تشخیص اولیه خرابی تجهیزات یا قطع برق با بهره‌گیری از هوش مصنوعی
به نقل از ایسنا، مهدی مشیری در کنفرانس هوش مصنوعی در زمینه تلکام که در دانشگاه علم و فرهنگ برگزار شد، بر اهمیت توجه اپراتورهای ارتباطی به فناوری‌های نوین در بهینه‌سازی شبکه‌های مخابراتی تأکید کرد و گفت: شرکت ارتباطات زیرساخت در سال‌های اخیر، با رویکردی استراتژیک، به کارگیری این فناوری‌ها را به عملیاتی تبدیل نموده و زیرساخت‌ها و ظرفیت‌های مؤثری را برای استفاده دیگر اپراتورها فراهم آورده است.
وی خاطرنشان کرد که انتخاب رویکرد درست در بهره‌برداری از فناوری‌های نوین می‌تواند تأثیر چشم‌گیری بر صنعت مخابرات بگذارد و افزود: من در صنعت مخابرات و زیرساخت‌های ارتباطی نزدیک به ۲۴ تا ۲۵ سال تجربه دارم و در این دوران، شاهد اجرای برنامه‌ها و طرح‌های متنوعی بوده‌ام که تعدادی از آنها به نتایج خوب و مثبتی منجر شده‌اند. بنابراین، انتخاب شیوه و رویکرد مناسب برای فناوری‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است.
مشیری ادامه داد: حقیقت این است که شرکت ارتباطات زیرساخت در سال‌های اخیر این موضوع را به صورت اجرایی مورد پیگیری قرار داده و نتایج حاصل از آن را نیز کسب کرده است. ما باید تنها به بحث در مورد فناوری‌ها اکتفا نکرده و آنها را جذاب و دور از دسترس نپنداریم؛ بلکه باید به کاربردی کردن این فناوری‌ها در صنعت بپردازیم.
وی به همچنین بر لزوم همکاری میان دانشگاه و صنعت در پیشرفت این فناوری‌ها تأکید کرد و اظهار داشت: اقدامات خوبی در این زمینه از سوی دانشگاه‌ها، شرکت‌های صنعتی و استارتاپ‌ها صورت گرفته است. توصیه من به مدیران صنعتی حاضر در این رویداد این است که توجه ویژه‌ای به این مقوله داشته باشند، چرا که این همکاری می‌تواند در سال‌های آینده تأثیرگذار و ارزشمندی برای صنعت مخابرات و دیگر صنایع باشد.
ضرورت توجه به ابعاد اقتصادی و بازار فناوری
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی در شرکت ارتباطات زیرساخت با تأکید بر لزوم تحلیل ابعاد اقتصادی فناوری‌های نوین، بیان کرد: باید مشخص کنیم این فناوری چه کاربردی دارد، چه شیوه‌ای برای استفاده در کشور داریم و هوش مصنوعی چه نقشی در توسعه این فناوری خواهد داشت. همچنین ضروری است که به جانب مباحث دانشگاهی و صنعتی، به ابعاد تجاری و ظرفیت بازار این فناوری‌ها هم توجه شود.
وی ادامه داد: برخی از فناوری‌ها دارای پتانسیل بالای رشد اقتصادی هستند و تمرکز بر بازار این فناوری‌ها می‌تواند به ما در شناسایی جایگاه آنها در کشور و برنامه‌ریزی برای توسعه آنها کمک کند.
مشیری با اشاره به آمارهای جهانی در این حوزه گفت: ارزش بازار جهانی این فناوری‌ها در سال ۲۰۲۴ حدود ۷۳.۵ میلیارد دلار برآورد شده و پیش‌بینی می‌شود که این رقم تا سال ۲۰۳۰ به ۱۸۴.۵ میلیارد دلار برسد.
وی درباره وضعیت هند نیز توضیح داد: به آماری که برای این حوزه در نظر گرفته‌ام، هند را اضافه کرده‌ام؛ زیرا این کشور رشد چشم‌گیری در این بازار داشته است. یکی از عوامل این رشد، حمایت‌های دولت هند از پیشرفت زیرساخت‌های تلفن و اطلاعاتی است که سرمایه‌گذاری و تقویت توسعه زیرساخت‌های ارتباطی و مخابراتی را در بر می‌گیرد.
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی در شرکت ارتباطات زیرساخت با اشاره به ظرفیت‌هایی که در این شرکت ایجاد شده است، به اپراتورهای ارتباطی همچون همراه اول پیشنهاد داد: مدیران اپراتورها برای ورود به این حوزه برنامه‌ریزی کنند و دست‌کم گام‌های ابتدایی را بردارند. شرکت ارتباطات زیرساخت نیز از چند سال پیش مقدمات این کار را با ایجاد ظرفیت‌های مناسب در بخش زیرساخت، انتقال و پیش‌بینی فراهم کرده است که قابلیت به اشتراک‌گذاری با دیگر اپراتورها وجود دارد.
