Facebook 透過電力線、毫米波及海底電纜擴展上網資源 持續推動網路基礎建設

2021.10.08 01:56AM
照片中提到了Subsea Cables、Bombyx、Terragraph,包含了海

雖然海底電纜可連接較長距離、較高頻寬的資料傳輸需求,但是上岸之後的資料傳輸依然要透過光纖網路連接,但目前全球仍有許多地區難以藉由光纖網路傳遞大量資訊內容,Facebook團隊不僅開發更細、更輕,同時也更抗拉扯且耐高溫的光纖線材,更打造一款可攀附在電線上自動進行光纖線材纏繞的機器人Bombyx,藉此避免透過人力操作時可能產生觸電等風險,另外也能透過自動化方式,更有效率地完成長距離佈線。

此次訪談中,Facebook Reality Lab團隊工程人員分別以近期在非洲地區建置的「2Africa」海底電纜、針對較難佈設光纖網路地區建置高速上網資源方式,以及過去投入應用許久的Terragraph連網技術為例,藉此說明如何協助使用者更容易就近取得上網資源。

在本身以連接全球用戶為發展宗旨之下,Facebook除了持續擴展其網路服務平台,同時也針對網路基礎建設難以擴展地區投入技術支援,讓更多地區使用者都能順利連接上網。

之所以投入網路基礎建設發展,Facebook表示基於目前仍有超過30億人口難以取得網路資源,同時全球僅約3億人能以高速、穩定形式上網,因此希望透過改善網路基礎架構,讓更多人可以連上網路。

建置海底電纜增加跨洲際的網路傳輸頻寬

跟Google、微軟等業者投入海底電纜建置的原因一樣,Facebook希望能讓各個地區的網路交換效率提昇,尤其在越來越多發展、學習仰賴網路,同時網路更成為日常生活密不可分項目,使得透過海底電纜提昇服務在全球各地連接效率、可對應連接頻寬,顯然就變得更重要。

▲透過海底電纜串接跨洲際的網路頻寬

不過,建置海底電纜並非像一般佈線那樣容易,例如Facebook近期建置的海底電纜「2Africa」,並且連接非洲、中東、歐洲等國家地區,其中更改善非洲對外網路連接頻寬不足問題。同時,這條海底電纜也將串連亞洲地區,成為全球最長的海底電纜。

但由於涉及覆蓋範圍相當廣大,因此「2Africa」除了由Facebook投入建置,更與中國移動、南非MTN、法國Orange、英國Vodafone等超過30個電信業者、網路商合作,一旦海底電纜建置完成,對於所有合作業者也都能帶來好處。

▲藉由「2Africa」海底電纜增加非洲地區的網路連接頻寬

除了與全球或在地性質業者合作,Facebook表示也會與其他同樣透過海底電纜增加更多網路傳輸效率與頻寬的業者合作,例如過去就曾與微軟或Google合作不同連接段的海底電纜,使彼此提供服務能透過共同建置海底電纜帶來更大網路存取使用量。

而在透過海底電纜連接較長距離、較高頻寬的資料傳輸需求,當上岸之後的資料傳輸依然要透過光纖網路連接,但目前全球仍有許多地區難以藉由光纖網路傳遞大量資訊內容,即便目前可以透過無線網路基地台等方式提供上網資源,只是以整體上網成本來看的話,依然是光纖網路有較大優勢。

解決光纖網路難以建置問題

只是目前的挑戰在於光纖網路建置仍有一定成本,同時也受到地形等因素限制,因此Facebook工程人員便想到利用現有電力纜線,透過將光纖網路線纏繞在電力纜線上,即可將光纖網路一併帶到人口密集處。

為了實現這樣的設計,Facebook團隊不僅開發更細、更輕,同時也更抗拉扯且耐高溫的光纖線材,更打造一款可攀附在電線上自動進行光纖線材纏繞的機器人Bombyx,藉此避免透過人力操作時可能產生觸電等風險,另外也能透過自動化方式,更有效率地完成長距離佈線。

▲可攀附在電線上自動進行光纖線材纏繞的機器人Bombyx ▲更細、更輕,同時也更抗拉扯且耐高溫的光纖線材 ▲Bombyx可自動繞過電線桿支點,藉此接續將光纖線材纏繞在既有電線,讓網路資源可隨電力分佈擴展

由於是沿著現有電力纜線分佈情況佈線,因此也不會有挖掘、填埋所產生成本,因此也讓Facebook能以更便宜方式建置光纖網路,藉此將寬頻網路帶到更多原本難以建置光纖網路的地方。

▲跟海底電纜一樣,透過Bombyx機器人與既有電力纜線分佈光纖網路的計畫,同樣也與諸多業者共同合作,藉此達成網路基礎建設完成後的互利效益

強化使用者連接最後一哩距離

至於在連接使用者的最後一哩距離中,Facebook則是透過Terragraph技術,讓人口密集地區依然可以順利獲取高速且穩定的上網體驗。

此項技術從2016年便開始提出,在Faceook位於門洛帕克的總部園區也有採用,目前更與Qualcomm合作導入毫米波連接應用,透過無線方式高速傳輸網路資料。

▲可在人口密集地區依然能讓使用者獲取高速且穩定上網體驗的Terragraph技術設備,提供耐低溫、高溫等特性,藉由安裝在室外連接、轉介網路訊號,並且透過毫米波發送更高網路頻寬資訊 ▲在Faceook門洛帕克總部園區設置,讓人口密集處也能使用高速無線網路

在相關設計中,Terragraph技術會區分與光纖網路連接的「熱點」,以及用於傳送網路資料的「分配點」,最後則是會將網路資料傳送至「使用者端」三個部分,其中「熱點」及「使用者端」的位置基本上不會改變,而「分配點」則可依照配置需求做調整,即便節點到節點之間的連接因為其他因素中斷,立即可透過其他節點補上連接,因此在網路傳輸方面相對會有彈性。

目前Terragraph技術已經實際應用在美國阿拉斯加境內最大城市,卻因為地理因素較難建置最後一哩網路連接資源的安克拉治,讓城市中超過6500個家庭能取得高速網路,另外也在有「全世界最孤獨城市」之稱的澳洲伯斯佈建網路,讓當地使用者可以享有高速網路連接資源,甚至可以透過充足頻寬使用NVIDIA的GeForce NOW串流遊戲服務。

▲透過「熱點」、「分配點」與「使用者端」三部分構成,並且透過「分配點」即時調整,確保網路連接維持通暢 ▲Terragraph技術同樣與諸多業者合作

其他連網方式

除了前述網路基礎建設,Facebook過去也曾以高空滯留,並且向下發送無線網路訊號的大型無人飛機Aquila,或是藉由衛星發送訊號方式讓更多人可以獲取網路資源。

不過,由於透過大型無人飛機提供網路資源的方式,後來因為發生意外墜毀事故而遭調查,最後則由Facebook於2018年以「完成階段性任務」為由宣布終止發展。不過,Facebook後續則與空中巴士合作,藉由高空飛行器提供高速寬頻網路。

而在透過衛星提供連網服務的發展項目,在今年7月則證實已經轉由亞馬遜收購,但並不代表Facebook將捨棄透過衛星提供網路資源的想法,只是目前考量衛星發射與後續維護成本費用,Facebook未來可能會傾向與SpaceX等業者合作,透過其發射衛星資源提供網路服務,藉此達成多方互利效益。

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