будущее – за широкополосным доступом
Услуга Triple Play, то есть скоростная передача голоса, данных и видео через единое широкополосное соединение, открывает пользователю возможность выбора из всего многообразия информации и услуг, которые он может получить в интерактивной форме по телевизору или на свой компьютер. Мультимедийный способ передачи информации, пользующийся все большей популярностью, требует высокой пропускной способности каналов связи. В связи с этим часто возникают проблемы на абонентском участке соединения между провайдером и конечным потребителем (так называемая «последняя миля»), поскольку здесь, как правило, используется обычный медный кабель телефонной линии. Технологии доступа в Интернет, работающие по этому принципу, такие, как ISDN или ADSL, не справляются с новыми требованиями.
Технология VDSL предлагает решение этой проблемы, и это решение не является единственным. Трехполосная передача может осуществляться не только по медным кабелям, но и с помощью технологий FTTx и WiMAX. Технология FTTx позволяет напрямую передавать информацию конечному потребителю по оптоволоконной линии, а беспроводная технология WiMAX делает возможным предложение услуг без использования кабелей.
VDSL
Технология VDSL считается ключевой технологией для поставщиков коммуникационных услуг, которые предлагают трехполосный сервис через инфраструктуру абонентских телефонных кабелей. Эта технология представляет собой связь типа «точка-точка» и, таким образом, предоставляет в распоряжение каждому пользователю всю ширину канала. Это большое преимущество по отношению к беспроводным технологиям, где пользователи вынуждены делить пропускную способность канала доступа. Поскольку для технологии VDSL используются уже имеющиеся медные кабели, то потребность в дорогостоящих работах по подземной прокладке оптоволоконного кабеля к зданиям отпадает. В Европе создание инфраструктуры для VDSL, по крайней мере, в густонаселенных районах, уже началось.
Технология VDSL, в отличие от своих предшественников, основывается на гибридной сети: оптоволокно, обладающее высокой пропускной способностью, передает общий поток данных к распределительному шкафу, где он затем распределяется на медные кабели абонентской сети. Таким образом, недалеко от конечного пользователя требуется установить мультиплексоры доступа DSLAM, а также обеспечить энергообеспечение и кондиционирование. Это требует, в свою очередь, замены «старых» распределительных шкафов. Интересное решение этой проблемы предлагает компания ADC KRONE – ее шкафы UniCab Vario можно установить как дополнение на старые распределительные шкафы.
FTTx
Технология FTTx технологически полностью соответствует требованиям современного ширкополосного доступа. Она основывается на пассивных оптоволоконных сетях (PON, Passive Optical Network), которые, по сравнению с медными кабелями, отличаются более высокой пропускной способностью и значительно меньшим затуханием, что позволяет передавать больший объем данных на большие расстояния. Кроме того, оптоволоконные кабели менее восприимчивы к воздействию электромагнитных помех, вызываемых, например, электрическими приборами, грозой или радиопередатчиками. Преимуществом архитектуры PON является отсутствие необходимости установки каких-либо активных компонентов в непосредственной близости к потребителям. Вместо этого используются пассивные сплиттеры для распределения сигналов по абонентам. Переключение и маршрутизация осуществляются на центральной коммутационной станции провайдера. С помощью оптических сетей можно организовать несколько типовых решений FTTx, таких как:
- FTTH - Fiber To The Home, кабель до дома;
- FTTB - Fiber To The Basement/Building, кабель до подвала/здания;
- FTTN - Fiber To The Neighborhood/Node, кабель до микрорайона/распределительного узла;
- FTTC - Fiber To The Curb, кабель до кабельного шкафа;
- FTTP - Fiber To The Premise, кабель до офиса клиента.
В решениях FTTH, FTTB и FTTP оптоволоконный кабель доводится до некоторой точки, например, в подвал здания или в офис, а далее по зданию сигнал обычно распределяется медными кабелями. Решения FTTC и FTTN означают, что оптоволоконный кабель проведен до места, где находится распределительный шкаф.