وی خاطرنشان کرد: کاربردهای این فناوری‌ها تنها به صنعت مخابرات محدود نمی‌شود و دیگر بخش‌های مانند کشاورزی، نفت و گاز، حمل‌ونقل و ساخت‌وساز نیز می‌توانند از قابلیت‌های آن بهره‌مند شوند.
نقش شبکه انتقال نوری در توسعه زیرساخت‌های ارتباطی
مشیری در ادامه با تأکید بر اهمیت شبکه‌های انتقال نوری در زیرساخت‌های ارتباطی کشور، گفت: قصد دارم در این بحث، شبکه انتقال نوری و جایگاه آن را در کنار شبکه‌های ارتباطی کشور بررسی نموده و روشن کنم که این شبکه چه نقشی در توسعه زیرساخت‌های ارتباطی ایفا می‌کند.
وی با توضیح در مورد ساختار شبکه‌های انتقال ارتباطات افزود: شبکه ارتباطی کشور از اجزای مختلف تشکیل یافته است. در هسته شبکه، مجموعه‌ای از تجهیزات و فناوری‌ها با ظرفیت‌های بالایی وجود دارند که امکان ایجاد ارتباطات سریع را فراهم می‌سازند. در کنار آن، شبکه‌های شهری و شبکه‌های دسترسی وجود دارند که شرکت مخابرات ایران و سایر اپراتورهای دارای مجوز در توسعه و بهره‌برداری از آنها نقش پراهمیتی دارند.
وی یادآور شد: در شبکه دسترسی، ترافیک ارتباطی از طریق فیبر نوری منازل و همچنین سایت‌های رادیویی اپراتورهای تلفن همراه جمع‌آوری شده و به شبکه شهری یا حلقه نوری منتقل می‌شود. این ترافیک در نهایت به شبکه پرسرعت ارتباطی کشور تحویل داده خواهد شد.
انتقال ظرفیت‌های بالا از طریق فیبر نوری
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی در شرکت ارتباطات زیرساخت با شرح نحوه انتقال داده در شبکه‌های نوری بیان کرد: در یک مسیر نوری، سیگنال از فرستنده یا ترانسیور ارسال می‌شود و پس از عبور از انواع تقویت‌کننده‌ها و تجهیزات میانی، به گیرنده در مقصد می‌رسد. برای دستیابی به ظرفیت‌های بالاتر، ضروری است تا کانال‌های نوری معین تقویت شوند و در صورت لزوم، به تقویت سیگنال در طول مسیر پرداخته شود. همچنین با به کارگیری سوئیچ‌ها و تجهیزات مربوط به مسیریابی نوری، داده‌ها به مقصد هدایت می‌شوند.
وی در ادامه با اشاره به ظرفیت‌های انتقال داده در این شبکه‌ها اذعان کرد: یکی از جنبه‌های کلیدی در شبکه‌های انتقال نوری، افزایش ظرفیت است. در فناوری‌های موجود، ظرفیت‌های بالایی معادل ۴۸۰۰ واحد مطرح بوده و کشور نیز این توانایی را دارد که کانال‌های مستقل با ظرفیت ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه را از طریق یک جفت فیبر نوری منتقل کند.
مهدی مشیری، معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت، در اطراف این موضوع با اشاره به چالش‌هایی که شبکه‌های انتقال نوری دچارش هستند، گفت: افزایش تقاضا برای ظرفیت‌های ارتباطی، یکی از عوامل ضرورت به‌روزرسانی مداوم این شبکه‌ها به شمار می‌رود و رشدی که در این تقاضا وجود دارد، عامل فرآیندهای پیوسته به روزرسانی شبکه‌ها به ظرفیت‌های بالاتر است.
وی همچنین به معیارهای ارزیابی کیفیت انتقال در شبکه‌های نوری اشاره کرد و تصریح کرد: کیفیت انتقال یا Quality of Transmission با شاخص SNR یا نسبت سیگنال به نویز (Signal-to-Noise Ratio) رقم‌زنی می‌شود. این شاخص نشان‌دهنده کیفیت انتقال سیگنال در هر مسیر نوری است.
افزایش هزینه تجهیزات و پیچیدگی شبکه‌های انتقال
مشیری به تشریح مهم‌ترین چالش‌های شبکه‌های نوری ادامه داد و بیان کرد: یکی از مسائل اساسی، رشد تقاضا و نیاز به توسعه ظرفیت شبکه است. در سال‌های اخیر، رویکردهای مختلفی برای ترقی شبکه‌ها وجود داشته، اما پراکندگی داده‌ها و عدم یکپارچگی میان بخش‌های متعدد همواره یکی از معضلات اصلی به شمار می‌آید.
