«فیبر نوری» فرصتی طلایی اما پیچیده و پرهزینه
فرحناز سپهری – با توجه به رشد روزافزون و نفود اینترنت در کشورها و برای دسترسی افراد به خدمات آنلاین با سرعت بالاتر توسعه شبکه فیبر نوری گسترش یافته است. چراکه این نوع شبکه ارتباطی دارای پهنای باند بسیار بالاتر از کابل‌های معمولی است و با فیبر نوری می‌توان داده‌های تصویر، صوت و داده‌های دیگر را به راحتی و با سرعت بیشتر انتقال داد.
امروزه فیبر نوری، به دلیل پهنای باند وسیع‌تر در مقایسه با کابل‌های مسی و تاخیر کمتر در مقایسه با مخابرات ماهواره‌ای از مهم‌ترین ابزار انتقال اطلاعات محسوب می‌شود.
نظر به اهداف دولت جدید برای توسعه زیرساخت‌های توسعه فیبرنوری و جبران توقف توسعه ارتباطات کشور در دولت قبل، برای آگاهی از میزان رشد شبکه فیبرنوری و چالش‌های آن برای دولت‌ها، گفت‌وگویی با «پانکاج میشرا» (Pankaj Mishra) یک متخصص هندی با بیش از 22 سال تجربه در صنعت ارتباطات و فناوری اطلاعات ترتیب دادیم. او دارای مدرک کارشناسی ارشد مدیریت ارتباطات از دانشگاه Strathclyde، انگلستان و لیسانس مهندسی در الکترونیک و مخابرات از NIT Silchar، هند است.
این کارشناس حوزه شبکه فیبرنوری، معتقد است رشد فوق‌العاده در بازار فیبر نوری به دلیل تقاضای زیرساخت‌های ارتباطی با سرعت بالا، در مقایسه با شبکه‌های مسی یا حتی بی‌سیم سریع‌تر، کاملا قابل اعتمادتر و مقیاس‌پذیرتر است. بر اساس آمار Fortune Business Insights، اندازه بازار جهانی فیبر نوری از 1.53 میلیارد دلار در سال 2016 به 4.48 میلیارد دلار در سال 2019 رسیده است و پیش‌بینی می‌شود این بازار تا سال 2027 به 9.73 میلیارد دلار افزایش یابد.
به عنوان سوال نخست به نظر شما فیبر نوری چه تاثیری در بهبود کیفیت اینترنت و شبکه ارتباطی دارد؟
طبق گزارش ITU، در پایان سال 2019، حدود 49 درصد از جمعیت جهان، یا 3.7 میلیارد نفر، آنلاین نبودند و از مزایای اقتصاد دیجیتال محروم بودند. شکاف دیجیتالی بین کشورهای توسعه‌یافته و در حال توسعه خیره‌کننده است. در کشورهای توسعه یافته 87 درصد از جمعیت در سال 2019 آنلاین بودند، در حالی که تنها 44 درصد از اینترنت در کشورهای در حال توسعه استفاده می‌کردند. در کشورهای کمتر توسعه‌یافته، تنها 19 درصد از افراد در سال 2019 آنلاین بودند. زیرا کمبود زیرساخت، مقرون‌به‌صرفه بودن، مهارت‌ها و توانایی دلایل برجسته چنین وضعیتی بوده است.
دسترسی به اینترنت تابعی از ستون فقرات (مخاطب اینترنت) و آخرین مایل (آخرین بخش از شبکه زنجیره‌ای ارتباط از راه دور که به طور فیزیکی به محل کاربر نهایی می‌رسد) است. ستون فقرات شبکه اینترنت بیشتر از کابل‌های فیبر نوری ساخته شده است. این‌ها از شبکه فیبرنوری یا OFC )Optical-Fiber Cable) زمینی و کابل‌های زیردریا تشکیل شده‌اند. اتصال آخرین مایل نیز ترکیبی از بی‌سیم، مس، کابل کواکسیال و فیبر است.