Внедрение технологии FTTP в Европе пока еще находится в начальной стадии, однако в будущем оптоволоконные широкополосные соединения несомненно надолго войдут в жизнь конечных пользователей. Только они позволят передавать данные со скоростью более 100 Мбит/с, что совершенно необходимо для будущих мультимедийных приложений. Основываясь на современных данных, компания по исследованию рынка IMS прогнозирует, что в странах Европы, Ближнего Востока и Африки до конца 2009 года технологией FTTP для доступа в Интернет будут пользоваться около трех миллионов клиентов. Самым большим недостатком технологии FTTx является высокая стоимость внедрения, что обуславливается, в первую очередь, необходимостью проведения дорогостоящих работ по подземной прокладке оптоволоконного кабеля, а также пока еще высокими ценами на оптические компоненты.
WiMAX
Что это такое? Еще одно модное слово в ряду технологий широкополосного доступа, очередной рекламный трюк? Или же это долгожданное решение пока еще неразрешенных проблем широкополосного доступа?
WiMAX (World Interoperability of Microwave Access) – это высокоэффективная беспроводная технология, предлагающая, наряду с большой пропускной способностью, высокое качество услуг. Эта технология гарантирует фиксированную ширину полосы пропускания и обеспечивает временное разделение каналов данных, таких, как голосовая информация и видео. В отличие от родственной беспроводной технологии Wireless-LAN, WiMAX использует базовую станцию в качестве центрального сервера доступа, который определяет, какой из подключенных терминалов в данный момент времени может посылать данные, а какой – нет. Терминалы конкурируют за очередность связи с базовой станцией только при первом подключении.
WiMAX является более профессиональной беспроводной технологией. При ее разработке большое значение придавалось высокой скорости передачи данных и уменьшению времени ожидания, что является главной предпосылкой для пользования инфраструктурой, передающей данные, которые требуют немедленной обработки, например, голос и видео.
Применение этой недавно разработанной радиотехнологии особенно целесообразно для регионов со слабой инфраструктурой, поскольку здесь не требуется проведение дорогостоящих работ по прокладке кабеля. Нужно всего лишь подключить базовую станцию WiMAX с широкой полосой пропускания к телефонной станции. Для этого наряду с оптоволоконной линией может использоваться также линия радиорелейной связи. Для получения широкополосного доступа в зоне действия базовой станции требуется лишь один терминал, работающий по технологии WiMAX. Хотя WiMAX изначально не был создан для работы с мобильными пользователями, эта технология, по крайней мере, в отдельных областях, может в недалеком будущем составить прямую конкуренцию технологиям мобильной связи, таким, как UMTS. Во-первых, в отличие от линии радиорелейной связи, здесь необязательно наличие прямой видимости между передатчиком и приемным устройством, во-вторых, мобильный пользователь может менять радиосоты, не прерывая при этом связь во время работы терминала. Стандарт Wimax IEEE 802.16e-2005, известный также как Mobile WiMAX, поддерживает требуемую для этого систему переключений. В-третьих, благодаря встроенной функции QoS, наряду со скоростной передачей данных возможна также и передача услуг IP-телефонии. В конечном итоге, при наличии подходящего VoIP-терминала, пользователи WiMAX могут вполне обойтись и без подключения к стационарной телефонной сети.
Но у WiMAX есть и свои недостатки, над которыми ведется работа: для создания хорошего покрытия необходимо наличие базовой станции высокой мощности. А такая станция, помимо высокого уровня потребления электроэнергии, является причиной повышения уровня излучения на местности, где, кроме того, могут находиться также антенны для сетей GSM и UMTS. На практике для использования этой технологии зона действия ограничивается 5-8 км, при неблагоприятных условиях она составляет около 2 км. Как видно, эти данные значительно отличаются от возможностей зоны действия станции на открытой местности – до 50 км. Помимо этого, все пользователи вынуждены делить диапазон полосы пропускания, предоставляемый базовой станцией. Тем не менее, технология Wimax имеет хорошие перспективы продвижения на рынке. Об этом свидетельствует тот факт, что к числу инициаторов и активных сторонников этой технологии относится корпорация Intel. Эта компания уже представила на рынке микросхемы WiMAX для модемов и точек доступа, вскоре должны последовать продукты для ноутбуков и недорогие терминалы.
