ما هي الاتصالات الافتراضية ذات النطاق العريض للغاية

في الاتصالات الافتراضية ذات النطاق العريض للغاية يتم استخدام أرقام مرجعية مماثلة لتعيين عناصر متشابهة في جميع الأنحاء، ويتم استخدام شبكة التوصيل للتوصيل البيني لشبكة طرفية مع شبكة أساسية، وفي الشبكة الهرمية تشتمل شبكة التوصيل على الوصلات الوسيطة بين الشبكة الأساسية والشبكة المركزية.

أساسيات الاتصالات الافتراضية ذات النطاق العريض للغاية

قد تستخدم الشبكات مجموعة متنوعة من التقنيات، حيث يجب أن يأخذ اختيار تقنية التوصيل في الاعتبار معلمات مثل: السعة والتكلفة والوصول والحاجة إلى موارد، مثل: طيف التردد أو الألياف الضوئية أو الأسلاك ويمكن تصنيف حلول التوصيل الخلفي إلى حد كبير إلى سلكية، أي خطوط مؤجرة أو نحاسية أو ألياف أو لاسلكية أي من نقطة إلى نقطة أو نقطة إلى نقاط متعددة عبر روابط لاسلكية عالية السعة.

عادةً ما تكون الحلول السلكية باهظة الثمن وغالبًا ما يكون من المستحيل نشرها في المناطق النائية، وهذا يجعل اللاسلكي خيارًا أكثر ملاءمة أو قابلاً للتطبيق، كما يمكن للهندسة اللاسلكية متعددة القفزات التغلب على عقبات الحلول السلكية من خلال إنشاء مناطق تغطية كبيرة فعالة، مع تزايد الطلب في الأسواق الناشئة، حيث غالبًا ما تكون التكلفة عاملاً رئيسياً في تحديد التقنيات.

حلول التوصيل اللاسلكي قادرة على تقديم خدمات من الدرجة الأولى التي لا يمكن تنفيذها بسهولة مع التوصيل السلكي، كما تتكون الشبكات الهجينة غير المتجانسة من شبكات بما في ذلك الأجهزة التي تكون فيها المكونات التي توفر نقل البيانات متشابهة، ولكن يمكن تكوين كل منها باستخدام برنامج التشغيل المضمن لتوفير أنواع مختلفة من عمليات الإرسال.

بما في ذلك من نقطة إلى نقطة (P2P) ومن نقطة إلى عدة نقاط (P2MP) ومتعدد النقاط إلى عدة نقاط (MP2MP)، كما يدعم النظام الموصوف الشبكات غير المتجانسة المعقدة (HetNet) التي تتضمن خدمات ومعايير ومواقع متعددة والنطاق المتعدد، كما قد تقوم طوبولوجيا الأنظمة التي تنفذ المكونات بتكوين العقد في طوبولوجيا شجرة أو طوبولوجيا حلقة.

يتكون هيكل الشجرة من عدد من العقد المترابطة في هيكل شجرة يبدأ بعقدة واحدة تتوسع إلى عدة عقد ثانية، وكل عقد من العقد الثانية يتوسع إلى عقد ثالثة متعددة أو عقدة مفردة متصلة ببعضها البعض من العقد الأخرى للشبكة، وتتواصل كل من العقد الأخرى من خلال عقدة مركزية واحدة ويشتمل الهيكل الدائري على اتصال حلقي لجميع العقد مع كل عقدة متصلة فقط بنقطتين متجاورتين.

ملاحظة: “P2P” هي اختصار لـ “Point-to-point”.

ملاحظة:“MP2MP” هي اختصار لـ “Multipoint to Multipoint”.

ملاحظة:“P2MP” هي اختصار لـ “point-to-multipoint”.

مبدأ الاتصالات الافتراضية ذات النطاق العريض للغاية

توفر شبكة التوصيل متعددة الطبقات الاتصالات باستخدام كل من الأسلاك النحاسية والألياف وأجهزة إرسال الترددات الراديوية، وقد تستخدم الترددات اللاسلكية خط الرؤية والإرسالات غير على خط البصر وقد يشتمل النحاس على ناقلات مجمعة (VDSL2) وأنواع أخرى من الإرسال، كما قد تستخدم الألياف (GPON) أو أنواعًا أخرى من عمليات النقل.

عند تقديم مجموعة متنوعة من الخدمات عبر شبكة أمامية أو وصلة ربط يمكن أن تصبح شبكة التوصيل بمثابة عبء زائد مما يؤدي إلى انسدادها بحركة المرور وزيادة زمن الوصول بشكل كبير، كما يمكن لشبكات المحمول والبيانات الحالية توفير خدمات الأعمال إلى العميل (B2C)، مثل: التجارة أو تنزيلات الموسيقى أو دفق الفيديو أو الألعاب أو الوصول إلى الوسائط الاجتماعية.

كما يتم توفير هذه الخدمات عبر شبكات الاتصال الأمامي والشبكات الخلفية باستخدام الاتصالات السلكية واللاسلكية، وفي حالة استخدام قدر كبير من خدمات الصوت أو البيانات في أي وقت معين يمكن أن تكون شبكة التوصيل مثقلة بالأعباء وتوفر خدمات غير مقبولة للعملاء بسبب زيادة زمن الوصول والتأخير، حيث يواجه مشغلو شبكة التوصيل عددًا من التحديات.