با افزایش پهنای باند سیار، اما دسترسی پهنای باند ثابت از طریق کابل مسی به میزان قابل توجهی کاهش یافت. با این حال، پهنای باند تلفن همراه، با وجود پیشرفت فوق‌العاده، به اندازه یک شبکه OFC مقیاس‌پذیر نیست. پهنای باند تلفن همراه به عنوان وسیله‌ای برای دسترسی به اینترنت و مصرف داده، به طور جهشی بهبود یافته است. پیشرفت از 2G به 4G و اکنون 5G دسترسی به اینترنت پرسرعت را فعال کرده است.
فیبرنوری چگونه فرصت‌ها و مزیت‌های زیاد و قابل اتکایی در عرصه ارتباطات دنیا ایفا می‌کند و برای دولت‌ها، اپراتورها و مصرف‌کنندگان اهمیت بالایی دارد؟
بر اساس آمار Fortune Business Insights، اندازه بازار جهانی فیبر نوری از 1.53 میلیارد دلار در سال 2016 به 4.48 میلیارد دلار در سال 2019 رسیده است. پیش‌بینی می‌شود این بازار تا سال 2027 به 9.73 میلیارد دلار افزایش یابد. گزارش مشابهی از Precedence Research تخمین می‌زند که بازار جهانی فیبر نوری تا سال 2020 به 11.1 میلیارد دلار افزایش می‌یابد.
رشد فوق‌العاده در بازار OFC به دلیل تقاضای زیرساخت‌های ارتباطی با سرعت بالا، قابل اعتماد و مقیاس‌پذیر است. شبکه OFC در مقایسه با شبکه‌های مسی یا حتی بی‌سیم سریع‌تر، قابل اعتمادتر و مقیاس‌پذیرتر است. ترافیک به هر شکلی مانند صدا، داده، تصاویر و ویدیو را می‌توان به راحتی با استفاده از شبکه OFC در فواصل طولانی ارسال کرد. برخلاف یک شبکه بی‌سیم که دارای قدرت سیگنال متغیر، مناطق با سیگنال کم و پهنای باند محدود است، شبکه OFC هیچ یک از این مشکلات را ندارد. ارتباطات فیبر نوری در چند سال اخیر به شدت بهبود یافته است تا به گزینه‌ای مطمئن برای یک زیرساخت ارتباطی با سرعت بالا و مقیاس‌پذیر تبدیل شود. نرخ داده تک‌کانالی OFCها بین سال‌های 1989 تا 2019 بیش از 100 برابر افزایش یافته است. نرخ داده در این مدت از 2.5 گیگابیت بر ثانیه به 400 گیگابیت در ثانیه افزایش یافته است. تعداد کانال‌ها در هر فیبر نیز با ظهور روش تقسیم طول موج چندگانه افزایش یافت. پیشرفت در تقویت با تقویت‌کننده‌های فیبر دوپ شده با اربیوم (EDFA) و تقویت‌کننده‌های رامان، روند تقویت نوری را بهبود بخشیده است.
به این ترتیب با انتقال چند کاناله، ظرفیت کلی انتقال تک فیبر از 2.5 گیگابیت بر ثانیه در سال 1989 به 32 ترابیت بر ثانیه در سال 2019 افزایش یافته است. چنین بهبودی در ظرفیت بیش از 10هزار برابر تنها در OFC دیده شده و در هیچ فناوری انتقال دیگری دیده نمی‌شود. از طرف دیگر حداکثر سرعت4G )LTE) تنها یک گیگابیت بر ثانیه است و حداکثر سرعت 5G انتظار می‌رود 20 گیگابیت در ثانیه باشد. شبکه OFC در مقایسه با یک شبکه بی‌سیم از نظر سرعت و کیفیت به مراتب بهتر است.
