Очередной День инноваций провела в Москве компания Nokia. С обзором решений, тенденций и направлений развития технологий, сетевой инфраструктуры выступила директор по технологическому развитию Nokia в Восточной Европе Лидия Варукина.
В результате объединения с компанией Alcatel Lucent портфель решений Nokia расширился многократно. Если раньше компания предлагала решения в основном для мобильных сетей, то сегодня – практически для всех фрагментов сетей, в том числе фиксированных, сетей между центрами обработки данных. В корпоративном портфеле есть решения для сетей доступа и агрегации, радиосетей, магистральных и ядра сети. Новые решения для объединения ЦОД в сеть, рассчитанные на бизнес-заказчиков, представляют класс программно-конфигурируемых сетей (SDN). Решения для ЦОД Лидия Варукина назвала важным направлением для компании. Сегодня предлагаются инфраструктурные решения, серверы, устройства хранения и коннекта между ЦОД, программное обеспечение для автоматизации управления виртуальными сетями и облачной инфраструктурой.
С прицелом в будущее
Особенно любопытно было узнать о видении компании Nokia перспектив развития сетевой инфраструктуры. Объем передаваемого по сетям трафика увеличивается, один из драйверов его роста – появление новых сервисов. Опыт показывает, что резкие скачки объема передаваемого трафика были обусловлены развитием новых приложений, позволяющих, например, вести торговлю через Интернет, всплеском массового интереса к социальным сетям, когда едва ли не каждый считает своим долгом поделиться собственной информацией.
Обычные пользователи преуспели в передаче больших объемов данных, которые, однако, не идут в сравнение с объемом трафика, генерируемого корпоративными и бизнес-пользователями. По словам Лидии Варукиной, в распоряжении обычных пользователей есть все средства для нормальной работы и общения в Интернете, чего не скажешь о корпоративных пользователях. С учетом их запросов следует развивать сети доступа и саму интернет-инфраструктуру. Это особенно актуально, когда речь заходит о целых сегментах экономики, здравоохранении, образовании, потребностях государственных органов. Одно из требований к операторам – хранить трафик в течение продолжительного времени – эксперты тоже относят к драйверам развития технологии.
Очередной взрывообразный скачок нагрузки на сети прогнозируется к 2025 г. в результате «подключенности» к Глобальной сети людей и наделения коммуникационными возможностями устройств из категории «умных». Хорошим индикатором на коротком временном отрезке служит видеотрафик, объем которого уже в следующем году, по прогнозам экспертов, увеличится в восемь раз. Для передачи и обработки такого трафика ресурсов имеющихся сетей может быть недостаточно. А с учетом новых сервисов из разряда виртуальной реальности, самоуправляемых автомобилей, развития Интернета вещей специалисты говорят о существенно возрастающих требованиях к сетям.
В частности, для просмотра видео в очках виртуальной реальности, пользования игрушками из той же серии нужно обеспечить такую скорость передачи информации, чтобы изображение соответствовало механическим движениям человека. В противном случае вследствие задержки, например, между поворотом головы и изменением картинки, возникает диссонанс, на что плохо реагирует вестибулярный аппарат человека. Временной промежуток не должен превышать 7 мс. Иначе человек может чувствовать головокружение, приступ тошноты, что не располагает к пользованию новыми сервисами.
Для того чтобы получили распространение вспомогательные сервисы по поддержке автомобилей, например, можно было своевременно получать данные о резком торможении следующего впереди автомобили, такая информация должна передаваться с задержкой, не превышающей 10 мс.
По словам эксперта, задержки на сетях связаны не только с шириной каналов, но и с дальностью передачи контента. Сократить время задержки можно, если приблизить контент к конечному пользователю. Поскольку удобно пользоваться облачными хранилищами, то в качестве оптимального варианта специалисты рассматривают возможности распределенных «облаков» или создание облачных элементов на краю сети. К слову, у Nokia есть решение, предусматривающее использование контент-серверов и серверов приложений непосредственно на базовой станции – вблизи абонента. Благодаря этому можно запускать сервисы, особенно чувствительные к задержкам.
Иногда задаются вопросом, а зачем, собственно, скорости, которые предлагаются на базе сетей 5G? Прежде всего, для функционирования новых сервисов, скажем, использования камеры HD, способной мгновенно загружать видео в сеть. Лидия Варукина привела пример расчета пропускной способности для канала, через который поддерживается сервис виртуальной реальности. Нужны скорости и технологии, которые на базе сетей 4G нереальны (пиковые скорости, возможно, и достигаются, но средние такого уровня обеспечить сложно). Специалисты подсчитали, что для комфортного пользования сервисами виртуальной реальности расстояние между пользователем и контентом не должно превышать 50 км.
Для самоуправляемых автомобилей, беспилотных летательных аппаратов, которые постоянно подкачивают актуальную информацию об окружающей обстановке, например на дороге, требуется обеспечить скорость передачи, измеряемую в гигабитах, при этом задержка не должна превышать 1 мс. В таких случаях необходимы новые радиоинтерфейс и архитектура сети. «Если во всех предыдущих поколениях мобильной связи мы говорили, что при переходе на новое поколение меняется радиоинтерфейс и лишь иногда архитектура сети, то для поддержки новых сервисов, которые критичны к задержкам, требуют высоких скоростей, прежде всего нужно думать об изменении архитектуры сети, о приближении контента, об использовании распределенных элементов облачных систем», – заключила Лидия Варукина.
Специалисты прогнозируют появление новых элементов радиоинтерфейса, изменение структуры кадра. Сети будут располагать локальными и глобальными ресурсами, у каждого из них свои преимущества и недостатки. Оптимальный вариант – сочетание их возможностей, при этом главное – обеспечить гибкость реализации такого подхода.
Лидия Варукина сформулировала три основные задачи, актуальные для сетей следующего поколения:
– поддержка ультраширокополосной связи для передачи «тяжелого» контента;
– эффективная поддержка устройств – датчиков, счетчиков, не требующих высокой пропускной способности. Количество их будет колоссальным, в одной соте планируется обеспечивать поддержку десятков тысяч устройств, одновременно подключенных к сети;
– возможность предоставления класса сервисов, особенно чувствительных к задержкам.
Следует иметь в виду, что иногда эти требования становятся взаимоисключающими. По словам эксперта, универсальный интерфейс, наверное, сделать невозможно, потребуется перераспределение по частотным уровням или по времени либо гибкое распределение ресурсов. Первый шаг в данном направлении сделан – появляются устройства с поддержкой технологии, на базе которой для датчиков выделяется минимум ресурсов. В LTE ширина канала может достигать 20 мегагерц, такие ресурсы не требуются каждому пользователю одновременно, а уж тем более датчикам или счетчикам.
Благодаря возможности ограничивать ресурсы, выделяемые устройствам определенных типов, можно поддерживать другие сервисы, в частности, за счет частотно-временного разделения ресурсов на одной несущей. Похоже, что такой гибкий подход и будет реализован на сетях 5G, способных обеспечить комбинирование разных типов сервисов и доступа. Не меньшее значение будут иметь возможности анализа данных, в сетях уже реализуются элементы искусственного интеллекта, следующий этап – обработка больших объемов информации с безграничными возможностями для самоорганизации и оптимизации.
