«Первая миля» широкополосного абонентского доступа. Проблемы, решения, предложения»
14 января 2010
Рубрика: Связь и телекоммуникации.
Автор: Вадим Синяшин.

Понятие широкополосного абонентского доступа (ШАД) достаточно объемлемое. Изучение отечественной и зарубежной литературы по данному вопросу позволяет конкретизировать ШАД как услугу, предоставляемую абоненту (пользователю) и дающую возможность подключения к внешним информационным ресурсам транспортной сети, с использованием современных проводных и беспроводных технологий, со скоростью передачи информации от 64 Кбит/с и выше.

Возможны два основных способа организации широкополосного абонентского доступа (ШАД):
— широкополосный проводной абонентский доступ (ШПАД);
— широкополосный беспроводной абонентский доступ (ШБАД).
ШПАД в свою очередь подразделяется на электрический и оптический.
ШБАД подразделяется на фиксированный и мобильный.

В соответствии с определениями международных и государственных стандартов ШПАД представляет собой обеспечение высокой скорости получения и передачи абонентом информации с установлением коммутируемого проводного соединения (коммутации каналов, пакетов, передача оптического сигнала) для одновременного подключения нескольких широкополосных услуг, со скоростью передачи данных от 2 Мбит/c и выше;

ШБАД обеспечивает получение и передачу абонентом информации, без установления коммутируемого проводного соединения (коммутации каналов и/или пакетов), для одновременного подключения нескольких видов широкополосных услуг, по радиоканалам с шириной полосы более 1 МГц и скоростью передачи данных от 1Мбит/с и более.

Измерение скорости производится со стороны абонента (пользователя), на стыке оконечного (терминального) абонентского оборудования с сетью телекоммуникаций.

Проанализировав тарифные планы отечественных провайдеров предоставляющих подобные услуги можно отметить, что формально ШАД в Узбекистане начинается со скорости доступа 64 Кбит/с, но указанных в определениях 1-2 Мбит/с так и не достигает.

Ограничение ШАД по скорости доступа к международным информационным сетям и местным информационным ресурсам национального сегмента Интернет, без использования международных каналов, обусловлены техническими возможностями оборудования и техническим состоянием КЛС сети телекоммуникаций Узбекистана.

При организации ШАД необходимо исходить из соображений равнозначности среды распространения сигнала и используемого оконечного станционного и абонентского оборудования. При изучении специальной и периодической литературы по организации ШАД замечена некоторая особенность: вопросам среды передачи отводится периферийное место или они попросту игнорируются. По умолчанию считается, что среда передачи – это некоторая аморфная постоянная, автоматически соответствующая определённым эксплуатационным требованиям, на которую не стоит акцентировать внимание. В реальности положение дел обстоит совершенно иначе.

Ранее считалось, что существующие ОВ позволяют создавать аппаратуру в расчете на передачу максимального энергетического потенциала сигнала на длинах волн окон прозрачности волокна: 0,85 мкм, 1,26 мкм, 1,55 мкм и 1,62 мкм. Однако позже установлено, что оптимальным является использование системы спектрального уплотнения CWDM только в спектре 1,26 – 1,62 мкм, а применение кабелей с рабочей длинной волны 0,85 мкм для спектрального уплотнения CWDM не целесообразно.

Существующие медные кабели изначально предназначались для передачи НЧ сигналов в диапазоне 0,3-3,4 КГц. Попытки использования НЧ кабелей для уплотнения xDSL-системами имеют успех только при условии соответствия их электрических параметров требованиям эксплуатационных норм. Пытаясь организовать передачу xDSL сигнала по существующим в эксплуатации КЛС типа ТП нужно понимать, что кабель бывший в эксплуатации 20-25 лет – это не вновь проложенный ТПП, и он имеет совершенно иные электрические параметры. По сути — это уже другой кабель и принимать его по умолчанию как полноценную среду передачи цифрового сигнала будет неверно. При организации ШАД с использованием эксплуатируемых НЧ кабелей необходимо как минимум восстановить их электрические параметры до эксплуатационных и провести контрольный отбор пар по условиям электромагнитной совместимости.

Однако в настоящее время продолжаются попытки использования НЧ кабелей типа ТП для организации ШАД без восстановления его электрических параметров с хаотичным, случайным подключением в цепи оборудования ADSL без предварительной оценки условий их совместимости. В результате получаем 128 Кбит/с из возможных 8 Мбит/с.

