دفع حدود النطاق الترددي والتحرك نحو عصر الشبكات البصرية 2.0

- Apr 28, 2019-

وفقًا لدراسة جديدة أجرتها GSMA ، سيصل عدد اتصالات الجيل الخامس على مستوى العالم إلى 1.3 مليار بحلول عام 2025 ، تغطي 40 في المائة من سكان العالم. وسيصل عدد اتصالات 5G إلى 1.4 مليار بحلول عام 2025. ستوفر 5G فرص نمو رئيسية للخدمات الشخصية الغامرة مثل VR ، AR ، والبث المباشر. سيعمل على تنشيط سوق الشركات وتشغيل نماذج أعمال جديدة لحقول مثل المركبات والطائرات بدون طيار والتصنيع الذكي.

اليوم ، هناك أكثر من 967 مليون أسرة تتمتع بالنفاذ إلى النطاق العريض ، ويوفر 286 مشغل في 49 دولة خدمات النطاق العريض جيجابت. علاوة على ذلك ، فإن ظهور الأجهزة المنزلية الذكية والخدمات ذات الصلة سيعزز نماذج الأعمال الجديدة التي تركز على المنازل. سيؤدي التطور السريع في الخدمات المبتكرة 2C و 2B و 2 H إلى دفع صناعة التصوير المقطعي إلى الدخول في عصر تطوير جديد. ومع ذلك ، فإن الشبكات البصرية الحالية غير قادرة على دعم النمو السريع لهذه الخدمات وتعيق بشدة نمو الأعمال التجارية للمشغلين.

يواجه تطوير شبكات النقل المعتمدة على عرض النطاق الترددي تحديات شديدة
في حقل 2C ، نظرًا لأن خطط البيانات غير المحدودة أصبحت أكثر شيوعًا ، يجد المشغلون أن العائد لا يتزايد بنفس معدل استخدام البيانات. في مجال 2B ، يواجه المشغلون تحديات متزايدة من مزودي الخدمات السحابية (CSPs). على وجه التحديد ، بالإضافة إلى عدم قدرتها على التوفيق بين التوفير المرن لخدمات المؤسسات والخدمات حسب الطلب المقدمة من قبل مقدمي خدمات الإنترنت ، لا يمكن للمشغلين الاستفادة إلى أقصى حد من مزاياهم في اتصالات الشبكة ، كما أن السوق الإستراتيجي لرقمنة المؤسسة يتقلص. في الحقل 2H ، يتزايد عرض النطاق الترددي ، لكن تجربة المستخدم لا تتحسن. نتيجة لذلك ، لا يهتم المستخدمون النهائيون بالخدمات الناشئة للمشغلين. لم يعد نموذج الأعمال الذي يحركه النطاق الترددي يدعم نمو الأعمال للمشغلين. على العكس من ذلك ، فإنه يؤدي إلى تفاقم المشاكل ، مثل نقص موارد الألياف الضوئية وغرفة المعدات. وفي الوقت نفسه ، يجعل تنوع الخدمة الشبكات أكثر تعقيدًا ، مما يؤدي بدوره إلى زيادة تكاليف التشغيل والصيانة للشبكة. وهذا يؤدي إلى أن OPEX تمثل 70٪ (وارتفاع) من إجمالي تكلفة الملكية لعدد كبير من المشغلين.

