Современные тенденции в построении мультисервисных сетей

Современные тенденции в построении
мультисервисных сетей передачи данных и телевидения
Прокопук Елена, старший менеджер отдела КТВ компании «Контур-М»
Субботин Михаил, координатор комплексных проектов компании «Контур-М»
Несмотря на то, что телекоммуникационный
рынок, казалось бы, уже поделен между его основными
игроками, а дальнейшее его развитие подвержено
тенденции все более глубокой конвергенции, необходимо
отметить нарастающий интерес к данной области как
существующих операторов, так и вновь вступающих на
этот нелегкий путь.
Итак, тенденцией последних лет является консолидация рынка, скупка небольших
операторов крупными игроками, готовыми инвестировать денежные средства в строительство
различных телекоммуникационных сетей. Высокая активность участников рынка
подтверждается и большим количеством заказов на строительство новых, реконструкцию и
модернизацию существующих сетей, а также желанием операторов ввести дополнительные
услуги, такие как организация передачи данных, добавление услуги цифрового телевидения в
форматах DVB-C, IPTV и телевидения высокого разрешения (HDTV) и т.д. Всё это дает
основания полагать, что сегодня мы наблюдаем бум строительства телекоммуникационных
сетей. Сети строятся по всевозможным технологиям и с различными архитектурами. Это
связано с тем, что российский пользователь сегодня готов платить за качественные услуги, и
операторы связи не упускают возможность этим воспользоваться. По территории всей страны
появляются сети передачи данных по технологиям xDSL, Ethernet, DOCSIS, а также
беспроводные сети. Вчерашний оператор кабельного телевидения теперь готов предложить
абоненту сразу несколько услуг одновременно, а абонент в свою очередь сегодня готов за эти
услуги платить. Это создает благоприятные условия для оператора связи на российском
рынке. Причем конечному потребителю услуги все равно, какая архитектура и технология
применялись для того, чтобы обеспечить его комфорт, а вот у оператора возникает все больше
и больше вопросов, как ему этот комфорт предоставить.
Так какие же нововведения стоит внедрить действующему оператору? Как
модернизировать существующую сеть? Какую архитектуру выбрать во вновь строящихся
сетях? Эти вопросы авторы постараются осветить в данной статье.
Несколько лет назад и абоненту и оператору было вполне достаточно возможностей
классической HFC-сети, а если в этой сети была ещё организована и услуга передачи данных
по стандарту DOCSIS, то завтрашний день казался ясным и безоблачным. С развитием
технологий ситуация изменилась. Теперь, чтобы удержать абонента, оператору необходимо
постоянно что-то модернизировать, реконструировать, внедрять. И, чтобы в будущем
подобное не повторилось, уже сегодня необходимо задуматься о том, на что же делать ставку.
Ответ лежит на поверхности. Успех завтрашнего дня зависит от правильно выбранной
транспортной среды, которая даст возможность удовлетворить все нужды абонента на
ближайшие несколько лет. Естественно, данный вопрос непосредственно завязан на объем
финансирования при её строительстве, а это, как известно, главная проблема любого
оператора. Не имея достаточных инвестиций, невозможно построить качественную сеть. Так
как же поступить? И снова ответ прост – этапность.
При отсутствии хорошей материальной базы можно поэтапно приближать оптику к
абоненту; либо постепенно расширять зону действия сети, изначально строя по архитектуре
FTTB/FTTH (оптика в дом).
Первый вариант представляется авторам более
1
предпочтительным, потому как позволяет сразу охватить максимальное число абонентов. Хотя
многие операторы выбирают другой путь, что тоже вполне обоснованно. Выстроив сеть по
архитектуре FTTB/FTTH, оператор сразу получает возможность предоставить весь спектр
различных услуг – и высокоскоростной Интернет, и IP-телефонию, высококачественное
аналоговое и цифровое телевидение, видеонаблюдение, а также массу других сервисов для
конечного потребителя и для социально-административных нужд.
Архитектура
Рассмотрим основные архитектуры и технологии, в соответствии с которыми сегодня
строятся и модернизируются сети. Еще 3-4 года назад классические гибридные оптикокоаксиальные HFC-сети, использующие стандарт DOCSIS для организации услуги передачи
данных, были самыми популярными, а технология их построения значительно отличалась от
применяемой ныне. Их особенностью были крупные коаксиальные сегменты (более 3-4 тысяч
абонентов на оптический узел) с тремя-пятью каскадами усиления, неизбежно оказывающие
воздействие на качественные параметры ТВ-сигнала. Что приводило к необходимости
использования дорогостоящих магистральных усилителей с высокими техническими
характеристиками. Также приходилось использовать магистральные кабели 540-ой и 715-ой
серий.
