Сетевая архитектура

Сегодня существует большое число различных сетевых архитектур, способных удовлетворить требования пользователей в высоких скоростях. И каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.

Идеальным решением было бы соединить каждого конечного пользователя с узлом связи выделенной оптической линией. Это сняло бы все проблемы со скоростью на многие годы вперед, но потребовало бы очень больших начальных инвестиций.

Другой вариант — это обеспечить более высокую скорость, используя существующие медные телефонные кабели, но значительно сократив расстояние между пользователем и подключаемым по оптоволокну оборудованием оператора связи.

Такое решение называется FTTx (где «х» обозначает границу между оптоволокном и медными кабелями, которая может находиться в разных местах, но не далее 500 м от пользователя). Для реализации такого решения распределительные шкафы должны быть установлены где-то между существующими узлами связи и пользователями — на улице, в близлежащем здании или на входе в помещение пользователя.

Проекты FTTx обходятся дешевле, чем полностью оптоволоконные сети, но доступные скорости могут лишь соответствовать текущим запросам, да и не исключено, что обслуживание систем FTTx окажется дорогим.

Еще одно возможное решение — архитектура беспроводныхрадиосистем. Проблема заключается в очень ограниченной полосе пропускания таких систем. Они будут нормально обслуживать небольшое число пользователей, но могут оказаться неприемлемыми для широкомасштабного охвата густонаселенных городских районов.

Возможно, сотовая архитектура, сходная с той, какую сейчас применяют в мобильной связи, и снимет часть проблем, но для ее реализации требуется большое число базовых станций, расположенных близко к пользователям. Базовые станции необходимо подсоединить к основной сети с помощью оптоволокна, обеспечить их необходимой электроэнергией, а также оборудовать антеннами. Все перечисленное может быть технически сложным, потребует больших расходов на эксплуатацию и вызовет протесты со стороны экологов и населения, опасающихся вредного влияния излучения.

Оптимальное по соотношению эффективность/стоимость решение — архитектура оптической сети, в которой каждый пользователь подключается с помощью оптоволокна, но эти волокна объединяются пассивными оптическими сплиттерами, установленными на улице.

В результате одна пара оптических волокон, проложенная от узла связи до сплиттера, будет способна обслуживать до 32 (и даже больше) пользователей. Из-за необходимости прокладывать новое оптоволокно до каждого пользователя стоимость такого проекта достаточно высока, однако она существенно ниже, чем у «идеального» решения, упомянутого нами выше.

К тому же такой компромиссный вариант недорог в эксплуатации, а его архитектура допускает изменения, в том числе переход на «идеальную» схему, в будущем.

Существует несколько вариантов таких систем, объединенных общим названием «пассивные оптические сети» (PON).

Несмотря на то, что мы назвали PON оптимальным, это, конечно, не единственное решение, способное за приемлемую цену обслуживать «широкополосные запросы» пользователей в ближайшие 20 лет.

Инфраструктуры FTTx могут с успехом удовлетворять сегодняшние запросы пользователей, «оставляя открытой дверь» для перехода к сетям по технологии PON. Но какая бы архитектура не использовалась, она все равно повлечет за собой прокладку оптоволокна на уровне доступа. Главное — так спроектировать сеть, чтобы она решала сегодняшние задачи, оставляя при этом путь для своего дальнейшего развития, — и все это за приемлемые затраты.

В заключение отметим ещё одну тенденцию развития сетей широкополосного абонентского доступа, которая вытекает из общей тенденции увеличения пропускной способности сети доступа и заключается в появлении оптимальных решений, представляющих собой комбинацию в пределах одной сети или даже линии доступа нескольких способов доступа. К таким технологиям можно отнести, например, смешанную оптико-радио-коаксиальную технологию доступа HFRC, а также уже упомянутую технологию VDSL, предполагающую по существу применение в сети абонентского доступа смешанной медно-оптической среды передачи.

В целом, как ожидается, к началу следующего года распространение услуг широкополосного доступа в самых «продвинутых» регионах РФ приблизится к уровню европейских стран. Ведущие провайдеры будут предлагать клиентам новые скорости, более привлекательные тарифы, наращивать набор услуг.

Владельцы медной инфраструктуры доступа будут расширять свою абонентскую базу «вверх» и «вниз» — как за счет новых пользователей, снижая ценовой барьер, так и за счет тех, кто хотел бы получить расширенные пакеты услуг и более высокую скорость доступа.

С течением времени волокно будет, несомненно, дешеветь, а цена меди — возрастать, причем с развитием оптических технологий этот разрыв похоже будет только увеличиваться.

Впрочем, все зависит от эффективности инвестиций. Так, вложения в сети доступа по технологии DSL эквивалентны затратам ведущих альтернативных операторов на развертывание FTTx. Кроме того, в расчете на 1 Мбит/с пропускной способности волоконно-оптические подключения обходятся в пять раз дешевле DSL (что вполне объяснимо, если принимать во внимание скоростные ограничения последней), причем их стоимость продолжает снижаться. Российские эксперты уже сейчас оценивают стоимость FTTH в 300 долларов на абонента.

Операторы, в конечном счете выбирают технические решения по сетям доступа, руководствуясь собственными задачами, предпочтениями и возможностями, а успех определяется не столько технологиями, сколько грамотными действиями маркетинговых служб, легкостью интеграции телекоммуникационного оборудования в имеющуюся сетевую инфраструктуру, наличием обратной связи с производителем оборудования, сервиса и поддержки, совместимостью и надежностью оборудования и его соответствием международным стандартам.

В ближайшее время конкуренция на рынке сетей широкополосного доступа будет обостряться по мере развертывания сетей беспроводногодоступа 3G и WiMAX, обеспечивающих пользователям принципиально новую возможность — мобильность.

Нынешний 2009-й год может стать годом развертывания новых услуг доступа, прежде всего телевидения высокой четкости (HDTV). Правда

внедрение этой технологии требует серьезных инвестиций в модернизацию инфраструктуры «последней мили», а также сопряжено с техническими и организационными проблемами.

Скорее всего, услуги HDTV и волоконно-оптические сети доступа будут развертываться одновременно.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные технологии доступа.

2. Каковы недостатки использования спутников для высокоскоростной передачи данных в МСС?

3. В чем преимущества использования семейства технологий xDSL?

4. Дайте характеристику технологий FTTx.

5. Каковы преимущества и недостатки технологии BPL?