Применение мультисервисных абонентских концентраторов

Применение мультисервисных абонентских
концентраторов (МАК) на сети доступа
Гольдштейн Александр Борисович, начальник сектора системных исследований
в области IP-телефонии, сетей доступа и NGN Ленинградского отраслевого НИИ
связи (ЛОНИИС), аспирант Санкт-Петербургского Государственного университета
телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича. С самого начала принимает
непосредственное участие в проекте создания первого отечественного оборудования
мультисервисного абонентского доступа МАК. Проводит занятия со студентами
СПбГУТ по современным телекоммуникационным сетям и IP-телефонии. Автор
более 10 публикаций и выступлений на конференциях.
В начале текущего столетия перед операторами Взаимоувязанной сети связи,
планирующими успешно развивать свою деятельность в условиях жесткой конкуренции,
стоит задача обеспечения предоставление широкого спектра телекоммуникационных
услуг, не ограничивающегося традиционной услугой телефонной связи, как это было в
недавнем
прошлом.
Эта
задача
требует
пересмотра
подходов
к
построению
телекоммуникационных сетей: чтобы удержать эксплуатационные расходы в разумных
пределах, избегая построения специализированных сетей для каждого вида услуг,
операторы создают мультисервисные сети нового поколения. В качестве базовой
технологии для построения таких сетей все чаще выступает протокол IP. Однако
телефонная связь по-прежнему остается важнейшей из предоставляемых услуг, а
номерная емкость телефонных сетей также продолжает увеличиваться в ряде стран, в том
числе в России и странах бывшего СССР. Прогресс в области телекоммуникационных
технологий открывает путь к построению мультисервисной сети абонентского доступа к
сети связи следующего поколения NGN.
Именно для таких сетей и разработано оборудование МАК – мультисервисные
абонентские концентраторы, которые позволяет реализовать мультисервисный доступ
как к традиционным телефонным сетям общего пользования (ТфОП), так и к сетям
передачи данных. В традиционных сетях операторов ТфОП оборудование МАК
включается в опорные цифровые АТС на основе стандартных открытых интерфейсов
(например V5.2) по линиям E1 со скоростью передачи 2 048 Кбит/с, а включение его же в
IP-сети осуществляется по стандартному интерфейсу Ethernet 100 Base T.
Мультисервисный абонентский концентратор МАК дает возможность операторам
предоставлять практически любые услуги связи абонентам и служит хорошей основой для
будущего развития сети, а также для модернизации и цифровизации существующих
сельских и городских сетей связи.
Структура МАК позволяет рассматривать преимущества применения оборудования
с двух позиций: со стороны организации абонентского доступа и со стороны построения
сети или модернизации уже существующей сети связи.
Предположим застраиваются несколько новых жилых районов, причем емкости
ближайшей РАТС не хватает для обеспечения всех жильцов телефонной связью.
Стандартный вариант - постройка районных АТС. Дополнительные услуги (например,
передача данных) в стандартный вариант включения не входят. Необходима установка
дополнительного специального оборудования (сервис-провайдера Интернет) для передачи
данных и тарификации.
ТфОП
РАТС
Модем
IP-сеть
Узел доступа
СП Интернет
Так выглядит классический вариант развития сети. Применение МАК позволяет
решить эту проблему гораздо более выгодным способом. Вместо построения новых РАТС
применяются мультисервисные абонентские концентраторы. Этим достигается не только
экономическая выгода (установка концентратора обойдется существенно дешевле
построения РАТС) – применение МАК сразу дает возможность оператору предоставлять и
новые телекоммуникационные услуги, заложенные в МАК. Абоненты получают доступ к
сети ТфОП как и в классическом варианте, но при этом во-первых, есть возможность
выбора проводного и беспроводного подключения, а во-вторых сразу можно получить
высокоскоростной доступ для передачи данных.
Однако, подключение новых абонентов - не единственная причина, стимулирующая
оператора установить МАК. Процесс цифровизации сети далеко не закончен, во многих
местах абоненты подключены к устаревшим АТС, не поддерживающим необходимые
абонентам услуги и подлежащим замене на современные цифровые АТС. Естественно,
приобретение новой цифровой АТС далеко не всегда целесообразно, а МАК может
оказаться более чем достойной заменой.
Все нововведения в сеть доступа в основном возникают из-за желания операторов
предоставлять максимально широкий спектр возможностей абоненту. В сегодняшней сети
желания пользователей сосредотачиваются на двух направлениях: телефонная связь и
передача данных. Т.е. необходимо обеспечить пользователю подключение к ТфОП и
выход в Интернет.
В обычном варианте пользователь подключался к двум оператором: оператору
своей ГТС и к сервис-провайдеру Интернет. Пользователь подключен к районной АТС и
таким образом пользуется услугами ТфОП (включая все возможные на ТфОП ДВО), платя
абонентскую плату, если, конечно, оператор его ГТС не перешел на повременнку.