وی با اشاره به پیچیدگی فناوری‌ها گفت: فناوری‌های متفاوت شبکه، باندهای فرکانسی و پارامترهای مرتبط با آنها، ویژگی‌های خاصی دارند که مدیریت و توسعه شبکه‌هایی با این مشخصات را آسان نمی‌سازد. علاوه بر این، نکات مربوط به هزینه و کیفیت باید به طور همزمان مد نظر قرار بگیرد.
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت با اشاره به افزایش قیمت تجهیزات انتقال گفت: تجهیزات و فناوری‌های نوین انتقال به سرعت در حال توسعه هستند، اما قیمت آنها نیز همزمان افزایش یافته است. بالا رفتن قیمت تراشه‌ها و تجهیزات سخت‌افزاری، در کنار وضعیت‌های ژئوپلیتیکی و محدودیت‌های تأمین کالا، هزینه تأمین تجهیزات انتقال را برای اپراتورها بالا برده است.
وی خاطرنشان کرد: تقریباً همه اپراتورها با این چالش روبه‌رو هستند و برای تأمین تجهیزات انتقال نیاز به هزینه‌های زیادی دارند. با این حال، رویکرد کشور به سمت تأمین محصولات بومی ترقی یافته و خوشبختانه چند تأمین‌کننده داخلی داریم که توانسته‌اند محصولاتی مطابق با استانداردهای مورد نیاز ارائه دهند. این این مسئله خوشایند است.
حرکت از خودکارسازی شبکه به سمت خودمختاری هوشمند
مشیری ادامه داد و به سطوح خودکارسازی شبکه طبق چهارچوب استاندارد TM Forum اشاره کرد و گفت: در سال‌های گذشته، حرکت خود را از سطح نخست خودکارسازی و استفاده از ابزارهای گوناگون آغاز کرده‌ایم و در برخی بخش‌ها به سطح دوم ارتقا یافته‌ایم. در این سطح، بسیاری از فعالیت‌های تکراری با بهره‌گیری از ابزارهای نرم‌افزاری طی یک فرآیند قاعده‌مند انجام می‌شوند.
وی بر ضرورت حرکت به سطوح بالاتر خودکارسازی تأکید کرد و بیان کرد: یکی از نکات کلیدی در توسعه هوشمندسازی شبکه این است که تحلیل و پردازش اطلاعات می‌تواند به وسیله هوش مصنوعی انجام گیرد، ولی تأیید نهایی تصمیم‌ها باید همچنان تحت کنترل انسان باشد. به عبارت دیگر، باید امکان تحلیل هوشمند ایجاد شود، در حالی که تصمیمات نهایی با نظارت و تأیید نیروی انسانی اتخاذ گردد.
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت ادامه داد: با توجه به اهمیت شبکه‌های مخابراتی، حرکت به سمت سطوح بالاتر خودکارسازی بسیار حیاتی است. در سطح چهارم، میزان خودمختاری شبکه افزایش یافته و بخش عمده‌ای از تصمیم‌گیری‌ها و اجرای سناریوها به عهده هوش مصنوعی خواهد بود، در حالی که انسان همچنان بر عملکرد آن نظارت می‌کند.
وی توضیح داد: در سطح پنجم، به خودمختاری کامل شبکه خواهیم رسید؛ به گونه‌ای که شبکه قادر است به طور مستقل کنترل شود. در این حالت، قابلیت‌هایی همچون خودپیکربندی، خودبهینه‌سازی و خودترمیمی در شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
دوقلوی دیجیتال؛ شبیه‌سازی شبکه پیش از اعمال تغییرات
مشیری در تشریح مفهوم دوقلوی دیجیتال (Digital Twin) گفت: دوقلوی دیجیتال، یک تصویر مجازی و پویای یک شبکه یا سامانه واقعی است. این مفهوم به شبکه‌های مخابراتی محدود نمی‌شود و می‌تواند در network تحت‌های نفت و گاز، برق و تجهیزات مورد استفاده در برج‌های مخابراتی و دیگر صنایع نیز مورد استفاده قرار گیرد.
وی با توضیح بیشتر اظهار داشت: در دوقلوی دیجیتال، داده‌ها به طور زنده و آنی از شبکه واقعی جمع‌آوری می‌شوند، رفتار شبکه شبیه‌سازی می‌شود و با استفاده از هوش مصنوعی تحلیل می‌گردد. این امر امکان تصمیم‌گیری و بررسی سناریوهای مختلف را مستقل از شبکه فیزیکی فراهم می‌کند؛ بنابراین می‌توانیم پیش از هرگونه تغییر در شبکه واقعی، نتایج آن را آزمایش کنیم و حتی در صورت نیاز، به حالت قبلی (Rollback) بازگردیم.
