В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Бертран Рассел, британский философ, логик и лауреат Нобелевской премии, однажды сказал прекрасную фразу: "Изменение - это одно, прогресс - совсем другое". Телекоммуникационная отрасль, по сути, меняется ежедневно. Эволюция технологий происходит практически со скоростью мысли, и потребительские ожидания тоже постоянно растут.
Эта тенденция постоянных технологических новаций и растущих ожиданий конечных пользователей ставит перед провайдерами всего мира значительные проблемы. В конце концов все выглядит так, как будто на кону их основной актив - сети. Они разработали эти сети, вложили в них средства и знают этот ресурс от и до, а потребители могут в мгновение ока переметнуться к конкурентам, если сеть последних больше отвечает клиентским ожиданиям!
Суровая реальность, с которой провайдеры вынуждены примириться, становится катализатором сегодняшней трансформации сетей -трансформации, требующей плана действий и его немедленного воплощения, если провайдер хочет сохранить конкурентоспособность на рынке, развитие которого определяют требующие большой пропускной способности и чувствительные к коммуникациям клиентоориентиро-ванные приложения.
Итак, как постоянная трансформация сетей влияет на провайдеров? Жизненно важно понять, что доступ к сети, предоставляемый провайдером, для пользователя символизирует немедленное подключение к миру комплексных услуг. Соответственно пользователь предъявляет к этому доступу высокие требования. На этом понимании и базируются краеугольные камни стратегии выживания провайдеров:
Растущая необходимость для провайдеров участвовать в создании цифрового дома через управление IP-шлюзами конечных пользователей. Растущая сложность предоставляемых сервисов заставляет провайдеров интегрировать домовые сети и сети доступа, обеспечивая оптимальное качество услуг. Уменьшение количества заметных пользователю границ между разными типами сетей значительно повышает потребительскую лояльность - и ведет к успеху в эпоху Triple Play.
Рост пропускной способности сетей - очевидная реальность ближайших лет. Пользователи как частные, так и корпоративные нуждаются не в пропускной способности как таковой, а в инновационных услугах вообще. Исследования Alcatel-Lucent показывают, что в 2008-2010 гг. сетям доступа понадобится пропускная способность 25-60 Мбит/с на входе и 5-13 Мбит/с на выходе, чтобы оказать пользователям услуги, о которых те мечтают.
Основные факторы, влияющие на потребность в таких сетях, включают распространение HDTV (телевидения высокой четкости), спрос на файлооб-менные мультимедийные услуги и спрос на гарантированную скорость работы игровых приложений и загрузки файлов. При этом найти "неубиенное" бизнес-решение в этой области до сих пор сложно, поскольку игра по новым правилам связана со многими проблемами, а будущее остается неопределенным.
На рис. 1 показаны тенденции потребительского поведения в области инновационных услуг. В целом сегодняшние пользователи хорошо осведомлены о возможностях и выгодах использования новых устройств и услуг. Более того, рост их ожиданий сочетается с ростом чувствительности к стоимости этих устройств и услуг. В итоге потребители склонны менять технологии, услуги и провайдеров, если найдут нечто более выгодное для себя.
Учитывая это обстоятельство, провайдер должен жить по новым правилам и совершенствовать свои сервисы. Этого можно достичь путем трансформации старых типов услуг и связанных с ними организационных моделей в услуги и модели нового типа, усиливающие конкурентные преимущества, что в свою очередь потребует дополнительных инвестиций в инфраструктуру доступа. Эти инвестиции должны осуществляться с целью покрытия всей абонентской базы с помощью технологии, наиболее экономически эффективно совместимой с Triple Play.
Итак, провайдеры должны думать не только об инвестициях в Triple Play, но и о конвергенции (или трансформации) своих старых услуг передачи голоса. Сегодня каждый доллар, вложенный в несовременные системы передачи голоса, сужает возможности провайдера по инвестициям в Triple Play - будущее своего бизнеса. Доходы от традиционной телефонной связи падают с каждым годом. Следовательно, стоимость владения традиционными сетями с каждым годом повышается. К тому же оборудование устаревает, а квалифицированный персонал, необходимый для поддержания таких сетей, становится и вовсе редкостью.
Следовательно, наиболее эффективный путь - инвестиции в сети пакетной передачи данных, которые смогут транслировать как голос, так и видео. Тот же вложенный доллар здесь поддерживает конкурентоспособность и прибыльность услуги одновременно. Старые сети нужно менять на VoIP в общей IP-сети.
