تكشف أحدث مراصد الاتصالات عن حماس معين لعروض الألياف الضوئية. تعد الألياف بسرعات أعلى بكثير وزمن وصول منخفض للغاية واستقرار لا مثيل له، وهي وعد كان الجميع ينتظره، لكن القليل منهم حققوه حتى الآن. الألياف الحقيقية أو الألياف الكاذبة، نقصد بها كل شيء وعكسه. وقبل بضعة أشهر، أعلنت Orange عن زيادة استثماراتها لتغطية 20 مليون منزل بحلول عام 2022. وهو هدف طموح للغاية يشجعنا على العودة إلى هذه التكنولوجيا التي يجب أن تحل قريبًا محل هذا الزوج النحاسي القديم الذي يستخدمه ADSL والكابلات.
في الأشهر الأخيرة تحدثنا كثيرًا عنهاوصول 4G إلى أراضينا. تهدف هذه التقنية إلى دعم التوسع في استخدام الإنترنت، حيث يتمثل مبدأ هذه التقنية في زيادة قدرات هوائيات التتابع من أجل توفير سرعات أعلى للمستخدمين. ومع ذلك، فهو لا يغطي في حد ذاته جميع الاستخدامات الثابتة الحالية والمستقبلية: تنزيلات الملفات الكبيرة (الألعاب، تحديثات نظام التشغيل، وما إلى ذلك)، والتلفزيون ثلاثي الأبعاد و/أو 4K، والسحابة. وإذا كانت تقنية 4G توفر الراحة المتوقعة للملاحة المتنقلة، فإن الألياف ستكون مكافئة لها في المنزل لتوفير السرعات اللازمة في المستقبل.
هدفنا هنا: أن نبدأ من الصفر. الأسئلة عديدة وإجاباتها غالبا ما تكون غامضة. إذا أصبحت الألياف واضحة للغاية - على الرغم من أن اتصالات DSL لا تزال ترضي العديد من العملاء - فذلك على وجه الخصوص بسبب تزايد استخدام الإنترنت ووصول الزوج النحاسي إلى حدوده الفنية. يجب علينا أيضًا أن نفهم كيف يتم نشر هذه الألياف التي تحظى باهتمام كبير. بين المصطلح المعقد وخرائط التغطية الغامضة، لا يبدو أن فك رموز الأهلية أمر سهل للغاية. لذلك سيراجع هذا الملف المصطلحات المستخدمة وأهداف النشر التي حددتها شركة Orange (رائدة النشر في فرنسا) لنفسها، ولكن أيضًا على بنيات نقطة إلى نقطة (P2P) ومن نقطة إلى عدة نقاط (PON)، وهذا، من أجل فهم أفضل لبناء الحلقة المحلية، أي الجزء الأخير من الشبكة الذي يربط المستخدمين بعقدة اتصال المشغل.
وكما ستفهم، فإن الموضوع واسع بشكل خاص. اجعل نفسك مرتاحًا، دعنا نلقي نظرة عامة كاملة على هذه الألياف التي تبهر مستخدمي الإنترنت بجميع أنواعهم.
انفجار حركة المرور والاستخدامات
الألياف هي ببساطة ضرورة اليوم. إنه ليس مجرد تطور بسيط، أو إنشاء تسويقي، أو منتج مهووس. في مواجهة زوج قديم من النحاس لم يكن المقصود منه في البداية تغطية العديد من الاستخدامات بقدر ما هو مطلوب منه حاليًا (بث الفيديو، والتنزيلات، والألعاب عبر الإنترنت، وما إلى ذلك)، تظهر الألياف كثورة في السنوات القادمة. تتزايد احتياجات الإنترنت ويتزايد الطلب: تقدم الألياف نفسها باعتبارها الحل الوحيد لدعم الزيادة في الاستخدامات، التي أصبحت أكثر عددًا وأكثر طلبًا، والتي تظهر يومًا بعد يوم.
لأن نعم، هذه حقيقة: أصبح المحتوى أكثر تطلبًا. سواء كنت تقوم بتنزيل تحديثات بسعة عدة غيغابايت أو ألعاب كثيرة المتطلبات أو مقاطع فيديو بدقة HD/4K، أصبح النطاق الترددي لاتصالات DSL مقيدًا بشكل متزايد. وينتهي الأمر بتذكير تجربة الأمس البالغة 56 ألفًا، حيث كان من الضروري إطلاق التنزيلات طوال الليل! ومع ذلك، ليس كل المستخدمين لديهم مثل هذا الاستخدام المكثف. لكن متىلدى كل أسرة عدد متزايد من الأجهزة المتصلة، فإن استخدام النطاق الترددي يصبح أكثر انتظامًا، حتى لو لم يستخدمه كل جهاز على نطاق واسع.
وفي حين كان هناك في المتوسط أربع شاشات لكل أسرة في عام 2009 (تلفزيون أو هاتف ذكي أو كمبيوتر أو جهاز لوحي)، سيكون هناك 10 شاشات في عام 2018 و13 في عام 2022. أضف إلى هذا العدد الذي لا يحصى من الأجهزة.الكائنات المتصلة التي تظهر في السوقوالتي سوف تتكاثر في المنازل في السنوات القادمة (كاميرا مراقبةأجهزة التلفاز المتصلة،مقياس متصل، الثلاجات المتصلة، وما إلى ذلك). في نهاية المطاف، أصبحت التنزيلات أثقل وأكثر عددًا بفضل انتشار الأجهزة من حولنا. متوسط الاستهلاك يزداد مع مرور الوقت:نحن نتحدث عن زيادة قدرها 50٪ سنويا.
