Inwestowanie w optyczne sieci dostępowe typu FTTX charakteryzuje się najdłuższymi okresami zwrotu z inwestycji. Mimo tego, jest to obecnie najbardziej popularny rodzaj technologii dostępowej wybieranej przez inwestorów. Możliwości technicznej ewolucji bez konieczności wymiany pasywów sieci sprawiają, że okresy zwrotu z inwestycji na poziomie 10, a nawet 15 lat nie stanowią bariery inwestycyjnej. W 2021 sieci FTTX stanowiły globalnie rekordowe 85% wśród wszystkich sieci stałego dostępu szerokopasmowego. Pomogły w tym oczywiście fundusze publiczne, które w ostatnich 5 latach przyspieszyły wdrażanie tego typu sieci dostępowych. Umożliwiły także stworzenie całkowicie nowych modeli finansowania, budowania, operowania i świadczenia usług.

Nowy model usług hurtowych przyciągnął inwestorów do tej pory niezainteresowanych działalnością telekomunikacyjną w Polsce, którzy mogą stworzyć nową i bardzo wartościową infrastrukturę poprawiającą warunki gospodarcze w cyfryzującej się Polsce.

W Europie od trzech lat proces ten przebiega w bardzo podobny sposób. Przy okazji wpływa na innowacje w domenie technologicznej sieci FTTX, w szczególności w dziedzinie sprzętu aktywnego i możliwości programowalnego współdzielenia systemów dostępowych. Techniki te potocznie nazywamy SDAN, nowe modele usługowe wpisują się w trend FANS, a nowych operatorów optycznej infrastruktury dostępowej FiberCo (analogicznie do nazwy hurtowych operatorów wież radiowych nazywanych TowerCo).

Operatorzy hurtowi globalnie odnotowali duży spadek (sięgający 50%) dochodów, głównie w domenie usług roamingowych (COVID-19). W efekcie pojawiła się o wiele silniejsza niż przedtem potrzeba wprowadzenia nowych usług hurtowych mogących wyróżnić ofertę na poziomie korzyści biznesowych i usług komplementarnych. Wszystko w cenach bardziej przystępnych niż stawianie ich od podstaw przez małych operatorów.

Priorytetyzacja portfela obejmuje zapewnienie przepustowości sieci i wprowadzenie nowych usług w takich obszarach jak punkty wymiany ruchu IP, trunking SIP, A2P, RCS, bezpieczeństwo oraz usługi współdzielone w chmurze do zarządzania konfiguracją, IoT i dużymi zbiorami danych. Duży nacisk kładzie się na standaryzację, automatyzację i tworzenie otwartych interfejsów API. Wszystko po to, aby uprościć wewnętrzne procesy i systemy w celu obsługi takich obszarów, jak konsumpcja własna oraz nowe usługi hurtowe na żądanie.

Masowe inwestowanie w sieci dostępu światłowodowego typu FTTX wykształciło w Polsce całkiem nowe kompetencje na rynku usług budowlanych. Głównie z powodu masowego zapotrzebowania na firmy wdrażające włókna światłowodowe. Rosnąca wiedza, kompetencje i świadomość doprowadziły do powstania sporej grupy nowych, małych operatorów, którzy budują swoją pozycję dzięki bardzo skutecznym operacjom planowania, pozyskiwania pozwoleń, kopania i budowy infrastruktury optycznego dostępu FTTH.

W efekcie struktura rynku w Polsce stała się bardzo rozdrobniona. Z jednej strony mamy tylko 4 operatorów posiadających powyżej 100 tys. klientów FTTH. Z drugiej, ponad 1000 podmiotów posiadających do 1 tys. klientów FTTH i ponad 430 ISP obsługujących do 10 tys. abonentów.

Liczba tysiąca najmniejszych operatorów jest dość zaskakująca. Stanowi ona poniżej 2% udziału w całkowitym zasięgu FTTH przy jednoczesnym 64% udziale w liczbie wszystkich operatorów w Polsce. Zdecydowanie ta część rynku ulegnie największej przemianie. Co się jednak wydarzy, jeśli wykształcone lokalne relacje z klientem zostaną przeciwstawione typowej dla rozdrobnionego rynku kulturze konsolidacji?

Mali operatorzy będą narażani z jednej strony na brak środków na unowocześnianie swoich aktywów, a z drugiej mogą padać ofiarą cyberataków, które stają się coraz bardziej zaawansowane i wielopoziomowe. Przy tysiącu lub nawet kilku tysiącach abonentów będzie dość trudno w ciągu 3-5 następnych lat dokonać ewolucji z systemów GPON na XGS-PON, migracji agregacji ruchu IP, BNG, CGNAT i PWR na poziomy klasy 100 Gbps, nie wspominając już o najnowszych urządzeniach abonenckich klasy 10G LAN oraz usługach telewizji na żądanie z nagrywarką programów oraz możliwościami interakcji w chmurze.

