Ставка на повсеместное гигабитное подключение
Дмитрий Конарев, ведущий эксперт по беспроводным технологиям, Huawei в РоссииДмитрий Конарев, ведущий эксперт по беспроводным технологиям, Huawei в РоссииМобильные сети изменяют мир самым радикальным образом, переводя в цифровой формат доступ к ресурсам, общение, покупки, развлечения и бытовые услуги. Это привело к взрывному росту спроса на широкополосный доступ. За последние 15 лет операторы связи прошли три последовательных этапа трансформации: рост за счет увеличения количества пользователей, рост за счет увеличения объемов трафика и рост за счет увеличения объемов данных. Наиболее благоприятным для большинства операторов связи был первый этап, характеризующийся постоянным увеличением числа новых пользователей. Однако после перехода на второй этап выяснилось, что привычные подходы к развитию бизнеса больше не работают, и это привело к значительному снижению выручки несмотря на рост объемов трафика. Оценивая будущие перспективы, операторам связи следует проявлять осторожность в выборе направлений инвестирования с учетом того, что развитие сетей 5G началось еще до того, как полностью окупились инвестиции в 4G. В этом случае создание целевых сетей станет ключевым фактором успеха операторов связи в конкурентной борьбе в эпоху 5G. В следующие пять-десять лет жизненного цикла сетей 5G чрезвычайно важно эффективно использовать ограниченные инвестиционные возможности, чтобы получить максимальную прибыль от эксплуатации сетей операторов связи за счет продуманного планирования и построения сетей и грамотного вложения средств.
Исходя из анализа движущих сил развития индустрии и учитывая ключевые требования и задачи стоящие перед операторами связи компания Huawei разработала и представила концепцию на базе пяти характеристик целевой сети GUIDE (Gigabit Anywhere - Ultra-Automation - Intelligent Multi-Cloud Connection - Differentiated Experience - Environmental Harmony).
Рис. 1. NetX2025, GUIDE к сети будущего
Gigabit Anywhere или Повсеместное гигабитное подключение
Оценивая перспективы к 2025 году, аналитическая компания Omdia, прогнозирует, что домашние широкополосные сети со скоростью загрузки менее 100 Мбит/с просто исчезнут. В то же время средняя скорость загрузки в ведущих странах мира превысит 500 Мбит/с. Уже сегодня более 300 поставщиков услуг в ряде стран и регионов обеспечивают скорость загрузки не ниже 1 Гбит/с.
1 Гбит/с для каждой домашней сети — такая скорость станет новой нормой с учётом роста использования потребителями персонализированных услуг.
Кроме того, согласно прогнозам Omdia, к 2025 году число пользователей гигабитных широкополосных каналов по всему миру превысит 187 млн. Видео в формате 2D в разрешении HD, 4K и 8K теперь выходят на уровень VR-видео в формате 3D. Появление облачных VR-сервисов и панорамных видео также способствует развитию гигабитных широкополосных каналов связи, для которых требуется более высокая пропускная способность: в 10, а то и в 100 раз больше существующей. Например, пропускная способность для панорамных VR-видео с разрешением 24K должна быть не ниже 870 Мбит/с. Учитывая развитие технологий AR и VR, технологий UHD, интеллектуальных инструментов и промышленных камер, а также сценарии цифровизации промышленного производства, контроля безопасности общественных мест и мониторинга, подключение к гигабитным каналам становится обязательным требованием.
В сфере 5G ключевыми факторами развития инноваций становятся параметры восходящего канала (от потребителя к базовой станции), задержка и точность позиционирования.
Например, в сценариях умного производства реализована технология Super Uplink, которая позволяет достичь скорости в восходящем канале до 1 Гбит/с и даже более для выгрузки видео в формате высокого разрешения.
Рис. 2. Повышение требований для восходящего канала
Компания Huawei продолжает вводить новшества в технологии, позволяющие пользователям получить доступ к гигабитным скоростям на сетях операторов. Во время выставки MWC Шанхай в феврале 2021 года China Telecom и Huawei совместно продемонстрировали решение "Super Frequency Fusion", которое расширяет возможности использования дискретного спектра от простого агрегирования до конвергентного слияния и позволяет достичь эффект "1 + 1 + 1> 3". Технология слияния разных частот объединяет преимущества различных частотных диапазонов для достижения максимального эффекта при агрегации, гибкого агрегирования восходящих и нисходящих каналов по запросу и лучшего соответствия требованиям сценариев приложений 5G к возможностям сети.
Технология UTDOA (uplink time difference of arrival) и более широкая полоса частотного спектра используются для обеспечения точности позиционирования лучше 1 метра, тем самым позволяя повысить эффективность управления производственными комплексами. В сценариях решений для автоматизации портовых работ реализованы функции мини-слотов и предварительного выделения ресурса, что обеспечивает низкую задержку в 20мс и возможность автоматического удаленного управления кранами в порту, позволяя таким образом исключить более 90% операций, выполняемых вручную.
В интеллектуальных IP-сетях используется трехуровневая интеллектуальная архитектура (которая объединяет сетевую среду, сеть и облако), которая позволит операторам связи выполнить комплексное обновление своих WAN-сетей, внедрить мультиоблачную инфраструктуру и обеспечить синергию облака и сети, а также удовлетворить индивидуальные требования, обеспечивая соответствие WAN-сетей эпохе интеллектуальных услуг полного цикла.
В то же время в интеллектуальных оптических сетях F5G реализовано полностью оптическое решение для сетей передачи данных, которое обеспечивается соответствие требованиям мульти-скоростной передачи данных и значительно повышается эффективность. Кроме того, предоставляется решение для создания межсоединений в полностью оптическом ЦОД по принципу plug-and-play (автоматическая настройка конфигураций), которое обеспечивает развертывание услуг одним нажатием, расширение оптических подключений до границ сети и оптимальное качество предоставления услуг для всех пользователей, домашних сетей и организаций.