تظهر أيضًا استخدامات جديدة وتتطلب المزيد والمزيد من النطاق الترددي في الاتجاه المعاكس (وهذا يتضمن إرسال البيانات من الجهاز إلى الخوادم): العمل عن بعد، ومشاركة المحتوى عبرالشبكات الاجتماعيةأو استخدام السحابة للألعاب أو لتخزين الملفات. أصبحت هذه الاستخدامات أكثر أهمية وتعاني من حدود النطاق الترددي في هذا الاتجاه التصاعدي (أورفع) التي تفرضها تقنية ADSL2 + غير المتماثلة التي تكون سرعات تحميلها أقل بكثير من سرعات التنزيل (800 كيلوبت في الثانية مقابل 20 ميجابت في الثانية). ويلاحظ أيضًا هذا الانجذاب لهذه الاستخدامات الجديدة (المنبع) في بعض البلدان التي تكون فيها الألياف أكثر تطوراً (مثل اليابان) حيث يمكننا ملاحظة انفجار في التدفقات المنبع، والتي أصبحت أكثر أهمية من التدفقات التنازلية (التنزيلات). هذا تغيير حقيقي في السلوك.
لقد تم بالفعل الوصول إلى حدود النحاس
وصل الزوج النحاسي الذي يسمح لنا اليوم بالاتصال بالإنترنت إلى حدوده الفنية (من حيث السرعات) وأصبحت موثوقيته مشكلة متزايدة للعديد من العملاء. يجب أن نتذكر أنه في البداية كان الزوج النحاسي مخصصًا في المقام الأول للاتصال الهاتفي. في ذلك الوقت، كان النحاس بديلاً جيدًا بما فيه الكفاية للخيوط والأكواب. وباستثناء أن الإشارة التي تنتقل عبر هذه الكابلات تحتوي اليوم على معلومات أكثر بكثير مما كانت عليه في البداية، فإن الإشارة تظهر أكثر حساسية لعيوب التثبيت.
يصبح كل اضطراب كهرومغناطيسي على طول الخط مشكلة حقيقية؛ تعتبر الإشارة الكهربائية المتداولة حساسة للغاية للمخاطر البيئية، فهي تلتقط جميع العيوب المحيطة (شريط طاقة معيب، على سبيل المثال) ويمكن أن تحدث عمليات إلغاء التزامن (فقدان الاتصال بالإنترنت) بشكل غير متوقع. يصبح هذا مزعجًا بشكل خاص في التركيبات القديمة. لمدير هذه الشبكة التاريخية (البرتقالي)وتقدر التكلفة السنوية لصيانة الشبكة وحدها ما بين 150 و200 مليون يورو.
ولسوء الحظ، فإن الاضطرابات المختلفة ليست هي القيود الوحيدة. المسافة بين الخطوط هي مسافة أخرى، وكبيرة. يتم توهين الإشارة الكهربائية التي تدور على طول الخطوط بسبب المقاومة، وهو قانون أوم لا يمكن إهماله نظرًا لأن الإشارة تصبح غير قابلة للاستخدام بعد 6 أو 7 كيلومترات. يعد التخفيف أكبر مشكلة في نشر الإنترنت للجميع. ويلاحظ هذا الضعف في الإشارة على وجه الخصوص من خلال الخسارة الكبيرة في عرض النطاق الترددي التي لوحظت من الكيلومتر الأول: والنتيجة هي أن نسبة كبيرة من المشتركين لا يستطيعون الوصول إلى السرعات النظرية التي وعدت بها تكنولوجيا ADSL(2+).
على سبيل المثال باريس (المنطقة الأكثر كثافة والتي تحتوي على 36 عقدة اتصال للمشتركين – مقسمات الهاتف حيث تلتقي خطوط المشتركين)، لا يستطيع ثلث المشتركين الوصول إلى التلفزيون عالي الوضوح عبر ADSL. على المستوى الوطني، يؤدي هذا الضعف في عدد الكيلومترات إلى جعل العديد من الأسر غير مؤهلة ويحد من وصول آلاف الأسر الأخرى إلى اتصالات لا تتجاوز ميغابت في الثانية.
في النهاية، سيكون متوسط معدلات التدفق لجميع الأسر (الأقرب والأبعد من عقدة الاتصال) هو الحد الرئيسي للنحاس في السنوات القادمة. وصلت سرعات الوصلة الهابطة (التنزيلات) إلى حدها النظري نظرًا لأن التقدم المستقبلي الوحيد (G.FAST على وجه الخصوص) سوف يتعلق فقط بالعدادات الأولى بعد عقدة اتصال المشترك (ومع ذلك فهي مفيدة لزيادة السرعة المتوسطة). أما بالنسبة لسرعات المنبع (إرسال البيانات) فهي محدودة للغاية (0.720 ميجابت في الثانية) لـ ADSL2+ وتمنع تطوير العديد من الاستخدامات.
مات النحاس، وتعيش الألياف
وفي مواجهة كل هذه العيوب، تبدو الألياف مثالية لتغطية احتياجاتنا المستقبلية. على عكس الزوج النحاسي الذي يقوم بتدوير إشارة كهربائية حساسة للاضطرابات الكهرومغناطيسية، فإن الألياف تنقل الضوء. والمزايا متعددة: زمن الوصول المنخفض للغاية، والإنتاجية العالية، وعدم الحساسية للاضطرابات البيئية، والتوهين المنخفض للغاية.
