Американцы окрестили этот сервис символично звучащей для русского уха аббревиатурой POTS (Plain Old Telephone Services — простые старые телефонные услуги). Тем более, тарые сети не способны обеспечить современного сервиса, включающего передачу данных и доступ в Internet.
В таких сетях даже у самых нетребовательных киберпутешественников, пользующихся для доступа во Всемирную паутину низкоскоростными аналоговыми модемами, постоянно возникают проблемы с «дозвоном» до модемного пула провайдера, а скорость передачи данных не достигает и тех параметров, какие способны показать модемы устаревшего стандарта V.34+ (33,6 кбит/с). Нагрузка, создаваемая этими «старичками», просто не под силу еще более дряхлым АТС.
Многие центры российских регионов с середины 90-х гг. проводят модернизацию телефонных сетей. В них транспортный уровень обеспечивается волоконно-оптическими кольцами SDH, а доля цифровых АТС превышает 60%. Даже такой, по европейским масштабам невысокий, уровень «цифровизации» позволяет предоставлять высококачественный сервис POTS, различные дополнительные телефонные услуги, модемный доступ в Internet по стандарту V.90 (до 56 кбит/с) и сервис ISDN.
К сожалению, по разным причинам островами допотопных технологий остаются крупнейшие российские телефонные сети — МГТС и ПТС. В последней, например, сегодня еще 1,6 млн номеров обслуживается координатными и декадно-шаговыми АТС. В Москве и Санкт-Петербурге развернуто большое количество волоконно-оптических сетей, но, как правило, они принадлежат дочерним предприятиям МГТС и ПТС и в основном используются для обслуживания немногочисленных высокорентабельных клиентов.
Естественно, российские телефонные монстры, подобно своим североамериканским и европейским коллегам, проспали начало эпохи Internet. Первые и вторые проснулись соответственно в 1996 и 1998 гг., когда началась либерализация их телекоммуникационных рынков и они стали терять безраздельное господство над самым дорогим своим достоянием — последней медной милей, которая позволяла им, ничего не делая для освоения Всемирной паутины, собирать значительную дань с молодых и по сравнению с ними мелких Internet-провайдеров. Особенно досталось американским признанным регионалам. Они оказались в буквальном смысле слова во враждебном окружении. Их доставали не только присоединенные операторы, т. е. альтернативные поставщики услуг связи и Internet-провайдеры, но и операторы дальней связи и владельцы сетей кабельного телевидения. Пришлось им срочно искать способ предоставления массовой и высокорентабельной услуги. Владельцы «последней мили» и зданий АТС пришли к выводу, что в условиях отсутствия повременной оплаты местной телефонной связи такой услугой может быть только одна — высокоскоростной доступ в Internet на базе технологии асимметричной цифровой абонентской линии (ADSL).
На рубеже 1997/98 гг. эту технологию, изобретенную в 1993-м, узрели и в МГТС, а чуть позже — и в ПТС. Собственно говоря, в МГТС, а затем и в компании «Система Телеком», к которой в 1998 г. перешел контроль над МГТС, никогда всерьез не ориентировались на массового клиента. В самом начале работы над проектом сети передачи данных общего пользования (СПД ОП), доступ к которой планировалось осуществлять с помощью ADSL-устройств, проскальзывали такие цифры: абонентная плата за ADSL-линию —150—200 долл./мес. (трафик оплачивается отдельно), просмотр одного фильма — 3 долл. Главная идея СПД ОП заключалась в том, чтобы освободить старые аналоговые АТС от коммутации трафика данных, а малочисленные СЛ — от его транспортировки. При этом в виду имелись активные и богатые пользователи Internet (в первую очередь те, для кого телефонная линия в квартире служила коммерческим целям), которые действительно длительное время загружали ресурсы МГТС и, по мнению руководителей этой компании, могли платить бешеные деньги за скоростной доступ во Всемирную сеть.
Сначала подразумевалось, что МГТС будет выполнять роль коммутатора высокоскоростных потоков данных своих абонентов к различным источникам контента и обратно. При этом поставщиками контента и услуг Internet должны были выступать сторонние компании, а в качестве транспортной сети планировалось использовать ATM-сеть «Голден Лайн» (50-процентная «дочка» МГТС). В конце прошлого года было решено, что все-таки наиболее реальной услугой является лишь доступ в Internet. Эта задача была по плечу компании «ПТТ Телепорт Москва» (100-процентная «дочка» МГТС), которая также владеет ATM-сетью. В этом году МГТС и ПТТ вплотную приступили к реализации проекта. По утверждению представителей последней, «для оказания услуг на территории Москвы создается современная техническая и организационная (операторская) инфраструктура». Она должна обеспечить оперативное подключение абонентов к сети передачи данных в любой точке города и конкурентоспособные тарифы на услуги.