Пропускная способность международных каналов, обеспечивающих подключение к сети Интернет составляет 820 Мбит/c, а возможности прямого индивидуального обмена IP трафиком между различными СПД Узбекистана (TAS-IX) могут быть гораздо выше при удовлетворительном техническом состоянии КЛС. Распределение скоростей на «последней миле» наглядно проиллюстрировано на рисунках 1 и 2.

unicon_14_01_2010

Рисунок 1 — Скорости подключения абонентов ШПД — физических лиц

unicon_14_01_2010_1

По материалам Обзора развития информационно-коммуникационных технологий в Узбекистане 2006-2008гг. выполненного в рамках проекта «Содействие правительству Республики Узбекистан в формулировании и внедрении политики ИКТ для развития Узбекистана»

Скорости подключения абонентов ШПД — юридических лиц

Ограничения скорости по причине ЭМС и переходным влияниям в НЧ кабеле в настоящее время в Узбекистане не значительны, т.к. для организации ШАД пока используются не высокие скорости, не высокие частотные диапазоны, не значительное количество влияющих пар в одном элементарном пучке, малая протяженность абонентских линий. Ситуация дополняется недопониманием пользователями выгод и преимуществ данных видов услуг ШАД, не высокой платёжеспособностью массового потребителя и как следствие отсутствием спроса и существенным «широкополосным разрывом» между разными категориями пользователей услуг телекоммуникаций.
При этом остаются высокими, по сравнению со странами ближнего зарубежья (тарифы приведены на сайте www.uztelecom.uz), тарифы на подключение и пользование услугами широкополосного доступа (таблица 1,2,3):

Таблица 1 — Тарифы на услуги коммутируемого доступа Dial-Up

unicon_14_01_2010_2

Таблица 2 — Средний размер абонентской платы для физических лиц на ШПД по xDSL-технологиям

unicon_14_01_2010_3

Таблица 3 — Средний размер абонентской платы для корпоративных лиц на ШПД по xDSL-технологиям

unicon_14_01_2010_4

Повышение скорости передачи информации на существующей сети телекоммуникаций, даже при использовании более технологичного станционного и оконечного оборудования ШАД, является сложной задачей, поскольку вся ранее построенная телефонная сеть проектировалась для передачи НЧ телефонного сигнала в диапазоне частот 0,3-3,4 кГц.

Дальнейшее наращивание скорости ШПАД возможно только при приведении электрических параметров используемых КЛС в соответствие с эксплуатационными нормами. При этом возможно достижение скорости ШАД 24 Мбит/с (технология ADSL2+) уже на протяженных участках медно-кабельных ЦАЛ.

Огромные усилия руководства отрасли по созданию высоконадёжной и живучей цифровой магистральной транспортной сети телекоммуникаций и компьютеризации оконечного абонентского доступа не имеют логического завершения без решения проблемных вопросов участка «последней мили». Одним из наиболее рациональных способов решения проблем «последней мили» может быть применение промежуточной xDSL технологии ШАД.

Услуги широкополосного доступа на базе технологий xDSL приобретают всё большую популярность. Начиная с 2006, года виден рост числа абонентов, хотя в целом по республике показатели находятся не на высоком уровне:
— уровень проникновения ШАД по Узбекистану на душу населения составляет всего 0,07 %;
— телефонная плотность составляет 6,67 телефона на 100 жителей;
— количество абонентов коммутируемого доступа Dial-Up составляет 204 390 абонентов;
— количество абонентов ШАД хDSL (включая RadioEthernеt) составляет 21 747 абонентов.

По оценкам специалистов компании J-son & Partners Consulting, на начало 2008 года в Узбекистане насчитывалось около 20 тыс. абонентов ШАД (для сравнения, в начале 2007 года их было около 9 тыс.) при 27 млн. жителей. При этом 98% пользователей ШАД живут и работают в Ташкенте. http://www.sipnet.ru/news/show. Количество пользователей Интернет составляет 2 202 900 человек — 8 % от общего числа жителей, каждый из которых рано или поздно будет потребителем услуги ШАД. Приведённые цифры наглядно показывают неравномерность распределения и степень «цифрового разрыва», который заключается в том, что при достаточно хорошо развитой инфраструктуре услуг в столице и областных центрах, в населённых пунктах сельской местности ситуация оставляет желать лучшего.

На сельских телекоммуникационных сетях АК «Узбектелеком» эксплуатируется свыше 1 550 сельских телефонных станций, общей емкостью около 365 тыс. номеров, 37 % действует на базе цифрового современного оборудования. Количество основных телефонных аппаратов на селе составляет около 270 тыс. номеров из которых доля населения составляет 89 %. Сегодня сеть фиксированной связи покрывает 73 % из 11 948 населенных пунктов в сельской местности. http://www.uztelecom.uz/ru/press/news/622.