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت با تأکید بر اهمیت این فناوری در افزایش تاب‌آوری شبکه‌ها گفت: مقالات و تحقیقات بسیاری در دنیا در این زمینه وجود دارد، ولی به نظر می‌رسد در کشور ما هنوز به اندازه کافی منظور نشده است. دوقلوی دیجیتال این امکان را فراهم می‌آورد که سناریوهای مختلف مرتبط با تاب‌آوری شبکه‌های مخابراتی را بررسی و آزمایش نماییم و از امکاناتی که هوش مصنوعی فراهم می‌آورد، بهره‌برداری کنیم.
وی ابراز کرد: پس از آزمایش‌ها، نتایج می‌تواند به شکل بازخورد، پیشنهادهای پیکربندی و توصیه‌های فنی به اپراتور ارائه شود تا بر مبنای آنها در خصوص اعمال تغییرات در شبکه واقعی تصمیم‌گیری شود. این فرآیند می‌تواند مسیر حرکت از سطوح پایه‌ای خودکارسازی به سمت سطوح پیشرفته‌تری از خودمختاری شبکه را فراهم سازد.
تفاوت مدل دیجیتال، سایه دیجیتال و دوقلوی دیجیتال
مشیری به تفاوت سه مفهوم مدل دیجیتال (Digital Model)، سایه دیجیتال (Digital Shadow) و دوقلوی دیجیتال اشاره کرد و گفت: این سه مفهوم گاهی با یکدیگر اشتباه می‌شوند، در حالی که تفاوت‌های روشنی دارند.
وی توضیح داد: در مدل دیجیتال، شبکه فیزیکی به مدل تبدیل می‌شود و معمولاً به‌روزرسانی اطلاعات آن به صورت دستی انجام می‌گردد. این رویکرد در گذشته و حتی اکنون برای طراحی، شبیه‌سازی، بررسی توپولوژی و برنامه‌ریزی شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش، جریان خودکار داده‌ها میان شبکه فیزیکی و مدل دیجیتال وجود ندارد و اطلاعات باید به صورت دستی وارد مدل شوند.
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت ادامه داد: در سایه دیجیتال، ارتباط میان شبکه فیزیکی و مدل دیجیتال یک‌طرفه است؛ بدین معنا که داده‌ها و اطلاعات از شبکه واقعی دریافت شده و برای پایش و نمایش وضعیت آن در محیط دیجیتال به کار برده می‌شوند. داشبوردهای پایش و سیستم‌های نظارتی که در برخی شرکت‌های مخابراتی و حتی مؤسسات فعال در صنعت بانکی مورد استفاده قرار دارند، نمونه‌هایی از این رویکرد می‌باشند.
وی بیان کرد که مفهوم دوقلوی دیجیتال یک مرحله فراتر از این دو مدل است، و افزود: در دوقلوی دیجیتال، ارتباط دوطرفه بین شبکه فیزیکی و محیط دیجیتال بر قرار است. اطلاعات از شبکه واقعی دریافت شده و در محیط دیجیتال مدل‌سازی، شبیه‌سازی و آزمایش‌های لازم انجام می‌شود و در ادامه، نتایج و تصمیمات حاصل از این فرآیند می‌تواند به شبکه واقعی بازگشت شود.
مشیری خاطرنشان کرد: در چنین سیستمی، امکان بررسی و اجرای فرآیندهای بهینه‌سازی (Optimization) و مقیاس‌پذیری (Scaling) نیز در محیط دیجیتال وجود دارد. این قابلیت‌ها هم در جنبه‌های دانشگاهی و پژوهشی اهمیت دارند و هم در شبکه‌های ارتباطی و مخابراتی کاربرد فراوانی پیدا می‌کنند؛ چرا که هدف نهایی، دستیابی به شبکه‌ای بهینه و دارای عملکرد بهتر است.
مهدی مشیری، معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت، در ادامه توضیح کاربردهای دوقلوی دیجیتال در شبکه‌های مخابراتی، با مقایسه شبیه‌سازی سنتی و شبیه‌سازی مبتنی بر دوقلوی دیجیتال گفت: در شبیه‌سازی سنتی، کالیبراسیون شبکه غالباً به صورت دستی انجام می‌شود و داده‌های ورودی معمولاً ثابت و ایستا هستند؛ اما در دوقلوی دیجیتال، از داده‌های واقعی و پویا استفاده می‌شود.
