2022年通信行业:FTTH和FWA殊途同归,海外固网建设迎来高景气
报告出品/作者:民生证券、马天诣、于一铭
以下为报告原文节选
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1 FTTH 与 FWA 的简要对比
通信网络架构包含核心层、汇聚层及接入层三部分。1)核心层主要进行网络高速传输。核心层作为网络主干部分,由局域网、城域网、骨干网组成,通常被认为是流量的最终承受者和汇聚者,主要功能为连接各台计算机,实现骨干网络之间的优化传输。2)汇聚层着重于根据相应策略提供连接。作为网络核心层和接入层的“中介”,汇聚层主要对接入层数据进行汇聚、传输、分发处理,如地址合并、协议过滤、路由服务、认证管理等,以减轻核心层设备负荷。同时汇聚层通过提供网段划分与网络隔离,可以控制和限制接入层对核心层的访问,保证核心层的安全和稳定。3)接入层负责将用户接入网络。接入层为用户提供了在本地网段访问应用系统的能力,主要解决相邻用户之间的互访需求,并为访问提供足够的带宽。实现用户联网的方式主要分为 5G 固定无线接入(FWA)、5G 移动宽带、固定宽带接入(光纤、同轴电缆等),目前国内主流的接入层传输方式为 5G+FTTH。
FTTH 主要由光分配网络(ODN)、光纤网络单元(ONU)、光纤线路终端(OLT)三部分构成。在 FTTH 网络中,由用户驻地的 ONU 进行数据处理,将电信号转化为光信号,ODN 将 ONU 与中央办公室中的 OLT 连接起来(距离可达 20 公里),将光信号的分配到 OLT 中进行不同业务传送,以实现数据传输。光纤传输不仅提供更大的带宽,同时增强网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性,放宽了对环境条件和供电等方面的要求,简化了建设后的维护和运行成本。
FWA 通过有源蜂窝塔和无线 CPE 取代从天线站到用户场所的光纤部分,用5G 无线接入代替“最后一公里”的光纤入户。在 FWA 网络中,客户使用用户端设备(CPE)连接到宽带无线网络,并以无线方式连接到蜂窝站点的远程无线电头(RRH),通常 RRH 和 CPE 之间的距离在几百米以内。RRH 再通过由光纤组成的线路连接到基带单元(BBU)。BBU 在下游方向接收用户数据,进行数字信号处理;在上游方向从用户端恢复接收的数据。
FTTH 与 FWA 作为宽带传输中的两种不同的传输方式,各自拥有独特优势。
FTTH 采用光纤直接连接到用户的通信方式,从而达到良好的数据传输效果。
1)传输效果好:无线信号需通过 RF 频谱运行,传播距离会受到损耗限制,由于城市环境、传播路径中的障碍物以及极端天气的影响,数据传输速率受损,而光纤本身作为传输媒介不受电磁干扰,光纤直连可有效减少外部环境对数据传输的影响。同时,FTTH 传输距离高达 20km,且比特率恒定,传输速率稳定。2)接入可靠性高:光纤到户信号流程环节少,在 OLT 和 ONU 之间使用无源光纤设备,受室外运行条件限制少,接入网络可靠性高。3)功耗低,节省电费等 OPEX:根据《Advanced Fiber Access Network》,无线接入系统的每比特能量大约是 FTTH的 70 倍,换言之,相比于 5G 基站,FTTH 还将节省可观的电费支出。据中国铁塔数据,一个 5G 室外基站单租户平均功耗在 3.8KW 左右,是 4G 基站的 3 倍以上,单个 5G 基站单租户年综合电费约 2.3-3 万元/年;而欧洲光纤到户委员会研究表明,FTTH 每年将节省中小型电信运营商 20%的费用,美国光纤到户委员会也同样表明 FTTH 会节约运营商 20.4%的运营成本。
而 FWA 作为一种低成本、易部署的灵活宽带解决方案,在宽带产业中同样扮演着重要的角色。FWA 将 Wi-Fi 网关或路由器的信号通过无线回传,替代目前有线光纤回传。相比于传统固定宽带接入,FWA 无需获取路权、挖沟埋缆、穿墙打洞,建设成本低且部署敏捷,同时由于 5G 速率是 4G 的 10-100 倍,也满足了家庭宽带的需求,适用于光纤还未到户的家庭和中小型企业。另外在农村等地广人稀的环境中,由于接连光纤的成本高,FWA 无线传输的方式将更加适用,低频和高频 FWA 解决方案能够覆盖较广泛的距离范围。
2 全球固网建设如火如荼,FTTH&FWA 殊途同归
全球固网建设的发展顺序为日韩→中国→欧美→发展中国家。根据欧洲光纤到户委员会 21 年 9 月对全球主要国家地区 FTTH/B 渗透率的不完全统计,有 20个国家或地区的渗透率超过 50%,前五别为阿联酋(97.0%)、卡塔尔(95.8%)、中国大陆(94.9%)、韩国(91.1%)、中国香港(86.2%),有 19 个国家或地区的渗透率不及 10%,其中既有哥伦比亚(9.1%)、南非(5.3%)、印度(3.3%)等发展中国家,也不乏意大利(9.3%)、德国(6.3%)、英国(5.9%)、比利时(2.4%)等发达国家,同时美国的渗透率也仅有 21.5%。我们认为欧美已进入光纤入户加速渗透的阶段,我们将在下文进一步介绍。
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