Критически важный шаг в IP-трансформации - переход на IP-платформу доступа (IP BSAP), как наиболее экономически эффективную. IP BSAP эволюционировали из цифровых абонентских концентраторов доступа (DSLAM), широкополосных абонентских линий (BLC), цифровых абонентских линий (DLC) и мультисер-висных сетей доступа (MSAN) -и превзошли их (рис. 2).
Принципы построения IP-платформы просты, но она требует "оптико-экономичного" подхода: распространения широкополосного доступа, обеспечивающего конвергенцию или трансформацию услуг в портфеле провайдера:
Один из важнейших вопросов для провайдера -как предоставить услугу наиболее экономически эффективным способом всем потенциальным абонентам. Другими словами, что сделать, чтобы увеличить прибыль и снизить издержки?
Проблема усугубляется обилием технологий доступа, включая сверхвысокоскоростные цифровые абонентские линии (VDSL), пассивные оптические сети (PON) и WiMAX. Выбрать нелегко, но в этом поможет табл. 1.
В пассивных оптических сетях сигнал обычно передается и принимается по одному кабелю по технологии WDM (мультиплексирование с разделением по длине волны). К оптическому терминалу на центральной станции через оптические устройства разветвления линии подключаются пользовательские оптоволоконные сети. Передача сигнала пользователям идет по принципу вещания, то есть все пользователи получают один и тот же сигнал одновременно. Основные стандарты -GPON (гигабитные PON) и EPON (Ethernet PON), причем GPON более эффективны.
FTTN
FTTN-сети используют оптоволоконные каналы на "последней миле", что повышает эффективность сетей.
FTTB
FTTB, или сеть прямой связи - это гибридная альтернатива PON и FTTN, в которой сетевое оборудование устанавливается на центральной станции провайдера и у абонента, а связь между ними двухточечная. Абонентские устройства могут удорожить сеть, и такая конфигурация имеет смысл, если центральная станция находится близко от абонентов и если мощности практически избыточны.
VDSL(2) и WiMAX
VDSL2, наиболее распространенная разновидность VDSL, дает провайдерам возможность увеличить пропускную способность и обеспечить частным и корпоративным пользователям высокое качество услуг, при этом эффективно используя существующую инфраструктуру. Эти сети отличаются инновационными характеристиками, делающими их оптимальными для IP TV и услуг нового поколения по передаче голоса и данных:
На коротких расстояниях по эффективности эти сети превосходят ADSL в десятки раз, обеспечивая качество передачи, сравнимое с оптоволокном.
WiMAX - развивающаяся технология мобильной связи, которую можно назвать вершиной эволюции для связи фиксированной. При том что фиксированные сети всегда будут обеспечивать более высокую пропускную способность, пользователи сегодня все больше ценят мобильность услуг, которая и является преимуществом WiMAX. Эта технология может использоваться в сельской местности или в развивающихся странах, где нет фиксированных сетей связи.
Описанные выше технологии, используемые на "последней миле", нужно сравнивать на предмет экономической эффективности с учетом местной топологии и потребностей в конкретных услугах. Выбор оптимального решения и будет "оптико-экономичным".
Как показывает рис. 4, все технологии "стремятся" к переходу на IP. То же самое происходит и с домашними устройствами конечных пользователей. Сегодня важно рассматривать домашние сети как продолжение IP-сетей и обеспечить соответствующую беспроблемную работу приложений, безопасность и управление всей сетью в целом.
Сегодня пользовательское оборудование состоит из IP-шлюзов и требует незаметного для пользователя беспроблемного взаимодействия пользовательских устройств и сети доступа. Для этого провайдеры должны воспринимать пользовательское оборудование как часть сети доступа и участвовать в управлении цифровым домом. Triple Play ставит провайдера перед целым рядом разнообразных устройств, приложений и сервисов, составляющих беспрецедентно сложную пользовательскую среду. Но пользователь хочет не этой сложности, а роста качества предоставляемых услуг, в том числе предоставления голосовых и видеоданных в режиме реального времени. С другой стороны, низкая квалификация пользователей может стать для провайдеров источником доходов от услуг по установке и настройке всего этого сложного оборудования. Таким образом, провайдер должен предоставлять пользователю высококачественные услуги Triple Play, ограждая его от технических проблем. Для этого провайдеру нужно комплексное решение, автоматизирующее обслуживание пользователей.
