В рубрику "Подвижная связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Обзор NGN-концепций и продуктовой линейки NGN для сетей СПС от ведущих производителей телекоммуникационного оборудования
В.В. Афанасьев
Исполнительный директор Ассоциации российских операторов GSM
В.И. Демчишин
Генеральный директор ЗАО "Современные Телекоммуникации"
Российский рынок NGN-решений для сетей СПС находится пока на стадии зарождения. Непосредственно в области сотовой инфраструктуры операторы освоили методы пакетной коммутации, внедрив технологии GPRS/EDGE. Началось также применение гибких коммутаторов, правда, пока для решения локальных задач.
В сегменте транспорта операторы СПС приступили к построению региональных сетей, базирующихся на технологии IP/MPLS.
Очевидно, что значительное ускорение процесса внедрения NGN-концепции в российских сетях СПС даст начало работ по лицензированию услуг 3G-UMTS.
Объективная потребность
Проведенный анализ тенденций развития наиболее динамичных сегментов российского телекоммуникационного рынка, а также путей формирования технологических сетей связи показал объективную потребность операторов в реализации современных решений NGN, в том числе в развертывании мультисервисных транспортных сетей в качестве фундамента NGN.
Дальнейшему рассмотрению и анализу подлежат решения, предлагаемые российским операторам ведущими вендорами оборудования для транспорта NGN, а также деятельность операторов по внедрению проектов NGN. В соответствии с направленностью данного исследования, особое внимание уделяется решениям по формированию транспортных сетей NGN, а также реализации транспортных сетей NGN в комплексных проектах строительства опытных и коммерческих сетей NGN.
За рамками данного исследования оказался один из сегментов рынка транспортных сетей - оптические транспортные сети (аппаратура и решения). Также вне зоны нашего внимания остался рынок транспортных сетей доступа.
Развитие оборудования транспортной инфраструктуры отражает основные тенденции современных телекоммуникаций: мультисервисность, интеллектуализацию и конвергенцию (в широком понимании этого слова). При этом на фоне снижения стоимости эксплуатации наблюдается унификация сетевой среды. Урок, полученный производителями оборудования в начале нового тысячелетия (имеется в виду кризис рынка телекоммуникаций), пошел впрок, и сегодня - благодаря поддержке ATM, Frame Relay, MPLS, маршрутизации IP и эмуляции TDM - мультисервисные функции современных магистральных и пограничных коммутаторов помогают консолидировать сети разного типа и сокращать затраты на предоставление услуг. Осуществляется процесс посредством не слишком большого набора телекоммуникационных устройств. Одной из наиболее важных черт мультисервисных сетей IP NG является поддержка качества (QoS).
Тем временем вендоры продолжают наращивать мощность и надежность своих продуктов, расширять поддержку функциональности MPLS, совершенствовать механизмы QoS. При разработке подобного оборудования особое внимание уделяется возможностям поэтапного перехода оператора к NGN, сетям MPLS, интеграции с существующими решениями. Кроме того, вследствие избытка свободной емкости транспортных сетей в период роста отрасли бизнес операторов начал смещаться в городские сети, что в определенной мере влияет на изменение продуктовых линеек ряда производителей.
Цена вопроса или вопрос цены
В последние годы российские операторы стали более тщательно подходить к расходованию средств на построение и развитие сетей. Это вынудило поставщиков сделать акцент на решения, обеспечивающие повышение надежности и развертывание новых сервисов, а также сконцентрироваться на оптимизации и универсализации сетевой инфраструктуры. Поэтому основные производители магистральных маршрутизаторов и коммутаторов (как впрочем, и маршрутизирующих коммутаторов) не перестают напоминать об экономичности своих продуктов.
Основные вендоры включили в свою продуктовую линейку мощное магистральное оборудование и аппаратуру уровня агрегации, которое позволяет создать мультисервисные сети с одновременной передачей данных, голоса и видео при гарантированном качестве для разных типов трафика. При этом они исходят из того, что применение более крупных узлов и уменьшение количества разнородных элементов в сети снижает операционные расходы. Однако вышеупомянутый кризис заставил производителей (включая Alcatel, Cisco, Lucent и Nortel) свернуть разработки некоторых мощных универсальных продуктов, перенести отдельные функции оборудования для ядра сети на ее периферию и заменить это оборудование более компактными распределенными решениями.
