راه پرداخت
راه پرداخت؛ رسانه فناوری‌های مالی ایران

مسیر ۵جی / رشد غیرقابل‌اجتناب هزینه‌های زیرساخت‌ ۵جی

روند افزایش تقاضا برای ارتقای ظرفیت شبکه، اپراتورهای تلفن همراه را به تلاشی دائمی برای عقب نماندن از نیاز بازار سوق داده است. هزینه‌های شبکه در نسل پنجم شبکه‌های بی‌سیم یا ۵جی (۵G) می‌تواند ۲ برابر هزینه‌های فعلی باشد. در چنین شرایطی چگونه می‌توان زیرساخت‌ ۵جی مناسب را فراهم کرده و جریان سودآوری را حفظ کرد؟

هر نسلی از فناوری موقعیت‌های جدیدی برای بازیگران صنعت مخابرات خلق می‌کند؛ اما زمانی که ۴جی در سال ۲۰۰۹ راه‌اندازی شد، اپراتورها سود بالای نسل‌‎های قبلی فناوری بی‌سیم را در آن نیافتند. علی‌رغم سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌‌های ۴جی جریان‌های درآمد با رشدی خفیف همراه بود. حتی در بعضی مناطق، من‌جمله اروپا و آمریکای لاتین، درآمدها پس از معرفی ۴جی با کاهش همراه بود.

اکنون فناوری ۵جی در حال آزمایش بوده و اواخر سال جاری در برخی بازارها راه‌اندازی خواهد شد.

اپراتورهای تلفن همراه با بیم وامید در حال آماده شدن برای آینده هستند. آن‌‌ها می‌دانند موقعیت‌های جدیدی برای خلق ارزش از کاربردهای جدید ۵جی و نهادینه کردن اینترنت اشیاء (IoT) ظهور خواهند کرد. درعین‌حال فکر لزوم افزایش سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌ ۵جی آن‌ها را راحت نمی‌گذارد. این در حالی است که به‌روزرسانی شبکه ۴جی برای همگام شدن با رشد تقاضا هنوز در دستور کار اپراتورها خواهد بود.

در تحلیل انجام‌یافته در مورد یکی از کشورهای اروپایی، پیش‌بینی به عمل آمد که نیاز هزینه‌های سرمایه‌ای از سال ۲۰۲۰ تا سال ۲۰۲۵ به میزان ۶۰% افزایش خواهد داشت و هزینه کل مالکیت (total cost of ownership) را در این بازه تقریباً ۲ برابر خواهد کرد.

این مسئله بغرنج سؤالات جدی در مورد راهبرد سرمایه‌گذاری و سودآوری آینده بازیگران تلفن همراه برمی‌انگیزد. در این نوشتار به نیازهای سرمایه‌گذاری لازم برای شبکه ۵جی می‌پردازیم.

زمان سرمایه‌گذاری روی زیرساخت‌ ۵جی

درحالی‌که مسیر ۵جی مشحون از ناشناخته‌ها است، تجسم کاربردهای جدید و نوآورانه آن امری ساده است. برای درک تأثیر این کاربردها بر تغییرات زیرساخت، آن‌ها را به ۳ دسته تقسیم کرده‌ایم: پهن‌باند موبایل (broadband) بهبودیافته، اینترنت اشیاء و فرایندهای کلیدی (mission-critical).

برای عملی کردن این کاربردها لازم است که کارایی شبکه در سطح تمامی پارامترهای شبکه، ۱۰ برابر بهبود یابد. تأخیر شبکه (latency)، توان عملیاتی (THROUGHPUT) و مقیاس ازجمله حوزه‌هایی است که دستخوش تغییر خواهند بود. برای نیل به این هدف اپراتورها باید در تمامی بخش‌های شبکه سرمایه‌گذاری کنند: طیف فرکانسی (spectrum)، شبکه دسترسی رادیو (radio access network)، زیرساخت، انتقال (transmission) و شبکه‌های اصلی (core networks).

