Материал: Проект сети широкополосного доступа 12-го микрорайона г. Сургута

Существующая мультисервисная сеть передачи данных Сургутского ЛТЦ организована на основе технологии IP/MPLS. Существующие узлы расположены в производственных помещениях, принадлежащих ПАО «Ростелеком» и связаны между собой с использованием волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) с радиально-кольцевой территориально расположенной топологией. В качестве транспорта на городских участках между опорными узлами (крупные АТС) используются ресурсы сети на основе технологии DWDM, построенной на оборудовании производства НТО «Cisco Sistems». Коммутаторы Ethernet, обеспечивающие функции концентрации каналов от устройств уровня доступа, включаются в оборудование DWDM.

Резервирование каналов связи между устройствами сетевого уровня обеспечивается средствами транспортного уровня. Взаимодействие узлов сети передачи данных обеспечивается по интерфейсам Gigabit Ethernet (GE), 2GE, 10GE.

Для управления, мониторинга и технического обслуживания мультисервисной сети связи используется система управления и мониторинга типа Eltex. EMS, производства ООО Предприятие «Элетекс», Россия.

Статистический учёт за предоставленные абонентам услуги, обработка учётной информации, расчёт тарифных данных и оформление счетов, выполняется на существующем оборудовании биллинговой системы АСР типа «Старт», производства ЗАО «Группа Компаний Старт» (Россия), принадлежащей ПАО «Ростелеком».

.4 Обоснование необходимости строительства сети PON

Стоимость медного и волоконно-оптического кабеля (а также их прокладки) практически уравнялась. Но пропускная способность оптического кабеля гораздо выше, чем медного. А это означает, что при равной стоимости капитальных затрат, при реализации новых проектов удельная стоимость единицы информации для оптических систем будет значительно ниже. К примеру, ADSL-технологии позволяют получить реальные скорости в диапазоне от 1 до 8 Мбит/с. Оптические технологии не останавливаются даже на 1 Гбит/с - системы со спектральным уплотнением позволяют наращивать скорость передачи трафика по мере возникновения потребностей по единожды проложенномуl волокну.(Gigabit-capable рassive optical network) - технология пассивных^. оптических. сетей, которая позволяет увеличить пропускную способность сети до 1 Гб/с (в 100 раз выше, чем при технологии ADSL), обеспечивает высокое качество передачи видеосигнала с предоставлением новых сервисов, позволяет развивать телевидение высокой точности HDTV. Другим важным моментом является то, что GPON дает возможность предоставить^. абонентам «Ростелекома» услугу Triple^. Play и новые дополнительные сервисы, в частности, услугу видеонаблюдения в режиме^. online. При организации Интернет-доступа по технологии^. GPON используются пассивные^. сети, которые заводятся прямо в квартиру абонента, активное^. оборудование на пути к абоненту исключается, что повышает степень надежности и качество соединения.

Таким образом можно выделить очевидные преимущества^. технологии^. GPON.

Скорость. Оптическое волокно обладает полосой пропускания до 1 Гб/с, поэтому скорость и качество^. передачи данных выгодно отличается от других технологий (как проводных, так и беспроводных).

Надежность. Оптоволоконный кабель устойчив к электромагнитным воздействиям, не является источником электромагнитных^. волн, привлекателен по массово-габаритным параметрам и защищен от несанкционированного^. доступа.

Инновационность. Позволяет пользоваться самыми современными^. технологиями передачи данных.

Комплексность. Технология позволяет подключить услугу «Triple Play», то есть с помощью одного волокна можно подключить 3 услуги - высокоскоростной Интернет на скорости до 1 Гб/с; новейшее интерактивное IP-телевидение, которое даст возможность смотреть более 100 спутниковых и эфирных каналов цифрового^. телевидения с высоким разрешения формата HDTV; качественная^. телефонная связь с возможностью подключения как обычного, так и IP-телефона с расширенным набором функций, неограниченное количество номеров по одной линии и сохранение номера при переезде в зоне действия одной станции. Используя услуги IP-телефонии можно значительно экономить на звонках в другие города.