На начальном этапе МГТС и ПТТ предполагают обеспечить технические возможности для предоставления клиентам следующих основных видов услуг:
- высокоскоростного доступа в Internet (до 1,5 Мбит/с от абонента и до 7 Мбит/с из Internet);
- предоставления цифровых каналов связи в аренду для создания корпоративных информационно-вычислительных сетей.
О массовой услуге забудьте
Расчеты авторов проекта говорят о том, что в настоящее время в Москве около 100 тыс. пользователей сеансового доступа по коммутируемым телефонным линиям и порядка 3 тыс. пользователей выделенных линий. Исходными данными для расчетов явились в первом случае сведения о количестве линий доступа, используемых московскими провайдерами (около 5500) и их среднестатистической загрузке, во втором — общее число выделенных линий, обслуживаемых операторами «МТУ-Информ», «ПТТ-Телепорт», «Голден Лайн», «МАкомнет», «Комкор», «Комстар», «Телмос», а также «Неоком-Р» и «Роснет», которые предоставляют радиодоступ.
Авторы проекта вполне резонно утверждают, что для современного большого города такое количество пользователей Internet ничтожно мало. К тому же данные опросов, проводимых в московском регионе, свидетельствуют о том, что интерес к доступу в Internet проявляют более 700 тыс. пользователей ПК (индивидуальных и корпоративных). Главная причина, не позволяющая им реализовать этот интерес, кроется в сегодняшнем уровне тарифов на данную услугу. Проведенные МГТС исследования (по-видимому, речь идет об опросе на сайте исследовательского центра МГТС) показывают, что основная масса потенциальных индивидуальных пользователей готова платить за сеансовый доступ не более 15 долл. в месяц. Для корпоративных клиентов эта цифра не превышает 50 долл. в месяц.
По утверждению представителей ПТТ, в настоящее время такой уровень цен для московских провайдеров нереален, так как только прямые затраты на «проводку» трафика в международную часть Internet составляют в среднем для сеансового клиента 7—10, а для корпоративного — 50— 60 долл. в месяц. Если добавить к этим цифрам, говорится далее в документе ПТТ, накладные расходы, налоги и другие необходимые для работы провайдера затраты, уровень цен окажется вдвое-втрое выше.
Тем не менее специалисты ПТТ понимают, что основным способом расширения клиентской базы является снижение тарифов, которое напрямую связано с уменьшением себестоимости предоставляемых услуг. Технологические решения, положенные в основу создаваемой на базе ADSL-доступа сети, а также максимальное использование уже имеющихся технических ресурсов участников проекта позволяли надеяться, что тарифы на ADSL-доступ окажутся намного меньше сегодняшнего уровня расценок на высокоскоростной доступ. В материалах ПТТ говорилось о том, что на начальном этапе они будут ниже в 1,5—2, а в дальнейшем и в 3— 4 раза. Однако телефонные беседы с Валерием Филем и Сергеем Криворученко, соответственно коммерческим и техническим директорами «ПТТ Телепорт», убили эти надежды в самом зародыше. За инициализацию услуги компания собирается взимать с клиентов порядка 700 долл. (в эту сумму входит стоимость ADSL-модема). В дальнейшем пользователь должен будет ежемесячно платить по 150—200 долл. за 500 Мбайт входящего трафика, за каждый последующий мегабайт надо будет выкладывать 14 центов. Сразу становится понятно, что о массовой услуге не может быть и речи.
СПД ОП
Асимметричная технология ADSL позволяет абоненту обычной телефонной линии достигать высочайших скоростей передачи данных — до 1,5 Мбит/с «от себя» и до 8 Мбит/с «к себе». При этом обеспечивается высокое качество связи: BER от 10Е-8 до 10Е-10, что сравнимо с качеством, предоставляемым волоконно-оптическими линиями связи. ADSL обеспечивает скоростную передачу информации, в том числе видео, звука и мультимедиа-контента.
Чтобы воспользоваться сервисом ADSL, в помещении пользователя необходимо установить соответствующее терминальное устройство и через частотный разделитель подключить его к телефонной линии. К частотному разделителю подключается также обычный аналоговый телефон. При соблюдении определенных условий телефон и ADSL-терминал, работая параллельно, не оказывают никакого влияния друг на друга. ADSL-терминал соединяется с ПК или локальной сетью по интерфейсу Ethernet 10Base-T и осуществляет все необходимые протокольные преобразования.
 |
| Типовая схема организации сети с ADSL-доступом |
Принципы построения СПД ОП компании МГТС
Функционально СПД ОП подразделяется на три относительно независимые иерархические подсистемы:
- абонентского доступа;
- магистрального доступа;
- совокупность центров предоставления услуг.