تعد السرعات وزمن الوصول بلا شك أهم العناصر للسنوات القادمة. زمن الوصول - وهو عامل يؤثر بشكل ملحوظ على راحة الملاحة - أقل بكثير من النحاس، خاصة لأن الإشارة تنتشر بحوالي 60٪ من سرعة الضوء في الفراغ، أي 200000 كم / ثانية للألياف الحالية، وهذا، باستمرار على مسافات طويلة جدًا (رموز تصحيح الأخطاء والمخازن المؤقتة اللازمة للنحاس مكلفة من حيث الكمون). وبالتالي، فإن قيمة Ping المرصودة تكون عمومًا من 1 إلى 2 مللي ثانية.
وفيما يتعلق بمعدلات التدفق، فهي لا تتناسب مع معدلات تكنولوجيات النحاس. توفر العروض التجارية الحالية سرعات تنزيل تبلغ حوالي 1 جيجابت في الثانية، أي 50 مرة أكثر من اتصال ADSL2+ و10 إلى 20 مرة أكثر من اتصال VDSL، بغض النظر عن بعد المشترك عن نقاط الاتصال، نظرًا لأن التوهين لكل كيلومتر لا يكاد يذكر على عكس تقنيات DSL (حتى لو كانت هناك عوامل أخرى، مثل المقرنات وغيرها، يمكن أن يكون لها مع ذلك تأثير على التوهين، فنحن سنرى لاحقا). في الاتجاه العلوي، تكون السرعات أكثر إثارة للإعجاب نظرًا لأنها أكبر بما يصل إلى 300 مرة (200 ميجا بت في الثانية) من سرعات اتصال ADSL2+ الجيد، وهذا دائمًا بغض النظر عن المسافة من عقدة الاتصال.
وبالتالي فإن السرعات أعلى بكثير من أفضل سرعات تقنيات DSL الحالية، على الرغم من أنه لن يتم الحصول على الأخيرة إلا لـ 10% فقط من المشتركين الأقرب إلى عقدة الاتصال. للمقارنة، من الضروري أيضًا أن نأخذ في الاعتبار متوسط مسافة خطوط DSL، لأنه في الواقع، متوسط سرعات DSL التي تمت ملاحظتها بعيدة كل البعد عن مستوى السرعات المعلنة: فهي أقرب إلى 8- 10 ميجابت في الثانية في المتوسط في جميع أنحاء فرنسا، وهي نقطة تتناقض مع الحد الأدنى الذي يبلغ 100 ميجابت في الثانية المقدم لأي عميل للألياف الضوئية (FTTH - Fiber To The Home).
علاوة على ذلك، فإن الحدود النظرية للألياف بعيدة كل البعد عن الوصول إليها نظرًا لأن الاختبارات التي أجريت في شركة Orange قد مكنت بالفعل من نقل عدة تيرابت في الثانية في الألياف عبر عدة مئات من الكيلومترات. وبالتالي، يبدو استخدام الألياف مستدامًا.
رقم قياسي عالمي جديد للإرسال البصري للشبكة@البرتقالي38.4 تيرابايت/ثانية على 32 قناة منقولة لمسافة تزيد عن 762 كم@mno_jl #الفيبر #ساسر
- جان لوك فويليمين (@jlvuillemin)23 يونيو 2015
بالإضافة إلى ذلك، تتيح قدرات الألياف توفيرًا كبيرًا للمساحة، أولاً لأنها أرق بكثير (بحجم الشعرة) من الزوج النحاسي، ولكن أيضًا لأن معدلات التدفق التي تسمح بها تجعل من الممكن تزويد 64 عميلًا نفس الألياف على الحلقة المحلية، أي الشبكة بين العميل والمكتب المركزي للمشغل.
من وجهة نظر الهندسة المدنية، فإن هذا يوفر المساحة والوقت لأنه ليس من الضروري سحب عدد كبير من الألياف لنشر منطقة معينة - سنعود إلى هذا لاحقًا. وبشكل ملموس، في مدينة باريس، سيزداد عدد عقد الاتصال من 36 للنحاس إلى 6 للألياف الضوئية. وهذا يحرر الكثير من الأمتار المربعة، مما يؤثر في النهاية على التكاليف. يتيح لنا الرسم التوضيحي التالي أن نفهم بوضوح فائدة عدم نشر ألياف واحدة لكل عميل (من خلال استخدام قارنات التوصيل التي تقسم الألياف إلى عدة ألياف).
إن التخلص من النحاس سيكون أيضاً مصدراً ممتازاً للتوفير – ما بين 150 و200 مليون يورو سنوياً للصيانة وحدها – كما أن إعادة بيعه سوف تجلب الكثير أيضاً. وقدرت دراسة أرصفة Hauts-de-Seine (92) على سبيل المثال وزن النحاس في الحلقة المحلية بـ 50 مليون يورو. ومع ذلك، فإن سحب الاستثمارات من النحاس لن يحدث قبل مرور 5 إلى 10 سنوات بعد نشر الألياف. يجب أولاً استبدال العديد من الخطوط التقليدية للهاتف أو أجهزة الإنذار أو المصاعد.
علاوة على ذلك، فإن استخدام الضوء يجعل من الممكن الاستخدامتقنيات قياس الانعكاسلتحديد موقع المشاكل في الشبكة، وهي أكثر دقة بكثير من التقنيات المعتمدة على حقن الهواء المستخدمة سابقًا للنحاس.