وی تشریح کرد: شبیه‌سازی سنتی معمولاً یکبار و در مرحله طراحی انجام می‌شود، ولی دوقلوی دیجیتال در کل چرخه حیات شبکه وجود دارد، داده‌ها را به طور مداوم دریافت می‌کند، مدل را کالیبره می‌کند و بازخوردهای لازم را ارائه می‌دهد. به این شکل، امکان شبیه‌سازی مداوم و اجرا کردن الگوریتم‌های مختلف هوش مصنوعی در یک محیط نزدیک به شرایط واقعی صنعت مهیا می‌شود.
کاربرد دوقلوی دیجیتال در مدیریت و بهینه‌سازی شبکه
مشیری با اشاره به حوزه‌های عملیاتی دوقلوی دیجیتال اظهار کرد: این فناوری در بخش عملیاتی دارای دو حلقه بسته کنترلی است. در این راستا، چارچوب‌ها و معماری‌های مرجعی مانند ITU-T Y.3090 نیز وجود دارند که علاقمندان می‌توانند برای مطالعه و بررسی معماری این حوزه به آنها مراجعه نمایند.
وی به ظرفیت‌های دانشگاه‌ها در توسعه مدل‌های دیجیتال اشاره کرد و گفت: یکی از حوزه‌های حیاتی، مدل‌سازی و مدیریت شبکه است که به دلیل ماهیت نرم‌افزاری آن، دانشگاه‌ها می‌توانند نقشی مؤثر در توسعه آن ایفا کنند. ما دانشجویان و فارغ‌التحصیلان توانمندی داریم که می‌توانند در این زمینه فعالیت کنند و خروجی‌های مناسبی متناسب با نیازهای صنعت ارائه دهند.
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت ادامه داد: تحلیل ترافیک، بهینه‌سازی منابع، پیش‌بینی خرابی تجهیزات و مدیریت خودکار شبکه از جمله کاربردهای مهم این فناوری هستند. در کشور نیز ظرفیت‌ها و منابع علمی مناسب برای فعالیت در این زمینه وجود دارد که می‌توان از آنها بهره‌برداری کرد.
داده؛ سوخت اصلی توسعه دوقلوی دیجیتال و هوش مصنوعی
وی بر اهمیت داده در پیشرفت فناوری‌های هوشمند تأکید کرد و گفت: یکی از مسائل حیاتی در این زمینه، داده‌ها هستند. داده‌ها می‌بایست به عنوان سوخت فناوری و تکنولوژی شناخته شوند؛ هم در صنعت و هم در دانشگاه‌ها با چالش تأمین داده مواجه هستیم و باید داده‌های مناسب برای توسعه مدل‌های هوش مصنوعی را تأمین نماییم.
مشیری افزود: زمانی که دانشجویان در دانشگاه قصد دارند فعالیتی در حوزه هوش مصنوعی یا پروژه‌ای پژوهشی را شروع کنند، گاهی اوقات به سبب عدم دسترسی به داده‌های واقعی، از داده‌های مصنوعی استفاده می‌کنند و در نتیجه ممکن است به خروجی مطلوب نرسند؛ زیرا این داده‌ها الزاماً نمی‌توانند شرایط واقعی شبکه را به درستی نمایش دهند.
وی با تأکید بر ظرفیت صنایع مخابراتی در تأمین داده‌های واقعی گفت: مزیت صنعت مخابرات به نسبت سایر صنایع این است که حجم زیادی از داده‌ها در دسترس آن قرار دارد. از مراکز ارتباطی گرفته تا مراکز مخابراتی، داده‌های گسترده‌ای تولید می‌شود که می‌توانند به عنوان سوخت دوقلوی دیجیتال و مبنای توسعه مدل‌های هوشمند مورد استفاده قرار گیرند.
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت به کیفیت داده‌ها اشاره کرد و توضیح داد: دسترسی صرف به داده کافی نیست و کیفیت آن نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. پاک‌سازی، همگام‌سازی، نرمال‌سازی و ایجاد یک مدل داده مشترک از جمله اقداماتی هستند که باید انجام شوند تا داده‌ها یکپارچه و استاندارد گردند و در نهایت قابلیت استفاده در مدل‌های هوش مصنوعی را پیدا کنند.
ظرفیت شبکه انتقال نوری برای تأمین داده‌های واقعی
مشیری در اشاره به انواع داده‌های قابل استخراج از شبکه انتقال نوری گفت: در این راستا، داده‌های مرتبط با توان سیگنال، کارت‌ها، لینک‌ها، آلارم‌های تجهیزات، نسبت سیگنال به نویز و اطلاعات مربوط به سرویس‌ها و مسیرهای ارتباطی در شبکه می‌توانند داده‌های مورد نیاز برای توسعه دوقلوی دیجیتال را تأمین نمایند.
