中国园区网络通信:无源光局域网(POL)和全光以太网发展现状

1. 园区网络通信行业概述

1.1  定义与分类

园区网络采用独立组网结构,通过使用路由器、交换机、防火墙等设备,实现园区内各主体之间的互联互通。目前,园区网络解决方案有两种技术路径:全光POL方案和全光以太网方案,分别适用于不同园区规模及园区场景。

图 1园区网络两种技术方案的网络架构:全光POL与全光以太网

  • 园区网络通信通过POL或全光以太网方案,实现园区内各主体网络的互联互通

园区网络通常采用独立的组网结构,包括路由器、交换机、防火墙等设备,以实现园区内各个企业之间的互联互通,隔离园区内与园区外的通讯。同时,园区网络还会提供可靠的数据传输、较高的安全性和管理易用性等特点,以满足企业需要进行大规模高质量数据交换的需求。

目前,园区网络通信的解决方案主要有两种技术路径:无源光局域网(POL)和全光以太网,两种技术路径适用于不同规模大小的园区,以及不同的园区场景,其各有优缺点,并无良币和劣币之分。

按规模可将园区网络划分成:大型园区网络(终端用户数>2000;网元数>100)。中型园区网络(2000>终端用户数>200;100>网元数>25);小型园区网络(终端用户数<200;网元数<25)。

按园区类型可分为:企业园区网络(关注网络可靠性、先进性,持续提升员工办公体验,保障运营生产的效率和质量),校园网络(分为普教园区和高教园区,高教园区对网络可管理性、安全性要求较高),政务园区网络(对网络安全要求极高,通常采用内网和外网隔离的措施保障涉密信息的安全),商业园区网络(主要用于服务消费者,以及服务内部办公的子网,可提升商业效率,实现客流价值转换)。

1.2  POL与全光以太网

全光以太网通信方案适用于节点数较少,且节点间距离较近的中小型园区,全光以太网方案在该场景下具备较低的铺设成本;POL方案则适用于节点数较多且节点间距离厂的大型园区,POL可形成规模效应,且具备极高可靠性。

图 2园区网络解决方案对比:全光POL与全光以太网

  • 全光以太网通信方案在节点数较少的中小园区具备优势,而POL方案在高并发的大型园区具有规模效应

目前,园区网络通信解决方案有两条主流技术路径:无源光局域网(POL)和全光以太网。两种技术方案适用于不同规模及场景的园区。总体而言,全光以太网方案适用于节点数不多且节点间距离较近的中小型园区,如中小学校区、医院和企业园区等。全光以太网方案在该类场景下铺设费用较低,具备高性价比;而无源光局域网(POL)方案适用于节点数量多且节点间距离较远的大型园区,如大学校园、工业园区、产业园区等。在该类高并发场景下,PON具有规模效应,且可发挥远距离传输和高可靠性的优势。

1.3费用构成

园区网络通信建设费用包含硬件、软件、铺设三大费用。对于节点数多的大型园区,采用POL方案则需花费硬件成本800元/节点。此外,部分厂商会通过赠送SDN来促销。铺设费用则取决于当地人力成本,一线城市约为20万元。

图 3 园区网络解决方案费用构成,2023

1.4市场规模

2022年中国园区网络通信解决方案市场规模达667亿元,其中POL市场达400亿美元,全光以太网市场达267亿美元。未来园区将持续向大型化发展,且工业园区对网络带宽和可靠性要求日益增长,POL方案占比将持续提升。

图 4园区网络解决方案市场规模,2022-2030E

  • 园区网络通过POL或全光以太网方案,实现园区内各主体网络的互联互通

2022年,中国园区网络通信解决方案市场规模达667亿元。其中,POL方案市场规模达400亿美元,全光以太网方案达267亿美元。预计园区网络解决方案市场规在2030年达到千亿级市场规模。同时,POL在园区网络解决方案中的市场占比将由2022年的60%增长至2030年的65%。

未来,POL方案在园区网络通信解决方案中的市场占比将持续提升。一方面,由于产业园区将持续向大型化发展;PON技术对于远距离和高并发接入具备成本优势。同时,相较于全光以太网方案下的汇聚交换机,POL方案下的电信级OLT设备具备较高可靠性。另一方面国内工业互联网数字化的大背景下,工业园区的自动化生产设备越来越多,生产、运输、物流、包装等环节持续向自动化和智能化演进。届时,工业园区对于网络带宽和可靠性的要求日益增加,工业设备更新换代成为POL市场增长的关键驱动力,推动园区网络解决方案整体市场规模在2030年后达到千亿级规模。

