אריק וינשטיין
חברת Saguna Networks הופכת את חזון מתן השירותים בקצה הרשת הסלולרית למציאות. החברה פיתחה שירותים ב- (Radio Access Network) המיושמים בפלטפורמות בתחנות בסיס עם טכנולוגיית ווירטואליזציה מבוססת ארכיטקטורת אינטל. שירותי קצה אלו מאפשרים למפעילי הרשתות הסלולריות (MNO) להגדיר מחדש את המודלים העסקיים שלהם וממקם אותם במיקום טוב יותר בהתמודדות עם הגידול הצפוי בתעבורת הרשתות שלהם. בנוסף, הדבר מאפשר למפעילים ליישם שירותים ייחודים למנויים ובכך להפוך לחלק מאפליקציות האינטרנט ולהיות שותפים בהכנסות מהשירותים. מאמר זה מתאר חלקים פונקציונליים במערכת התוכן של Saguna Networks הקרוייה: Saguna Content Optimized Delivery System (או בקיצור CODS) ומתוארת באיור 1 וכן את השימוש בטכנולוגיית הווירטואליזציה של אינטל. בנוסף, סוקר המאמר את ההשפעות בהיבט הפיננסי והביצועי שנובעות מהשימוש בפתרונות של Saguna Networks.
ירידת ARPU מאיימת על המודלים העסקיים של מפעילי הרשתות
מפעילי הרשתות הסלולריות ברחבי העולם מתמודדים עם הירידה בהכנסה הממוצעת למשתמש (ARPU) עבור שירותי קול, כאשר חלק מהמפעילים מדווחים על ירידה בין 23% ועד ל-60%. המפעילים מחפשים שירותי נתונים ותעבורת אינטרנט כמנגנון להגדיל את ה-ARPU. למרות שחל גידול משמעותי בתעבורת הנתונים, תהליך ה-“מסחור” (commoditization) של שירותים אלו גרם להמשך הירידה בהכנסה הממוצעת למשתמש בתחום המשולב של קול ונתונים.
המפעילים פורסים רשתות 4G-LTE כדי להקל על הביקוש הגואה לתקשורת נתונים אלחוטית. איור 2 מראה שלמרות ההשקה של טכנולוגיות 4G נוספות, ה-ARPU צפוי להמשיך ולרדת בשנים הקרובות. בהתמודדות עם הדרישה העולה לרוחב פס בצורה אקספוננציאלית ועם הירידה המתמשכת ב-ARPU, המפעילים חייבים למצוא דרכים יצירתיות להקטנת העלויות ולהפיק רווחים מהרשתות. בשנים האחרונות פותחו גישות חדשות לארכיטקטורות הכוללות Femtocell, תחנות ממסר, ושימוש הדוק יותר עם רשתות ה-WiFi. עם זאת, הגישה אשר צוברת תאוצה ומראה הבטחה גדולה יותר היא הגישה של מעבר לרשתות מוגדרות תוכנה (SDN) האפשרית בעזרת טכנולוגיות הווירטואליזציה. בסקר שנערך לאחרונה, 50% מהמפעילים אמרו כי הם צופים שרשתות SDN ימומשו בשנתיים הקרובות. ווירטואליזציה של פלטפורמות תחנות בסיס מאפשרת למפעילים להשיג את אותם יתרונות שהם מקבלים במרכזי המידע. יתרונות אלו כוללים הפחתה משמעותית בעלויות, יכולות להשיק במהירות שירותים חדשים ללקוחות ולהפיק רווחים משרותים בקצה הרשת.
וירטואליזציה של קצה הרשת בעזרת NFV
(Network Function Virtualization)
ווירטואליזציה של חומרה ומשאבי מחשוב תורמות מאוד להתקדמות במרכזי המידע ומחשוב ענן. ווירטואליזציה של צמתים ברשת, כמו תחנות בסיס, מאתגרת יותר מבחינה טכנית וזאת עקב הדרישות המחמירות יותר לעיבוד בזמן אמת של אותות רדיו. למרות האתגר, ווירטואליזציה בתחנות בסיס הופכת למציאות כאשר יצרני תחנות בסיס מובילים מכריזים על פלטפורמות מחשוב בנקודות הגישה לרשת.