وی ادامه داد: در آزمایشگاه‌های ما، مدلی واقعی از شبکه انتقال شرکت ارتباطات زیرساخت موجود است و این امکان فراهم شده است که داده‌ها از شبکه واقعی دریافت و بر اساس آن، مدل دیجیتال شبکه شکل گیرد.
وی با توضیح چگونگی مدل‌سازی عناصر فیزیکی شبکه بیان کرد: می‌توان عناصر مختلف شبکه، از جمله تقویت‌کننده‌ها و کانال‌های نوری را مدل‌سازی کرده و اطلاعات مربوط به سیگنال دریافتی را بررسی نمود. برای این کار نیز چارچوب‌های مشخصی وجود دارد که امکان اندازه‌گیری و تحلیل شاخص‌هایی همچون نسبت سیگنال به نویز را در طول مسیر انتقال فراهم می‌آورد.
مشیری توضیح داد: معمولاً با فاصله گرفتن از منبع انتقال، نسبت سیگنال به نویز کاهش می‌یابد. شبیه‌سازی این شرایط در محیط دیجیتال به ما کمک می‌کند تا پیش از آنکه عملکرد تقویت‌کننده با مشکل مواجه شود، تنظیمات آن را تنظیم نماییم و کیفیت مطلوب سیگنال را در سمت گیرنده تضمین کنیم.
کاهش هزینه توسعه شبکه با استفاده از دوقلوی دیجیتال
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت به ترکیب مدل‌های فیزیک‌محور و داده‌محور در توسعه دوقلوی دیجیتال اشاره کرد و افزود: ترکیب این دو نوع مدل می‌تواند کارکردهای متفاوتی داشته باشد. به عنوان مثال، زمانی که اپراتورها تصمیم می‌گیرند ترافیک جدیدی را به شبکه اضافه کنند، باید اثر آن روی عملکرد شبکه و کیفیت سرویس را ارزیابی کنند؛ اما انجام این کار در شرایط واقعی بسیار دشوار است و اغلب ناچار به ایجاد محیط آزمایشی مستقل و اجرای تست‌های پایلوت هستیم.
وی تصریح کرد: با بهره‌گیری از دوقلوی دیجیتال، می‌توان پیش از ورود ترافیک جدید به شبکه واقعی، اثرات آن را شبیه‌سازی نموده و کیفیت سرویس را ارزیابی کرد. همچنین این امکان وجود دارد که در این محیط، آزمایش ارتباط میان باندهای فرکانسی مختلف، به ویژه باندهای C+ و C++، انجام گیرد.
مشیری با اشاره به امکان تحلیل خرابی لینک‌ها و بررسی پیامدهای آن در شبکه گفت: در شبکه‌های پیچیده، می‌توانیم شرایطی را شبیه‌سازی کنیم که یک لینک دچار قطعی می‌شود و سپس تأثیر این واقعه را بر سایر بخش‌های شبکه بررسی کنیم. این قابلیت در تحلیل فنی و اقتصادی توسعه شبکه نیز کاربردی خواهد بود.
وی بر اهمیت مدیریت هزینه‌های توسعه زیرساخت‌های ارتباطی تأکید کرد و ادامه داد: همان‌طور که گفتیم، تجهیزات مخابراتی و انتقال خیلی گران‌قیمت هستند. با استفاده از دوقلوی دیجیتال و انجام تحلیل‌های فنی و اقتصادی، اپراتورها می‌توانند توسعه شبکه را به صورت تدریجی و بر مبنای نیاز واقعی انجام دهند و برای تأمین تجهیزات تصمیم‌گیری‌هایی انجام دهند.
مشیری خاطرنشان کرد: به جای اینکه یک خرید عمده و چند جانبه صورت گیرد و تجهیزات به طور گسترده در کشور گسترش یابند، می‌توان با شبیه‌سازی و ارزیابی نیازها، سرمایه‌گذاری را مرحله‌بندی کرد و از خرید تجهیزات غیرضروری یا جابه‌جایی آنها جلوگیری نمود.
مهدی مشیری، معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت، در ادامه توضیح کاربردهای دوقلوی دیجیتال در شبکه‌های ارتباطی، به تأثیر این فناوری در بهینه‌سازی تنظیمات و افزایش کیفیت شبکه انتقال اشاره کرد و گفت: با استفاده از دوقلوی دیجیتال می‌توان تنظیمات مختلف شبکه را بررسی کرده و کیفیت انتقال داده را ارزیابی کرد. این فناوری امکان تحلیل شبکه را در چهار سطح توصیفی، تشخیصی، پیش‌بینانه و تجویزی فراهم می‌سازد و می‌تواند پیشنهادات لازم برای تنظیمات و پیکربندی بهینه شبکه ارائه دهد.