Tutaj bardzo pomocną rolę może odegrać technika współdzielenia zarówno aktywnej sieci dostępowej, jak i komponentów wpływających na wszystkie usługi oraz aplikacje wartości dodanej. Technologie używane już dzisiaj w świecie usług chmurowych pozwolą większym podmiotom hurtowym budować tego typu rozwiązania na potrzeby rozdrobnionych i małych operatorów dostępowych, umożliwiając im świadczenie różnorodnych, bezpiecznych i bardzo nowoczesnych usług dla klientów końcowych.

Konkretne korzyści

Współdzielenie infrastruktury dostępowej ma wiele zalet. Początkowo główną korzyścią było zwiększenie konkurencji poprzez obniżenie kosztowej bariery wejścia. Obecnie chodzi także o współpracę. Wdrożenie sieci szerokopasmowej nowej generacji w celu zaspokojenia rosnącego zapotrzebowania na usługi o wysokiej przepustowości jest kosztownym przedsięwzięciem. Strategie współpracy są ważne dla zmniejszenia ryzyka inwestycyjnego, a tym samym przyspieszenia wdrożeń ultra-szerokopasmowych.

Pojawienie się sieci definiowanej programowo (SDN) i wirtualizacji funkcji sieciowych (NFV) w domenie dostępu stwarza nowy sposób współdzielenia infrastruktury. Jest to koncepcja stojąca za udostępnianiem sieci o stałym dostępie (FANS), techniką wykorzystującą wirtualizację jako sposób „dzielenia” sieci dostępowej i zapewniania niezależnej kontroli nad każdym segmentem. W tym modelu pojawiają się nowe możliwości dokładania hurtowych usług chmurowych w celu realizacji większej liczby aplikacji koniecznych do budowania dostępu optycznego FTTX. Pozwala to na zaoferowanie klientom lepszych usług, obniżenie kosztów dla operatorów i zwiększenie możliwości współinwestowania lub współdzielenia infrastruktury dostępu stacjonarnego nowej generacji.

Oczywiście najważniejsze są potrzeby realizacji węzła dostępowego OLT oraz urządzeń abonenckich (ONT/RGW) przy zachowaniu możliwości rekonfiguracji różnorodnego ekosystemu urządzeń w domu klienta.

Dla urządzeń OLT istotna jest możliwość współdzielenia jednego takiego systemu przez kilku operatorów jednocześnie przy zachowaniu całkowitej niezależności i izolacji. Tak jakby wszyscy posiadali fizycznie swoje dedykowane urządzenie. Nokia pomaga operatorom już dzisiaj uzyskiwać korzyści operacyjne nawet samodzielnie, dzięki automatyzacji procesów operacyjnych, delegowaniu zadań oraz upraszczaniu wprowadzania i aktywacji nowych usług. Tak przygotowane narzędzie SDAN przyniesie dodatkowe korzyści przy współdzieleniu.

W razie potrzeby wykorzystania nowych technik, jak XGS-PON czy 25GPON, wystarczy zainstalować jedną nową kartę liniową i podzielić się portami w zależności od fizycznej dostępności gałęzi FTTX we wspólnej lokalizacji OLT.

Udostępnianie warstwy aktywnej poprzez wirtualizację

W tym modelu operatorzy sieci wirtualnych (VNO) mają znacznie większą elastyczność niż w przypadku rozdziału fizycznego lub wirtualnego. Każdy VNO może zarządzać własnym segmentem, widząc tylko swoją część sieci, aby oferować różnorodne usługi w całkowicie niezależny sposób.

Dostawca Infrastruktury (Operator Hurtowy) przydziela zasoby sieciowe każdemu VNO, aby nie było negatywnych zakłóceń związanych z uruchamianiem wielu usług w tej samej infrastrukturze. Umożliwia współdzielenie całych zasobów sieci dostępowej, w tym okablowania fizycznego, interfejsów PON, splitterów PON, węzłów dostępowych oraz interfejsów uplinkowych. Model ten daje VNO pełną elastyczność w zarządzaniu i obsłudze swoich usług w górnej części sieci.

Różni się to od aktywnego współdzielenia sieci, w którym siecią dostępową zarządza wyłącznie dostawca infrastruktury. Model ten daje także bardzo efektywne kosztowo możliwości skorzystania z aplikacji chmurowych u operatora hurtowego mogącego dodatkowo realizować:

• Systemy Automatycznej Aktywacji urządzeń ONT,
• Serwery typu ACS do auto-konfiguracji Urządzeń Abonenckich,
• zaawansowane i oparte o AI i ML Narzędzia Diagnostyki uszkodzeń włókien FTTX,
• Chmurowe Systemy Autoryzacji i Przydzielania Usług IP typu BNG, CGNAT, BGP,
• Zabezpieczenia Sieciowe i Wypełnianie obowiązków związanych z Retencją (LI, logowanie).