2. 园区网络产业链

2.1 产业链图谱

园区网络产业链上游为路由器、交换机、PON等园区网络设备厂商,中游为无源光局域网(POL)和全光以太网两种园区网络通信解决方案厂商,下游为各类园区网络应用场景。

图 5园区网络产业链

2.2 产业链上游核心环节

(1)以太网交换机组网架构对比分析

中小园区可仅部署核心层交换机和接入层交换机,大型园区网络可选择部署核心层、汇聚层、接入层交换机,或者采用POL组网。不同层级的以太网交换机速率有所不同,低至千兆速率,高至100G速率。

(2)以太网交换机市场现状

由于全球以太网交换机组件短缺和供应链中断得到持续缓解,2022年市场规模同比增长18.7%,达365亿美元。全球市占率前五的以太网交换机厂商为思科、华为、Arista Networks、新华三和HPE。

(3)PON设备市场竞争情况

PON设备包含OLT、ODN和ONU设备,设备技术壁垒依次降低。OLT电信运营商市场主要被华为、中兴、烽火三家瓜分;ODN设备厂商主要通过贴牌方式打开市场;ONU市场竞争异常激烈,不同厂商设备的互通仍存在障碍。

(4)PON市场规模

全球PON设备端口市场规模预计将以10.3%的CAGR增长至2027年的163亿美元,增长来源于数字化转型下各行业对网络带宽、时延、抖动要求更高,以及POL在网络园区解决方案中的占比持续提升。

(5)WLAN通信设备组网架构及市场规模

WLAN通信设备包含无线接入点(AP)和无线接入控制器(AC)等,是园区无线网络中的核心设备。2022年全球WLAN市场规模达100亿美元,同比增长31.4%,增长来源于企业持续加大对Wi-Fi6和Wi-Fi 6E产品的投入。

2.3 产业链中游

(1)园区网络通信解决方案厂商

产业链中游为园区网络通信解决方案厂商,POL方案厂商包括华为、瑞斯康达、中兴通讯、烽火通信;全光以太网方案厂商有锐捷网络、TP-LINK等;新华三的园区网络解决方案则同时融合了POL和全光以太网两种技术。

(2)解决方案厂商竞争格局

园区网络通信解决方案第一梯队厂商的PON或交换机产品广泛应用于电信运营商和行业网市场,其中华为在POL细分领域市占率最高,达50%;第二梯队厂商则更聚焦于垂直行业,其PON或交换机产品主要应用于中低端市场。

2.4 产业链下游

(1)园区网络场景特性分析

大型产业园区、大学校区场景普遍采用POL方案,而中小型产业园区、医院中小学校区普遍采用全光以太网方案。POL厂商更倾向于发展价值量高的大型园区场景业务。

3. 园区网络解决方案厂商

3.1 POL代表厂商——华为

华为是全球领先的ICT解决方案提供商,也是PON行业头部厂商,在PON电信运营商市场市占率高达60%。华为还发布了业界首个50G POL样机,助力行业客户打造面向Wi-Fi 7的新一代园区网络。

(1)华为是全球领先的ICT解决方案提供商

华为是全球领先的信息与通信技术(ICT)解决方案供应商,在电信运营商、企业、终端和云计算等领域构筑了端到端的解决方案优势,为运营商客户、企业客户和消费者提供有竞争力的ICT解决方案、产品和服务。

华为也是国内POL解决方案市场头部厂商,其通过F5G光技术运用到企业园区,实现了园区网络通信传输介质演进、架构创新及运维革命,为行业客户打造超高带宽、绿色节能的智慧园区网络通信。华为的全光园区获得了教育、医疗、酒店等行业客户的一致认可,目前应用到了全球50多个国家6000多个客户。

图 6华为PON在电信运营商市场竞争情况

(2)华为是国内PON头部厂商,在电信运营商市场市占率高达60%

华为是国内PON行业头部厂商,尤其是在专业度要求极高的电信运营商市场。目前,中国本土厂商仅华为、中兴、烽火可提供电信级OLT设备,三者在PON电信运营商市场市占率分别为60%、30%、10%。

2023年世界移动大会(MWC2023)期间,华为发布业界首个50GPOL样机,助力行业客户打造面向Wi-Fi 7的新一代园区网络。华为发布的50G POL样机包含上下行对称50GPON OLT和光终端,将园区网络从10G PON升级到50G PON,不仅使得园区用户拥有超宽网络体验,还拥有以下三大独特价值:

  • “0”更换OLT:业界首个50G PON Combo光模块,同时支持10G PON和50G PON两种模式,用户可按需建网,未来可平滑升级到50GPON,保护前期建网投资。
  • “0”更换ODN:50G PON 可支持40公里长距传输,创新算法使能光链路预算领先业界,无需更换已有ODN网络。
  • “0”更换ONU:50G PON光终端样机支持10GE、25GE接口,从Wi-Fi 6升级至Wi-Fi 7时,无需更换ONU设备。

3.2全光以太网代表厂商——锐捷网络

锐捷网络为国内领先的ICT基础设施及行业解决方案提供商,也是全光以太网方案头部厂商。锐捷网络目前已推出极简以太全光解决方案3.0,是一张高度集成、稳定可靠、灵活适配、简单运维的全光网络。

(1)锐捷网络是国内领先ICT基础设施及解决方案提供商

锐捷网络是领先的ICT基础设施及行业解决方案提供商,主营业务为网络设备、网络安全产品及云桌面解决方案的研发、设计和销售。

锐捷网络的产品已广泛应用于政府、运营商、金融、教育、医疗、互联网、能源、交通、商业、制造业等行业信息化建设领域,助力行业客户实现数字化转型和价值升级同时,锐捷与各行业头部客户建立了深度合作关系,服务1000多家金融机构、100%的双一流高校、60%的全国白强医院、超200家中国500强企业。

图 7锐捷极简光3.0解决方案

(2)锐捷网络是国内全光以太网方案代表厂商,其方案为“极简光3.0”

锐捷网络为国内全光以太网方案头部厂商,2022年,在国内全光以太网方案市场,锐捷网络市占率约11%,位居第二。在国内教育园区领域,锐捷网络拥有极高的市占率。

2021年,锐捷创新性提出了以太全光路线的代表性方案–极简以太全光解决方案1.0.通过光纤入室+带宽独享+SDN的创新解题思路,受到了多行业客户的广泛认可。在之后的两年,锐捷还在不断演进极简光方案。目前,锐捷网络推出了极简以太全光解决方案3.0,该方案利用了光纤介质的高传输性能和承载力的优点,同时沿袭以太网架构设备不绑定、运维零门槛。同时,3.0方案承袭了2.X方案的以太彩光技术,降低中心机房到各楼栋之间的布线成本,引入创新性的超聚合产品和SDN技术,构建了一张高度集成、稳定可靠、灵活适配、简单运维的全光网络。

3.3 POL+全光以太网代表厂商——新华三

新华三是国内数字化解决方案领导者,也是全球领先的以太网交换机厂商。新华三的智融全光2.0园区解决方案可同时兼容传统以太、以太全光和PON组网。

(1)新华三为国内数字化解决方案领导者

新华三集团为数字化解决方案领导者,通过深度布局“云-网-算-存-端”全产业链,不断提升数智化赋能水平。新华三拥有计算、存储、网络、5G、安全、终端等全方位的数字化基础设施整体能力,提供云计算、大数据、人工智能、工业互联网、信息安全、智能联接、边缘计算等在内的一站式数字化解决方案,以及端到端的技术服务。同时,新华三也是HPE®服务器、存储和技术服务的中国独家提供商。

目前,新华三专利申请总量约13800件,发明专利占比超90%,连续10年被评为浙江省高新技术企业创新能力百强榜首,且连续11年为浙江省企业发明专利授权量排名第一。

图 8新华三基于全光网络搭建下一代智慧园区的基础底座

(2)新华三为国内头部交换机厂商,并且可同时提供POL和全光以太网方案

新华三为国内以太网交换机头部厂商。2022年,在国内全光以太网方案市场,新华三市占率达22%,位居第一位。同时,新华三位居全球以太网交换机市场市占率第四,达5.4%。

新华三智融全光2.0园区解决方案是面向未来的网络架构,覆盖校园、医院、企业等多个行业应用场景,满足当下及未来十年的园区业务演进。该解决方案有以下特性:

  • 面向未来的网络架构:先进的光电混合缆技术,光电真正一体、高可靠性设计;BRAS兼容园区跨厂商设备,不绑定,规划随心;AD-Campus兼容VLAN和VxLAN组网,兼容传统以太,以太全光,PON组网实现统一管控。
  • 无处不在的超宽安全接入:万兆对称PON技术,配合Wi-Fi 6+5G CPE无线网络覆盖,提供无处不在的高速上网体验;零信任接入,精细化策略管控让园区内外上网都拥有一致性安全保障。
  • 应用驱动的网络体验:光AP采用DP1、智能流量调度等关键技术实现基于用户意图的网络资源分配,用网策略更灵活,网络体验大大提升。

Leave A Reply