في النهاية، توفر الألياف فوائد هائلة للعملاء الذين يستفيدون من سرعات أعلى بكثير واتصال أكثر استقرارًا (بصرف النظر عن الضربات الحفارة على الطرق، وما إلى ذلك). ويلاحظ ذلك أيضًا من خلال استهلاك المشتركين الذي يقفز عند التحول إلى الألياف: يتم ضرب استهلاكهم عمومًا في اثنين.
هدف النشر
وفي فرنسا، كنا نتحدث عن نشر الألياف لسنوات عديدة، ولكن مع ضياع الأشهر القليلة قبل وضع قواعد الهندسة والتجميع، لم يتسارع الاستثمار إلا في الآونة الأخيرة. قبل الخوض في تفاصيل الأرقام، من المهم توضيح بعض عناصر المفردات.
فهم النشر باختصار
غالبًا ما تكون خرائط النشر مضللة: فهي تظهر لنا مناطق تغطية كبيرة جدًا، ولكنها لا تتوافق حقًا مع ما نتوقعه. المناطق المغطاة هي تلك التي يتم فيها نشر الألياف في الشوارع أو في الحي (الحلقة المحلية): ويسمى بعد ذلك السكن الموجود في الشارعقابل للعنونة. ولسوء الحظ، وهذا ما يحدث في كثير من الحالات، فإن الحي المغطى بالألياف لا يعني أن جميع السكان يمكنهم الاشتراك في عرض الألياف.
في الواقع، للاستفادة من الألياف، يجب أن يكون السكن (أو المنزل).قابل للتوصيلأي أن الألياف منتشرة في المبنى (مع نقاط اتصال في كل طابق) أو أن الشوارع السكنية بها نقاط اتصال. في هذه الحالة، توجد نقطة مشاركة عند المنبع (في أسفل المبنى أو في خزانة الشارع) والتي سيتصل بها المشغلون التجاريون الذين يغطون المنطقة. وسوف نعود إلى هذا بمزيد من التفصيل لاحقا.
إذا كان من الممكن توصيل منزل وقام أحد المشغلين بتغطية الحي (وقام بتوصيل حلقته المحلية بنقطة تجميع المبنى)، فيُقال إن العميلصالحلعرض الألياف لهذا المشغل. عندما يرغب العميل في الاشتراك، يتم بعد ذلك سحب الألياف من نقطة الاتصال (في مهبط المبنى أو في الشارع للأجنحة) إلى الجزء الداخلي من مكان الإقامة؛ الإقامة ثممتصل. ونلاحظ أن هذاالاتصال النهائييتم ذلك فقط عندما يوقع المالك أو المستأجر عقد الألياف الأول.
حالة النشر في فرنسا
واليوم، بدأت الألياف للتو (في فرنسا): اعتبارًا من 30 يونيو 2015 تقريبًا4.7 مليون منزل مؤهل للحصول على FTTH(الألياف إلى المنزل) على أكثر من 30 مليون خط نحاسي: وبالتالي فإن الجهد المطلوب لا يزال كبيرًا.خطة السرعة العالية جدًاوتخطط لتغطية 80% من المنازل بشبكة FTTH بحلول عام 2022، والـ 20% المتبقية عبر تقنيات زيادة السرعة (سرعات أكبر من 30 ميجابت في الثانية).
FTTH = الألياف إلى المنزل، أو الألياف إلى المنزل
عندما تم اعتماد خطة اللحاق بالهاتف في عام 1975، كان الهدف هو نشر 14 مليون خط هاتفي جديد خلال 7 سنوات. وبالتالي فإن الهدف المحدد للألياف هو أكثر أهمية بكثير، على الرغم من وجود عنصر رئيسي يعقد المهمة: المنافسة. في عصر الاحتكارالمعادلةكان الأمر أسهل بكثير من خلال زيادة أسعار الاشتراكات (وكذلك استثمارات الدولة).
أما اليوم، فيتم الاستثمار بأموال البنوك. واليوم، أصبح اتخاذ الخطوات والمفاوضات اللازمة مع المجتمعات والأقاليم أكثر تعقيدًا (في ذلك الوقت، كانت إرادة الدولة "كافية"). وفي نهاية المطاف، تقدر التكلفة الاستثمارية لنشر الألياف في جميع المنازل بما يتراوح بين 35 و40 مليار يورو؛ تريد الدولة تخصيص ما بين 4 و5 مليارات يورو للمناطق الأقل كثافة، أما الباقي فسيكون بشكل أساسي مسؤولية القطاع الخاص (والمجتمعات).
Orange التي تضع نفسها كشركة رائدة في النشر
وفي نشر الألياف الضوئية، تعد Orange قوة دافعة لأنها تهدف إلى الوصول إلى 12 مليون منزل متصل بحلول عام 2018 و20 مليون بحلول عام 2022. وهذا هدف طموح للغاية سيتم تحقيقه من خلال مضاعفة استثماراتها بمقدار ثلاثة أضعاف، مما يضعها في المقام الأول. بين المستثمرين من القطاع الخاص مع3 مليارات يورو مخططة للفترة 2015 و2018(لفرنسا).
كما تضع Orange نفسها كأول مشغل يحدد هدف جعل 100% من المنازل في 9 مدن فرنسية بما في ذلك باريس وليون وليل قابلة للربط. لقد أجرى أول تجربة في مدينة Palaiseau حيث أصبح 100% من المساكن قابلة للتوصيل الآن. تعتبر هذه التجربة نجاحًا حقيقيًا نظرًا لأن السكان يظهرون اهتمامًا حقيقيًا بالاستخدامات الجديدة والخدمات الجديدة التي يتيحها ذلك.