При создании системы WiMAX большую роль играют масштабы, то есть, система должна масштабироваться вместе с увеличением числа пользователей. Кроме того, система должна поддерживать одновременное применение одно- и многопользовательских режимов, а также связь типа «точка-точка» или «точка - много точек».
мощная комбинация
Все представленные технологии работают на низших уровнях эталонной сетевой модели OSI. Они комбинируются с помощью соответствующих
преобразователей, что повышает их целесообразность для предоставления экономичных услуг широкополосного доступа, соответствующих потребностям конечного пользователя. Например, с помощью технологии FTTC по оптоволоконному кабелю можно устанавливать связь между телефонной станцией и абонентским распределительным узлом. Здесь сигнал преобразуется для передачи по медному кабелю и передается далее, например, по технологии VDSL. Передача данных к базовой станции по оптоволоконному кабелю также стала распространенной практикой. Таким образом, на территории предприятия устройства передачи WiMAX могут соединяться с помощью архитектуры FTTP. С помощью VDSL также возможно подключение базовой станции.
В дальнейшем FTTx закрепит свои позиции как технология доставки данных к системе VDSL. Благодаря этому провайдеры смогут оптимально использовать развитую инфраструктуру медных кабелей и предлагать популярные услуги широкополосного доступа. Только необходимость наличия ширины полосы пропускания, превышающей возможности технологии VDSL, вынудит провайдеров прокладывать к конечному потребителю обширную сеть оптоволоконных кабелей. В этом случае экономичным решением данной проблемы станут пассивные оптические сети. В регионах со слабой инфраструктурой радиотехнология WiMAX продемонстрирует все свои преимущества в полном объеме. При этом, однако, необходимо учитывать, что для предоставления действительно качественной услуги Triple Play с помощью этой радиотехнологии потребуется очень высокая концентрация базовых станций.
Михаил Жихарев, по материалам компании ADC KRONE
Технология VDSL предлагает решение этой проблемы, и это решение не является единственным. Трехполосная передача может осуществляться не только по медным кабелям, но и с помощью технологий FTTx и WiMAX. Технология FTTx позволяет напрямую передавать информацию конечному потребителю по оптоволоконной линии, а беспроводная технология WiMAX делает возможным предложение услуг без использования кабелей.
VDSL
Технология VDSL считается ключевой технологией для поставщиков коммуникационных услуг, которые предлагают трехполосный сервис через инфраструктуру абонентских телефонных кабелей. Эта технология представляет собой связь типа «точка-точка» и, таким образом, предоставляет в распоряжение каждому пользователю всю ширину канала. Это большое преимущество по отношению к беспроводным технологиям, где пользователи вынуждены делить пропускную способность канала доступа. Поскольку для технологии VDSL используются уже имеющиеся медные кабели, то потребность в дорогостоящих работах по подземной прокладке оптоволоконного кабеля к зданиям отпадает. В Европе создание инфраструктуры для VDSL, по крайней мере, в густонаселенных районах, уже началось.
Технология VDSL, в отличие от своих предшественников, основывается на гибридной сети: оптоволокно, обладающее высокой пропускной способностью, передает общий поток данных к распределительному шкафу, где он затем распределяется на медные кабели абонентской сети. Таким образом, недалеко от конечного пользователя требуется установить мультиплексоры доступа DSLAM, а также обеспечить энергообеспечение и кондиционирование. Это требует, в свою очередь, замены «старых» распределительных шкафов. Интересное решение этой проблемы предлагает компания ADC KRONE – ее шкафы UniCab Vario можно установить как дополнение на старые распределительные шкафы.