Построение сети с мощными периферийными узлами имеет определенные преимущества: в частности, это позволяет доставлять трафик в ядро сети с меньшими задержками, а "локальная маршрутизация" в точках присутствия оператора (Point of Presence, POP) дает возможность приблизить контент к клиентам и разгрузить сеть.
Вероятно, миграция сетевых сервисов на периферию сети является эволюционным шагом в развитии сетевых архитектур. Наметилась тенденция постепенного перехода от маршрутизации к коммутации в ядре сети. Высокопроизводительные устройства начинают осуществлять быструю коммутацию пакетов с приоритетным обслуживанием по классам сервиса. Если уровень ядра сети будет снижаться, то маршрутизация IP постепенно начнет вытесняться коммутацией MPLS, с которой, вероятно, следует связывать ближайшее будущее магистрального оборудования.
Функциональность оборудования ядра и устройств доступа сосредотачивается на периферии, в пограничных маршрутизаторах (хотя, например, Marconi предполагает, что ядро сети также должно обладать интеллектуальными функциями для обеспечения параметров сервиса).
Другая тенденция - пограничные мультисервисные маршрутизаторы третьего уровня (L3) служат точками агрегирования трафика от недорогих агрегирующих устройств доступа. Это несколько усложняет пограничные маршрутизаторы, вынуждая разработчиков оснащать их дополнительными функциями и средствами резервирования, а с увеличением скоростей доступа - наращивать мощность.
Проблема выбора актуальна по-прежнему
Существует ли универсальная теория построения архитектуры ядра сети? Очевидно, многое зависит от топологии и операционных расходов. Бесспорно то, что концепция NGN состоит в использовании пограничных мультисервисных устройств с поддержкой различных функций (L2/L3, голосовые функции) и надежных производительных магистральных решений. С другой стороны, ряд известных моделей построения операторских сетей в российских условиях порой не находит применения.
В городских сетях операторского или сетях масштаба региона не всегда выделяется ядро, а зачастую происходит совмещение функций ядра и границы на одном устройстве. При этом емкость/производительность сети варьируется от одного до нескольких десятков гигабит в секунду. Для таких сетей у основных производителей есть два варианта, и выбор зависит от задач оператора. Первый заключается в построении сети на основе Ethernet, например, Carrier Ethernet у Nortel, второй - на основе MPLS-сети с высо-конадежными мультисервисными узлами.
Традиционные Ethernet-технологии с негарантированным качеством облуживания не позволяют реализовать приложения, работающие в реальном времени. Новые Ethernеt-решения обеспечивают возможность управлять параметрами качества обслуживания за счет резервирования пропускной способности, а в случае неполадки - способны восстановить соединение в течение 50 мс. Это соответствует характеристикам современных SDH-технологий. Разработчики стремятся реализовать технологию тунеллирования типа "точка-точка", обеспечивая детерминизм для Ethernet, что помогает операторам задать маршрут, по которому будет передаваться сетевой трафик. После принятия стандарта IEEE 802.1ah сервис-провайдеры смогут масштабировать услуги и предоставлять их миллионам абонентов.
Отличительной характеристикой Ethernet-решений является организация защищенных сетевых интерфейсов, ориентированных на предоставление услуг интегрированного доступа (в частности, пакетов Triple Play), а также предоставление максимально дешевых интерфейсов доступа для подключения клиентов сети. Подобные решения предлагают Alcatel, Cisco и Nortel.
В интересах оператора
Решения на базе Ethernet специально разработаны с учетом того, что оператор ориентирован на широковещательные услуги, в частности, особое внимание уделяется резервированию ресурсов и обеспечению качества для Multicast-трафика. В отличие от многих альтернативных решений, присутствующих на рынке, решения для Ethernet-сетей с момента возникновения учитывают именно задачи операторов.
К таким задачам мы относим:
Зачастую российские апологеты Cisco Systems используют комбинированные узлы "ядро/периферия". По мнению Nortel, любой элемент сети должен предусматривать возможности агрегирования служб: выделять отдельные магистральные и сервисные узлы имеет смысл только в сетях крупных операторов. Этот принцип и реализован в продуктах Nortel - "любая услуга через любой порт". Однако, в отличие от иерархического подхода (коммутация на магистрали, маршрутизация на периферии), Nortel продвигает несколько иную архитектуру операторских сетей: маршрутизация на магистрали с возможностью организации доступа к услугам VPN на том же узле, а один и тот же коммутатор способен быть магистральным или пограничным узлом.