Рост конкуренции со стороны беспроводных и кабельных операторов и падение доходов от услуг голосовой связи негативно влияют на традиционных провайдеров услуг доступа, работающих на витой паре. Прибыльность в этом случае можно обеспечить только за счет снижения издержек, повышения эффективности и ввода новых услуг, увеличивающих рыночную стоимость компании. Цель необходимой провайдерам трансформации - применение технологий нового века для резкого роста эффективности и обеспечения совместимости с новыми приложениями. Повышение ценности предоставляемых услуг поможет операторам сохранить достаточно высокий уровень цен в условиях жесткой конкуренции. В самом широком смысле трансформация услуг доступа влияет на многие активы и процессы оператора. Некоторые мощности должны быть модернизированы, некоторые - заменены. Установка нового оборудования, в свою очередь, позволяет упорядочить операционную деятельность и отказаться от устаревших или неприбыльных услуг. В результате трансформации ряд платформ в сети провайдера будут практически наверняка устранены, а часть персонала, который обслуживал эти платформы, будет уволена. Модернизированное оборудование, скорее всего, будет проще в эксплуатации, а отказ от устаревшего оборудования повысит надежность сетей.
Есть несколько вариантов внедрения оборудования нового поколения. Большинство экспертов сходятся на том, что современное оборудование доступа использует оптоволоконные сети на всей протяженности. Это позволяет поддерживать приложения, чувствительные к пропускной способности, и задействовать все более совершенные технологии.
Самые последние разработки, пришедшие на замену DSL-линиям, - ADSL2 и VDSL2; они также поддерживают высокую пропускную способность в существующих сетях на витой паре. DSL-технология эволюционировала достаточно серьезно. Но ее слабость -обеспечение сравнительно высокой пропускной способности только на коротких расстояниях. Телефонные узлы же сейчас находятся достаточно далеко от конечных пользователей, что не гарантирует эффективности таких линий. Во многих случаях провайдеры услуг доступа должны инвестировать средства в организацию дополнительных узлов на близком расстоянии от конечных пользователей, чтобы обеспечить эффективную связь.
Таким образом, провайдеры сталкиваются с проблемой выбора оптимального технологического решения для предоставления услуг нового поколения.
Для многих провайдеров услуг доступа медные кабели и оборудование для мобильной связи сегодня составляют основу активов. В таком случае трансформация потребует системной модернизации с внедрением DSL нового поколения, FTTP и беспроводных платформ. При этом важным фактором успешной трансформации станет модернизация сетей на витой паре. Можно рассмотреть три подхода:
FTTP-сети
Первый подход - замена всей инфраструктуры на оптоволокно - конечно, самый прогрессивный. Оптоволоконный кабель - единственный тип коммуникаций, обеспечивающий максимальную пропускную способность и поддержку всех современных приложений, особенно это верно в отношении исходящего потока данных (от пользователя в сеть). Оптоволокно эффективно на любых расстояниях от узла и позволяет централизовать оборудование, не распределяя его по дополнительным узлам, а состав кабеля обеспечивает его долговечность. При наличии современной инфраструктуры внутри здания клиента возможна конкуренция FTTP- и FTTB-сетей. Например, Правительство Сингапура по достоинству оценило возможности оптоволокна и приняло программу, согласно которой к 2015 г. оптоволоконный кабель должен быть протянут в каждый сингапурский дом.
Однако, несмотря на явные преимущества FTTP, у проектов, связанных с заменой медных проводов на оптоволокно, есть и свои сложности. Например, они особенно сильно проявляются при подключении группы отдельно стоящих домов. Прокладка новых кабелей может обойтись в сотни долларов за каждый подключенный дом, причем столько же придется потратить на подключение каждого дома, а необходимость экскаваторных работ может повысить эту стоимость в пять, а то и в десять раз. Прокладка кабелей по воздуху уменьшает затраты вдвое или по крайней мере на треть, но нужно также учитывать стоимость пользовательских подключений. Конечно, расходов в любом случае не избежать при прокладке сети в районе новостроек, независимо от плотности населения, при этом вся инфраструктура должна быть проложена наиболее эффективным способом. Поэтому для новостроек оптоволоконные кабели оптимальны - в будущем они позволят оказать более качественные услуги и получить более высокую прибыль, чем медные кабели, при сопоставимых затратах на подключение. В существующих районах прокладка медных кабелей обходится дешевле, особенно если речь идет об отдельно стоящих зданиях, поэтому организация оптоволоконных сетей в таких районах остается серьезной проблемой для провайдера. В связи с чем провайдеры ищут альтернативные подходы.
