Мультисервисные сети

Компания «Астраханское цифровое телевидение» поставляет решения и оборудование для построения мультисервисных сетей по технологии «оптика в каждый дом».  
 
Мультисервисная сеть позволяет оператору любого уровня, на любой территории в масштабах области, города, поселка предоставлять каждому абоненту следующие услуги связи:

• многоканальное кабельное телевидение;
• высокоскоростной доступ к сети Интернет;
• организация каналов видеонаблюдения;
• организация сети передачи данных Ethernet;
• сбор учетной и телеметрической информации и управление приборами учета для ЖКХ;
• другие услуги, которые могут потребоваться массовым абонентам.

Схема предлагаемого варианта мультисервисной сети (FTTB)

 

 

 

 

 

 

 

Отметим основные достоинства такой сети:

• мультисервисная сеть опционально обеспечивает резервирование передаваемого сигнала до каждого дома в случае разрыва оптического кабеля на любом участке магистрального или квартального кольца. Магистральное и квартальное кольцо имеют минимальное количество заказных ответвителей, ввариваемых в волокна, по которым распространяется оптический сигнал от головной станции. Вследствие этого обеспечивается хороший энергетический запас сигнала в магистральном и каждом квартальном кольце;
• магистральное и квартальное кольцо имеют минимальное количество заказных ответвителей ввариваемых в волокна, по которым распространяется оптический сигнал от головной станции. Вследствие этого обеспечивается хороший энергетический запас сигнала в магистральном и каждом квартальном кольце;
• в квартальных кольцах массово используются одинаковые ответвители с разъемными соединениями. В зависимости от количества групповых пунктов связи в квартальном кольце ответвители используемые массового могут быть типа 1х2, 1х3, 1х4, 1х5 - это определяется проектом сети;
• для строительства мультисервисной сети используется качественное и недорогое активное и пассивное оборудование, характеристики и цены на которое изложены ниже, в соответствующих разделах.

Мультисервисная сеть строится по технологии «оптика в каждый дом», внутридомовые кабельные разводки делаются медным кабелем, что существенно сокращает расходы. 
 
Для строительства мультисервисной сети целесообразно использовать самонесущий оптический кабель, монтаж которого можно производить путем подвеса между домами любыми доступными способами: подвес к стойкам радиофикации, подвес между техническими этажами, подвес между лифтовыми будками и т.п. Такой способ прокладки кабеля позволит наиболее быстро с наименьшими затратами организовать магистральные линии связи и легко расширить их в будущем путем подвеса дополнительного кабеля. Мы рекомендуем использовать для строительства и готовы поставить самонесущие оптические кабели производства предприятия "Инкаб". Расстояние между опорами - не более 150 метров. 
 
Монтаж активного и пассивного оборудования в домах производится в Магистральных, Домовых и Абонентских ящиках устанавливаемых: на технических этажах; в лазах на крышу; в выходах в лифтовые будки; внутри подъездов. Прокладка кабелей внутри домов ведется либо по слаботочным щиткам, либо по собственной распределительной сети построенной с применений пластиковых труб. Питание активного оборудования в домах осуществляется от напряжения 220В, 50Гц от слаботочных щитков.

Мультисервисная сеть — это единая сеть, способная передавать голос, видеоизображения и данные. Основным стимулом появления и развития мультисервисных сетей является стремление уменьшить стоимость владения, поддержать сложные, насыщенные мультимедиа прикладные программы и расширить функциональные возможности сетевого оборудования. Цель данной статьи состоит в представлении возможностей технологий мультисервисных сетей, концепции построения, примеров использования и оборудования, предлагаемого ведущими производителями, — Cisco Systems и 3Com.

Концепция мультисервисности сетей

Концепция мультисервисности содержит несколько аспектов, относящихся к различным сторонам построения сети.

Во-первых, конвергенция загрузки сети, определяющая передачу различных  типов трафика в рамках единого  формата представления данных. Например, в настоящее время передача аудио- и видеотрафика происходит в основном через сети, ориентированные на коммутацию каналов, а передача данных — по сетям с коммутацией пакетов. Конвергенция загрузки сети определяет тенденцию использования сетей с коммутацией пакетов для передачи и аудио- и видеопотоков, и собственно данных сетей. Однако это не отрицает требования дифференцирования трафика в соответствии с предоставляемым качеством услуг.

Во-вторых, конвергенция протоколов, определяющая переход от множества  существующих сетевых протоколов к  общему (как правило, IP). В то время  как существующие сети предназначены  для управления множеством протоколов, таких как IP, IPX, AppleTalk, и одного типа данных, мультисервисные сети ориентируются на единый протокол и различные сервисы, требующиеся для поддержки различных типов трафика.