Со временем оптика стала проникать все ближе к абоненту, в результате чего HFC
классические СКТ фактически трансформировались в сети с архитектурой FTTC; зона
действия оптического узла значительно сократилась (до 500-1000 абонентов). Отпала
необходимость использования высокозатратных магистральных кабелей, которые сменились
кабелями распределительных серий. Кроме того, уменьшилось число стадий усиления сигнала
до одного, максимум двух, каскадов после оптического приемника.
Можно отметить, что строительство сетей по данной архитектуре применяется в
основном в населенных пунктах со слабой конкурентной средой и требует наименьших
инвестиций. Как правило, в таких сетях вещание ведется в аналоговом формате, что позволяет
охватить максимальное число абонентов при минимальных затратах.
Но на сегодняшний момент самыми перспективными являются сети с архитектурой
FTTB/FTTH в сочетании с использованием технологии MetroEthernet. Таким образом,
операторы, выбирающие данную архитектуру, смотрят в завтрашний день и следят за
веяниями новых технологий. А новые технологии в свою очередь диктуют свои правила,
главное из которых – хорошая транспортная среда, с высокой надежностью, большой
пропускной способностью и передовой архитектурой. Главной отличительной особенностью
описываемой архитектуры является сведение к минимуму коаксиального сегмента (до
иерархии дома), поэтому требования к оптическому оборудованию не столь высоки и, как
следствие, у операторов появляется возможность сэкономить на оптическом оборудовании.
В то же время технология MetroEthernet позволяет оператору предоставить конечному
пользователю высокие скорости доступа, а в административных целях - организовать услуги
диспетчеризации и телеметрии. Достоинства данной технологии неоднократно описывались
во многих публикациях как специалистами нашей компании (см. www.konturm.ru/«В помощь
оператору»/«Публикации»), поэтому не имеет смысла останавливаться на этом подробно в
данной статье.
Некоторые операторы, используя все ту же архитектуру FTTB/FTTH, предпочитают
внедрять альтернативные технологии для организации услуги передачи данных. Одной из них
является PON (пассивные оптические сети). Однако, к этому варианту построения сети
прибегает довольно малое количество операторов, потому как технология PON не получила
широкого распространения в России. Это связанно с тем, что основные стандарты PON
подразумевают использование дорогостоящего оборудования с ATM-коммутацией. Одному из
стандартов PON, в котором применяется Ethernet коммутация, операторы предпочитают
2
«обычный» Ethernet. Это объясняется недостаточными на сегодняшний день теоретическими
знаниями и практическими навыками работы с такими системами, а так же меньшим числом
производителей данного оборудования по сравнению с производителями оборудования для
других технологий.
Услуги
Из-за обострения конкуренции на телекоммуникационном рынке, в последние
несколько лет наблюдается стремление его участников расширить комплекс услуг,
предоставляемых абоненту. Все чаще операторы кабельного телевидения начинают
предлагать услуги широкополосного доступа, цифрового телевидения, телевидения высокого
разрешения (HDTV), видеонаблюдения, телеметрии и т.д. Также как и операторы
MetroEthernet, изначально предлагавшие только широкополосный доступ, в стремлении быть
конкурентоспособными, добавляют, например, услугу телевидения в формате IPTV или IPтелефонии.
Около трех-четырех лет назад, когда в основном строились классические HFC-сети,
операторы кабельного телевидения пользовались стандартом DOCSIS для организации услуги
передачи данных. Но с ростом доступности и популярности MetroEthernet-решений такие
операторы стали сдавать свои позиции, теряя привлекательность для абонентов. Фактически в
сложившейся ситуации у них было 2 выхода: максимально использовать возможности
технологии DOCSIS, либо становиться операторами Ethernet, т.е. строить параллельную сеть
Ethernet и эксплуатировать сразу 2 сети, производя значительные капитальные вложения и
увеличивая операционные расходы.
Решением проблемы стало недавнее появление новейшего стандарта DOCSIS 3.0,
позволяющего значительно повысить скорость доступа, фактически используя ресурсы уже
существующей кабельной сети. Основным отличием третьей версии DOCSIS от второй стала
возможность объединения как каналов upstream, так и каналов downstream. Уже существуют
пользовательские модемы, поддерживающие объединение, например, 3 каналов downstream, и
позволяющие дать скорость нисходящего потока до 150 Мбит/с. Также, используя данный
стандарт, можно предоставлять комплекс услуг, требующих широкой полосы, таких как,
например, DVB и IPTV на одной и той же платформе. Благодаря этим и многим другим
возможностям нового стандарта (расширение функции multicast, поддержка IPv6, поддержка
улучшенного метода шифрования AES, дополнительные функции управления), кабельные
операторы, применяющие его, продолжают оставаться сильными игроками на рынке.
