Точнее — она называлась «Региональные первичные сети: инфраструктура и современные услуги», и как выяснилось, эта тематика интересна многим. В конференции приняли участие свыше 100 представителей фирм, работающих в различных регионах России. Перед ними выступили сотрудники известных зарубежных и отечественных компаний (Alcatel, Lucent Technologies, «Открытые технологии», «Информсвязь», «МТУ-информ», «Голден Лайн», IBS и Altect).

«Глубинка» российской связи

Качество российской связи уже давно стало притчей во языцех. На собственном опыте нам не раз доводилось убеждаться, что проще съездить в другой город, чем туда дозвониться. Причина такого положения вещей известна даже неспециалистам: большая часть кабельной инфраструктуры давным-давно устарела и не удовлетворяет требованиям, предъявляемым современными системами связи. Конечно, для создания сетевой инфраструктуры нового поколения необходимы громадные финансовые вложения. И эти средства придется найти (несмотря ни на какие объективные трудности), ибо без современной связи высокоскоростных сетей с широким набором сервисных услуг развитие экономики попросту невозможно.

Справедливости ради отметим, что темпы построения сетей нового поколения в России постепенно нарастают. Правда, до желаемой скорости внедрения еще далеко, и наблюдается серьезный дисбаланс «точек» приложения усилий. Самые серьезные успехи достигнуты в крупных городах и при организации ведомственных сетей связи.

Уже сейчас та территория России, на которой проживает большая часть ее населения, имеет хорошо развитую инфраструктуру цифровых магистральных сетей. Это не только линии связи «Ростелекома», который является национальным оператором дальней связи, но и корпоративные сети энергетиков, газовиков, нефтяников и железнодорожников, при построении которых закладывалась существенная избыточность. Хотя ведомственные операторы связи и сталкиваются со множеством проблем при сдаче своих каналов связи в аренду, это проблемы скорее административные, чем технические. Важно другое: в стране уже существует национальная магистральная цифровая сеть.

Но обо всех достижениях забываешь, когда слышишь о проблемах региональных связистов. Во многих областях России они только-только подступаются к задаче модернизации своих сетей, и у них возникает масса вопросов, связанных с выбором технологий, оборудования и стратегии развития. Как показывает опыт, грамотное техническое решение не только обеспечивает возможность дальнейшего развития и экономию финансовых ресурсов, но и позволяет получить пространство для маневра при неожиданных изменениях «правил игры» на российском рынке. Именно поэтому на конференции большинство докладчиков уделяли особое внимание перспективным технологиям первичных сетей.

Технологии первичных сетей

Богатство сервисных услуг возникает не на пустом месте: все возможности клиента базируются на «толстом слое» технологий и протоколов. Именно их набор (а не какой-либо из его компонентов) определяет популярность сервиса, предоставляемого тем или иным провайдером. Лишь удачное сочетание всех составляющих станет гарантией создания надежной телекоммуникационной системы, имеющей хорошие функциональность и масштабируемость.

Сейчас физической основой сети, использующей любые транспортные технологии, являются волоконно-оптические кабели. Стремительное снижение цен на них оказалось решающим фактором для развития современных проводных систем связи. Как сообщил главный менеджер по новым проектам компании «МТУ-Информ» Александр Голышко, стоимость аренды одной мили «темного» волокна в мире снизилась с 12,5 долл. в 1985 г. до 7 центов в настоящее время. А благодаря доступности оптики ее применение стало повсеместным.

На уровне первичных сетей доминирует технология SDH. О ней уже столько было сказано в телекоммуникационной периодике и многочисленных монографиях, что очередной раз подробно рассказывать о ее особенностях не имеет смысла. Чаще всего SDH упоминалась на конференции лишь в качестве своеобразного эталона, с которым сравнивались современные технологии.

Ныне SDH остается практически единственной технологией магистральных сетей, но, разумеется, она имеет и недостатки. Например, при выборе топологий с резервированием оптические волокна используются нерационально: информация передается лишь по двум оптическим жилам, а две другие находятся в «горячем» резерве. Порядка 22% пропускной способности занимает различного рода служебная информация. Через каждые 60—100 км необходима регенерация сигналов, что некритично в местностях с высокой плотностью населения (там в качестве регенераторов применяются мультиплексоры ввода/вывода), но становится проблемой на тех российских территориях, где на сотни верст — ни одной живой души.