FTTx
Технология FTTx технологически полностью соответствует требованиям современного ширкополосного доступа. Она основывается на пассивных оптоволоконных сетях (PON, Passive Optical Network), которые, по сравнению с медными кабелями, отличаются более высокой пропускной способностью и значительно меньшим затуханием, что позволяет передавать больший объем данных на большие расстояния. Кроме того, оптоволоконные кабели менее восприимчивы к воздействию электромагнитных помех, вызываемых, например, электрическими приборами, грозой или радиопередатчиками. Преимуществом архитектуры PON является отсутствие необходимости установки каких-либо активных компонентов в непосредственной близости к потребителям. Вместо этого используются пассивные сплиттеры для распределения сигналов по абонентам. Переключение и маршрутизация осуществляются на центральной коммутационной станции провайдера. С помощью оптических сетей можно организовать несколько типовых решений FTTx, таких как:
- FTTH - Fiber To The Home, кабель до дома;
- FTTB - Fiber To The Basement/Building, кабель до подвала/здания;
- FTTN - Fiber To The Neighborhood/Node, кабель до микрорайона/распределительного узла;
- FTTC - Fiber To The Curb, кабель до кабельного шкафа;
- FTTP - Fiber To The Premise, кабель до офиса клиента.
В решениях FTTH, FTTB и FTTP оптоволоконный кабель доводится до некоторой точки, например, в подвал здания или в офис, а далее по зданию сигнал обычно распределяется медными кабелями. Решения FTTC и FTTN означают, что оптоволоконный кабель проведен до места, где находится распределительный шкаф.
Внедрение технологии FTTP в Европе пока еще находится в начальной стадии, однако в будущем оптоволоконные широкополосные соединения несомненно надолго войдут в жизнь конечных пользователей. Только они позволят передавать данные со скоростью более 100 Мбит/с, что совершенно необходимо для будущих мультимедийных приложений. Основываясь на современных данных, компания по исследованию рынка IMS прогнозирует, что в странах Европы, Ближнего Востока и Африки до конца 2009 года технологией FTTP для доступа в Интернет будут пользоваться около трех миллионов клиентов. Самым большим недостатком технологии FTTx является высокая стоимость внедрения, что обуславливается, в первую очередь, необходимостью проведения дорогостоящих работ по подземной прокладке оптоволоконного кабеля, а также пока еще высокими ценами на оптические компоненты.
WiMAX
Что это такое? Еще одно модное слово в ряду технологий широкополосного доступа, очередной рекламный трюк? Или же это долгожданное решение пока еще неразрешенных проблем широкополосного доступа?
WiMAX (World Interoperability of Microwave Access) – это высокоэффективная беспроводная технология, предлагающая, наряду с большой пропускной способностью, высокое качество услуг. Эта технология гарантирует фиксированную ширину полосы пропускания и обеспечивает временное разделение каналов данных, таких, как голосовая информация и видео. В отличие от родственной беспроводной технологии Wireless-LAN, WiMAX использует базовую станцию в качестве центрального сервера доступа, который определяет, какой из подключенных терминалов в данный момент времени может посылать данные, а какой – нет. Терминалы конкурируют за очередность связи с базовой станцией только при первом подключении.
WiMAX является более профессиональной беспроводной технологией. При ее разработке большое значение придавалось высокой скорости передачи данных и уменьшению времени ожидания, что является главной предпосылкой для пользования инфраструктурой, передающей данные, которые требуют немедленной обработки, например, голос и видео.