Развитие сети телекоммуникации Узбекистана имеет фронтальное избирательное направление. Исключая узкое последовательное наращивание скоростей при использовании медно-кабельной среды передачи цифровой информации, идёт параллельное развитие и внедрение технологий, основанных на использовании оптической среды передачи, радиоэфира и атмосферных ЛС. В условиях рыночной экономики выживают и развиваются наиболее востребованные и доступные технологии доставки цифрового контента. Перспективной является интеграция сотовых компаний с повайдерами, предоставляющими услуги ШАД по медному кабелю. Это ведёт к продвижению на рынок телекоммуникации Узбекистана новых видов услуг, аналогичных мобильным Tripl Play и сокращению «широкополосного разрыва».

Поскольку для абонента (получателя и плательщика) важен конечный результат – получение заказанной и оплаченной мультимедийной интерактивной услуги телекоммуникаций: доступ в Интернет, работа телефонной связи, IPTV и т.д. основное пристальное внимание операторов необходимо уделять абонентскому участку. Принимая во внимание особенности электромагнитной совместимости xDSL-технологий при организации ШАД, особенности проведения соответствующих измерений на ЦАЛ, можно смело и обоснованно перефразировать: «последняя миля» со стороны оператора трансформируется и превращается в «первую милю» со стороны абонента.

Рост подвижной (сотовой) связи ведёт к изменению соотношения доходности по услугам подвижной и фиксированной связи, что подтверждает необходимость дальнейшего внедрения новых интегрированных мультимедийных сервисов, способствующих укреплению позиций фиксированной связи. Рациональное использование существующих «медных» линий для услуг ШАД по технологиям xDSL требует соответствующего упорядочения участка «первой мили», т.к. он становятся цифровым и обязан отвечать соответствующим требованиям.

Наиболее рациональным способом организации ШПАД, с применением промежуточных xDSL-технологий, является использование существующей магистральной медно-кабельной сети, с соответствующими электрическими параметрами и реорганизация абонентских и распределительных участков с использованием современных малопарных кабелей ШАД.

Одним из методов приведения в соответствия установленным требованиям электрических параметров магистральных КЛС типа ТП является разработанный ГУП «UNICON.UZ» гидродисплейсный метод. Суть метода заключается во введении под избыточным давлением в сердечник кабеля жидкого полимеризующегося электроизолирующего состава вытесняющего собой влагу, что обеспечивает восстановление электрических параметров действующих КЛС без перерыва связи.

При благоприятном исходе, технические возможности существующей кабельной инфраструктуры позволяют передать поток информации со скоростью 8 Мбит/с, при использовании ADSL технологии на незначительных расстояниях. Этого вполне достаточно для передачи данных и пакетного голоса, но множественные видеопотоки (IPTV, VoD и т.д.) на таких скоростях передавать проблематично.

Существующая низкочастотная медная инфраструктура и промежуточные xDSL-технологии не обеспечат тех скоростей, которые могут потребоваться в ближайшие годы. Необходимо предпринимать меры по приведению электрических параметров существующих электрокабельных абонентских линий в соответствие с требованиями, предъявляемыми к ЦАЛ, т.к. в дальнейшем их можно будет использовать при применении гибридных (смешанных) технологий организации ШАД.

Уже сегодня при строительстве новых районных и домовых сетей доступа целесообразнее всего применять гибридные технологий организации ШАД: оптика+медь т.е. xPON+абонентский кабель ШАД или FTTx+абонентский кабель ШАД. Это объясняется тем, что с одной стороны никакая отдельно взятая технология ни является «панацеей» и не лишена своих недостатков, а с другой – лучше оптических технологий доступа все равно пока ничего не придумано.

С учетом бурного мирового развития «нанотехнологий» каждый пользователь должен получить свой волоконно-оптический канал и, соответственно, собственную длину волны в тракте с DWDM (грубо говоря, каждому – по своей «лямбде»). В таком случае граница пропускной способности сети ШАД отодвинется значительно дальше за горизонт не только сегодняшних, но и завтрашних потребностей нынешних и потенциальных клиентов. А это будет гарантировать им высокое качество и практически неограниченный набор потенциальных услуг на долгие годы.