Подсистема абонентского доступа включает в себя абонентские ADSL-терминалы, узлы доступа оператора на базе DSL-концентраторов (DSLAM), телефонную распределительную сеть, абонентские и станционные частотные разделители. DSLAM концентрирует поступающий от абонентских терминалов трафик в один мощный цифровой поток и направляет его в подсистему магистрального доступа.
Подсистема магистрального доступа обеспечивает взаимодействие операторских узлов доступа как между собой, так и с центрами предоставления услуг (центральными офисами корпоративных сетей). Ее основным элементом является ATM-сеть компании «ПТТ Телепорт».
Центры предоставления услуг — это узлы контент- и Internet-провайдеров. На первом этапе будет функционировать только один такой центр — узел доступа в Internet компании «ПТТ Телепорт».
Информационные IP-пакеты, генерируемые как в локальных сетях клиентов, так и персональными компьютерами, непосредственно подключенными к Internet, будут поступать на вход абонентского терминала в обрамлении стандарта Ethernet 802.3. Абонентский терминал производит преобразования, определенные протоколом RFC 1483 (Multiprotocol Encapsulation over ATM Adaptation Layer 5), т. е. разбивает и «укладывает» содержимое кадров Ethernet 802.3 в ячейки АТМ, снабжает последние адресом назначения и передает их на выход входящего в состав терминала ADSL-модема. Тот в соответствии со стандартом Т1.413 «инкапсулирует» АТМ-ячейки в цифровой поток, а затем трафик по телефонной линии поступает на DSLAM. Станционный концентратор осуществляет процедуру «восстановления» АТМ-ячеек из формата пакетов Т1.413 и направляет их по протоколу ATM Forum PVC (Permanent Virtual Circuit) в подсистему магистрального доступа (АТМ-сеть), которая и доставляет АТМ-ячейки по указанному в них адресу, т. е. на один из центров предоставления услуг. При реализации услуги доступа в Internet ячейки поступают по интерфейсу ОС-3с (155 Мбит/с) на маршрутизатор Internet-провайдера, выполняющий функцию терминального устройства в постоянном виртуальном канале (PVC) между абонентским терминалом и узлом Internet-провайдера. Маршрутизатор производит обратное (по отношению к абонентскому терминалу) преобразование: собирает поступающие ячейки АТМ и восстанавливает исходный кадр формата Ethernet 802.3. При передаче трафика из центра предоставления услуг к абоненту осуществляются совершенно аналогичные преобразования, только в обратном порядке. Другими словами, между портом Ethernet абонентского терминала и виртуальным портом маршрутизатора создается «прозрачная» локальная сеть протокола Ethernet 802.3, и все подключенные к абонентскому терминалу компьютеры воспринимают маршрутизатор Internet-провайдера как одно из устройств локальной сети.
Общим знаменателем при оказании услуг доступа в Internet является протокол сетевого уровня IP. Поэтому цепочку протокольных преобразований, осуществляемых в СПД ОП, можно представить следующим образом: клиентское приложение — пакет IP — кадр Ethernet (IEEE 802.3) — ячейки ATM (RFC 1483) — модулированный сигнал ADSL (T1.413) — ячейки ATM (RFC 1483) — кадр Ethernet (IEEE 802.3) — пакет IP — приложение на ресурсе в Internet.
АТМ-сеть «ПТТ Телепорт»
Как уже упоминалось, ядром подсистемы магистрального доступа СПД ОП МГТС является АТМ-сеть компании «ПТТ Телепорт». Она построена на базе одной пары восьмиволоконного оптического кабеля типа ОКСТ-10-02-04-8 компании «Оптика-Кабель» и коммутаторов ASX-1000, ASX-200BX и ForeRunner LE концерна Marconi. Топология АТМ-сети представляет собой три частично пересекающихся кольца:
- АТС 197 — 212 — 209 — 921 — 915 — 236 — 241 — 197;
- АТС 197 — 441 — 138 — М9 — 236 — 241 — 197;
- АТС 236 — М9 — 318 — 393 — 178 — 915 — 236.
Все межкоммутаторные соединения на первом этапе организуются по одномодовым оптическим интерфейсам ОС-3с. На последующих этапах (при достижении 70%-ной загрузки сети) предусматривается сначала частичная (для общих участков колец: АТС 197 — 241 — 236, АТС 915 - 236 — М9), а затем и полная замена межкоммутаторных интерфейсов на одномодовые ОС-16с (622 Мбит/с). Для подключения оборудования центров предоставления услуг к сети АТМ может быть использован многомодовый или одномодовый оптический интерфейс ОС-3с любого коммутатора сети.