Второй путь - это модернизация цифровых абонентских линий через замену оборудования на более современное, которое может быть совместимо с IP и позволит организовать муль-тисервисную сеть при максимальном использовании действующей инфраструктуры. Однако чем дальше точка конечного подключения от узла, то есть чем длиннее линия, тем меньше ее возможности по пропускной способности. На рис. 5 показано распределение длины линий по странам.
Есть традиционное заблуждение, что длинные линии - беда только сельских и отдаленных районов. Это не так. Каждая система телефонных подключений к одному узлу состоит из длинных и коротких линий, где бы она ни находилась. При этом широкополосные медные сети страдают тем же недостатком, что и беспроводная связь: чем дальше пользователь от источника сигнала, тем хуже качество сигнала. Первоначально такие сети разрабатывались для передачи голоса. В эру широкополосного доступа и соответствующих услуг провайдеры должны понимать, что слишком длинные линии становятся неконкурентоспособными, поскольку не могут обеспечить надлежащее качество передачи данных.
FTTN-сети
Для многих провайдеров оптимальным будет третий путь - FTTN как гибрид FTTP и традиционного подхода. Суть этого третьего пути состоит в том, чтобы переместить DSL-станции как можно ближе к конечному пользователю, что обеспечит надлежащую длину линии, позволяющей оказывать услуги широкополосной связи. К этому подходу прибегла AT&T, которая сейчас проводит самый громкий проект FTTN-трансформации своих сетей, надеясь в 2007 г. обеспечить широкополосный доступ для 18 млн абонентов.
FTTN-сети позволяют использовать максимум преимуществ DSL-технологий, сократив длину DSL-линии. В свою очередь, прокладка оптоволоконных кабелей, позволяющая укоротить эти линии, становится первым и необходимым шагом в модернизации сетей с помощью внедрения оптоволокна. А использование уже проложенной витой пары на "последней миле" позволяет избежать дорогостоящей перепрокладки коммуникаций и переустановки оборудования конечных пользователей. Объем работ по модернизации сетей в этом случае во многом зависит от состояния существующей инфраструктуры. При этом в районах с высокой плотностью подключений длину DSL-линии удается сократить до 100 м, а скорость передачи данных в надежных VDSL2-сетях достигает 50-100 Мбит/с. Средняя плотность подключений означает длину линий до нескольких сот метров и скорость в 35-50 Мбит/с. При меньшей плотности подключений длина линии составит от 700 м до 1,5 км и скорость - от 25 до 12 Мбит/с. В любом случае свойства FTTN-сетей обеспечивают увеличение пропускной способности и улучшение качества связи для конечного пользователя.
Переход на инфраструктуру, основанную на узлах, означает отказ от оборудования традиционных телефонных станций. В некоторых случаях в FTTN-сетях узел может отвечать за предоставление услуг широкополосного доступа, а за телефонию продолжает отвечать станция. Однако целостный подход предполагает передачу обеих этих функций на узел и, таким образом, хотя бы частичный отказ от устаревшего станционного оборудования. Принцип экономии на станционном оборудовании проиллюстрирован на рис. 6.
Сервер играет важную роль в унификации различных форм организации доступа. В данном случае сервер представляет собой маршрутизатор, управляющий соединениями пользовательских устройств и приложений, и он размещается обычно на одной из главных станций (рис. 7).
При трансформации только одной из форм организации доступа потенциал трансформации в целом остается нераскрытым. Ключ к успеху - в построении всех трансформируемых сервисов на единой архитектуре IP-MPLS. Именно она дает любому пользователю, независимо от формы доступа и способа подключения, возможность использования любого приложения. Таким образом, приложения можно разрабатывать без учета особенностей конкретных видов доступа, экономя время на разработку и вывод приложения на рынок.
Благодарим компанию Alcatel-Lucent за любезное согласие на публикацию материала из корпоративной "базы знаний".
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #1, 2007
Посещений: 7052
Статьи по теме
В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