W nowym modelu usługowym operator hurtowy może udostępniać operatorom użytkującym rozwiązania o najwyższej klasie bezpieczeństwa i niezawodności. Takie, na które VNO samodzielnie nigdy nie mogliby sobie pozwolić ze względu na skalę swoich sieci i kosztową barierę wejścia.

Rola nowych sposobów konfiguracji NETCONF/YANG

W przypadku FANS dostawca infrastruktury wymaga interfejsu zarządzania dla węzłów dostępowych, w którym każdy VNO musi współdziałać z tymi samymi węzłami dostępowymi, ale w kontekście własnego segmentu. Osiągnięcie tego za pomocą istniejących modeli zarządzania siecią opartych na SNMP, CLI i TL-1 jest wyzwaniem. Dlatego FANS korzysta z nowego modelu zarządzania, opartego na NETCONF i YANG. Model został zaprojektowany tak, aby natywnie obsługiwać otwarte i programowalne urządzenia sieciowe oraz uprościć integrację z systemami OSS/BSS.

Zarówno Nokia, jak i standaryzacja BBF wspierają wprowadzanie modelu opartego o NETCONF/YANG. NETCONF to sprawny protokół zarządzania i alternatywa dla istniejącego CLI/SNMP. YANG to zoptymalizowany język modelowania danych, który upraszcza integrację z systemami zarządzania. NETCONF i YANG mają wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi mechanizmami opartymi na SNMP.

NETCONF ma otwarte i ustandaryzowane interfejsy programowania aplikacji (API) i zapewnia wyższy stopień automatyzacji:

• obsługę transakcji, nawet w wielu węzłach,
• możliwość radzenia sobie z magazynami danych i wieloma ich wersjami,
• segregowanie danych konfiguracyjnych i stanowych,
• efektywne zarządzanie operacjami masowymi (tworzenie kopii zapasowych i przywracanie konfiguracji).

YANG jest bogatszym językiem modelowania danych niż Management Information Base (MIB). Posiada między innymi większą liczbę wbudowanych typów danych, możliwość definiowania typów danych aplikacji oraz ograniczeń. Można wprowadzić nowy „sieciowy kawałek” modelu YANG, w którym każdy model YANG jest uzupełniany o informacje określające dokładnie, którego VNO dotyczy konfiguracja. Dzięki temu różni operatorzy (VNO) mogą mieć niezależne i różne modele konfiguracji.

Przyszłość

Operatorzy już zwracają się do FiberCo i TowerCo jako partnerzy w rozszerzaniu sieci i nowych modeli biznesowych opartych na budowanej infrastrukturze.

Dla operatorów optycznej sieci dostępowej, współpraca z istniejącymi hurtownikami stanowi strategiczną korzyść – bezpieczeństwo współpracy z dojrzałymi organizacjami na sprawdzonych rozwiązaniach.

W Polsce istnieje już przekonanie o korzyściach ze współpracy pomiędzy operatorami oraz podmiotami typu FiberCo. W 2021 nastąpiła duża popularyzacja tego modelu współpracy. Wkraczamy w bardzo interesujący etap rozwoju tego rynku, gdzie skuteczność sprzedaży nie będzie już tylko zależała od geografii i pokrycia. Ważne będzie przede wszystkim sprawne implementowanie aplikacji i usług dodanych dla ponad 1400 operatorów. Docelowo oczywiście z korzyścią dla niezawodności i nowoczesności dostępowych sieci światłowodowych w Polsce.

Autor: Adam P. Grodecki, Szef Rozwiązań Operatorskich, Nokia

Informacje źródłowe i inspiracje:

• https://www.youtube.com/watch?v=M5G5FVX_t5E
• https://www.thefastmode.com/technology-solutions/19914-proximus-rolls-out-world-s-fastest-fiber-network-with-nokias-25g-pon-solution
• https://youtu.be/VslNXaRn_cM
• https://www.nokia.com/about-us/news/releases/2021/07/16/openreach-and-nokia-test-25g-pon-fiber-broadband-technology/
• https://www.vodafone.com/news/press-release/vodafone-and-nokia-showcase-100-gigabit-next-generation-broadband-network
• https://www.nokia.com/about-us/news/releases/2021/02/02/nokia-ships-its- 100-millionth-fiber-solution-helping-tds-to-introduce-10g-speeds/
• https://www.telko.in/zajrzelismy-operatorom-w-optyczne-aktywa
• https://globenewswire.com/news-release/2017/10/09/1142801/0/en/Nokia-redefines-fixed-access-virtualization-with-cloud-native-and-software-defined-products-Altiplano-and-Lightspan.html
• https://globenewswire.com/news-release/2018/10/16/1621652/0/en/Nokia-helps-operators-migrate-existing-ultra-broadband-networks-to-SDAN-with-enhanced-Lightspan-and-Altiplano-portfolio.html
• https://www.nokia.com/blog/fixed-access-network-sharing-through-virtualization/