Одной из новых технологий, призванных обеспечить более полное использование возможностей волоконно-оптического кабеля, является DWDM. Если провести аналогию с электрическими системами передачи, то по своей сути DWDM — это система частотного уплотнения для оптики. Применяя лазеры с различными длинами волн, можно по одному волокну передавать десятки сигналов, которые несут информацию с гигабитной скоростью. По данным компании Lucent Technologies, на рынке есть оборудование, позволяющее на каждой из 80 длин волн одного оптического волокна транспортировать сигналы со скоростью 40 Гбит/с.

К сожалению, в данной области не все гладко. Оборудование DWDM различных производителей несовместимо между собой, чего не скажешь об устройствах SDH. Причина заключается в следующем. Сейчас стандартизована сетка частот излучений лазеров с шагом 100 ГГц (рекомендация ITU-T G.692), при этом в диапазоне окна прозрачности 1550 нм можно разместить только 51 канал. Однако существующая аппаратура указанный предел уже преодолела. Обсуждается возможность принятия сетки частот с шагом 50 ГГц, но и такое решение не позволит стандартизировать и унифицировать оборудование разных вендоров. Например, компания Lucent Technologies объявила, что в ее лабораториях достигнута плотность 1022 длин волн на одно волокно.

Порой можно услышать, что вскоре DWDM придет на смену SDH. Почему об этом твердят продавцы — понятно: им надо заинтересовать новым товаром потенциальных клиентов. Прискорбно лишь то, что им вторят инженеры. На деле, оборудование DWDM — всего лишь «надстройка» над оптическим кабелем (пусть даже многократно расширяющая его возможности), просто пучок «темных» волокон. Чтобы транспортировать по ним сигналы, используются транспондеры к системам передачи, которые и выполняют всю работу по доставке информации из одной точки в другую. Системы коммутации длин волн принципиально не меняют ситуации. Пройдет еще немало времени, пока оптические технологии связи потеснят электрические.

Вероятно, серьезным конкурентом SDH может стать совсем молодая технология DPT (Dynamic Packet Transport), в которой воплотились лучшие черты SDH, FDDI и DQDB. Она создана в 1999 г. компанией Cisco Systems. Ну а имя разработчика говорит само за себя: в этой технологии серьезную роль играет протокол IP. Благодаря DPT (которую иногда называют «IP по волокну») можно избежать промежуточных стеков протоколов, например SDH и ATM, при передаче IP-трафика.

Несколько слов о технологии DQDB, чьи «находки» были использованы в DPT. Она мало известна в России, но довольно широко распространена в США. На ее базе реализован сервис SMDS. Сейчас, в силу своей невысокой пропускной способности (всего 140 Мбит/с), DQDB исчезает с телекоммуникационного рынка, но «на ней» было опробовано много интересных решений, которые по-прежнему востребованы.

Перечислим основные преимущества DPT. Применение формата SDH (уровня STM-1) позволяет без труда передавать трафик DPT по сетям SDH, благодаря чему можно не только легко модернизировать сети, но и устранить проблемы несовместимости. Полоса пропускания оказывается занятой лишь между точками отправления и приема информации, поэтому более рационально используется пропускная способность кольца DPT. Данной технологии присущ развитый механизм восстановления работоспособности сети при возникновении аварийных ситуаций. Поскольку в ней задействуется протокол IP, легко реализуется сквозной мониторинг магистральных и клиентских сетей.

Cледующим (после волоконно-оптических кабелей и SDH) технологическим слоем традиционно считают сети ATM и frame relay. Именно с их помощью операторы связи могут обеспечивать затребованное качество обслуживания. Эти технологии хорошо известны и с успехом применяются на практике. Не будем останавливаться на них подробно, только отметим, что их обычно рассматривают как среду для построения мультисервисных сетей.