من حيث تطوير شبكة النقل ، يواجه نموذج تطوير الصناعة عنق الزجاجة. في السنوات العشر الماضية ، قام المشغلون بترقية شبكات النقل الأساسية الخاصة بهم من النحاس إلى الألياف بالكامل ، مما يحل مشكلة سعة الشبكة المحدودة. مكّن نشر شبكات الوصول إلى الألياف البصرية للوصول إلى الإنترنت عريض النطاق و WDM في شبكات النقل من أجل نقل الخدمة ذات السعة الكبيرة ، المشغلين من زيادة عرض نطاق الشبكة من 512 كيلو بايت / ثانية إلى 10 ميجابايت / ثانية ، و 100 ميجابايت / ثانية ، وحتى 1 جيجابت / ثانية و 10 جيجابايت / ثانية. بعد الانتقال إلى جميع شبكات الألياف ، سيتم تحقيق تطور شبكة النقل البصري من خلال زيادة تدريجية في معدل الموجة الواحدة من 10 جيجابت / ثانية إلى 40 جيجابت / ثانية و 100 جيجابت / ثانية و 200/400 جيجابت / ثانية. ومع ذلك ، تنص نظرية شانون على أن سعة القناة (معدل الموجة الفردية) محدودة بواسطة قناة SNR (مسافة الإرسال) وعرض نطاق القناة (العرض الطيفي الفعال). وبالتالي ، لا يمكن زيادة معدل الناقل الواحد إلى أجل غير مسمى. من خلال زيادة معدل نقل الشبكة الفردية لما يزيد عن 200/400 جيجابت / ثانية ، يتم الوصول إلى حد شانون بسرعة. وعند 200/400 جيجابت / ثانية ، يصبح تحقيق التوازن بين معدل النقل ومسافة الإرسال أمرًا بالغ الصعوبة. بالنسبة لشبكات الوصول البصرية ، يتحسن معدل الوصلة الصاعدة والوصلة الهابطة للشبكات المنزلية ، من EPON / GPON ، و 10 G EPON / 10G GPON ، و XGS-PON. أثناء التركيز على تحسين عرض النطاق الترددي في مجال شبكة الوصول البصرية ، فشل المشغلون في ضمان جودة الخدمة من طرف إلى طرف. السبب الجذري هو أن مثل هذا النموذج من التطوير الذي يحركه عرض النطاق الترددي لشبكات النقل لم يعد يدعم نمو الأعمال للمشغلين.

إعادة تعريف الشبكات البصرية
تشهد صناعة الشبكات البصرية العالمية نقطة انعطاف بين الأجيال. يحتاج الشركاء في المرحلة التمهيدية والمنتهية الصلاحية في الصناعة إلى التفكير في اتجاه تطوير الشبكة البصرية للجيل التالي ، وتوافق الصناعة على أنه يجب بناء شبكة الجيل التالي الضوئية استنادًا إلى تجربة المستخدم.

نؤمن أن شبكات الجيل التالي الضوئية تحتاج إلى الميزات الرئيسية الثلاثة التالية:

ترقية النطاق الترددي وفقًا لقانون مور الخاص بعرض النطاق الترددي: يجب أن ترتفع سعة أجهزة الشبكة الضوئية ويجب أن تنخفض التكلفة لكل بت من خلال الابتكار التكنولوجي لتلبية متطلبات النطاق الترددي للخدمات المبتكرة.

المواقع المبسطة: تحتاج الشبكات إلى تسطيح وتحتاج إلى تحسين تكامل الموقع لتقليل تكاليف إنشاء الشبكة بشكل مستمر ، بما في ذلك التكاليف الناتجة عن مساحة غرفة المعدات ، واستهلاك طاقة المعدات والتكييف ، والاتصال اليدوي بالألياف والاستمالة.

التطور لشبكات القيادة المستقلة: يجب أن تكون الشبكات مستقلة وذكية لدعم تقديم خدمات جديدة رشيقة ، وتقصير الوقت في طرح خدمات جديدة ، وتحقيق O&M ذكي ، والذي تنفذ فيه الأخيرة تنبؤات دقيقة بالأخطاء وتحديد موقع الأعطال تلقائيًا لتقليل الخطأ OPEX وتوفير ضمان التشغيل والصيانة من النهاية إلى النهاية للمستخدمين النهائيين.

لن تعد الشبكات البصرية المستقبلية أنابيب غبية وستكون مفتاحًا لضمان أفضل تجربة للمستخدمين النهائيين. نحتاج إلى تحويل عقليتنا من عرض النطاق الترددي والتركيز على الأنابيب إلى التركيز على التجربة وتركز على المستخدم ، بهدف تخصيص الموارد بمرونة على الشبكات البصرية بناءً على متطلبات المستخدم. وهذا يتيح نجاح الأعمال للمشغلين مع ضمان تجربة المستخدم المثلى. تحقيقًا لهذه الغاية ، تقترح Huawei مفهوم شبكة الاتصال البصرية 2.0 (ON2.0).

عرض ON2.0 من Huawei في MWC 2019
تلتزم Huawei ببناء التوصيلية في كل مكان وتتوقع أن يعمل التعاون بين شركاء المنبع والمصب في الصناعة على الترويج لشبكات الجيل التالي الضوئية التي تركز على تجربة المستخدم. مع وضع ذلك في الاعتبار ، تطلق Huawei استراتيجية ON2.0 لتمكين التطور الأجيال لصناعة الشبكات البصرية بأكملها في هذه المجالات: السرعة الجديدة ، الموقع الجديد ، التشغيل والصيانة الذكية الجديدة.