وی ادامه داد: پس از ساخت مدل دیجیتال از شبکه واقعی، می‌توان ابزارها و قابلیت‌های هوش مصنوعی را برای اجرای سناریوهای مختلف به کار گرفت. در محیط شبیه‌سازی، محدودیت‌های موجود در شبکه فیزیکی پابرجا نیست و در صورت دسترسی به داده‌های واقعی و با کیفیت، امکان بررسی و آزمایش سناریوهای متنوع را فراهم می‌سازد.
تشخیص زودهنگام خرابی تجهیزات با هوش مصنوعی
مشیری بر قابلیت دوقلوی دیجیتال در شناسایی ناهنجاری‌ها و پیش‌بینی خرابی تجهیزات تأکید کرد و بیان کرد: تشخیص ناهنجاری‌ها و خرابی‌های احتمالی، از جمله خرابی کارت‌های تجهیزات یا قطع برق، از کاربردهای مولفه‌ی این فناوری به شمار می‌رود. می‌توان شرایط مختلف را شبیه‌سازی کرد و بر اساس خروجی‌های به‌دست‌آمده، احتمال بروز خرابی را شناسایی نمود.
وی ادامه داد: برخی خرابی‌ها به مرور زمان بروز می‌کنند و ممکن است بدون ایجاد آلارم خاصی، تعدادی از پارامترهای شبکه از حدود آستانه مجاز خود گذر کنند. در این مواقع، هوش مصنوعی قادر است با تمرکز بر تغییرات، در شناسایی زودهنگام مشکلات یاری رساند و قبل از بروز اختلالات جدی، هشدارهای لازم را ارسال نماید.
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت با اشاره به اهمیت تحلیل علت ریشه‌ای خرابی‌ها (Root Cause Analysis) بیان کرد: یکی دیگر از موضوعات کلیدی در شبکه‌های مخابراتی، تحلیل ریشه‌ای مشکلات است. باید بتوانیم علت اصلی وقوع یک اختلال را شناسایی کرده و مشخص نماییم چه عواملی موجب بروز آن شده‌اند. این موضوع به ویژه در شرایطی که کشور با محدودیت‌های واردات تجهیزات و تحریم‌ها روبه‌رو است، حائز اهمیت است.
کاهش هزینه سرمایه‌گذاری و افزایش پایداری شبکه
وی بر لزوم برنامه‌ریزی ظرفیت شبکه قبل از خرید تجهیزات تأکید کرد و افزود: با کمک این فناوری می‌توان پیش از صرف هزینه و خرید تجهیزات جدید، ظرفیت مورد نیاز مراکز ارتباطی و استان‌های مختلف را مدل‌سازی و بررسی کرد. در نتیجه این کار مشخص می‌شود در هر مرکز چه سطحی از ظرفیت نیاز است و چه تجهیزاتی باید گسترش یابند.
مشیری همچنین مدیریت ریسک و افزایش پایداری شبکه را از مسائل مهم برشمرد و بیان کرد: هدف نهایی، دستیابی به یک شبکه خودپیش‌بین و خودترمیم است؛ به گونه‌ای که پیش از وقوع اختلال، احتمال بروز آن شناسایی شود و در صورت بروز مشکل، شرایط تحت کنترل قرار گیرد.
تبدیل مدیریت واکنشی خرابی‌ها به مدیریت پیش‌بینانه
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت ضمن توضیح تفاوت مدیریت واکنشی و پیش‌بینانه خرابی‌ها بیان کرد: در رویکرد واکنشی، ابتدا خرابی پیش می‌آید و سپس اقداماتی برای رفع مشکل انجام می‌شود؛ رویکردی که در اکثر مواقع در شبکه‌های ارتباطی به کار گرفته می‌شود.
وی همچنین افزود: در رویکرد پیش‌بینانه، پیش از اینکه خرابی بر کیفیت سرویس یا تجربه مشتری تأثیر بگذارد، احتمال وقوع آن شناسایی می‌شود. حتی در صورت نیاز، می‌توان مسیر ارتباطی جدید یا لینک جایگزین برای مشتری ایجاد کرد تا پیش از انتقال اختلال به سرویس، مشکل حل شود.
مشیری به اهمیت خودترمیمی شبکه تأکید کرد و گفت: خودترمیمی از موضوعات جدی در توسعه شبکه‌های مخابراتی به شمار می‌رود. در این فرایند، ابتدا شبکه تحلیل می‌شود، سپس برنامه‌ای برای رفع مشکل ایجاد و اجرا می‌گردد و در انتها، شبکه می‌تواند با بهره‌گیری از مکانیسم‌های پیش‌بینی و کنترل، عملکرد خود را بازسازی کند.
