Ставка на повсеместное гигабитное подключение

Мобильные 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.

Дмит­рий Ко­нарев
ве­дущий эк­сперт по бес­про­вод­ным тех­но­логиям Huawei в регионе Евразия

Мобильные 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.