Единый счет за все услуги связи.

2. Разработка предложений по строительству сети доступа

.1 Современные^. технологии сети^. доступа

Строительство сетей^. доступа в настоящее время выполняется по следующим направлениям:

сети^. на основе существующих медных телефонных пар и технологии xDSL;

беспроводные сети;

волоконно-оптические сети.

Остановимся подробнее на технологии xDSL. Сокращение DSL расшифровывается как Digital Subscriber Line (цифровая абонентская линия). DSL позволяет значительно расширить полосу пропускания старых медных телефонных линий, соединяющих телефонные станции с индивидуальными абонентами. Следует помнить, что для организации линии DSL используются именно существующие телефонные линии; данная технология тем и хороша, что не требует прокладывания дополнительных телефонных кабелей. В результате вы получаете круглосуточный доступ в сеть Интернет с сохранением нормальной работы обычной телефонной связи. Данные технологии позволяют также использовать обычную телефонную линию для таких широкополосных систем, как видео по запросу или дистанционное обучение. Современные технологии DSL приносят возможность организации высокоскоростного доступа в Интернет в каждый дом или на каждое предприятие среднего и малого бизнеса, превращая обычные телефонные кабели в высокоскоростные цифровые каналы. Причем скорость передачи данных зависит только от качества и протяженности линии, соединяющих пользователя и провайдера. При этом провайдеры обычно дают возможность пользователю самому выбрать скорость передачи, наиболее соответствующую его индивидуальным потребностям.

По технологии DSL цифровые данные передаются на ваш компьютер именно как цифровые данные, что позволяет использовать гораздо более широкую полосу частот телефонной линии. При этом существует возможность одновременно использовать и аналоговую телефонную связь, и цифровую высокоскоростную передачу данных по одной и той же линии, разделяя спектры этих сигналов.

Основные типы xDSL обеспечивают высокоскоростной цифровой доступ по абонентской телефонной линии. Некоторые технологии xDSL являются оригинальными разработками, другие представляют собой просто теоретические модели, в то время как третьи уже стали широко используемыми стандартами. Основным различием данных технологий являются методы модуляции, используемые для кодирования данных.

Технологии xDSL поддерживают несколько вариантов кодирования информации:

2B1Q: Two-binary, one-quaternary, используется для IDSL и HDSL;

CAP: Carrierless Amplitude Phase Modulation - используется для HDSL;

DMT: Discrete multitone modulation, наиболее распространенный метод, известен также как OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing).

Достижения технологий xDSL во многом определяются достижениями техники кодирования, которая за счет применения процессоров DSP (Цифровой сигнальный процессор) смогла повысить скорость передачи данных при одновременном увеличении расстояния между модемом и оборудованием DSLAM.

Но вместе с этим существует и ряд недостатков инфраструктур доступа построенных на основе медножильных кабелей. И дело здесь не только в серьезных ограничениях полосы пропускания, присущих наиболее широко используемой на таких инфраструктурах технологии ADSL. Большая проблема - практически непредсказуемый уровень наводок (а значит, ухудшение качества связи) при увеличении числа широкополосных абонентов, «сидящих» на одном кабеле. Испытания, проведенные рядом российских операторов, показали, что, например, в 10-парном кабеле под каналы DSL допустимо задействовать не более трех пар.

Другой популярной «медной» технологией является Ethernet. Но, как известно, наиболее доступный по цене офисный вариант этой технологии способен работать по медной витой паре категории 5е на расстоянии до 100 м. А ведь между узлами связи и домами абонентов расстояния не 100 м, да и проложена между ними не витая пара категории 5е. Подводя итог выше сказанному, медножильная кабельная инфраструктура не может рассматриваться в качестве перспективной сети доступа для предоставления пакета широкополосных услуг. Ещё один недостаток технологии DSL это сравнительно невысокая скорость передачи данных - от 32 Кбит/с до 65 Мбит/с.