نیاز به سرمایه‌گذاری در تمام بخش‌های شبکه با افزایش تقاضا به علت کاربردهای جدید ۵جی
نیاز به سرمایه‌گذاری در تمام بخش‌های شبکه با افزایش تقاضا به علت کاربردهای جدید ۵جی

بسیاری از عناصر فناوری کنونی ۵جی بر روی ۴جی بنا شده‌اند و افتراق کاملی در بین نیست. این بدین معنی است که اپراتورها می‌توانند رویکرد تکاملی نسبت به سرمایه‌گذاری بر زیرساخت‌ ۵جی داشته ‌باشند. برای مثال اپراتورها‌ می‌توانند با حذف طیف فرکانسی اختصاص‌یافته به ۲جی و ۳جی و اختصاص کارآمد آن به باند‌های کوچک‌تر (refarming)، یا با دستیابی به طیف فرکانسی جدید در صورت امکان، ظرفیت ماکرو-شبکه‌های فعلی را ارتقاء دهند. از این طریق نیاز به سرمایه‌گذاری در ۵جی با پیاده‌سازی ویژگی‌های ال‌تی‌ای (LTE) و ال‌تی‌ای-‌پرو (LTE-Pro) مانند «۴x۴» و فناوری چند‌-ورودی چند-خروجی عظیم (massive MIMO) به تعویق می‌افتد. در شرایطی که درآمدزایی ۵جی مسجل نشده باشد این رویکرد تکاملی مسیر طبیعی اکثر اپراتورها خواهد بود و باعث به حداقل رساندن سرمایه‌گذاری می‌گردد.

زمانی که ارتقاء شبکه برای پشتیبانی از افزایش ترافیک شبکه کافی نباشد، اپراتورها باید ماکرو-سلول‌‎ها یا ریز-سلول‌های جدید بسازند. این نقطه زمانی بسته به موقعیت جغرافیایی متغیر خواهد بود؛ اما شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که این زمان برای اکثر اپراتورها در ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۵ خواهد بود. این انتقال عامل اصلی افزایش هزینه‌های شبکه است.

تکامل زیرساخت‌ ۵جی در بخش‌های مختلف چگونه خواهد بود؟

اگرچه اپراتورهای تلفن همراه رویکردهای متفاوتی نسبت به سرمایه‌گذاری روی زیرساخت‌ ۵جی دارند، می‌توان چند روند کلی را برای تمامی حوزه‌های شبکه برشمرد.

مسابقه برای طیف فرکانسی در باند کوتاه و بلند ادامه خواهد داشت!

هنوز در بسیاری از کشورها مزایده طیف پایین فرکانسی صورت می‌پذیرد؛ اما در اکثر کشورها از این طیف برای افزایش ترافیک ۴جی در کوتاه‌مدت استفاده خواهد شد. بازیگران صنعت موبایل در حال آزمودن طیف فرکانسی برای ۵جی از ۳٫۵ گیگاهرتز تا ۸۰ گیگاهرتز هستند؛ اما اغلب آن‌ها در کوتاه‌مدت و میان‌مدت به دنبال به دست آوردن باند ۳٫۵ گیگاهرتز هستند.

فرکانس ۲۶ گیگاهرتز و ۲۸ گیگاهرتز مقام بعدی تمرکز را به خود اختصاص می‌دهند (اولین باندهای که در اکثر کشورها به مزایده گذاشته خواهند شد). ارمغان طیف فرکانسی جدید برای اپراتورها پهنای باند بیشتر و متعاقباً افزایش ظرفیت هوایی (air capacity) خواهد بود. اتحادیه اروپا را در نظر بگیرید که اکنون در حال ارائه پهنای باند ۴۰۰ مگاهرتز در طیف ۳٫۵ گیگاهرتز است. اپراتورهایی که اقدام به خرید نکرده و به باندهای قبلی اکتفا کنند، به‌زودی با مشکل ظرفیت روبرو خواهند شد.

حتی با دسترسی به طیف فرکانسی جدید، بازهم اپراتورها برای فائق آمدن بر یک سری محدودیت‌ها نیاز به افزایش سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌ ۵جی خواهند داشت. برای مثال طیف فرکانسی بالا اگرچه می‌تواند ظرفیت بیشتری ارائه کند، محدودیت‌های انتشار (propagation) آن‌هم بیشتر است. آزمایش در طیف ۳٫۵ گیگاهرتز نشان داد که برد آن در فضاهای خارجی به ۴۰۰ متر کاهش می‌یابد که در مقایسه با طیف فعلی بسیار کم بوده و نیز نفوذ به فضاهای داخلی هم در آن کمتر است. در طیف ۲۶ گیگاهرتز و بالاتر محدودیت‌های انتشار به‌مراتب بیشتر خواهد بود.

با ارائه طیف فرکانسی جدید، اپراتورها برای افزایش بهره‌وری طیف فرکانسی جدید باید اینترفیس‌های رادیویی و آنتن‌های خود را ارتقاء دهند. با از رده خارج شدن گوشی‌های قدیمی و کاهش تقاضا برای باندهای قدیمی ۲جی و ۳جی، اپراتورها می‌توانند با حذف طیف فرکانسی اختصاص‌یافته به ۲جی و ۳جی و اختصاص کارآمد آن به آن به باند‌های ۴جی و ۵جی ظرفیت را افزایش دهند.

