Доведение услуги АТМ до конечного пользователя

Борис Сатовский

Развитие современных телекоммуникационных средств общения и ведения бизнеса привело к тому, что перед любым конечным пользователем, участвующим с домашнего компьютера в видеоконференции, или перед группой Интернет-пользователей, зачастую встает вопрос: «Как добиться того, чтобы все работало быстро и качественно, не терялись кадры видеосвязи и не «заикался» собеседник при передаче голоса?». Сегодня решения таких «проблем» уже существуют. Мультисервисные сети, предоставляющие услуги передачи данных, голоса, живого видео и обеспечивающие необходимое качество сервиса (QoS), получают все большее распространение. В этой статье мы расскажем об одном из способов доведения мультисервисов до конечного потребителя.

Компания «РУСЛАН Коммуникейшнз» занимается созданием мультисервисных сетей более пяти лет. Наш опыт построения и эксплуатации интегрированных сетей связи показывает, что технология АТМ в настоящее время является наиболее оптимальной, если не сказать единственно приемлемой, технологией построения мультисервисных сетей общего пользования. Сейчас практически все провайдеры в мире используют в своих сетях АТМ. Структура широкополосной сети связи, взятая за основу большинством европейских операторов, представляет собой центральное транспортное ядро, основная характеристика которого — огромная пропускная способность, составляющая на сегодняшний день десятки гигабит в секунду, при минимуме «интеллекта». АТМ может позиционироваться как сеть предоставления услуг или как сервисная прослойка между SDH-трансляцией и сетью доступа. Возможны АТМ-сети в чистом виде, когда их географическое покрытие не очень широкое, например в масштабах города. Особенно популярно такое решение в случае отсутствия уже установленного транспорта SDH.

В последние годы одной из насущных задач в публичных сетях было доведение до конечного пользователя всего спектра услуг АТМ, при сохранении качества сервиса. Чтобы в самом полном объеме предоставить весь набор указанных услуг, сеть доступа также должна быть максимально прозрачна для клиента, иметь минимальные ограничения как по полосе пропускания, так и по типу трафика. Исходя из этих требований xDSL стала наиболее предпочтительной технологией доступа к мультисервисным публичным сетям.

С точки зрения пользователя построенные таким образом сети предоставляют ему точно такой же спектр услуг, как вся совокупность традиционных вычислительных, телефонных, телевизионных и прочих сетей, а также, по мере готовности к применению АТМ в локальной сети, и прямое АТМ-подключение. С точки же зрения сервис-провайдера важно то, что все эти услуги опираются на единую транспортную технологию, хотя эта основа остается невидимой для конечного пользователя.

До последнего времени технология АТМ была не очень популярной вследствие своей оторванности от конечного пользователя, сложности доведения всего спектра услуг АТМ до удаленного потребителя. Но сейчас создан целый ряд продуктов и технологий, позволяющих решить эту задачу.

Так, например, недавно появившаяся технология DSL позволяет передавать данные на высоких скоростях по обычным телефонным каналам и при этом гарантировать клиенту качество услуги АТМ. Данный подход позволяет обеспечить широкий набор услуг как для целей передачи данных, так и для решения множества мультимедийных задач. Эта технология позволяет оператору использовать один и тот же набор аппаратных средств для подключения клиентов с различными запросами, и к тому же изменять параметры подключения в процессе работы. Иначе говоря, можно иметь подключение с шириной полосы пропускания от 64 Кбайт/с до 6-7 Мбайт/с.

Применение xDSL-технологии в качестве доступа к АТМ-сетям позволяет использовать асимметричные трафики в исходящем и приходящем направлениях, а также организовывать несколько каналов соединения.

В этом случае доля стоимости трафика и его доля в общем контракте зависят от типа соединения, то есть сеть с совместным использованием технологий АТМ и xDSL позволяет использовать все типы трафиков в терминах АТМ: CBR, VBR, UBR. В частности, UBR являются типичными для Интернет-приложений и должны быть максимально дешевыми, так как они обычно ориентированы на частных потребителей. При этом может отсутствовать ограничение по объему трафика. VBR- и CBR-соединения в большей степени ориентированы на бизнес-приложения, такие как телеконференции, корпоративная телефония и т.п.

Вследствие большого разнообразия предоставляемых услуг оператор мультисервисной сети должен иметь весьма специфичную и гибкую биллинговую систему, с одинаковым успехом позволяющую как учитывать трафик большого числа простых Интернет-абонентов, так и работать с динамично меняющимися каналами, предназначенными для более крупных корпоративных клиентов. Реальное внедрение подобных услуг невозможно без интерактивного управления каналом со стороны клиента. Вследствие этого сеть должна иметь встроенные инструменты защиты и устойчивости от перегрузки при подобных действиях.

Следует понимать, что конфигурирование сети для подобных новых видов сервиса требует тщательной проработки используемых стеков протоколов, наличия у сотрудников компании, проектирующей и инсталлирующей сеть, большого опыта в использовании самых современных протоколов ATM, IP, видео (e.g. virtual UNI, туннелирование, IPsec, MPEG DVB и т.д.). В противном случае деньги оператора будут потрачены впустую. Разумеется, выбранное оборудование должно обладать необходимым набором функциональных возможностей.