Функции конкретных устройств определяются спектром решений конкретного вендора. Например, для расширения портфеля, включая оборудование старшего класса (опорные и магистральные сети), компания Cisco Systems пополнила в 2003 г. свою линейку маршрутизаторами 12800. В результате Lucent пришлось "догонять" и включить в обновленный ассортимент "тяжелые" маршрутизаторы компании Juniper (серия T). В январе 2004 г. партнеры представили решение Lucent Juniper Networks Multiservice MPLS Core Solution для реализации услуг ATM/FR в сети MPLS.
Основой сотрудничества производителей мощных систем операторского класса стала технология MPLS. Решить проблему более эффективного использования устаревающей инфраструктуры позволяет одновременная поддержка IP и ATM. Она способствует упрощению и консолидации сетей поставщиков услуг, поэтому производители маршрутизирующих коммутаторов стараются интегрировать маршрутизацию АТМ, MPLS и IP в рамках единой платформы. Более того, MPLS уже не воспринимается как опция, а, скорее, стала обязательной функцией. Вполне обоснованно в реализации конвергентных сетей MPLS считается ключевой технологией.
Небезынтересна оценка долевого распределения рынка в сегменте сетевого транспорта. Так, согласно данным исследовательской компании In-Stat итоги 2004 г. выглядят следующим образом. На рынке магистральных маршрутизаторов операторского класса по числу поставленных единиц оборудования у лидера - Cisco Systems было 41,1%, у Huawei - 33,6%, у Juniper Networks - 22%.
В то же время на рынке пограничных маршрутизаторов для сетей операторов связи у лидера - Cisco было 62,9%, у Juniper - 13,4%, у Huawei - 11,2%.
Однако Gartner, по иному сегментировав рынок, итоги 2005 г. оценивает по-своему (рис. 1).
Ходим с козырей
В нашей стране пропаганду перехода к сетям NG производители сетевого оборудования начали в 2002-2003 гг. Основной козырь -унификация сетевых решений, под которой понимается использование коммутации пакетов для передачи речи, видео и данных. Несколько проектов, частично отражающих концепцию NGN, уже реализовано в Российской Федерации.
Отметим, что производители мощных магистральных коммутаторов и маршрутизаторов, составляющих ядро телекоммуникационной инфраструктуры SDH/АТМ/IP/MPLS, принимают во внимание ситуацию на местном рынке телекоммуникаций. Они не пытаются форсировать события, навязывая операторам технологические новшества в области магистрального оборудования, многие из которых опередили свое время. Другой немаловажный для РФ фактор - сегодня актуально не столько соотношение цена/качество, как непосредственно цена.
У российских операторов сетей СПС нет проблем при выборе аппаратуры для реализации NGN-инфраструктуры. На местном телекоммуникационном рынке (и в его сотовом сегменте в частности) представлены практически все ведущие игроки - производители NGN-решений.
В этом разделе мы рассмотрим NGN-оборудование основных поставщиков. Материал структурирован по подразделам (поставщикам).
В соответствии с изложенными в предыдущей статье (см. ТСС № 5-2006, стр. 73) положениями в каждом подразделе мы выделяем два сегмента NGN:
В первый сегмент мы включили следующее оборудование и подсистемы:
Во второй сегмент включено:
На российском телекоммуникационном рынке присутствуют основные производители аппаратуры инфраструктуры для сетей NGN (табл. 1 и 2). За рамками данного обзора остались изделия ряда компаний-производителей аппаратуры транспорта NGN, в том числе и российских, пока не имеющих значительной доли в данном сегменте в России (менее 1%). Также мы не рассматриваем сегмент оборудования для так называемых сетей backhaul (соединение базовых станций с контроллером и подключение контроллера к инфраструктурному сегменту).
Отметим, что в качестве лидера в конкретном сегменте может быть вендор, не имеющий широкой продуктовой линейки, например компания Juniper.
Подводя итоги
Проведенный анализ продуктовой линейки NGN для сетей СПС от ведущих мировых производителей телекоммуникационного оборудования, представленных на российском рынке, показал: модельный ряд многих производителей позволяет реализовать как отдельные NGN-подсистемы, так и предложить в целом моновендорное NGN-решение. Вместе с тем производители аппаратуры - при необходимости, а иногда по желанию заказчика - могут создать альянс вендоров, который позволяет решить задачу любой сложности. Отметим, что зачастую подобные решения превосходят моновендорные по тактико-техническим параметрам или по соотношению цена/качество.