از گفته اپراتورها چنین برمی‌آید که اکثر گروه‌های مخابراتی اروپا برای پایان شبکه ۳جی در سال ۲۰۲۰ برنامه‌ریزی کرده‌اند. در ایالات‌متحده هم ۲جی قبل از ۳جی از رده خارج خواهد شد.

در بلندمدت طیف فرکانسی جدید نهادینه شدن دسترسی بدون لیسانس را در مقیاس بزرگ باعث خواهد گردید. در چنین وضعیت چالش اپراتورها برای کنترل دسترسی در طیف فرکانسی خود را بیشتر نشان خواهد داد.

اپراتورها برای پاسخ‌گویی به ظرفیت در نقاط شهری به سمت راهکارهای ریز-سلولی سوق خواهند یافت.

در نقاط روستایی و حومه شهرها و در طول جاده‌های ارتباطی اپراتورها به‌سادگی می‌توانند با افزایش تراکم شبکه موجود با ماکرو-سایت‌ها به افزایش ترافیک پاسخ‌گویند. در مقابل در بسیاری از نقاط شهری پرجمعیت به علت تمرکز بالای ترافیک (در هر کیلومترمربع) و استفاده از طیف بالاتر از ۳ گیگاهرتز، نیاز به برگزیدن راه‌کارهای ریز-سلولی توجیه بیشتری دارد.

یک تحلیل جدید دریکی از شهرهای اروپایی نشان می‌دهد که در سایت‌های با تراکم ترافیک بیشتر از ۰٫۵ پتابایت در کیلومترمربع در سال برد سلول کمتر از ۲۰۰ متر بوده که نیاز به راه‌کارهای ریز-سلول را نمایان می‌سازد.

شهرهای بزرگ و نقاط شهری بسیار زیادی، شامل محله کولون (Kowloon) در هنگ‌کنگ، منهتن (Manhattan) در نیویورک و هلسینکی (Helsinki) در فنلاند، تراکم مشابهی داشته و بسیاری دیگر تا سال ۲۰۲۰ به این فهرست اضافه خواهند گردید. تا سال ۲۰۲۵ در بسیاری از شهرهای بزرگ شاهد ترافیک ۲ پتابایت در کیلومترمربع خواهیم بود.

تراکم ترافیک شبکه در نقاط شهری در حال رشد است.
تراکم ترافیک شبکه در نقاط شهری در حال رشد است.

انتقال انحصاری با فیبر نوری بخشی اساسی از روند خواهد شد

برای بهبود انتقال (transmission) اپراتورهای تلفن همراه باید فیبر نوری را در مقیاس بزرگ گسترش دهند. فیبرهای نوری علاوه بر کمک به شبکه در پاسخ‌گویی به نیازهای ظرفیت و تأخیر ۵جی، بخشی اساسی در پشتیبانی از پیاده‌سازی ریز-سلول‌های شهری خواهند بود.

شبکه‌های اصلی (Core networks) همگرا خواهند شد

شبکه‌های اصلی از مدارهای سویچینگ (switching) و پَکِت سویچینگ (packet switching) به سمت ساختارهای همگرا مانند زیر-سامانه‌های چندرسانه‌ای آی‌پی (IP multimedia subsystems) تکامل‌یافته‌اند. علاوه برافزایش ظرفیت و کارکرد، شبکه‌های اصلی از منافع پیشرفت‌های فناوری اطلاعات مانند شبیه‌سازی کاربردی شبکه (network functional virtualization) و شبکه‌سازی نرم‌افزار-محور (software defined networking) بهره‌مند شده‌اند. این پیشرفت‌ها علاوه بر توانمندسازی شبکه‌ها به پاسخ‌گویی به ظرفیت بیشتر باقیمت واحد پایین‌تر، سهولت پیکربندی مجدد (reconfigurability) و چابکی را برای شبکه به ارمغان می‌آورند.

افزایش هزینه سرمایه‌گذاری برای ایجاد زیرساخت‌ ۵جی غیرقابل‌اجتناب خواهد بود

برخلاف ۵جی هزینه‌ و سرمایه‌گذاری مربوط به شبکه‌های ۲جی، ۳جی و ۴جی بسته به زمان و شرایط محلی متغیر خواهند بود. اپراتورها حداقل دو انتخاب خواهند داشت. اولین گزینه شامل راهبرد پیش-روی است که سرمایه‌گذاری ۵جی را به امید سرعت بخشیدن به چشم‌انداز تجاری در اولویت قرار می‌دهد. گزینه دوم شامل رویکردی با محافظه‌کاری بیشتر است که سرمایه‌گذاری ۵جی را تا حد امکان عقب انداخته و به ارتقاء شبکه‌های کنونی می‌پردازد.