В-третьих, физическая конвергенция, определяющая передачу различных типов  трафика в рамках единой сетевой  инфраструктуры. И мультимедийный, и голосовой трафики могут быть переданы с использованием одного и того же оборудования с учетом различных требований к полосе пропускания, задержкам и «дрожанию» частоты. Протоколы резервирования ресурса, формирования приоритетных очередей и качества обслуживания (QоS) позволяют дифференцировать услуги, предоставляемые для различных видов трафика.

В-четвертых, конвергенция устройств, определяющая тенденцию построения архитектуры сетевых устройств, способной в рамках единой системы  поддерживать разнотипный трафик. Так, коммутатор поддерживает коммутацию Ethernet-пакетов, IP-маршрутизацию и соединения АТМ. Устройства сети могут обрабатывать данные, передаваемые в соответствии с общим протоколом сети (например, IP) и имеющие различные сервисные  требования (например, гарантии ширины полосы пропускания, задержку и др.). Кроме того, устройства могут поддерживать как Web-ориентированные приложения, так и пакетную телефонию.

В-пятых, конвергенция приложений, определяющая интеграцию различных  функций в рамках единого программного средства. Например, Web-браузер позволяет  объединить в рамках одной страницы мультимедиа-данные типа звукового, видеосигнала, графики высокого разрешения и др.

В-шестых, конвергенция технологий выражает стремление к созданию единой общей технологической базы для  построения сетей связи, способной  удовлетворить требованиям и  региональных сетей связи, и локальных  вычислительных сетей. Такая база уже  существует: например, асинхронная  система передачи (АТМ) может использоваться для построения как региональных, так и локальных вычислительных сетей.

В-седьмых, организационная  конвергенция, предполагающая централизацию  служб сетевых, телекоммуникационных, информационных под управлением  менеджеров высшего звена, например, в лице вице-президента. Это обеспечивает необходимые организаторские предпосылки для интегрирования голоса, видеосигнала и данных в единой сети.

Все перечисленные аспекты  определяют различные стороны проблемы построения мультисервисных сетей, способных передавать трафик различного типа как в периферийной части сети, так и в ее ядре.

Требования  к мультисервисным сетям

Мультисервисные сети позволяют операторам расширить свои сетевые магистрали в направлении предоставления новых сервисов, предлагая дополнительные услуги для широкого круга корпоративных клиентов. Под мультисервисными сетями мы понимаем предоставление разнородных телекоммуникационных услуг по единой инфраструктуре передачи данных.

Когда речь заходит  о реализации мультисервисных сетей, обычно подлежат рассмотрению четыре технических вопроса: пропускная способность, задержка, рассинхронизация, управление.

Растущий  спрос на новые виды широкополосных передач данных, потребность в  доступе к Интернету в условиях жесткой конкуренции вынуждает  провайдеров расширять диапазон услуг, снижать расходы на инфраструктуру и прочее. Таким образом, нужна  платформа, способная предложить комплексное  решение, позволяющее предоставлять  широкий спектр услуг: АТМ, Frame Relay, Internet, IP, передачи голоса и видеосигнала с гарантированным качеством обслуживания (QoS) и максимальной готовностью. При этом клиент становится абонентом недорогих и надежных служб от одного поставщика, получает высокоскоростной доступ к Интернету, имеет возможность вносить изменения в набор услуг и служб и оплачивает только один счет.

Что касается проектирования сети, то мультисервисные сети требуют совершенно иного подхода. Доставка видео и голоса должна осуществляться в реальном времени — с необходимостью приоритетности в случае перегрузок транспортной сети. Однако сетевая индустрия никогда не ориентировалась на сети реального времени, данные доставлялись в соответствии с возможностями сети в конкретный промежуток времени. 

Архитектура мультисервисной сети

Существует множество  вариантов построения мультисервисной сети. Один из них предусматривает построение гомогенной инфраструктуры — это или полностью пакетная, не ориентированная на соединения сеть (типа разделяемых и коммутируемых ЛВС, пакетных региональных сетей связи), или ориентируемые на соединения сети (типа АТМ). Ни одна из перечисленных архитектур в отдельности практически не способна удовлетворить пользователей при построении мультисервисной сети из-за различий в экономических и функциональных требованиях для локальных вычислительных сетей и региональных сетей связи. Мультисервисная сеть, простирающаяся на большие расстояния, должна иметь ядро — региональную сеть связи, — окруженное периферийными локальными вычислительными сетями.