На сегодняшний день производители оборудования, декларирующие поддержку
DOCSIS 3.0, пока не реализуют всех его возможностей, поэтому сейчас можно говорить
только о «preDOCSIS 3.0». СКТ, предоставляющие услуги передачи данных по данному
стандарту, уже есть и в России. В августе 2007 года в городе Краснознаменске компанией
«Контур-М» была введена в эксплуатацию станция кабельных модемов производства CASA
Systems, работающая на preDOCSIS 3.0.
Одной из услуг, набирающих силу в последнее время, является цифровое
телевизионное вещание. Чаще всего для формирования этой услуги в формате DVB-C
используется оборудование с ASI-коммутацией. Также широко распространены решения,
построенные на АТМ-коммутации, а в последнее время все более популярной становится
коммутация по IP.
ASI-коммутация проста в реализации и достаточно надежна, что явилось основной
причиной ее широкого распространения. Кроме того, на рынке присутствует большой выбор
производителей необходимого оборудования в разных ценовых сегментах.
Технология АТМ на сегодняшний день является самой надежной. Это достигается тем,
что, в отличие от Ethernet, в ней для каждого соединения выделяется отдельный канал, что в
свою очередь гарантирует передачу пакетов без потерь. Технология также позволяет
3
передавать цифровой видеотрафик с обеспечением заданных приоритетов, используя
специальные механизмы АТМ. Однако, несмотря на эти преимущества, использование АТМкоммутации в нашей стране не приобрело массовый характер, и в первую очередь это связано
с тем, что до недавнего времени стоимость соответствующего оборудования была достаточно
высока. Сейчас ценовая ситуация изменилась, что привело к большей доступности
необходимого оборудования. Самые низкие стоимостные показатели в сегменте брэндового
оборудования обеспечивает продукция компании Teleste.
IP-коммутация – это фактически завтрашний день. Она позволяет уйти от
дорогостоящих ASI-мультиплексоров, предлагая им на смену управляемые коммутаторы.
Одним из преимуществ использования данного типа коммутации является возможность для
операторов выхода на IP-сети получения контента.
Тенденции последних лет дают основания полагать, что телекоммуникационный рынок
движется в сторону пакетной передачи данных, что неизбежно влечет за собой повышение
интереса к проектам IPTV. Пока сдерживающим фактором для масштабной реализации таких
проектов является высокая стоимость полноценного комплекса оборудования,
предназначенного для формирования услуги IPTV, и высокая стоимость абонентских
устройств (IP Set-top-Box). Как следствие, в подавляющем большинстве случаев проекты по
IPTV носят тестовый характер и говорить об их коммерческой выгоде пока еще рано. Однако
возможности, которые открывает перед операторами и абонентами IPTV, уже сейчас
привлекают к себе большой интерес.
Возвращаясь к возможностям IPTV, нужно отметить, что использование этой
технологии позволяет организовать полностью интерактивное телевидение. Телевизор
абонента фактически превращается в мультимедийный терминал, имеющий доступ
практически к любым возможностям (видео по запросу, игры, доступ к музыке, видео,
текстам, фото, и пр., телемагазин, голосование и т.д.). Также IPTV открывает новые горизонты
для рекламодателей, которые получили потенциальную возможность перейти от массовой
рекламы к целевой, воздействуя только на целевую аудиторию того или иного продукта.
Сегментирование абонентов, благодаря статистике, которой владеет оператор, может
проводиться по самым разным признакам: по географическим, демографическим,
психографическим, социальным, культурным и т.д.
Резюмируя все вышесказанное, можно сделать вывод о том, что универсального
рецепта не существует. Выбор той или иной архитектуры и технологии, внедряемых услуг
напрямую зависит от конъюнктуры рынка конкретной территории, предпочтений и
финансовых возможностей оператора, а также от платежеспособности и потребностей
абонентов. Но этот выбор уже на начальном этапе очень важен, так как на нем основывается
успех коммерческой реализации сети. Поэтому в данных вопросах лучше полагаться на знания
и опыт профессионалов, спроектировавших и построивших большое количество сетей,
дающих возможность оператору чувствовать уверенность в завтрашнем дне.
Авторы с удовольствием ответят на все вопросы, замечания и пожелания по e-mail:
info@konturm.ru.
Литература:
1. Колпаков И.А., Субботин М.Ю. Выбираем головную станцию. Требования к
головной станции на современном этапе. // «Кабельщик», 2007, №4 (18), с. 40-45.
2. Барг А.И., Смирнов С.В. Третье дыханье DOCSIS’а или оптимальная модель
поведения оператора HFC-сетей сегодня. // «Кабельщик», 2007, №7 (21), с. 46-49
4