При рассмотрении и общих вопросов, связанных с архитектурными решениями конкретных производителей, и конкретного оборудования для создания сетей NG необходимо использовать сводные таблицы.
Непосредственно для сотовой инфраструктуры операторы сетей СПС вправе использовать решения на базе гибких коммутаторов и медиашлюзов. Большинство из рассмотренных гибких коммутаторов сертифицировано в РФ, однако возможность их использования в российских сетях СПС решена не до конца. Это обусловлено нормативно-правовым вакуумом по данной проблематике в законодательстве России, о чем мы говорили в предыдущей статье (см. ТСС № 5-2006, стр. 73).
Анализ представленных IMS-решений показывает, что это направление становится системообразующим для сетей NGN. Такие преимущества IMS, как открытость архитектуры, независимость от специфики технологии доступа, перспектива дальнейшей конвергенции услуг, дают основания предполагать, что данное решение станет базовым инструментом для операторов сетей СПС. В настоящее время многие производители предлагают свои IMS-решения как соответствующие 3GPP Rel 4, а ряд поставщиков уже анонсировали свою аппаратуру класса 3GPP Rel 5.
Функциональные возможности рассмотренных коммутаторов и маршрутизаторов для сетей NG позволят операторам создать мощную транспортную инфраструктуру и, значит, сократить эксплуатационные, а то и капитальные затраты, обеспечив повышение доходности услуг.
Новейшие виды оборудования:
Сегодня поддержка MPLS и QoS - наиболее востребованная функциональность для оборудования ядра сети (наряду с высокой надежностью и обеспечением безопасности).
В будущем существенное значение приобретет поддержка протокола IPv6, массовый переход на который ожидается в Российской Федерации к 2008-2009 г. В дальнейшем для операторской среды станет важна интеграция всех видов обработки пакетов (коммутация/маршрутизация/коммутация MPLS) на одном шасси, повышение общей масштабируемости и надежности системы.
Решающий фактор
Очевидно, темпы внедрения MPLS в России будут несколько отставать от аналогичных показателей в развитых странах запада. Технология MPLS только начинает пользоваться популярностью, однако операторы СПС достаточно взвешенно оценивают эту тенденцию. Еще одна перспективная развивающаяся "пограничная" технология: виртуальные частные локальные сети, VPLS -они по существу представляют собой VPN L2. Их развитие на основе сетей СПС - это вопрос ближайшего будущего.
В условиях роста спроса на услуги связи происходит совмещение технологий. Увеличивается пропускная способность сетей (медных, оптических и беспроводных), появляются новые сервисы передачи данных (такие, как высокодоходные услуги обмена данными в сетях UMTS). В результате конвергенции операторы сетей СПС получают расширенные возможности взаимодействия сетей и сокращения затрат.
Следует отметить, что при выборе аппаратуры нового поколения для оператора кроме объективных причин решающее значение может иметь такой фактор, как совместимость с уже установленным оборудованием. В этом случае, пытаясь снизить риск, оператор отдаст предпочтение поставщику аппаратуры, функционирующей в действующей сети.
Ограниченные рамки исследований не вместили решения некоторых производителей, представленных на нашем рынке. Речь идет о таких вендорах, как Motorola, Nokia, Allied Tele-syn, 3Com. Справедливости ради отметим, что их доля в сегменте магистрального транспорта на российском рынке оценивается нами ниже 1%.
В данном материале не анализируются ценовые аспекты предлагаемых решений. В первую очередь это связано с конфиденциальным характером информации. Вместе с тем очевидно, что ценовой аспект, равно как и условия поставки (в частности, товарные или финансовые аспекты), для российских операторов имеют первостепенное значение.
Также за рамками данного исследования осталось сравнение аппаратуры различных поставщиков, имеющих одинаковое функциональное назначение. По данному вопросу периодически публикуются результаты сравнительного тестирования в специализированных изданиях ("LAN" или "Network Computing"), хотя в целом подобные тесты не всегда объективны. Кроме того, достаточно сложно определить место того или иного устройства в классификации, поскольку производители начали ориентироваться на выпуск многофункциональных устройств, например, одинаково хорошо выполняющих функции коммутации и маршрутизации.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #6, 2006
Посещений: 12643
Автор
| |||
Автор
| |||
В рубрику "Подвижная связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