تبدیل تجربه‌های عملیاتی اپراتورها به دانش ماندگار
وی به نقش دوقلوی دیجیتال در ثبت و استفاده مجدد از تجربیات عملیاتی اشاره کرد و گفت: تمامی آزمون‌ها و تست‌هایی که در اپراتورها انجام می‌شود، می‌تواند در محیط دوقلوی دیجیتال ذخیره و تحلیل شود. این تجربیات و نتایج به دست آمده در طول زمان در محیط دیجیتال باقی می‌مانند و می‌توان از آنها برای توسعه شبکه‌های جدید، پروژه‌های پایلوت، آزمایش‌های تازه و حتی تصمیم‌گیری‌هایی درباره خرید تجهیزات استفاده کرد.
چالش‌های پیاده‌سازی و راهکارهای کاهش ریسک
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت بر چالش‌های پیاده‌سازی دوقلوی دیجیتال تأکید کرد و گفت: نرمال‌سازی و یکپارچه‌سازی داده‌ها از جمله مسائل حیاتی در این حوزه محسوب می‌شود. همچنین تنوع تجهیزات و پروتکل‌های ارتباطی در شبکه‌های مختلف، پیچیدگی‌هایی را ایجاد می‌کند که باید برای مدیریت آنها راهکار مناسبی اندیشیده شود.
وی افزود: با استفاده از فناوری‌های نوین همچون شبکه‌های خودکارسازی‌شده (Autonomous Networks)، می‌توان بخشی از این مسایل را مدیریت کرد. همچنین، امکان کالیبراسیون و یادآوری مستمر مدل‌ها وجود دارد تا در مواقعی که با رانش مدل (Model Drift) یا کاهش عملکرد آن مواجه هستیم، اصلاحات لازم انجام شود.
مشیری به مزیت آزمایش تغییرات در محیط دیجیتال اشاره کرد و توضیح داد: امکانات آزمایش سناریوها در دوقلوی دیجیتال و تایید انسانی پیش از اجرای آنها در شبکه واقعی یکی از ویژگی‌های مهم این فناوری است. همچنین قابلیت بازگشت به وضعیت قبلی وجود دارد و نگرانی‌هایی که در زمان اعمال تغییرات روی شبکه واقعی وجود دارد، در محیط شبیه‌سازی نیز قابل مدیریت است.
وی درباره ملاحظات امنیتی این فناوری گفت: می‌توان دسترسی‌های غیرمجاز را با جداسازی کامل محیط دیجیتال از شبکه‌های بیرونی مدیریت کرد. برای اجرای این پروسه نیازی به اتصال مستقیم به اینترنت یا فضای ابری و انتقال داده‌ها به خارج از مجموعه نیست و امکان پیاده‌سازی مستقل آن در آزمایشگاه اپراتوری نیز فراهم است.
اجرای کنترل‌شده تصمیمات هوش مصنوعی با نظارت اپراتور
مشیری با توضیح نحوه استفاده از خروجی‌های دوقلوی دیجیتال گفت: رویکرد مطلوب این است که ابتدا وضعیت شبکه را مشاهده و تحلیل نماییم، پس از آن توصیه‌های لازم را به مسئولین ارائه کرده و در نهایت، در صورت تأیید اپراتور، تغییرات را به‌صورت کنترل‌شده اجرایی کنیم. بنابراین، تصمیم نهایی و اختیار اعمال تغییرات ہمیشہ در اختیار اپراتور باقی خواهد ماند.
وی در پایان سخنان خود اظهار داشت: دوقلوی دیجیتال، مدلی زنده از شبکه است که با دریافت مستمر داده‌ها و ترکیب آنها با قابلیت‌های هوش مصنوعی، می‌تواند به یک ابزار عملیاتی تبدیل شود. مدلی که در محیط‌های دانشگاهی رشد یافته، قابلیت اشتراک‌گذاری با اپراتورها را دارد و ما از این رو آماده‌ایم این ظرفیت را در اختیار مؤسسات فعال در صنعت ارتباطات قرار دهیم.
معاون تحقیق و توسعه زیرساخت‌های ارتباطی شرکت ارتباطات زیرساخت ادامه داد: با پیشرفت این فناوری، می‌توان مدیریت بحران را از حالت واکنشی به رویکرد پیشگیرانه تبدیل کرد. در این مسیر، آزمایش‌ها در محیط دیجیتال انجام شده و نتایج و بازخوردهای آن به شبکه واقعی انتقال می‌یابد. این پروسه می‌تواند بستری مطمئن برای اپراتورها ایجاد کرده و در نهایت، کم‌ریسک‌ترین راه برای حرکت به سمت خودکارسازی و خودمختاری شبکه باشد.
انتهای پیام