يعد جعل 100% من المنازل في منطقة التغطية قابلة للاتصال عنصرًا ممتازًا لتسريع هجرة العملاء من منطقة معينة (في باريس على سبيل المثال، لا تزال 35% من المنازل غير قابلة للاتصال على الرغم من وجود الألياف هناك منذ عدة سنوات). في الواقع، أثبتت الألياف أنها قوة دافعة قوية لاستعادة عملاء جدد، وهو ما أصبح هدفًا مهمًا لشركة Orange لأنها لم تعد الرائدة في مجال الإنترنت الثابت في هذه المجالات شديدة التنافسية (ليس لديها " أكثر من » 30 إلى 35% من السوق). وفي الوقت الحالي، فيما يتعلق بالتوظيف، فإن 90% من عملاء Orange الجدد هم من عملاء الألياف الضوئية: وهو رقم واضح إلى حد ما.
علاوة على ذلك، في حين أنها تحتكر النحاس حاليًا، فإن بناء شبكة الألياف الضوئية يهم جميع المشغلين من القطاع الخاص وكذلك المجتمعات المحلية. وبالتالي فإن اللون البرتقالي لن يتمكن من التحكم بنسبة 100% في خطوط الألياف، كما هو الحال اليوم مع النحاس. ومن خلال الاستثمار على نطاق واسع، يمكنها مع ذلك أن تأمل في منح نفسها حصة كبيرة من الكعكة (الهدف 80٪) من أجل الحفاظ على مكانتها الرائدة بين عامة الناس.
بنية PON، ميزة عبقرية
ل'بنيانP2P (نقطة إلى نقطة، أي ألياف واحدة لكل مشترك من طرف إلى طرف) معروفة بالفعل للجميع لأنها التقنية المستخدمة لنشر الهاتف عبر الزوج النحاسي. يوجد زوج نحاسي من كل منزل إلى عقدة الاتصال، وبالتالي توجد بنية تحتية مهمة للنشر. يمكن ملاحظة عيوبها تمامًا من خلال الحلقة المحلية النحاسية الحالية: عقد الاتصال حيث تلتقي خطوط العملاء عديدة جدًا (يوجد 13000 في فرنسا) وهي كبيرة بشكل عام نظرًا لأن الكابلات النحاسية ضخمة جدًا (انظر الصورة أدناه) و يجب مضاعفة المعدات المختلفة حسب عدد العملاء. بالرغم من أن بنية P2P هذه طبيعية بالنسبة للمستخدمين الذين يتوقعون أن يكون لديهم اتصال مخصص، إلا أنها ليست الأفضل.
اليوم، تتيح إمكانيات الألياف إمكانية التفكير في طرق أخرى أكثر عملية واقتصادية حيث يمكن مشاركة نفس الألياف من قبل العديد من المستخدمين: هذه هي بنية PON (الشبكة الضوئية السلبية) من نقطة إلى عدة نقاط. الاتصال النهائي متطابق: كل منزل له أليافه الخاصة. ومن ناحية أخرى، بين المنزل وعقدة الاتصال، فإن استخدام المقرنات في الشبكة يجعل من الممكن مشاركة المعلومات التي تمر عبر الألياف بين 64 عميلاً، كما ذكرنا أعلاه. وفي النهاية، يتلقى 64 عميلاً نفس الإشارة الضوئية. وبالتالي يتم تشفير البيانات عند المنبع ومن ثم "فصلها" بواسطة المعدات النهائية للعميل (بواسطة ONT).
الاختناقات الموجودة بالفعل
حتى لو كان هذا النهج المتمثل في مشاركة نفس الرابط قد يفاجئ العديد من الأشخاص، إلا أنه مع ذلك يعد أسلوبًا شائعًا في شبكات التجميع. على سبيل المثال، يتم بالفعل مشاركة الاتصالات البينية بين مشغلي وخوادم المنصات عبر الإنترنت (Facebook أو Google أو حتى Netflix) بين المستخدمين (لا توجد ألياف مخصصة لكل مستخدم أو مشترك في الخدمة). لذلك، حتى لو كان لدينا زوج نحاسي مخصص من المنزل إلى عقدة الاتصال، لم يعد هذا هو الحال في الجزء العلوي من الشبكة حيث تتم مشاركة الروابط. إذا كان التوصيل البيني ذو أبعاد جيدة، فلن يلاحظ المستخدم أي ظاهرة تباطؤ أو تشبع؛ وعلى العكس من ذلك، يمكن أن يؤدي تصغير الحجم إلى حدوث تباطؤ حتى بالنسبة للعملاء الذين يتمتعون باتصال مخصص عالي الأداء.
على وجه التحديد، فإن خطر التشبع في بنية PON هو، إحصائيًا، ما يقرب من الصفر نظرًا لأن GPON المستخدم حاليًا يسمح بسرعات تبلغ 2.5 جيجابت في الثانية في اتجاه المصب و1.25 جيجابت في الثانية في الاتجاه العلوي (مشتركة بين العملاء الـ 64). قد تبدو هذه الأرقام منخفضة، لكن يجب ألا ننسى أن الاستخدامات الجشعة لا تحدث في نفس الأوقات وهي نادرة نسبيًا (عدد قليل من العملاء الجشعين في النهاية). كما أنها محدودة النطاق الترددي، مما يترك مساحة كافية لجميع المستخدمين. علاوة على ذلك، في حالة التشبع المؤكد للألياف، يمكن للمشغل بسهولة مضاعفة عرض النطاق الترددي (عن طريق تحويل نصف المشتركين إلى بطاقة جديدة في عقدة الاتصال البصري).