В качестве альтернативы ATM и FR рассматривается технология POS (Packet over SDH), позволяющая передавать пакеты IP непосредственно в кадрах SDH. По данным, приведенным Вадимом Саякиным из компании «Открытые Технологии», в мире установлено свыше 20 тыс. портов POS. Одним из преимуществ этой технологии является снижение накладных расходов на передачу информации. По сравнению c 10%, приходящимися на заголовок ячейки ATM, 3% служебных данных фрейма POS — несомненный прогресс. Другим конкурентом ATM может стать уже упоминавшаяся технология DPT.

В качестве возможного варианта построения первичных сетей на конференции рассматривалась технология Gigabit Ethernet. Для такого ее применения есть хорошие предпосылки: ежемесячно в мире продается порядка 250 тыс. соответствующих портов, полным ходом идет разработка стандарта 10 Gigabit Ethernet (он будет принят в 2001—2002 гг.). Неудивительно, что один из докладов был целиком посвящен видению перспектив развития гигабитного Ethernet глазами российских разработчиков телекоммуникационного оборудования (см. также «Сети», 2000, № 9, с. 84).

Критерии выбора

Сейчас во всем мире идет процесс взаимного дополнения сервисов, ранее «существовавших» автономно в сетях телефонии и передачи данных. Это нужно учитывать при организации первичных сетей. По мнению Сергея Шабанова из компании Alcatel, в данном отношении Россия находится в достаточно привилегированном положении. Дело в том, что модернизация телекоммуникационных сетей в развитых странах прошла не так давно, поэтому под новые задачи никто не будет все ломать и заново строить. Там приходится решать, как перебросить ресурсы телефонии в область передачи данных и как осуществить конвергенцию. Нам же просто нужно создавать современные сети с нуля.

Сергей Шабанов рассказал о варианте постепенного построения такой сети на базе оборудования компании Alcatel. Использование в ней аппаратуры лишь одного производителя (начиная от магистральных устройств и заканчивая пользовательским оборудованием) позволяет избежать проблем несовместимости и обеспечить прозрачность управления. По мнению докладчика, наиболее важным участком любой сетевой инфраструктуры является сеть доступа. Надо сказать, что участники конференции неоднократно затрагивали тему доступа, которая действительно заслуживает самого пристального внимания. В феврале 2000 г. редакция «Сетей» уже проводила конференцию на эту тему и планирует вновь вернуться к ней в начале следующего года.

По словам представителей Lucent Technologies и Alcatel, эти компании не считают применение протокола IP основным условием развития сетей связи. Владимир Гуськов из Lucent заявил, что в качестве базовой транспортной технологии для крупных региональных сетей следует рассматривать АТМ, поскольку только она способна обеспечить необходимое клиенту качество услуг. Сеть крупного оператора в первую очередь должна быть надежной; лишь удостоверившись в этом, можно обратить внимание на другие характеристики сети, например пропускную способность. Соответственно, основной упор нужно делать на создание мультисервисных сетей.

С этим мнением не согласился Владимир Иванов, эксперт отделения IBS по работе с телекоммуникационными компаниями, которое призвано выполнять заказы преимущественно региональных операторов связи — в первую очередь, областных «Электросвязей», входящих в холдинг «Связьинвест». Как показал опыт IBS, реализовавшей целый ряд проектов, мультисервисность не всегда нужна операторам и заказчикам. Скажем, применение оборудования АТМ сдерживается ограниченными возможностями финансирования. В таких случаях с помощью сети SDH организуют соединительные линии со станциями региональной телефонной сети, а оставшуюся пропускную способность сети SDH или «темные» волокна оптического кабеля используют для построения сети передачи данных.

Финансирование определяет выбор подхода к созданию сети. Зачастую нельзя воспользоваться рекомендацией по постепенному развертыванию, которую на конференции сформулировал г-н Шабанов. В российских условиях инвесторы обычно дают деньги сразу на весь проект, поэтому в него изначально должны закладываться решения, обеспечивающие конкурентоспособность сети на многие годы вперед.

Исходя из опыта реализованных проектов, Владимир Иванов выделил основные задачи, которые приходится решать региональным операторам:

  • построение или модернизация опорной сети;
  • организация межстанционных соединений (так как телефонный трафик еще долго будет источником основных доходов операторов);
  • построение региональной сети передачи данных, в том числе для собственных нужд оператора;
  • решение проблемы «последней мили».