הזמינות של מעבדים כללים עם ביצועים גבוהים יותר ומעטפת הספק מופחתת מאפשרת את התכנסות טכנולוגיות ה-IT לתוך תאים קטנים קונבנציונאליים. ביחד עם המסגרת ש”מתזמרת” את הענן, התא החכם של אינטל העביר בהצלחה את רשת הגישה האלחוטית הקונבנציונלית לגישה חכמה אלחוטית מבוססת מחשוב ענן ביחד עם NFV. הווירטואליזציה של פונקציות הרשת מאפשרת לשמור העתקים (images) של השירותים בבסיסי נתונים מרכזיים. כאשר שירותים מאותחלים, ההעתק של השרות מסופק כמכונה ווירטואלית בתאים החכמים של אינטל. מנוהלים ומתוזמנים ע”י המסגרת לניהול הענן, שירותים אלו מוצעים ע”פ מודלים של מנוי. גישה זו מאפשרת להוסיף שירותים חדשים בקלות לרשת הווירטואלית המבוססת על מחשוב ענן. לדוגמא, איור מדגים שירותים בתחנת בסיס המבוססים על טכנולוגיות
3G, 2G ו-4G ומבוצעים בתא חכם מבוסס ארכיטקטורת אינטל ביחד עם שירותי הזרמת ווידאו ו-Caching. השימוש בקצה הרשת באותה ארכיטקטורה המבוססת על מעבד 86x של אינטל ושנעשה בה שימוש במרכזי מידע, מאפשר למפעילים (MNO) וליצרני ציוד טלקום (TEMs) להשיג יתרונות משמעותיים. הוא מאפשר לבצע הגירה של אפליקציות שכרגע מבוצעות במרכזי המידע לנקודות הגישה של הרשת. יצרני הציוד יכולים למנף כלי פיתוח משותפים, ספריות תוכנה וסביבות בדיקה כדי להקטין עלויות פיתוח ולקצר זמני הגעה לשוק של יכולות ושירותים חדשים. המפעילים והיצרנים יכולים לנצל את הכישורים המשותפים כדי לפתח שירותים חדשים על הרשתות שלהם.
שיפור הרווחיות של המפעילים
Saguna Networks הרחיבה את פתרון ה-Content Optimized Delivery System
() ומאפשרת לנהל תוכן באינטרנט בנקודות הגישה הרשת. מרכיב מפתח במערכת ה-CODS כולל את היכולת ל-Caching של התוכן. Caching של התוכן מאחסן אותו בנקודות הגישה של הרשת, אחסון מקומי שמבטיח כי תוכן פופולארי מורד מהרשת רק פעם אחת. כמו כן הוא מאפשר לשדר את המידע ב-Backhaul בזמן שיש עומס נמוך ולא בזמן הדרישה עצמה. כיום, כשמחיר ה-backhaul מבוסס בעיקר על רוחב פס של הערוץ, הקטנת שיא הדרישה מאפשר למפעילים להשתמש בחיבורי backhaul בעלי רוחב פס קטן יותר דבר שמקטין עלויות. בנוסף, אחסון מקומי מאיץ את שליחת התוכן להתקנים הניידים – דבר המשפר את חווית המשתמש כמו גם את ניצול תדרי ה-RF. השליטה בהוצאות ה-CapEx
וה-OpEx, ככל שהתעבורה האלחוטית גדלה, היא חיונית מבחינה עסקית. בבדיקות של מפעילים, הפתרון של Saguna הגדיל את ניצולת ה-backhaul ב-50% ואת ניצולת תדרי ה-RF ב-20% ובכך השפיעה באופן ישיר על הרווחיות של המפעיל.
רכישה ושימור מנויים
בשווקים מבוססים, מפעילים משקיעים בין 12% ל-28% מההכנסות על שירותים לרכישה ושימור של מנויים. דבר זה הופך את עלויות רכישה ושימור של לקוחות (SAC/SRC) לשורת ההוצאה הגדולה עבור מפעילי רשתות רבים. היסטורית, מפעילים התחרו בעזרת אספקת כיסוי גיאוגרפי הטוב ביותר, המחיר הטוב ביותר וגם באיכות הקול הטובה ביותר. עם השינוי והמעבר לשירותי מולטימדיה, מפעילים מתחילים להתחרות על הקצבים הגבוהים ביותר. הציפיה של המנויים היא שקצבי מידע גבוהים יותר יספקו חווית משתמש טובה יותר. כיום המפעילים הבינו שהיכולת לספק חווית משתמש טובה כוללת גם קצבים גבוהים וגם צמצום זמן ה-round-trip (). איור 4 מראה את ההשפעה של צמצום ה-RTT על טעינת עמודי WEB והיכולת לספק חווית משתמש למנוי שהוא
“always-on”. כדי לשפר את ניצול רוחב הפס ואת ה-RTT, הרשתות לשליחת תוכן עוברות להיות קרוב יותר למנויים, כל הדרך לקצה הרשת ולתחנות הבסיס.