من الناحية العملية، تعد السرعات الحالية أكثر من كافية نظرًا لأن Orange قادرة على ضمان الحد الأدنى من السرعات العالية إلى حد ما لعروضها:500 ميجابت في الثانية لعرضها المتميز. ثم تقدم في الواقع سرعات أعلى من تلك التي وعدت بها: 1 جيجابت في الثانية بدلاً من 500 ميجابت في الثانية. في الواقع، فإن بنية P2P لا توفر المزيد من حيث السرعات. لاحظ أيضًا أن السرعات المشتركة بين العملاء الـ 64 يمكن أن تتضاعف قريبًا بمقدار 4 بفضل 10GPON وأن التقنيات المستقبلية الأخرى ستسمح بزيادات مذهلة في السرعة.
مزايا عقدة الاتصال البصري
من منظور البنية التحتية، فوائد PON متعددة. فمن ناحية، يتيح استخدام القارنات تحسين الهندسة المدنية نظرًا لأن عددًا محدودًا جدًا من الألياف يغادر عقدة الاتصال. من ناحية أخرى، تشغل معدات عقدة الاتصال مساحة أقل بكثير حيث يتم تجميع العملاء حسب 64 كما يمكن رؤيته في الرسم التوضيحي أعلاه (تقريبًا، يمكن للمرء أن يقول أن عدد المعدات المطلوبة أقل أهمية 64 مرة). بفضل الصورتين التاليتين، يمكننا تمييز الفرق في المساحة المستخدمة بين عقدة اتصال المشترك النحاسية الحالية (في P2P) ومعدات ألياف PON.
تسمى المعدات الموجودة في عقدة التوصيل البصري (ORN) بـإنهاء الخط البصري(OLT) وهي الواجهة بين شبكة التجميع (أعلى الشبكة) والشبكة الضوئية تجاه العميل (الحلقة المحلية). الوحدات الرأسية (انظر الصورة) هي بطاقات PON حيث يدير كل منفذ 64 عميلاً. يمكن لأفضل OLTs إدارة 8 منافذ لكل بطاقة، أو 512 عميلًا. تعد معدات PON أكثر تكلفة من تلك الخاصة بـ P2P، لكن توفير المساحة والهندسة المدنية يظل لصالح PON نظرًا لأن P2P أكثر تكلفة بنسبة 30٪ على الأقل. وبصرف النظر عن هذه المعدات، فإن بقية الشبكة تصل إلى المشترك سلبية. وفي حالة زيادة التدفق، يكفي التدخل في هذه OLTs.
تتيح بنية PON أيضًا إمكانية الحد من عدد NROs لنفس المنطقة نظرًا لأن المعدات أقل حجمًا والمسافة بين العميل وهذه العقدة لم تعد بنفس الأهمية. إن توهين الإشارة لكل كيلومتر لا يكاد يذكر (خاصة بالمقارنة مع النحاس)، والمقرنات فقط لها تأثير على هذا التوهين. وبالتالي، فإن 6 عقد اتصال بصرية تكفي لمدينة باريس، بدلاً من 36 عقدة NRA للنحاس: توفير كبير للمساحة! بالنسبة إلى Free الذي اختار P2P (الوحيد)، يجب أن يكون عدد NROs أكبر بكثير (ربما 70).
باستخدام المقرنات
يتيح لك استخدام المقرنات تقسيم الألياف إلى عدة ألياف. فكرة PON هي أن تبدأ بألياف واحدة وتنتهي بـ 64 أليافًا. لتحسين نشر الحلقة المحلية، يتم وضع المستوى الأول من قارنة التوصيل من NRO (1 إلى 2 ألياف).
المزايا متعددة: بنية شجرية أكثر دقة (فروع الشجرة بها 32 عميلًا بدلاً من 64)، وعدد أقل من قارنات التوصيل في الحلقة المحلية، مما يسهل النشر مع تقليل التكاليف ويجعل من الممكن إضافة OLT ثانٍ على الشجرة (مما يسمح بوجود اثنين التقنيات التي سيتم دمجها على نفس الألياف). وفي هذه الحالة، يكون المدى مع جميع القارنات هو km 10,5 فقط لأن كل قارنة تسبب التوهين. بالنسبة للمباني البعيدة، تتم إزالة هذا المستوى الأول من قارنة التوصيل (32 عميلًا لكل ألياف في هذه الحالة) ويبلغ النطاق 18.5 كم.
ملخص المختصرات
الهندسة المعمارية P2P: ألياف واحدة لكل مشترك من النهاية إلى النهاية
الهندسة المعمارية بون: كل منزل له الألياف الخاصة به. من ناحية أخرى، بين مكان الإقامة وعقدة الاتصال، فإن استخدام أدوات التوصيل في الشبكة يجعل من الممكن مشاركة المعلومات التي تمر عبر الألياف بين 64 عميلاً
المعدات على المستوىعقدة الاتصال البصري(NRO) يسمىإنهاء الخط البصري(OLT) وهي الواجهة بين شبكة التجميع (أعلى الشبكة) والشبكة الضوئية تجاه العميل (الحلقة المحلية).