Справиться с этими проблемами, по мнению г-на Иванова, позволяют технологии SDH, ATM и DPT. Что же касается DWDM, в российских условиях она «преждевременна».

В настоящее время специалисты IBS реализуют свои воззрения в двух проектах — построения региональных сетей в Ивановской и Ярославской областях. Врамках первого проекта на базе каналов SDH и PDH создана сеть передачи данных, использующая технологии АТМ и MPLS. Для АО «Яртелеком» создается сеть на базе DPT с применением свободных волокон в существующем волоконно-оптическом кабеле.

Можно согласиться с Владимиром Ивановым, что принципы построения российских региональных сетей зачастую сильно отличаются от принятых в мире. Поэтому очень интересен опыт создания и эксплуатации таких сетей.

Опыт операторов

В силу ряда обстоятельств с докладами на конференции выступили представители лишь московских операторских компаний. Специфика огромного столичного города, безусловно, сказывается на организации сетевой инфраструктуры, предоставляемых услугах и взаимоотношениях операторов связи. Прямое копирование в регионах московского опыта вряд ли оправданно, но учитывать его необходимо. Столичные операторы вынуждены опробовать технические новинки и внедрять современные услуги, порой сильно рискуя. В этом смысле их сети можно рассматривать как испытательный полигон для решений, актуальных для российского телекоммуникационного рынка. В ходе конференции наиболее подробно было рассказано об опыте московских компаний «Голден Лайн» и «МТУ-Информ».

Сеть первого из этих операторов сначала создавалась как региональная сеть доступа, способная доводить до пользователя цифровые каналы с любыми стандартными скоростями. Она имела подключения к сетям крупных операторов связи. Со временем увеличились число клиентов и их потребности в новых услугах, поэтому «Голден Лайн» понадобилась собственная транспортная среда.

В настоящее время в эту сеть входят свыше 170 узлов TDM и 45 коммутаторов АТМ. Ее топология представляет собой двойную кольцевую магистраль с подключенными периферийными полукольцами. Скорость на магистральном участке составляет 155 Мбит/с, но в ближайшее время планируется переход на уровень STM-16, обеспечивающий 2,488 Гбит/с. Общая длина волоконно-оптического кабеля — более 500 км.

Еще одна отличительная черта данной сети — применение оборудования одного производителя (канадской компании Newbridge) на всех участках, начиная от магистрали и заканчивая устройствами доступа. Это позволяет достичь высокой степени надежности и управляемости. Недавнее поглощение Newbridge французской фирмой Alcatel вряд ли окажет негативное влияние на деятельность «Голден Лайн». Напротив, по словам представителя последней Никиты Ломановича, компания собирается предлагать своим бизнес-клиентам новый вид услуг, связанный с организацией ADSL-доступа. Для этого планируется использовать оборудование Alcatel как одного из лидеров данной технологии.

В качестве базовой технологии в сети «Голден Лайн» применяется АТМ. Первоначально на ее основе организовывались каналы TDM. Затем была добавлена сеть frame relay. В последнее время, по данным г-на Ломановича, наблюдается растущий спрос на каналы VoFR и frame relay—ATM.

Технология VoFR весьма схожа с VoIP и имеет аналогичные проблемы. Например, с целью поддержки качественной речевой связи нужно обеспечить для речевых пакетов приемлемую задержку. В сети «Голден Лайн» удалось добиться того, чтобы задержка не превышала 60 мс (при допустимой величине 150 мс). Это стало возможным за счет передачи пакетов FR с использованием сервиса АТМ, называющегося rt-VBR. Дополнительно применяются сервис FR, позволяющий передавать сигналы реального времени, и оптимизация структуры сети frame relay. Для уменьшения задержек любой канал FR проходит не более чем через два коммутатора (благодаря полносвязанной схеме соединений всех коммутаторов).