С целью сокращения издержек на первом этапе подключение узлов доступа к сети АТМ осуществляется методом каскадирования: DSLAM нескольких узлов подключаются последовательно друг за другом, следуя топологии сети, и только DSLAM головного узла замыкается непосредственно на коммутатор АТМ. Естественно, что к этому ADSL-концентратору предъявляются повышенные требования: он должен иметь как минимум два порта для соединения с магистральной сетью и встроенные средства адресной коммутации ячеек АТМ как между портами ADSL, так и между обоими магистральными интерфейсами.
МГТС выбирает Orckit
На первом этапе в качестве абонентского и станционного оборудования будут использоваться только DSLAM и терминалы семейства Fastinternet израильской компании Orсkit. Хотя основные параметры модуляции стандартизованы (Т1.413), в настоящее время полная совместимость абонентского и станционного оборудования обеспечивается, как правило, при использовании с обеих сторон оборудования одного производителя. Это требование обусловлено тем, что многие параметры, влияющие на качество работы по «зашумленным» или «длинным» линиям связи (прежде всего со стороны демодулятора), не входят в стандарт и являются ноу-хау производителя микросхем.
Оборудование Orckit использует стандартную для ADSL-устройств модуляцию DMT. Основные технические характеристики этого оборудования таковы:
- скорость в канале от абонента — 16—768 кбит/с;
- скорость в канале к абоненту — 1,5—7 Мбит/с;
- предельная длина абонентской линии при диаметре жилы 0,5 мм — 5,7 км;
- сохранение полной функциональности аналогового телефонного канала.
Следует отметить, что значительное влияние на скорость передачи информации оказывают длина и качество абонентской телефонной линии. ADSL-модемы фирмы Orckit способны адаптироваться к этим параметрам.
Станционное оборудование компании представляет собой два раздельных 19-дюймовых каркаса, первый из которых (ORsplit) содержит до двенадцати четырехпортовых карт пассивных частотных разделителей, а второй (ORrack) — до одиннадцати двух- или четырехпортовых модемных карт OR-SSM и одной двухпортовой карты АТМ-концентратора.
В помещении клиента устанавливаются два самостоятельных устройства:- пассивный частотный разделитель;
- терминал Orfast, включающий в себя собственно абонентский ADSL-модем и два интерфейса — ATMF-25 и 10Base-T. Первый обеспечивает подключение абонентского оборудования с АТМ-интерфейсом, второй — оборудования, работающего в стандарте Ethernet 802.3.
Важной особенностью станционного оборудования Orсkit является возможность каскадирования DSLAM непосредственно по оптическим линиям связи. Именно для этого используется второй порт карты АТМ-концентратора. Оба порта изначально являются равноправными, а коммутация ячеек АТМ как между ними, так и между модемами ADSL осуществляется на основе статических таблиц, прописываемых в DSLAM при его инсталляции или при добавлении новых абонентов.
Узел доступа в Internet
Как указывалось выше, СПД ОП на первом этапе будет использоваться для предоставления одной-единственной услуги — доступа в Internet. На центр предоставления услуг возлагается также задача тарификации. Система тарификации состоит из двух основных компонентов: подсистемы сбора данных о трафике и биллинговой системы. Первая организуется на базе стандартного протокола Net Flow, позволяющего в режиме реального времени получать и накапливать информацию о проходящем через маршрутизатор трафике с разделением по адресам отправителя и получателя пакетов. Разработанная компанией «Транс-ТС» система биллинга для Internet-провайдеров сейчас проходит сертификационные испытания.
Для предоставления доступа во Всемирную сеть применяется маршрутизатор Cisco 7507, установленный на АТС-197. Он подключен к сети АТМ по многомодовому интерфейсу ОС-3с и может одновременно обслуживать до 2048 абонентских сессий. Для связи с российским и международным сегментами Internet используются ресурсы:
- российского центра обмена трафиком на ММТС-9 (мощность канала подключения — 100 Мбит/с);
- «Ростелекома» (155 мбит/с, используется 2 Мбит/с);
- шведского оператора Telia (100 Мбит/с, используется 6 Мбит/с);
- транснационального оператора Cable & Wareless (155 Мбит/с, используется 2 Мбит/с).
На первом этапе проекта, завершение которого планируется на май нынешнего года, предполагается развернуть 80 узлов доступа, которые, по данным ПТТ, обеспечат охват около 30% территории Москвы. В течение года количество узлов должно быть увеличено до 240—260, что позволит предоставлять услуги на всей территории Москвы.
Автор приносит благодарность сотрудникам компании «ПТТ Телепорт» за помощь, оказанную при подготовке статьи.