تکامل فوق، تقاضا برای OFC را افزایش داده به طوری که تقاضا برای استقرار فیبر در خانه (اینترنت به طور مستقیم از طریق کابل فیبرنوری از ISP دریافت می‌شود) فیبر به محل، فیبر به کابینت (اتصال فیبر از ارایه‌دهنده خدمات اینترنت (ISP) شما به خانه شما ندارد. در عوض، شاید در نزدیکی خانه شما از فیبر نوری استفاده کرده باشند) و فیبر به ساختمان (کابل فیبرنوری تا داخل ساختمان آمده است و هریک از مشتریان باید از روشی غیر از کابل فیبرنوری اینترنت را به داخل خانه ببرند) را افزایش داده است. طبق تحقیقات و بازارها، نشان‌گذاری جهانی فیبر به خانه/ساختمان در سال 2020 14.1 میلیارد دلار برآورد شد.
انتظار می‌رود این بازار تا سال 2026 با رشد مرکب سالانه 13.1 درصد به 29.7 میلیارد دلار برسد. این پویایی‌ها نشان‌دهنده پذیرش روزافزون شبکه OFC در دسترسی به اینترنت و خدمات داده توسط کاربران در سراسر جهان است.
برویم سراغ چالش‌ها و عوامل کندی در توسعه و استفاده از این فناوری در کشورها. به نظر شما مهم‌ترین دلایل و مشکلات کندی توسعه زیرساخت‌های فیبرنوری چیست؟
استقرار فیبر نوری به جغرافیا، زمین، پراکندگی جمعیت و هزینه‌های مربوطه بستگی دارد. در مواردی که فواصل جغرافیایی زیاد، زمین‌های نامناسب یا جمعیت پراکنده وجود دارد، استقرار الیاف به یک چالش تبدیل می‌شود. اگر جمعیت به‌طور گسترده پراکنده شده باشد، مسائل مربوط به بازگشت اندک سرمایه در استقرار شبکه نیز برای سرمایه‌گذاران برجسته می‌شود.
این موارد اساساً استقرار OFC را در مناطق شهری و برون‌شهری محدود می‌کند. دسترسی به شبکه OFC همچنان یک مشکل است. طبق گزارش ITU، در سال 2019 تنها 2 میلیارد در سراسر جهان در 10 کیلومتری شبکه‌های کابل فیبر نوری فعلی قرار داشتند. حتی اگر افراد در 10 کیلومتری شبکه فیبر نوری باشند، ممکن است هیچ پایانه‌ای برای پوشش محل در دسترس نباشد. در سال 2020 (ITU) به ازای هر هزار نفر جمعیت، تنها 15 اشتراک باند پهن فیبر وجود داشت.علاوه بر دسترسی، مقرون به صرفه بودن و مهارت‌ها از دیگر عوامل محدودکننده در استفاده از فناوری OFC هستند. این موضوع در کشورهای در حال توسعه بیشتر از کشورهای توسعه‌یافته مطرح است. در سال 2019، در بیش از 108 کشور در سراسر جهان، قیمت اشتراک باند پهن فیبر بیش از 2 درصد از درآمد ناخالص ملی آن کشور بود.
نصب شبکه OFC کاری تخصصی و پرهزینه است. استفاده از ماشین‌های تخصصی، کانال‌ها، ماشین‌های حفاری و غیره این فرایند را پرهزینه و کار را فشرده می‌کند. در عین حال، برای اطمینان از اینکه فرایند مطابق با طراحی شبکه OFC دنبال می‌شود، به مهارت‌های تخصصی نیاز است. علاوه بر این فقدان نیروی کار ماهر ممکن است فرایندOFC را مستعد از دست دادن سیگنال، تضعیف، اتصالات نامناسب، از دست دادن سیگنال و غیره کند.همچنین تعمیر و نگهداری پس از استقرار نیز به دلیل نحوه چیدمان مسیر OFC دشوار است. تشخیص عیب، رفع عیوب در زمان واقعی از دیگر چالش‌هاست.