מאיצים ברשתות סלולריות שמשנות את חווית המשתמש
מרכיב פונקציונאלי חשוב בפתרון ה-CODS של Saguna הוא ה-DNS. ביצוע caching של ה-DNS משפר את חווית המשתמש במיוחד עבור משתמש שהוא “always-on”, וזאת ע”י הקטנת הזמן שלוקח ליצור מעבר תקשורת (communication path) בין ההתקן של הלקוח והשרות ברשת. פרוטוקולי TCP/IP מבצעים תהליך אתחול (handshake) כדי להקים את מעבר התקשורת לפני ששליחת המידע אפשרית. העברת שירותי הרשת כמו DNS
ו-HTTP, לקצה הרשת מקטינה את זמן
ה-RTT הנוצר מתהליך האתחול זה. ביטול הזמן של תהליך ה-handshake משמעותו שהשרות המבוקש מתחיל מוקדם יותר. השיפור בביצועי רשתות המושג בעזרת מערכת Siguna CODS מוצג בטבלה 1. בנסיונות שנעשו, הפתרון של Saguna הקטין בצורה עקבית את הזמן שנדרש לטעינת דפי web ב-2 שניות. לשיפור זה בזמן הטעינה יש השפעה משמעותית במיוחד למשתמשים שעושים שימוש באפליקציות חברתיות כמו Facebook או אנשי עסקים הרוצים מידע בזמן אמת כמו עדכון לגבי טיסות או מצב תנועה.
בנוסף, המפעיל היה מסוגל להציע יכולות חיפוש מהיר על הטלפון הנייד של המנוי- שרות שלא היה יכול להתקיים בעבר עקב השהיות גבוהות ברשת ויכול לייצר את ההבדל ביכולות מהמתחרים. השיפורים לחוויית המשתמש בצפייה בווידאו היו אפילו יותר טובות: הקטנה ב-50% של זמן הנדרש לתחילת הווידאו, דבר המונע תסכול של המשתמשים, הנובע מפעולת
ה-buffering הנדרשת בד”כ לצפייה בווידאו. מנויים מבטלים בד”כ את הצפייה בווידאו אם קיימת השהיה משמעותית – דבר שיכול להוביל להפסד הכנסות פוטנציאלי למפעיל. ככל שתעבורת הווידאו ממשיכה לגדול, היכולת לספק חווית משתמש טובה היא בעדיפות גבוהה לרוב המפעילים. הפתרון של Saguna משפר את חווית הצפייה בווידאו של המשתמש, מבלי לדרוש מהמפעילים להשקיע בחיבורים בעלי רוחב פס גדול יותר. הציפיה של המנויים היא שקצבי מידע גבוהים יותר יספקו חווית משתמש טובה יותר.
הזדמנויות חדשות
ליצירת הכנסות
מפעילי הרשתות מחפשים דרכים לספק שירותים בעלי ערך למנויים מעבר לחיבוריות. טבלה 2 מציגה דוגמאות לאפליקציות צד-שלישי שצפויים להיפרס בקצה הרשת. אירוח אפליקציות בקצה הרשת מספק יתרונות במונחים של ביצועים ותגובתיות למנויים. יתרונות אלו מאפשרים למפעילים להיות שותפים בתזרים ההכנסות של over-the-top
(). יצרני צד-שלישי יכולים לעשות שימוש בתוכנת Saguna CODS כפלטפורמה שעליה ניתן להריץ את האפליקציות שלהם. הדבר מאפשר לאפליקציות אלו למנף את ניצול המשאבים ויתרונות בביצועים הנובעים מהשימוש ב-Saguna CODS. עם זאת, הפתרון של Saguna מאפשר יותר מאירוח האפליקציות – זהו פתרון שמודע לאפליקציות
(application aware). מודע ל-caching ושימוש ב-patterns באפליקציות הרצות בתחנות הבסיס. ה-CODS יכול לעשות שימוש באינפורמציה הזו כדי למטב את הביצועים על פני מגוון של אפליקציות. פתרון Saguna CODS הוא במלואו ווירטואלי, דבר המאפשר לו להיות שקוף על פני השכבות ברשת הניידת. המשמעות היא שהוא עובד בצורה חלקה כ-User Handoffs בין תחנות הבסיס. פתרון זה תומך בנוסף בפונקציונאליות ליבה כמו חיוב, גביה, בקרת מדיניות ויירוט חוקי. יכולות אלו ניתנות לשימוש ע”י אפליקציות צד שלישי המתארחות
ב-CODS.
לסיכום
ווירטואליזציה של תחנות בסיס הוא תהליך שבהתרחשות. שירותים שהיסטורי היו במרכזי המידע מועברים לקצה הרשת. דבר זה פותח הזדמנויות למפעילים להשיג חסכון בעלויות, יתרונות בביצועים, שיפור משמעותי בחוויית המשתמש ולקדם הזדמנויות חדשות שמייצרות הכנסות. פתרון Mobile Network Accelerator של חברת Saguna Networks מוביל את הדרך ומפעילי רשתות שמאמצים את הטכנולוגיה הזו מוקדם מתחילים כבר עכשיו לשנות ולחדש את המודלים העסקיים כדי ליהנות מהיתרונות הכרוכים בשינוי זה.
