兆光纖網(wǎng)絡(luò)可以從3個方面為運營商和社會帶來巨大價值：

1、固移融合減少用戶轉(zhuǎn)網(wǎng)，保護(hù)5G投資。中國整體的有線寬帶和無線寬帶都很發(fā)達(dá)，融合套餐是普遍的業(yè)務(wù)。按照典型的套餐設(shè)計，一般1個家寬用戶都綁定2個手機(jī)用戶，整體FMC用戶數(shù)高達(dá)1億。2019年底開啟“攜號轉(zhuǎn)網(wǎng)”全國試運行。攜號轉(zhuǎn)網(wǎng)在經(jīng)歷長達(dá)9年的試點研究后,終于得以在全國范圍內(nèi)推廣，將促進(jìn)運營商的市場競爭，推動提升網(wǎng)絡(luò)體驗，而家庭寬帶的體驗提升可以增強(qiáng)用戶的粘性，減少轉(zhuǎn)網(wǎng)，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)投資。2020年1月15日，中國電信在2020年終端生態(tài)合作推進(jìn)會上宣布5G用戶突破800萬。發(fā)展如此快速的原因可能有很多，其中重要的一點就是電信堅定發(fā)展固移融合套餐，在網(wǎng)絡(luò)、終端、資費、服務(wù)等方面全面升級，形成綜合性優(yōu)勢。

2、應(yīng)用場景豐富，商業(yè)模式多樣。10G?PON可以支持千兆套餐規(guī)模部署。即使在滿足提速降費的基礎(chǔ)上，家庭用戶的ARPU可提升50%以上，同時10G?PON可以支持拓展更高價值的企業(yè)專線及園區(qū)等業(yè)務(wù)，總體可以支撐網(wǎng)絡(luò)收入增加1倍以上，大幅縮短ROI周期。2019年，中國寬帶發(fā)展聯(lián)盟發(fā)布的《千兆寬帶網(wǎng)絡(luò)商業(yè)應(yīng)用場景白皮書》指出：隨著Cloud?VR、智慧家庭、游戲、社交、云桌面、平安城市、企業(yè)云專線、在線教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能制造等十大新業(yè)務(wù)場景的逐步應(yīng)用，全光千兆網(wǎng)絡(luò)將帶動萬億的相關(guān)行業(yè)直接產(chǎn)出。同時，三大運營商攜手產(chǎn)業(yè)合作伙伴基于千兆寬帶進(jìn)行了大量業(yè)務(wù)創(chuàng)新，如中國電信推出的“智能寬帶”，包括智能連接、智能電視、智能組網(wǎng)、智能應(yīng)用以及智能服務(wù)五大版塊的產(chǎn)品、應(yīng)用、業(yè)務(wù)和服務(wù)；中國移動啟動“精品千兆城市”和“精品千兆企業(yè)”的“雙千計劃”，全力打造新型智慧城市運營商，推動城市基礎(chǔ)設(shè)施智能化升級；中國聯(lián)通基于千兆寬帶、千兆家庭Wi-Fi推出智慧TV全面升級、智慧到家、沃家固話、沃家神眼四大核心應(yīng)用。未來我國網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施將持續(xù)升級擴(kuò)容，光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步延伸、綠色節(jié)能的全光網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步推廣，提高用戶體驗速率，基于10G?PON的千兆寬帶網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)將與物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施一起加速推動經(jīng)濟(jì)社會實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

3、促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2月25日，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ETSI）正式成立第五代固定網(wǎng)絡(luò)（F5G）工作組，目標(biāo)是延續(xù)3GPP對移動網(wǎng)絡(luò)的推動作用，加速光纖到戶向光聯(lián)萬物的進(jìn)程。按照中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國研究”團(tuán)隊的研究報告《F5G:撬動中國經(jīng)濟(jì)新動能——千兆固網(wǎng)社會經(jīng)濟(jì)效益研究報告》。以10G?PON為核心的F5G建設(shè)將創(chuàng)造巨大的直接和間接經(jīng)濟(jì)效益,提高國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)率。基于模型的測算結(jié)果顯示,2019—2025年間,F5G建設(shè)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價值將達(dá)到22749.37億元,年均3249.91億元;其中,年均創(chuàng)造的直接經(jīng)濟(jì)增加值1026.88億元,間接經(jīng)濟(jì)價值2223.03億元。預(yù)計同期F5G建設(shè)平均每年能拉動我國GDP增長0.3個百分點,創(chuàng)造503.08萬人的就業(yè)崗位。同時,F5G建設(shè)還將顯著提高我國經(jīng)濟(jì)的全要素生產(chǎn)率,且其影響在2019年后將呈現(xiàn)指數(shù)型增長態(tài)勢。具體的,F5G建設(shè)推動的全要素生產(chǎn)率增長率將從2019年的0.12個百分點上升到2025年的0.46個百分點。隨著建設(shè)后期千兆固網(wǎng)普及度的提升,F5G對行業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)率的提升效應(yīng)還將進(jìn)一步顯現(xiàn),成為拉動我國各行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)全要素生產(chǎn)率增長的重要動力。

助力新基建，10G?PON規(guī)模部署正當(dāng)時

基建時代，作為F5G的重要內(nèi)容以及數(shù)字經(jīng)濟(jì)的全光底座，光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)迎來歷史性的升級發(fā)展機(jī)遇，需要運營商及產(chǎn)業(yè)鏈上下游伙伴共同攜手，圍繞“雙G雙提、同網(wǎng)同速”來推進(jìn)光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，加速10G?PON升級，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)筑堅實底座。
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