السرعة الجديدة: سيكون معدل النقل الفردي 200/400 جيجابت / ثانية معدلًا قياسيًا للجيل القادم من الإرسال البصري ، والذي سيتم دفعه بالقرب من الحد الأقصى لشانون من خلال ابتكار الرقاقة والطيف. سيتم استخدام نظام 10G PON المتماثل كمعيار وصول بصري من الجيل التالي ، وسيتم الوصول إلى شبكة Wi-Fi المنزلية مع تجربة مضمونة من خلال الابتكار المستمر في الميل الأخير ، مثل ODN و ONT.

أطلقت شركة Huawei أول حل Super C من الألياف أحادية الألياف في هذه الصناعة ، مما أدى إلى تحسين استخدام موارد الألياف بنسبة 50٪. يستخدم حل Huawei 200G / 400G من Huawei أحدث رقائق سلسلة ODSP من OptiXtreme ويدعم معدلات تتراوح بين 200 إلى 600 جيجابت / ثانية. يوفر 10G PON ONT المتماثل الذي يدعم Wi-Fi 6 ما يصل إلى 10 جيجابت / ثانية من النطاق الترددي في كلا الاتجاهين للوصلة الصاعدة والهابطة ، وتجربة Wi-Fi خالية من التجمد ، وتغطية كاملة دون وجود نقاط عمياء ، مما يسمح لمستخدمي المنازل بالاستمتاع بمشغل شبكة الجوال تجربة Wi-Fi من الدرجة الأولى.

موقع جديد: سيتم الترويج للتطبيق الواسع للتقارب البصري والكهربائي والتوصيل المتقاطع البصري بالكامل من خلال الابتكار المستمر في الطبقات الضوئية والكهربائية ، وسيتم تسطيح الشبكات الأساسية والمترو لتحقيق النقل الموحد لخدمات 2C و 2 B و 2 H . سيتم تنفيذ الوصول الموحد عبر أنواع متعددة من الوسائط مثل الكابلات المحورية والنحاسية والبصرية من خلال الابتكارات في التقنيات والأنظمة الأساسية ، ودعم أوضاع وصول PON المتعددة وتبسيط مواقع CO بشكل ملحوظ.

أطلقت شركة Huawei أول منتج OXC للتبديل البصري في الصناعة ، والذي يحقق اتصالًا صفريًا بالالياف داخل الموقع ، مما يقلل من مساحة غرفة المعدات بنسبة 80٪ واستهلاك الطاقة بنسبة 60٪. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم Huawei رقاقة OTN + الخاصة بها لتنفيذ النقل المتقارب في تفاصيل الخدمة المختلفة وفي سيناريوهات 5G المختلفة ، مثل 2B و 2C و 2H. تعمل الشريحة على تقليل زمن الوصول بأكثر من 80٪ وتحسين استخدام النطاق الترددي بأكثر من 30٪ ، مما يقلل بشكل كبير من عدد الأجهزة المختلفة المطلوبة وتكاليف التشغيل والصيانة. أطلقت Huawei أيضًا أول حل Flex-PON2.0 من 6 أوضاع في الصناعة لمساعدة المشغلين على حماية الاستثمارات الحالية وتقليل تكاليف الهندسة وإعادة الإعمار وبناء مواقع CO مبسطة وتقليل التكلفة الإجمالية للملكية بنسبة 20٪.

عمليات التشغيل والصيانة الذكية الجديدة: سيتم إنشاء شبكات ضوئية ذكية ، وسيتم تطوير حلول تلقائية وذكية لتحقيق التزويد التلقائي بالخدمة وشبكة التشغيل والصيانة الذكية ، والتي بدورها ستؤدي إلى تقصير الوقت اللازم لتقديم خدمات جديدة وتقليل معدل أخطاء الشبكة وتحسينها كفاءة التشغيل و تجربة المستخدم أطلقت شركة Huawei أول حل ذكي للنطاق العريض للأجهزة المنزلية. يعمل الحل على تقليل الزيارات في الموقع بنسبة 30٪ من خلال التشخيص الدقيق للأخطاء ، كما يعمل على تحسين كفاءة استكشاف الأخطاء وإصلاحها في الموقع بنسبة 20٪ من خلال التحليل عبر الإنترنت للأخطاء التي أبلغ عنها المستخدم ، كما يدعم استدلال طوبولوجيا الشبكة من البداية إلى النهاية وتشغيل حالة الشبكة لموقع أخطاء الشبكة السريعة.