Для подключения к сети Интернет, в общем случае, пользователь использует так
называемое dial.up соединение. Подключив свой персональный компьютер через модем к
телефонной линии, пользователь через свою РАТС он прозванивается на модем сервиспровайдера, после чего пройдя процедуру аутентификации попадает в сеть Интернет.
Основными недостатками такого вида подключения являются не очень хорошее
качество соединения, низкие скорости передачи информации, повышенная (сверх
запланированной) загруженность телефонных линий и т.д.
Альтернативой такому виду соединения стало подключение по ADSL-модемам,
позволяющее использовать телефонную линию для передачи данных и ведения
телефонных переговоров одновременно. Преимущества ADSL многочисленны: простота
развертывания, отсутствие необходимости модернизации телефонного коммутационного
оборудования (это могут быть даже электромеханические АТС), значительная полоса
пропускания (по крайней мере, в идеальных условиях), сохранение телефонной связи в
основной полосе частот при аварии оборудования передачи данных или питающей сети в
помещении пользователя). Основной недостаток ADSL – это асимметрия. Полоса
пропускания канала вверх, которая достигается в реальных условиях эксплуатации даже
на сетях западных операторов, составляет 200-300 кбит/с [Geert Dobbelaere, Belgacom].
Такая
полоса
делает
невозможным
предоставление
значительного
ряда
услуг
индивидуальным пользователям и недостаточна для бизнес – клиентов. Кроме того,
существуют проблемы электромагнитной совместимости при массовом внедрении ADSL,
что в частности и приводит к ограничению полосы пропускания.
Все эти причины приводят к внедрению в современное оборудование доступа
технологий симметричной передачи, например – SHDSL. Это промышленный стандарт,
одобренный Международным союзом электросвязи в рекомендации G.991.2. Эта
рекомендация описывает технологию передачи данных со скоростью в прямом и
обратном направлениях до 2.3 мбит/с по одной паре проводов и со скоростью до 4.6
мбит/с по двум парам. Технология SHDSL допускает использование репитеров,
позволяющих организовывать каналы связи длиной до 18.5 километров, что особенно
актуально для российской географии. Технология SHDSL обеспечивает симметричную
дуплексную передачу информации и опирается на стандарт 16-уровневого линейного
кодирования TC-PAM, спектрально совместимый с другими технологиями передачи
данных — обычной телефонной связью, ISDN, ADSL, VDSL и HDSL.
SHDSL предусматривает комбинированную передачу разнородного трафика в его
природном виде, например E1 и IP-канал. Именно этот режим работы должен быть
наиболее востребован для организации сети доступа при помощи интегрированных
абонентских устройств (IAD – Integrated Access Devices).
Для организации единого, мультисервисного доступа силами одного оператора,
пользователи подключаются к сетям ТфОП и Интернет через мультисервисные
абонентские концентраторы.
Е
ТфОП
1
V
АТС
100 Ba
se T
TC P/I P
IP-сеть
МАК
5
SHD
SL
IAD
Ethe rne
t
Подобное подключение наиболее привлекательно при организации связи для офисов,
кондоминиумов и т.п. Организация связи на основе МАК позволит заранее определить
объемы трафика данных и речевого трафика и не потребует дополнительных затрат на
организацию новых каналов доступа к пользователям. Использование в МАК технологии
SHDSL существенно упростит оператору предоставление любых услуг пользователю.
Иногда малочисленность и разбросанность абонентов делает неэкономичным для
операторов построение отдельных узлов в отдаленных местах. Используя радиодоступ,
операторы могут обойтись без значительных участков абонентской проводки. Используя
МАК и отказавшись от применения конструкций кабельной сети, владельцы сети смогут
получить новый источник доходов при минимальных начальных инвестициях.
Обычно, говоря об усовершенствовании существующих сетей, имеется ввиду замена
старых АТС (координатных и декадно-шаговых) на современные цифровые АТС. Но
такая замена не решает проблемы предоставления современных телекоммуникационных
услуг связи абонентам также остается. Цифровые АТС не решают проблем с
прокладыванием кабелей и установкой станции в новом удаленном районе, где число
жителей возможно измеряется сотней человек. Т.е. проводное подключение заведомо
будет невыгодно, в отличие от беспроводного доступа реализованного у многих
производителей данного вида оборудования.
Применение МАК с одной стороны решает проблемы построения сети на большой
территории, как это уже описывалось выше, с другой стороны это экономически выгодно,
и, наконец, это удобно с точки зрения развития сети. Комплекс услуг МАК значительно
шире, а следовательно, и абонентам можно предложить гораздо больше, чем в
стандартном варианте.
Применение подобных устройств на сети доступа СНГ позволит оператору
повысить уровень своих доходов за счет увеличения числа абонентов и расширения
спектра предоставляемых услуг. Затраты на организацию последней мили при этом будут
минимальны и позволят в дальнейшем организовать предоставление новых услуг уже
подключенным к сети абонентам без привлечения дополнительных инвестиций.
Использование оборудования мультисервисного доступа а позволит существенно
упростить переход к сетям следующего поколения NGN и может оказаться важным шагом
в развитии телекоммуникационной сети.