Ориентиром для Узбекистана может быть более «привычное» использование ВОЛС в странах ближнего зарубежья для предоставления услуг связи в рамках концепции FTTx (Fiber To The х… – «Волокно до…»). В настоящее время для предоставления широкополосного доступа так же используются гибридные (волоконно-коаксиальные) сети HFC, для которых, разработано целое семейство концепций замены домовой электрической части на ВОЛС, превращая ее в HFF (Hybrid Fiber-to-Fiber), а по сути в FTTx.

Помимо рассмотренной концепции, есть еще один «гибрид» – FTTB (Fiber To The Building – «Волокно до здания»). В отличие от современных сетей HFC, согласно концепции FTTB, распределение сигналов по абонентам внутри здания осуществляется не по коаксиальному кабелю, а по витым медным парам с использованием технологии xDSL (преимущественно VDSL, хотя может быть и SHDSL, HPNA или PLC). На сегодняшний день такая гибридная технология видится наиболее приемлемой и перспективной.

Применение новых методов организации мультимедийного интерактивного доступа с использованием существующей медно-кабельной инфраструктуры или строительство новых смешанных медно-оптических сетей ШАД требует обновления парка измерительных приборов и обучения специалистов-измерителей (но это отдельный вопрос, не рассматриваемый в данной статье).

Поскольку пристальное внимание уделяется участку «первой мили», который пока остаётся медно-кабельным необходимо изменить идеологию подготовки КЛС для использования под xDSL.

DSL-измерения проводятся на линии (участке линии), выделенной для ШАД. Исследование физических параметров линии – главное отличие DSL-измерений от модемного тестирования канала. Что имеется в виду? Нередко возникает ситуация, когда измерители просто не понимают, какие измерения и для чего следует проводить на линии. В этом случае они заменяют измерения более понятной процедурой – установкой связи модема с DSLAM. Если связь установлена, это считается успешным результатом. Связи нет – проблемный участок. Однако и в том случае тестирование канала только косвенно помогает оценить проблему физической линии. Даже если модем при установке связи покажет скорость соединения, остается вопрос: это нормативная скорость для данной линии или на линии есть проблема? Для ответа на этот вопрос требуется знать скоростной потенциал линии, который зависит от ее длины и параметров кабеля. Для этого решаются три задачи:

1. Оценка пригодности линии (участка «первой мили») для ADSL-доступа. Пригодность выделенной линии для ШАД выражается численно в скоростном потенциале линии, который определяется по отношению уровня затухания сигнала к уровню помех в каждом бине нисходящего потока (к абоненту). Суммарная скорость является итоговой экспертной оценкой линии.
2. Отбор лучших пар для ADSL-абонента. Отбор может быть легко и быстро осуществлен со стороны абонента (участка «первой мили») на КРТ по скоростному потенциалу различных пар.
3. Поиск неисправного участка и решение проблемы. Поиск неисправного участка может быть проведен по резкому снижению скорости ADSL, после чего следует определение причины неисправности участка с помощью мостовых, рефлектометрических и частотных измерений. Далее для восстановления электрических параметров проблемного участка может быть применим ГД метод.

Решение этих трёх задач позволяет обеспечить среду распространения широкополосного сигнала при использовании xDSL технологии.

На сегодняшний день на рынке телекоммуникаций Узбекистана услуги ШАД представлены не достаточно широко и качественно. Сегодня ШАД, завтра может быть – мультимедиа семейства xWDM, далее может быть синтез и конвергенция спутниковых, сотовых и кабельных технологий, суть не в названиях.

Необходимо объёктивное революционное решение, позволяющее создать среду передачи широкополосного цифрового сигнала на участке «первой мили», позволяющую раздвинуть границы пропускной способности сети ШАД за рамки сегодняшних и завтрашних потребностей абонентов.

Обозначение и решение вопросов охваченных в представленной статье могут содействовать:
— более полному пониманию операторами необходимости расширения и повышения уровня осведомлённости и заинтересованности потребителя/абонента в услугах ШАД:
— понижения расценок и повышения пропускной способности международных каналов обеспечивающих подключение к сети Интернет;
— созданию равного доступа провайдерам ШАД к международным каналам;
— повышению уровня проникновения услуг ШАД.
Автор: Синяшин В.П. – ведущий специалист научно-исследовательского департамента связи и информатизации ГУП «Unocon.uz»

Orphus system
Подписывайтесь на канал infoCOM.UZ в Telegram, чтобы первыми узнавать об ИКТ новостях Узбекистана
В Telegram
В WhatsApp
В Одноклассники
ВКонтакте