أطلقت Huawei أيضًا حلًا متميزًا للخط الخاص ، والذي يضمن دورة حياة O&M ويقصر TTM بنسبة 20٪ من خلال الإدارة المرئية وتحليل موارد الشبكة والتنبؤ بالأخطاء. يستخدم الحل أيضًا خوارزمية الذكاء الاصطناعي وقاعدة بيانات خبراء الأعطال الضخمة لإجراء تعلم عميق على الماكينة ، مما يحول التشغيل والصيانة من التفاعل السلبي إلى الوقاية الاستباقية. يدعم الحل التحسين الذكي بنقرة واحدة ، والذي يعمل جنبًا إلى جنب مع ضغط الإنذار وموقع السبب الجذري ، على تحسين كفاءة التشغيل والصيانة بنسبة 30٪. أطلقت Huawei أيضًا Network Cloud Engine (NCE) ، أول محرك سحابة في الصناعة يدمج وظائف الإدارة والتحكم والتحليل لبناء عقل رقمي للشبكات ودعم أتمتة دورة الحياة.

تسريع احتضان الأعمال والابتكار في ON2.0
بالإضافة إلى ON2.0 ، تعمل Huawei أيضًا على تشجيع حضانة الأعمال من أجل ابتكار تكنولوجيا الشبكات البصرية ، وتحقيق حلقة مغلقة من ابتكار التكنولوجيا ، وابتكار الصناعة ، والابتكار التجاري. عملت Huawei مع المشغلين لصياغة نماذج أعمال مبتكرة في العديد من المجالات الجديدة ، مما ساعدهم في زيادة قيمة أعمالهم إلى الحد الأقصى.

في مجال النقل فائق السرعة ، أنجزت كل من شركة اتصالات الإماراتية وشركة هواوي بالاشتراك مع أول تطبيق تجريبي في موقع تجريبي 600G حاملة واحدة في فبراير 2019. تكنولوجيا 600G أحادية الناقل للتسويق على نطاق واسع ، ودعم تطوير الخدمات الناشئة من اتصالات. لقد تحقق هذا الإصدار التجريبي المبتكر من العناصر المخطط لها ، خاصة مؤشرات الأداء الرئيسية (KPIs) ، مثل مؤشرات أداء النقل والثبات والموثوقية ، والتي فاقت توقعاتنا.

في مجال الخطوط الخاصة بالمؤسسات ، ساعدت شركة Huawei Mobile China على بناء أكبر شبكة خطوط خاصة مميزة في العالم في OTN في نوفمبر 2018. تتمتع شبكة الخطوط الخاصة المتميزة بالاختفاء الأمثل والتغطية الواسعة والموثوقية العالية والقدرة على دعم التآزر السحابي والشبكات ، مساعدة شركة تشاينا موبايل في تحسين القدرة التنافسية لمنتجات الخطوط الخاصة وتوسيع أعمالها في سوق الشركات والمؤسسات عالي القيمة.

في مجال الوصول إلى النطاق العريض المتميز ، بدأت شركة Huawei و China Mobile في ابتكار مشترك في فبراير 2019. باستخدام حل الشبكات الذكية ذات النطاق العريض المنزلي الذكي من Huawei ، عملت شركة China Mobile Beijing على تحسين تجربة المستخدم بشكل كبير وكفاءة التشغيل والصيانة وخفض عدد الزيارات في الموقع ومعدل تغير المستخدمين.

التطلع إلى المستقبل ، تعمل Huawei أيضًا مع المشغلين الرائدين في العالم لاستكشاف سيناريوهات الخدمة للشبكات البصرية من الجيل التالي ، وإطلاق مشاريع الابتكار المشترك NetCity واستخدام DevOps لتنفيذ الحلول بسرعة ومساعدة المشغلين على زيادة قيمة الأعمال إلى الحد الأقصى. نعتقد أنه لا يزال هناك مجال واسع للتطوير في صناعة الشبكات البصرية وأن ON2.0 سيقود الصناعة إلى عصر التطوير الجديد هذا. ستعمل Huawei مع المشغلين وشركاء الصناعة على مستوى العالم لتنفيذ حقبة جديدة من الشبكات البصرية وبناء عالم ذكي متصل بالكامل.

- ريتشارد جين ، رئيس خط إنتاج شبكة النقل والوصول إلى Huawei


زوج من:العناصر الرئيسية لشبكات 5G في المادة التالية :دراسة حالة: SK Telecom