В настоящее время полным ходом осуществляется проект по внедрению такой мультисервисной сети в Нижнем Новгороде. Проект реализуется силами компаний «РУСЛАН Коммуникейшнз» и «Нижегородские Информационные Сети» (НИС) — известным нижегородским провайдером. Сейчас завершается строительство высокоскоростной широкополосной цифровой сети связи, обеспечивающей передачу любых видов информации, в том числе доступ к Интернету. Структура этой сети удовлетворяет описанным выше условиям. Фактически Нижний Новгород является одним из первых региональных центров России, где начала внедряться технология DSL-доступа к сети АТМ.

Специфика города состоит в том, что он разделен на две части рекой Окой, ширина которой составляет около 1,5 км. При этом междугородная АТС, центральная городская АТС и узлы сетей связи расположены в одной части города, а большинство промышленных предприятий (в том числе «ГАЗ», «Сормовские заводы») — в другой. Количество линий связи между берегами Оки невелико, поэтому их максимально эффективная загрузка приобретает особое значение, но при этом необходимо обеспечить качество связи и не допустить перегрузок сети. Большая протяженность линий связи также делает проблематичным использование традиционных решений, так как требует преобразований протоколов и вынуждает использовать «дальнобойные», но низкоскоростные технологии. Качество же медных кабельных линий, как это нередко бывает, оставляет желать лучшего.

Дальнейшее развитие сети подтвердило правильность выбора, сделанного в пользу АТМ, — как с технологической, так и с экономической точки зрения. В настоящее время сетевая магистраль обеспечивает возможность передачи всех видов трафика, включая голос, видео, данные, защищенный трафик банковских и финансовых систем, трафик виртуальных частных сетей со сквозной эмуляцией локальных сетей заказчика в масштабах города и т.д. Ее создание позволило компании предложить широкий набор услуг, включая высокоскоростной доступ в Интернет, объединение локальных сетей, коммерческое кабельное телевещание, видеотрансляцию по заказу, телемедицину и т.п. По мере сертификации необходимого оборудования и лицензирования услуг развивается сотрудничество НИС с городской телефонной сетью (ОАО «Нижегородсвязьинформ») в области обеспечения высококачественной передачи данных и построения систем абонентского доступа.

При этом гибкие возможности технологии АТМ обеспечили длительный срок службы базового решения, возможность развертывания на его основе практически любых телекоммуникационных служб и высокую окупаемость первоначальных капиталовложений.

Сеть построена по топологии «кольцо» с ответвлениями на районных узлах. Узлы связаны друг с другом волоконно-оптическими линиями с пропускной способностью 155 Мбит/с, которые легко могут быть наращены до 622 Мбит/с. Суммарная длина оптической части сети составляет около 200 км. В узлах сети установлены магистральные коммутаторы ForeRunner ASX-200BX и ASX-1000. Отличительной особенностью проекта стали решения НИС и «РУСЛАН Коммуникейшнз» на участке «последней мили», которая в действительности обычно простирается гораздо дальше 1610 м. В этой области нижегородская сеть также оказалась среди пионеров в использовании ряда технологий.

Первоначально для подключения корпоративных пользователей широко использовались волоконно-оптические линии на основе технологии Ethernet 10Base-FL (с быстродействием 10 Мбит/с).

При этом на районных узлах связи устанавливались коммутаторы доступа АТМ/Ethernet, а у пользователей — практически любое сетевое оборудование с оптическим портом Ethernet. При большой протяженности линий связи такое решение долго оставалось оптимальным, если не единственно возможным. Однако подобные технические решения не позволяли обеспечить доступ для целого ряда пользователей, имеющих для выхода в городскую сеть только абонентские телефонные линии, без дорогостоящих работ по прокладке новых кабелей.

Именно по этой причине для дальнейшего развития городской сети настоятельно требовалось использование технологии цифровых абонентских линий в качестве средства доступа к магистральной сети. Кроме того, в сети ожидалось преобладание услуг с резко асимметричным трафиком (телевещание, доступ в Интернет). В итоге после тщательного анализа специалисты «РУСЛАН Коммуникейшнз» остановили свой выбор на системе абонентского доступа ADSL.

Система успешно продемонстрировала свою работоспособность на существующих медных телефонных линиях, типичных для российских регионов как по протяженности, так и по качеству. Она обеспечивает высокоскоростной мультисервисный доступ (до 8 Мбит/с в восходящем направлении и до 1 Мбит/с в нисходящем), а также параллельное функционирование обычного телефонного канала. С ее помощью абонент может, скажем, одновременно смотреть видеотрансляцию, разговаривать по телефону и принимать данные, причем доступ к Интернету является постоянным. Таким образом, эта система близка к Fiber Ethernet по количественным характеристикам, превосходит последнюю по качественным показателям и намного эффективнее с экономической точки зрения, поскольку не требует прокладки новых кабелей. Стоимость такой услуги уже сейчас в несколько раз ниже, чем, например, стоимость выделенных линий, а вскоре она снизится до уровня, приемлемого даже для индивидуальных пользователей. Гибкая архитектура системы ADSL обеспечивает как плавное наращивание абонентской емкости вплоть до тысяч линий на одном кластере, так и использование в случае необходимости других типов цифровых абонентских линий — ADSL Lite, HDSL, VDSL.

Клиентами ГИТС НИС являются многочисленные муниципальные и государственные учреждения, банки и биржи, предприятия промышленности и оптовой торговли. В частности, на основе этой сети построена корпоративная сеть Нижегородского банка Сбербанка России, объединяющая около 100 филиалов.

Помимо описанной выше схемы доведения широкополосных услуг до конечного абонента существуют и другие примеры успешного использования АТМ как на оптических линиях и «витой паре», так и при доведении сервисов АТМ до удаленных клиентов.

КомпьютерПресс 5'2000