В общем случае, периферийные локальные сети используют различные  технологии. Одна сеть может быть основана на коммутируемой Ethernet-технологии (без  устройств маршрутизации), другая —  на маршрутизируемых сегментах Ethernet-сети, и третья — на технологии АТМ ЛВС.

Ядро сети может быть построено  на основе технологий frame relay, асинхронной системы передачи или Internet.

В то время как проблемы с QoS в локальной вычислительной сети можно решить радикальным расширением полосы пропускания, с экономической точки зрения в региональной сети связи это невыполнимо. Поэтому региональные сети связи проектируются с учетом оптимизации использования ресурса для определенного типа трафика.

Сети, основанные на передаче пакетов, типа большей части Internet, обеспечивают хорошее качество потокового, не чувствительного к задержкам трафика обслуживания, но не подходят для трафика с высокими требованиями к полосе пропускания, задержке и «дрожанию» частоты. Ориентированные на соединения сети типа асинхронной системы передачи, наоборот, обеспечивают хорошее качество сервиса для трафика с высокими требованиями к полосе пропускания, задержке и «дрожанию» частоты.

Для магистралей сети наилучшим  решением, обеспечивающим масштабируемую пропускную способность и гарантированное  качество услуг QoS, в настоящее время является технология ATM. Многофункциональные коммутаторы АТМ, предоставляя различные интерфейсы для подключения оконечного оборудования, обеспечивают взаимодействие через единую инфраструктуру. С их помощью крупные предприятия также могут объединить трафик различных сетей в единой магистрали, наделив при этом свою сетевую инфраструктуру новыми качествами, которые, скорее всего, потребуются уже в ближайшем будущем.

Большое внимание привлекает сегодня еще одна новая технология — телефония на базе IP (известная  также как «голос по IP» — Voice over IP, VOIP). Для коммерческих предприятий самым значимым преимуществом передачи голоса по IP является сокращение расходов: имеющаяся сеть передачи данных может передавать голосовой трафик вместо платной общедоступной телефонной сети. Многие крупные корпорации уже имеют обширные сети на базе IP.

ITU разработал общие рекомендации  относительно «передачи нетелефонных  сигналов», включающих и другие  рекомендации с целью объединения  спецификаций для аудио, видео  и данных, управления вызовами  и других функций.

QoS ни в коем случае нельзя считать единственным условием эффективной поддержки межпользовательской связи в реальном времени. Наличие QoS в сети обеспечивает доставку аудио-, видеоинформации и данных. Необходимо, однако, обеспечить также совместимость с существующими инфраструктурами для передачи голоса и видеоинформации — с коммутируемыми сетями общего доступа учрежденческими АТС (PBX).

В будущем сети для передачи данных сольются с телефонными сетями и различия между ними исчезнут. Это слияние произойдет, когда ATM действительно станет повсеместным. При этом АТС ничем не будет  отличаться от сетевого коммутатора ATM. Подавляющее большинство коммутаторов сможет обрабатывать все типы данных и коммутировать любой трафик. Сегодня поставщики и пользователи готовятся к этому будущему, и  очертания сети нового типа со временем будут становиться все более  четкими. 

 

 

Оборудование  и решения, предлагаемые Cisco Systems

В конце марта 1998 года компания Cisco Systems объявила о начале третьей стадии пятиэтапной стратегии построения сетей с интеграцией различного типа трафика data/voice/video, в конечном счете направленной на охват всех типов оборудования предприятия. Устройства для построения мультисервисных территориально-распределенных сетей позволяют предоставлять комплексные услуги, объединяющие голосовой трафик, потоки данных и Internet на одной управляемой платформе, и по достоинству оценены поставщиками услуг связи и корпоративными клиентами как в России, так и за рубежом.

В итоге программа должна охватывать все вопросы, связанные  с построением интегрированных  корпоративных сетей и сетей  сервис-провайдеров для передачи разнородного трафика — от небольших точек доступа до магистральных сетей, с подключением по выделенным линиям и посредством сетей общего пользования. Первая фаза этой стратегии была представлена в октябре 1997 года на выставке Interop в Париже. Первыми результатами ее реализации стали возможность уменьшения расходов на междугородные телефонные переговоры за счет их переноса на инфраструктуру корпоративной сети и начало интеграции телефонных и вычислительных сетей. Дальнейшие планы Cisco предусматривают внедрение таких решений, как телефония в Интернете и интрасетях, создание центров технической поддержки на основе Web-технологий, использование видеоприложений на рабочем месте. В рамках этой стратегии ведутся работы по передаче голоса по сетям Frame Relay, ATM и IP.