Теперь рассмотрим такую технологию, как ETTH. ETTH (Ethernet To The Home) - один из способов постоянного подключения к Интернету по протоколу Fast Ethernet, являющейся совместной разработкой компаний «Teleste Corporation» и «Tratec Telecom B.V.».

Скорость подключения - 100 Мбит/с или 1 Гбит/c. У ETTH отсутствуют такие свойственные ADSL ограничения как невысокая скорость передачи исходящих данных или ограниченные расстояния. Подключение по технологии ETTH не зависит от наличия телефонной линии. До каждого подключаемого дома производится прокладка оптического кабеля. В качестве соединительных абонентских линий, в зависимости от выбора провайдера, от активного оборудования прокладывается витая пара пятой категории, либо используются оптические соединительные кабели.

В целом, сети доступа, отстраиваемые по технологии ETTH (главным образом в регионе EMEA/Россия), характеризуются относительно не высокими первоначальными затратами (CAPEX) и повышенной стоимостью владения (OPEX).

В таблице 2.1 приведены основные преимущества и недостатки технологии ETTH.

Таблица 2.1 - Преимущества и недостатки сетей ETTH

Большие сети ETTH (свыше 100 тысяч портов) постепенно застраиваемые по мере увеличения проникновения, драматически сложны и слабоуправляемы благодаря чрезмерной децентрализации, отсутствию логически целостного дизайна и полному отсутствию унифицированных систем учета, контроля и управления сетью. Стоимость системы управления большой сетью ETTH становится сопоставима со стоимостью самой сети.

Этих недостатков лишены сети, построенные по технологиям PON (Passive Optical Network) с вводом оптического волокна непосредственно в квартиру абонента - FTTH (Fiber To The Home). PON - оптические^. сети с пассивным распределением.

Технология^. PON позволяет с использованием одного волокна организовать полностью пассивную оптическую сеть доступа для 64 узлов в радиусе 20 км.

Суть технологии PON заключается в том, что между центральным узлом и удаленными абонентскими узлами создается полностью пассивная оптическая сеть, имеющая топологию дерева. В промежуточных узлах дерева размещаются пассивные оптические разветвители (сплиттеры) - компактные устройства, не требующие питания и обслуживания.

Свойства сети^. PON:

древовидная архитектура с передачей по одному волокну на двух длинах волн навстречу друг другу: 1550 нм (от центрального узла к абонентам, нисходящий поток) и 1310 нм (от абонентов к центральному узлу, восходящий поток);

на промежуточных узлах дерева, размещаются пассивные^. оптические разветвители;

использование метода доступа TDMA позволяет гибко распределять полосу^. пропускания между абонентами;

на одно волокно, идущее из центрального узла (OLT), можно подключить до 64 абонентских узлов (ONT);

максимальное удаление составляет 20 км.

.1.1 Обзор технологий xPON

Суть технологии^. PON заключается в том, что между центральным узлом, обеспечивающим подключение к магистрали, и абонентскими узлами создается полностью пассивная оптическая сеть древовидной топологии. Пассивность означает отсутствие в сети элементов, усиливающих сигнал. Вместо требующих питания оптических повторителей, как в традиционных оптических сетях, в сетях PON используются недорогие оптические разветвители (сплиттеры), которые можно устанавливать практически в любом месте. Они применяются для каскадирования (мощность в них не обязательно делится на равные части) и создания древовидной структуры сети. Таким^. образом, PON дает возможность гибко развести оптическое^. волокно между десятками абонентов и подключать их модульно.

Существуют четыре основные топологии^. построения оптических^. сетей доступа: "кольцо", "точка-точка", "дерево с активными узлами", "дерево с пассивными узлами".

Кольцевая топология на основе SDH положительно зарекомендовала себя в городских телекоммуникационных сетях. Однако в сетях доступа не все обстоит также хорошо. В сетях доступа нельзя заранее знать где, когда и сколько абонентских узлов будет установлено. При случайном территориальном и временном подключении пользователей кольцевая топология может превратиться в сильно изломанное кольцо с множеством ответвлений; подключение новых абонентов осуществляется путем разрыва кольца и вставки дополнительных сегментов, что значительно снижает надежность сети.