اپراتورها حتی اگر سرمایه‌گذاری روی ۵جی را به تعویق بی اندازند، نیاز به افزایش هزینه‌های زیرساخت برای پاسخ به افزایش روزافزون ترافیک ناگزیر خواهد بود. دلیلی نیست که فکر کنیم که تفاوتی در افزایش تاریخی ۲۰ تا ۵۰ درصدی رخ خواهد داد؛ بااین‌وجود حداکثری شدن هزینه‌ها تأثیر زیادی بر سرمایه‌گذاری خواهد داشت.

در تحلیل انجام‌گرفته درباره یک کشور اروپایی که هر سه اپراتور فعال رویکرد محافظه‌کارانه‌ای نسبت به سرمایه‌گذاری روی ۵جی اتخاذ نموده بودند، پیش‌بینی می‌شود که هزینه کل مالکیت (TCO) برای شبکه دسترسی رادیو از ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۵ در مقایسه با سطح پیش‌بینی‌شده برای ۲۰۱۸ با افزایش قابل‌ملاحظه‌ای همراه باشد. برای مثال در سناریویی که ۲۵% رشد در دیتا را فرض کرده بود، هزینه کل مالکیت ۶۰% افزایش خواهد داشت.

هزینه کل مالکیت برای شبکه‌های دسترسی موبایل افزایش خواهد یافت.
هزینه کل مالکیت برای شبکه‌های دسترسی موبایل افزایش خواهد یافت.

هزینه‌های زیرساخت برای شبکه فعلی به چهار دسته تقسیم‌شده‌اند:

  • ارتقاء شبکه‌های قدیمی
  • اضافه شدن ماکرو-سایت‌ها
  • ایجاد لایه جدید ۵جی
  • اضافه شدن ریز-سلول‌ها

در حال حاضر قسمت عمده مخارج صرف شبکه‌های سنتی می‌گردد. بااین‌وجود با افزایش تراکم شبکه توسط اپراتورها در خلال سال‌های ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۵ از طریق ایجاد ماکرو-سایت‌ها و ریز-سلول‌های جدید و لایه ۵جی، این بخش‌ها قسمت بزرگ‌تری از هزینه کل مالکیت را به خود اختصاص خواهد داد.

لایه ۵جی، ریز-سلول و ماکرو-‌سایت‌های جدید قسمت بزرگ‌تری از مخارج شبکه را طی سال‌های ۲۰۲۰ و ۲۰۲۵ به خود اختصاص خواهد داد.
لایه ۵جی، ریز-سلول و ماکرو-‌سایت‌های جدید قسمت بزرگ‌تری از مخارج شبکه را طی سال‌های ۲۰۲۰ و ۲۰۲۵ به خود اختصاص خواهد داد.

اپراتورهای تلفن همراه باید برای پاسخ‌گویی به رشد مخارج شبکه، راهبردهای خود را برای ۵جی بسط بدهند. اگرچه راهکارهای استاندارد شامل تلاش برای صرفه‌جویی در مخارج هستند؛ نیاز است رویکردهای جایگزینی مانند به اشتراک‌گذاری شبکه (ایجاد مشترک شبکه ۵جی) و الگوهای جدید درآمدی برای کاهش هزینه سرمایه‌گذاری زیرساخت‌ ۵جی هم موردبررسی قرار گیرند.

تنها ۹ سال پس از اجرایی شدن ۴جی در حال آماده شدن برای نسل بعدی شبکه‌های بی‌سیم هستیم. اگرچه چرخه فناوری نوید فرصت‌های بیشتر برای اپراتورهای تلفن همراه است، نیاز به سرمایه‌گذاری بیشتر در زیرساخت ۵جی بخش ناگزیر فناوری خواهد بود. اپراتورها برای به حداکثر رساندن جریان سود باید درک کاملی از زیرساخت شبکه و تکامل آن در چند سال آینده کسب نمایند. با این دانش اپراتورها در جایگاه قدرتمندی برای طراحی راهبرد سرمایه‌گذاری زیرساخت‌ ۵جی جهت پاسخ‌گویی به نیازهای منحصربه‌فرد خود خواهند بود.

منبع: McKicnsey

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.