ملاحظة:“VDSL” هي اختصار لـ “Very high-speed Digital Subscriber Line”.

ملاحظة: “B2C” هي اختصار لـ “Business to customer”.

ملاحظة:“GPON” هي اختصار لـ “Gigabit Passive Optical Network”.

تطور الاتصالات الافتراضية ذات النطاق العريض للغاية

تشمل هذه الهوامش المنخفضة، بسبب زيادة الطلب على خدمات الفيديو والخدمات السحابية ممّا أدى إلى حدوث انفجار في حركة المرور المنقولة، كما تعمل أتمتة التكوين وتوفير موارد الشبكة على زيادة تكاليف الشبكة وتنشأ مشاكل الشبكة الإضافية لموفري الشبكات من انخفاض العائد على الاستثمار، بسبب حقيقة أن الشبكات مبنية لأوقات ذروة الاستخدام ويتم توفيرها بشكل زائد في معظم الأوقات.

بالإضافة إلى ذلك يؤدي وضع التشغيل الحالي لموفري الشبكات إلى ابتكارات خدمة بطيئة بسبب الافتقار إلى أتمتة الشبكة وتكامل الخدمة ممّا يؤدي إلى تأخير طويل في التزويد، كما يتم بناء البنية التحتية باستخدام صناديق مغلقة مسجلة الملكية، وينتج عن هذا الاستخدام غير الفعال لموارد الراديو وعدم القدرة على توفير التخصيص، والتباطؤ في إنشاء خدمات مبتكرة وعدم القدرة على دعم سيناريوهات إنترنت الأشياء الخاصة بالصناعة.

وبالتالي، هناك حاجة إلى بنية لتوفير شبكة توصيل توفر مزيدًا من المرونة وتمكن من استخدام بروتوكولات جديدة مثل (5G) بشكل أفضل، ومن أجل توفير شبكة أكثر مرونة يمكن إعداد شبكة التوصيل كشبكة واسعة قابلة للتكوين، كما توفر الشبكة الواسعة القابلة للتكوين جسرًا بين الخدمات المستندة إلى السحابة وبروتوكولات الاتصال المختلفة.

فوائد الاتصالات الافتراضية ذات النطاق العريض للغاية

توفر شبكة المنطقة الواسعة القابلة للتكوين عددًا من الفوائد، ويوفر ذلك شبكة (Ultra Broadband) عند الطلب على كل من (RF) والألياف، التي تستخدم شبكة الوصول إلى الراديو الافتراضية (VRAN) وحوسبة الحافة المتنقلة (MEC)، والتخزين المؤقت للمحتوى على حافة الشبكة وواجهات برمجة التطبيقات.

سيستخدم النظام أيضًا (CORD) نظرًا لأنه سحابي أصلي، حيث سيوفر النظام تقنية (MIMO) الضخمة القائمة على (SDR)، والتي يتم استخدامها بالاقتران مع تقطيع الشبكات القائمة على (SDN) والشبكات الأمامية والخلفية القائمة على (SDN) في بنية الشبكة.

كما أنّ (Internet Edge) عبارة عن شبكة بيانات للهواتف المحمولة، وقد تستخدم السحابة العامة التي تتطلب جودة معينة من الخدمة حافة التوصيل البيني السحابي، وتُعد حافة الربط السحابي شبكة محسّنة تضمن الوصول السريع إلى التطبيقات المستضافة في السحابة العامة والخاصة والمختلطة، كما قد تتصل السحابة الخاصة بشبكة المنطقة الواسعة من خلال (Hyper-V)، والبنية التحتية للخدمات العامة القابلة للبرمجة.

كما يمكن تنفيذ شبكة واسعة قابلة للتكوين من أجل توفير موارد شبكة مرنة بناءً على الاحتياجات الخاصة للتطبيق أو الخدمة، والعديد من تطبيقات الاتصالات والشركات والمستهلكين تستخدم مصادر ضوئية وراديو مختلفة من خلال عدد من طبقات التحكم، وتشتمل طبقات التحكم  على طبقة أطر البرمجة وطبقة منصات وهناك حاجة إلى أجزاء مختلفة من كل طبقة من الطبقات؛ لتوفير التوصيل البيني بين تطبيقات (telco) والشركات والمستهلك والموارد الضوئية والراديوية.

ملاحظة:“RF” هي اختصار لـ “Radio frequency” و”SDN” هي اختصار لـ “Software-Defined Networking”.

ملاحظة:“MEC” هي اختصار لـ “Multi-access edge computing” و”SDR” هي اختصار لـ “Software-defined radio”.

ملاحظة:“CORD” هي اختصار لـ “Central Office Re-architected as a Datacenter” و”MIMO” هي اختصار لـ “multiple input, multiple output”.

ملاحظة:“VRAN” هي اختصار لـ “Virtualized radio access networks”.

في النهاية، تختلف شبكة المنطقة الواسعة القابلة للتكوين أو القابلة للبرمجة مواردها المستخدمة بناءً على التطبيقات أو الخدمات المعينة التي يتم استخدامها، وتشمل الخدمات المتنوعة المستندة إلى السحابة العامة التي تتصل بشبكة واسعة من خلال (Internet Edge).