أخيرًا، تم تفضيل بنية PON من قبل العديد من المشغلين حول العالم وفي فرنسا لسرعة النشر وانخفاض تكلفة تغطية المنطقة، حتى لو كانت الصيانة أكثر تكلفة وإشكالية (يمكن أن تصل مشكلة الألياف إلى عدة عملاء). السرعات التي تقدمها P2P نظريًا ليست ميزة في الواقع نظرًا لأن شبكة التجميع غالبًا ما تكون العامل المحدد. من الناحية العملية، لا يقدم Free سرعات أعلى من Orange.
خطوات النشر
الحلقة المحلية البصرية: البناء بالألواح
يتم إنشاء الشبكة الضوئية في لوحات، أي في مناطق التأثير المتجمعة معًا، على سبيل المثال، السكن القابل للتوصيل في نفس المنطقة. تحتوي كل لوحة على نقطة انفجار منطقة (أو PEZ)، مقر المستوى الثاني من الاقتران (الأول هو مستوى NRO) حيث يتم تفجير كل ألياف نحو 8 ألياف يتم بعد ذلك توزيعها بين الجيوب المهمة المختلفة للوحة ( الشوارع والمباني وغيرها). يتم التفرع والاقتران عبر صندوق حماية اللصق (أو BPE، انظر الصورة). يتم توصيل PEZ بـ NRO بواسطة كابل نقل واحد (واحد فقط) يمكن أن يحتوي على عشرات الألياف. ويتم توصيله به بشكل مباشر أو غير مباشر عندما يمر الكابل عبر نقطة الربط والخياطة (PEP) المستخدمة لفصل جزء من ألياف كابل النقل في اتجاه عدة لوحات.
بين PEZ والسكن، يمكننا بعد ذلك العثور على نقطتي التقارب: نقاط الانفجار ونقاط التجميع. ليس لنقاط الانفجار أو الاتصال (التي تتوافق مع جيب اللوحة) وظيفة اقتران وتقوم فقط بتحويل جزء من الألياف نحو عدة قطاعات من الجيب. يتم تنفيذ المستوى الأخير من الاقتران في نقاط التجميع حيث ترتبط جميع أماكن الإقامة بشكل مباشر (وبالتالي، يكون هناك اتصال مخصص لكل مكان إقامة).
نقاط التجميع
تعد نقطة التجميع (PM) عنصرًا أساسيًا لأنها الواجهة بين حلقات FTTH المحلية للمشغلين المختلفين والألياف المجمعة التي تخدم جميع أماكن الإقامة أو الأجنحة. ولذلك فإن جميع المشغلين يتصلون عند نقطة التجميع هذه. في كل نقطة تركيز، يقوم المشغلون بتثبيت الوحدة الخاصة بهم والتي تتصل بعد ذلك بالحلقة المحلية الخاصة بهم. وبعد ذلك، في كل مرة تقوم فيها بالتوقيع على عقد أو تغيير المشغل، ما عليك سوى تغيير الموصلات.
هناك ثلاثة أنواع من PM اعتمادًا على كثافة المنطقة: نقاط تجميع المباني (> 12 منزلًا)، ونقاط تجميع الشوارع (للمباني التي تحتوي على أقل من 12 منزلًا) أو نقاط تجميع المنطقة (نزل الخدمة بشكل أساسي).
يحدد ARCEP (شرطي الاتصالات) حالات الاستخدام لكل نوع من نقاط التجميع:
في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة أو الجيوب ذات الكثافة المنخفضة، تقع نقاط التركيز في المجال العام وتجمع من 300 إلى أكثر من 1000 خط. في اتجاه مجرى النهر من PM، يتم سحب الألياف لكل مسكن وإلى نقطة الاتصال (PB) بشكل عام على الطريق. نقطة الاتصال هذه هي بالضبط النقطة التي تميز السكن القابل للتوصيل عن السكن المتصل: كل عميل يوقع عقدًا أولًا يكون متصلاً بـ PB عبر ألياف واحدة (واحدة فقط). فيما يلي مثال لنقطة تجميع المنطقة (360 منزلًا) التي نشرتها شركة Orange:
في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية، توجد نقاط تجميع في الشوارع (PMR)، للمباني التي تحتوي على أقل من 12 وحدة سكنية على سبيل المثال (ولا يمكن الوصول إليها عن طريق شبكة صرف صحي قابلة للزيارة). هذه خزائن الشوارع في الممتلكات العامة. إما أن تكون هذه الخزائن متصلة بمباني مختلفة أقل من 12 وحدة سكنية (حتى 100 خط لكل PMR)، وتكون بعد ذلك ألياف مفردة، أو يتم تركيب الكابينة لمبنى معين وتكون بعد ذلك متعددة الألياف (أربعة الألياف لكل مسكن). توجد نقاط الاتصال في كل طابق من المباني.
وأخيرًا، تقع نقاط تجميع البناء داخل المباني التي تضم أكثر من 12 وحدة سكنية. توجد نقطة اتصال في كل طابق ويتم بعد ذلك توصيل المشتركين عبر أربعة ألياف.