محیط نظارتی و تجاری نیز در به‌روزرسانی و استفاده از هر فناوری نقش دارد. به‌طوری که در مورد استقرار OFC، از سوی نهادهای مدنی و تاییدیه‌های مرتبط به آن باید بررسی و اقدام صورت گیرد. گرفتن یک مسیر درست برای حفاری شبکه OFC یکی از زمانبرترین و بوروکراتیک‌ترین فرایندها است. همچنین خطاهای تکرارشونده OFC به دلیل کیفیت پایین فرایند چیدمان شبکه فیبرنوری، قابلیت استفاده از فیبرنوری را محدود می‌کند.
از نقطه نظر فنی، طراحی یک شبکه فیبر نوری نیز نقش کلیدی در تضمین قابلیت استفاده از شبکه ایفا می‌کند. اگر مسیرهای OFC به درستی طراحی نشده باشند، ممکن است مستعد خطا شوند (مثلا برش‌های مکرر)، ایجاد تاخیر (اگر فواصل مناسب نباشند)، می‌تواند باعث ایجاد لرزش و غیره شود. علاوه بر این، شبکه‌های OFC معمولا مرتبط با سایر زیرساخت‌های شهری مانند جاده‌ها، شبکه‌های انتقال آب، خطوط لوله آب و غیره هستند. اگر پایگاه‌های اطلاعاتی مناسب و هماهنگی بین نهادهای مدنی وجود نداشته باشد، ممکن است جاده‌ها را حفر کنند و در نتیجه به شبکه OFC آسیب وارد کنند.
به نظر شما در شبکه فیبر نوری استراتژی توسعه چیست و در کشورهای توسعه‌یافته چه اقدامات و امکاناتی برای تامین‌کنندگان این بخش در نظر گرفته‌اند؟
با توجه به وعده دسترسی باندپهن با سرعت بالا، مقیاس‌پذیر و انعطاف‌پذیر، شبکه‌های OFC توجه اپراتورها و همچنین دولت‌ها را به خود جلب کرده‌اند. با توجه به هزینه استقرار، دولت‌های مختلف برنامه‌هایی را برای دسترسی به پهنای باند جهانی از طریق طرح‌های دولتی آغاز کرده‌اند. همچنین برای رفع شکاف در امکان‌سنجی اقتصادی، طرح‌های یارانه و پروژه‌های دولتی در سطح جهانی آغاز شده است. به عنوان مثال، در ایالات متحده، دولت بایدن یک برنامه هزینه 100 میلیارد دلاری برای دستیابی به 90 درصد خانوارها با اینترنت فیبر تا سال 2025 ارایه کرد. مبلغ 94 میلیارد دلار در قانون اینترنت قابل دسترس و مقرون به صرفه برای همه پیشنهاد شد.
پیش از این، برنامه فرصت فناوری پهنای باند، 4 میلیارد دلار در توسعه شبکه‌های فیبر مایل میانی (در اینترنت پهن باند، مایل میانی، بخشی از یک شبکه مخابراتی است که شبکه اصلی اپراتور شبکه را به شبکه محلی متصل می‌کند) برای اتصال ISPهای محلی به شبکه‌های اصلی در ایالات متحده سرمایه‌گذاری کرد. ایالات متحده همچنین ایجاد صندوق فرصت‌های دیجیتال روستایی را برای پر کردن شکاف دیجیتالی اعلام کرده است.
در بریتانیا، دولت ایجاد یک پهنای باند گیگابیتی سراسری تا سال 2030 را هدف قرار داده است. دولت بریتانیا متعهد شده است 5 میلیارد پوند برای ارایه پهن باند گیگابیتی پرداخت کند. اقدامات دیگری مانند «مشارکت‌های دولتی و خصوصی کاهش‌دهنده ریسک»، «رویکرد مالی ترکیبی» (یک رویکرد ساختاری است که به سازمان‌هایی با اهداف متفاوت اجازه می‌دهد در کنار یکدیگر سرمایه‌گذاری کنند)، «تجمیع سرمایه تجاری برای تأمین مالی پروژه»، «مشوق‌های مالیاتی برای ارایه دهندگان خدمات آخرین مایل» و سهولت تاییدیه‌ها ومجوزها مربوطه از دیگر روش‌ها و راهکارهای دولت‌ها است. (منبع:عصرارتباط)