В 2020 году компания Huawei запустила решение FTTR (Fiber to the room) "Реальное гигабитное решение для всех оптических подключений в помещении" - решение HomePON. Это решение может предоставить пользователям гигабитную сеть Wi-Fi, охватывающую весь дом, чтобы каждый в семье мог получить стабильный канал с реальным качеством гигабитной сети одновременно в любом уголке дома и в любой момент. Интеллектуальный оптический модем в решении HomePON имеет функции маршрутизатора. Основной оптический модем поддерживает сети до 10 Гбит, а дополнительный оптический модем поддерживает новейший Wi-Fi 6, при этом скорость сети составляет до 1200 Мбит/с. Главный и ведомый оптические модемы соединяются оптическими волокнами для предотвращения помех и более стабильного соединения. Решение имеет встроенные возможности искусственного интеллекта, позволяющие ему предоставлять эксклюзивные интеллектуальные каналы для онлайн-уроков/игр/виртуальной реальности и других сценариев.
Рис. 3. Тройной Гигабит: 5G + FTTR + Wi-Fi
Не только гигабитное, но и "повсеместное" подключение
Согласно отчету Всемирного банка, каждые 10% увеличения проникновения широкополосных соединений могут стимулировать рост ВВП на 1,38%, а удвоение пропускной способности на 0,3%.
Рис. 4. По отчёту Всемирного Банка
Построение повсеместной широкополосной сети является хорошей площадкой для будущей конкуренции страны, определяет ее будущую конкурентоспособность в области промышленности и бизнес-инноваций и является базовой основой экономического развития предприятий, городов или страны в целом.
Компания Huawei считает, что для обеспечения "повсеместных" широкополосных услуг сначала необходимо построить беспроводную сеть с большой пропускной способностью и универсальным покрытием для удовлетворения массовых потребностей людей и объектов в подключении, но в то же время необходимо обеспечить на сети дифференцированные возможности подключений для разных отраслей. Используя при развёртывании концепцию минималистичной сети "1 + N", мы получим сеть с эффективным взаимодействием и глубокой интеграцией NSA/SA, LTE/NR, ToB/ToC, которая действительно отвечает требованиям полного покрытия для всех сценариев и требованиям реального гигабитного канала передачи данных к 2025 году.
Компания Huawei считает, что, обеспечивая повсеместный доступ через беспроводные сети, так же необходимо расширять возможности фиксированного подключения, чтобы высококачественные каналы с большой пропускной способностью могли охватывать малые и средние предприятия, для обеспечения хорошее сквозного соединения, домашний широкополосный доступ, а также использоваться для обслуживания различных отраслей в долгосрочной перспективе. Компания Huawei в 2021 году выпустила решение супер-сайт F5G. На основе ряда технологических инноваций впервые была реализована интеграция сети передачи и сети доступа, достигнув дополнительных преимуществ двух технологий.
Супер-сайт F5G с помощью оригинальной технологии маршрутизации оптических волноводов реализует функцию одноплатной оптической коммутации, уменьшая размер оборудования на 80%, давая возможность развернуть элементы оптической коммутации на границе сети и позволяя предприятиям более просто подключаться к облачным решениям. Новаторская технология P2MP OTN может использовать существующие оптоволоконные ресурсы сети ODN для реализации высококачественного доступа для частных линий, быстрого охвата большого числа малых и средних предприятий и предоставления высококачественных частных линий для тысячи отраслей. Супер-сайты F5G имеют три различных вида: операторы могут выбрать использование наружных сайтов, уличных шкафов или центральных офисов для гибкого развертывания в зависимости от фактических потребностей для обеспечения повсеместного качественного доступа.
Если обратиться к Российскому телекоммуникационному рынку то про реальную поддержку гигабитных скоростей на пользователя пока можно говорить только относительно фиксированных сетей. История реализации этой технологии на сетях фиксированных операторов насчитывает уже более 5 лет. Хотя текущее количество абонентов со скоростью 1 Гбит/с пока ещё остается небольшим, что-то около 1% от всех абонентов широкополосного доступа в России, зато тенденция роста радует, почти трёх кратное увеличение за последний год. На текущий момент основной популярностью пользуются пакеты 100+ Мбит/с, таких пользователей порядка 44%.
В сетях мобильной широкополосной связи на текущей 4G технологии реализовать гигабитный доступ возможно, но экономически не целесообразно. Наиболее оптимально это делать уже в сетях пятого поколения (5G). В рамках национальной программы "Цифровая экономика Российской Федерации" в части инфраструктуры сетей связи определены следующие задачи:
- создание глобальной конкурентоспособной инфраструктуры передачи, обработки и хранения данных преимущественно на основе отечественных разработок;
- преобразование приоритетных отраслей экономики и социальной сферы, включая здравоохранение, образование, промышленность, сельское хозяйство, строительство, городское хозяйство, транспортную и энергетическую инфраструктуру, финансовые услуги, посредством внедрения цифровых технологий и платформенных решений. Решение указанных задач предполагает внедрение и развитие новых радио-технологий. Внедрение сетей 5G/IMT-2020, как ожидается, и позволит упростить внедрение инфокоммуникационных технологий в традиционные отрасли промышленности и народного хозяйства обеспечив гигабитные пропускные способности.
От 4G до 5G, от мобильной сети до широкополосной фиксированной сети, компания Huawei интегрирует потребности 2C, 2H и 2B в гигабитных сетях будущего. Мы твердо уверены, что повсеместный гигабит является основой соединений будущих сетей и необходим для будущего развития операторов.