ومن الناحية العملية، يتم نشر نقطة التركيز والجزء النهائي بالكامل بواسطة نفس المشغل. في المباني، يتم اختيار هذا المشغل من قبل الأمناء، بينما في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة، تكون مجالس المدينة أو المجتمعات، على سبيل المثال، هي المسؤولة. بعد ذلك، يمكن لجميع المشغلين تركيب معداتهم هناك إذا رغبوا في ذلك وإذا كانت المنطقة مغطاة بحلقتهم المحلية. وفي جميع الأحوال لا يمكن التسويق خلال ثلاثة أشهر بعد العمل حتى لا يستفيد المشغل الذي نشر هذا الجزء المشترك. في الواقع، شركة Orange هي التي تنشر هذه المناطق المشتركة بشكل أساسي و9 مرات من أصل 10، تظل المشغل الوحيد بعد ثلاثة أشهر من الانتظار.
يظل المشغل المسؤول عن نشر هذا الجزء المشترك مديرًا لمدة 25 عامًا قابلة للتجديد. عندما يوقع العميل اشتراكًا مع مشغل تجاري متصل بـ PM، يستطيع الأخير إجراء التوصيل النهائي لمنزل العميل بنفسه (بين نقطة الاتصال والمنزل)، ولكن دائمًا تحت مسؤولية المشغل الإداري. يؤدي استخدام هذه الشبكة إلى دفع الإيجار. وبالتالي يمكن أن يكون دخلاً للمشغل الذي ينشر المباني على نطاق واسع.
التكنولوجيا الفائقة
إن وعود الألياف عديدة جدًا: سرعات أفضل، وزمن وصول أفضل، واستقرار أفضل. الكثير من صيغ التفضيل لهذه التكنولوجيا التي يجب أن تحل محل الزوج النحاسي الذي يربطنا بالإنترنت حاليًا. لكن النشر يستغرق وقتا طويلا، وهو مكلف للغاية، ويتساءل الكثير من الناس عن وصول هذه التكنولوجيا إلى منازلهم.
واليوم، تضع Orange نفسها كشركة رائدة في نشر هذه الألياف من خلال تحديد هدف جعل 20 مليون أسرة مؤهلة بحلول عام 2022، متقدمة بفارق كبير عن منافسيها. والأقوى من ذلك، أنها ستجعل 100% من المساكن في 9 مدن فرنسية كبرى قابلة للربط بحلول نهاية عام 2016. وسوف تفعل ذلك بفضل زيادة استثماراتها وبنية PON التي تسمح بالنشر بسرعة أكبر بكثير وبشكل اقتصادي من بنية P2P تستخدم حتى الآن للنحاس.
تفاجئ بنية PON العديد من الأشخاص نظرًا لأن 64 عميلًا يتشاركون نفس الألياف، مما يؤدي إلى تقسيم السرعات النظرية للألياف على 64. ومع ذلك، تم تصميم الشبكة بطريقة تجعل السرعات المقدمة في PON في Orange تعادل تلك التي تقدمها Free في P2P. وبالتالي فإن الهندسة المعمارية ليست العنصر الوحيد الذي يجب أخذه في الاعتبار نظرًا لأن حجم شبكة التجميع يعد نقطة أساسية (يبلغ بعض عملاء الخدمة المجانية عن تشبع في خدمات معينة، على الرغم من أن اتصالهم المخصص ممتاز). وفي المستقبل، من المتوقع أن ترتفع معدلات التدفق مراراً وتكراراً. تقوم شركة Orange حاليًا باختبار 10GPON، بضرب سعة كل ألياف بمقدار 4. وتجري بالفعل دراسة تقنيات أخرى وتجعل من الممكن تصور زيادات أكثر إبهارًا في الإنتاجية، مثل استخدام تعدد إرسال الطول الموجي (WDM-PON) مما يجعل من الممكن الحصول على طول موجي مخصص لعميل واحد أو اثنين. أفضل ما في العالمين بين P2P وPON، باختصار.
اليوم، حققت عروض الألياف نجاحًا من وجهة نظر تجارية: يستهلك العميل المزيد من الخدمات ذات القيمة المضافة العالية (3D/4K VOD أو التخزين عبر الإنترنت على سبيل المثال) مع قبول الانتقال إلى السوق الراقية وزيادة سعر الحزمة (5 إلى 10 يورو). لكن في هذا المجال، لا يقاتل المشغلون بنفس الأسلحة: تقدم SFR عروض ألياف وهي في الأساس ليست عروض ألياف. تقدم FTTLA (حلقة ألياف محلية ولكن إنهاء متحد المحور) سرعات أفضل بكثير من ADSL، ولكن خلف الألياف "الحقيقية" (خاصة على السرعات المنخفضة بكثير) وبطريقة غير متجانسة لأن جميع المناطق لا تقدم نفس السرعات، على عكس غالبية عروض الألياف. بالإضافة إلى ذلك، فإن المزايا من حيث الاستقرار تصبح موضع تساؤل تمامًا بالنسبة لهذه التكنولوجيا نظرًا لأن الجزء الطرفي النحاسي (عند العميل) يظل حساسًا للاضطرابات البيئية. هل سيتمكن العميل من إدراك هذا الفرق بين FTTLA وFTTH؟ في الواقع، ليس هناك ما هو أقل يقينا.
يمكنك العثور على مزيد من المعلومات حول نشر كل مشغل وعروض كل منهم باتباع هذه الروابط:
أصبح هذا المقال ممكنًا بفضل شركة Orange التي فتحت أبوابها لنا. إذا أراد المشغلون الآخرون إخبارنا بالمزيد عن التقنيات التي يستخدمونها ونشرها، فيمكنهم ذلكاتصل بنا باستخدام النموذج المقدم لهذا الغرض.
تحرير: لوك أوريليان غوتييه
رسم توضيحي: رومان جيراردين
الاندماج: أولريش روزير