Применение этой недавно разработанной радиотехнологии особенно целесообразно для регионов со слабой инфраструктурой, поскольку здесь не требуется проведение дорогостоящих работ по прокладке кабеля. Нужно всего лишь подключить базовую станцию WiMAX с широкой полосой пропускания к телефонной станции. Для этого наряду с оптоволоконной линией может использоваться также линия радиорелейной связи. Для получения широкополосного доступа в зоне действия базовой станции требуется лишь один терминал, работающий по технологии WiMAX. Хотя WiMAX изначально не был создан для работы с мобильными пользователями, эта технология, по крайней мере, в отдельных областях, может в недалеком будущем составить прямую конкуренцию технологиям мобильной связи, таким, как UMTS. Во-первых, в отличие от линии радиорелейной связи, здесь необязательно наличие прямой видимости между передатчиком и приемным устройством, во-вторых, мобильный пользователь может менять радиосоты, не прерывая при этом связь во время работы терминала. Стандарт Wimax IEEE 802.16e-2005, известный также как Mobile WiMAX, поддерживает требуемую для этого систему переключений. В-третьих, благодаря встроенной функции QoS, наряду со скоростной передачей данных возможна также и передача услуг IP-телефонии. В конечном итоге, при наличии подходящего VoIP-терминала, пользователи WiMAX могут вполне обойтись и без подключения к стационарной телефонной сети.
Но у WiMAX есть и свои недостатки, над которыми ведется работа: для создания хорошего покрытия необходимо наличие базовой станции высокой мощности. А такая станция, помимо высокого уровня потребления электроэнергии, является причиной повышения уровня излучения на местности, где, кроме того, могут находиться также антенны для сетей GSM и UMTS. На практике для использования этой технологии зона действия ограничивается 5-8 км, при неблагоприятных условиях она составляет около 2 км. Как видно, эти данные значительно отличаются от возможностей зоны действия станции на открытой местности – до 50 км. Помимо этого, все пользователи вынуждены делить диапазон полосы пропускания, предоставляемый базовой станцией. Тем не менее, технология Wimax имеет хорошие перспективы продвижения на рынке. Об этом свидетельствует тот факт, что к числу инициаторов и активных сторонников этой технологии относится корпорация Intel. Эта компания уже представила на рынке микросхемы WiMAX для модемов и точек доступа, вскоре должны последовать продукты для ноутбуков и недорогие терминалы.
При создании системы WiMAX большую роль играют масштабы, то есть, система должна масштабироваться вместе с увеличением числа пользователей. Кроме того, система должна поддерживать одновременное применение одно- и многопользовательских режимов, а также связь типа «точка-точка» или «точка - много точек».
мощная комбинация
Все представленные технологии работают на низших уровнях эталонной сетевой модели OSI. Они комбинируются с помощью соответствующих
преобразователей, что повышает их целесообразность для предоставления экономичных услуг широкополосного доступа, соответствующих потребностям конечного пользователя. Например, с помощью технологии FTTC по оптоволоконному кабелю можно устанавливать связь между телефонной станцией и абонентским распределительным узлом. Здесь сигнал преобразуется для передачи по медному кабелю и передается далее, например, по технологии VDSL. Передача данных к базовой станции по оптоволоконному кабелю также стала распространенной практикой. Таким образом, на территории предприятия устройства передачи WiMAX могут соединяться с помощью архитектуры FTTP. С помощью VDSL также возможно подключение базовой станции.
В дальнейшем FTTx закрепит свои позиции как технология доставки данных к системе VDSL. Благодаря этому провайдеры смогут оптимально использовать развитую инфраструктуру медных кабелей и предлагать популярные услуги широкополосного доступа. Только необходимость наличия ширины полосы пропускания, превышающей возможности технологии VDSL, вынудит провайдеров прокладывать к конечному потребителю обширную сеть оптоволоконных кабелей. В этом случае экономичным решением данной проблемы станут пассивные оптические сети. В регионах со слабой инфраструктурой радиотехнология WiMAX продемонстрирует все свои преимущества в полном объеме. При этом, однако, необходимо учитывать, что для предоставления действительно качественной услуги Triple Play с помощью этой радиотехнологии потребуется очень высокая концентрация базовых станций.
Михаил Жихарев, по материалам компании ADC KRONE
Сетевые решения. Статья была опубликована в номере 10 за 2006 год в рубрике технологии