В настоящее время перед Internet-провайдерами остро стоит задача организации недорогого надежного подключения сотен, а то и тысяч пользователей. Одним из возможных решений может оказаться сервис, предоставляемый сетью «Голден Лайн». Сеть поставщика услуг Internet подключена к последней через порт АТМ по высокоскоростному каналу. Абоненты используют обычное подключение по frame relay. Запросы в Internet перекодируются в ячейки АТМ и поступают в сеть провайдера, а при получении информации происходит обратное преобразование.

Приведенные примеры показывают, как можно внедрять новые услуги, опираясь на существующую инфраструктуру.

Если сеть «Голден Лайн» ориентирована в основном на бизнес-клиентов, то «МТУ-Информ» предоставляет услуги связи в том числе большому числу индивидуальных клиентов. По заявлению представителя «МТУ-Информ» Александра Голышко, компания располагает самой крупной сетью городского типа не только в России, но и в Западной Европе.

Для организации транспортной сети используется технология SDH. Общая протяженность волоконно-оптического кабеля составляет более 1 тыс. км, благодаря чему сеть охватывает все без исключения районы Москвы. В ее состав входят порядка 250 мультиплексоров SDH производства компании ECI Telecom и 180 узлов доступа. Скорость передачи — 2,488 Гбит/с. Как и в предыдущем примере, оборудование сети «МТУ-Информ» располагается на территории АТС московской телефонной сети, поэтому расстояние от точки доступа до абонента не превышает 3—5 км.

На базе транспортной среды создано целое семейство сетей различного назначения:

  • телефонная цифровая, число абонентов которой превысило 400 тыс. и составляет порядка 10% от числа абонентов МГТС;
  • интеллектуальная, чьи услуги весьма популярны (например, используются для интерактивного голосования во время телевизионных передач);
  • доступа в Internet, которая позволяет разгрузить телефонную сеть при dial-up доступе. В этом случае трафик Internet от многих московских АТС поступает на узел доступа по отдельным цифровым каналам, минуя межстанционные соединительные линии.
  • передачи данных, в которой применяются технологии АТМ и FR. Она позволяет организовывать цифровые каналы со скоростями от 1,2 кбит/с до 155 Мбит/с.

Компания «МТУ-Информ» уделяет пристальное внимание протоколу IP. Сейчас создавать инфраструктуру, использующую этот протокол, более выгодно (по стоимостным показателям), чем сети с коммутацией каналов. Кроме того, IP интересует операторов связи как универсальная технология доступа. На ее основе предлагаются эффективные решения «последней мили» для небольших компаний.

В сети «МТУ-Информ» реализована услуга подключения к станции по одной медной паре нескольких телефонных аппаратов и организации доступа в Internet. Хотя основой этой услуги стали решения, в которых используется VoIP, г-н Голышко считает, что IP-телефония вряд ли значительно потеснит позиции традиционных систем. Предоставление услуг качественной телефонной связи не может базироваться на общедоступном Internet, поэтому «альтернативные» операторы вынуждены вкладывать средства в создание необходимой инфраструктуры. Эти расходы не позволяют дальше снижать тарифы.

Компания обеспечивает в своей сети мультисервисные услуги. Доводы «за» и «против» мультисервисных сетей неоднократно приводились во время конференции, но по мнению Александра Голышко, для абонента удобен и выгоден единый пакет услуг, предоставляемых по единому каналу связи при наличии единого управления и единого расчета за услуги.

На примере «Голден Лайн» и «МТУ-Информ» отчетливо видны тенденции отечественного рынка операторов связи — активное внедрение современных технологий, расширение спектра предоставляемых услуг, развитие сетей передачи данных и особое, можно сказать трепетное, отношение к телефонной связи. Последний тезис нуждается в кратком пояснении. Рассуждения о проблемах передачи данных и обеспечения доступа в Internet настолько увлекли телекоммуникационную общественность, что она стала забывать об очевидных вещах, суть которых сводится к следующему. Во-первых, для России характерна, мягко говоря, не самая большая удельная плотность телефонов. Во-вторых, как у нас, так и во всем мире более 80% доходов дает именно телефонная связь.

Можно отметить и большой интерес к развитию магистральных сетей как фундамента для предоставления самого широкого спектра услуг. Российские компании-интеграторы готовы к реализации таких проектов. Они имеют опыт создания не только крупных корпоративных, но и региональных сетей.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями