Закрыть и перейти на сайт ComNews.RU
Новости Редколонка Точка зрения

Ср, 12.12.2018

Полная версия сайта   

 Поиск
USD 66.5 EUR 75.62
12 декабря 2018 года, Ср
Вячеслав Ансимов Технологии


Сила пассивности

Пассивная оптическая сеть - PON - технология, которую все активнее внедряют российские операторы связи. Года три назад лишь специалисты иногда упоминали о ней как о перспективной разработке, только выходящей из стен лабораторий. На Западе к тому времени ставки на новую технологию уже были велики. А начиналось все гораздо раньше.


Кто именно придумал PON, точно не известно. На момент возникновения более 10 лет назад идея построения оптической сети на основе пассивных компонентов вряд ли была продиктована рыночной потребностью. Скорее это был чисто технический интерес к возможности реализации подобной технологии, которая в принципе может упростить установку и обслуживание оптических сетей. Хотя оптика вплоть до последнего времени оставалась прерогативой магистральных каналов, идеи, заложенные в PON, позволили говорить об оптической "последней миле" и зарождении концепции "оптика - в каждый дом" или "оптика до квартиры".


В середине 90-х подводка оптической линии с огромной пропускной способностью прямо в офис клиента на основе существующих сетевых решений представлялась не только весьма дорогостоящей, но и не слишком востребованной. Однако было ясно, что времена массового спроса на высокоскоростные соединения настанут. Тогда потребуются решения, дающие возможность операторам эффективно предоставлять услуги множеству абонентов с самыми различными запросами, как по набору услуг (телефония, Интернет, видео), так и по количественным параметрам, например, скорости соединения. То, что сейчас принято называть мультисервисным обслуживанием. 
В 1995 году семь крупных операторов связи из различных стран собрались в США и образовали международный консорциум FSAN (Full Service Access Network consortium - www.fsanweb.org), который взялся за разработку стандартов для технологии PON. Постепенно к нему присоединились ведущие производители оборудования и новые операторы. Сейчас консорциум насчитывает более 50 членов. Им были разработаны стандарты нескольких разновидностей PON, которые были утверждены Международным союзом электросвязи (ITU).
Первый вариант технологии - APON - базировался на протоколе ATM. Он эволюционировал в первый практически приемлемый стандарт BPON. Была увеличена скорость до 622 Мбит/с, реализовано динамическое распределение ресурсов полосы пропускания. Название было выбрано не по алфавитным, а по функциональным соображениям в соответствии с новыми особенностями - Broadband PON (BPON). Данная технология поддерживает помимо традиционной телефонии (TDM) большое количество широкополосных услуг, включая Ethernet и трансляцию аналогового и цифрового видео.
В 2001 году в институте IEEE была образована рабочая группа Ethernet in the First Mile (EFM), основные усилия которой направлены на стандартизацию симметричной технологии Ethernet PON, обеспечивающей скорость передачи до 1,25 Гбит/с и предназначенной для транспортировки преимущественно Ethernet-трафика. Результатом деятельности группы явилось создание стандарта EPON.


Дальнейшее продвижение за гигабитные скорости привело к разработке технологии Gigabit PON. GPON был представлен консорциумом FSAN в 2003 году. Данная технология, обладающая очень высокой производительностью, также стандартизована ITU и предназначена для реализации мультисервисных услуг, причем не только на базе протокола IP, но и на основе TDM.
Летом 2003 года три ведущих оператора США - BellSouth, SBC и Verizon представили набор технических требований для оборудования и кабеля для организации оптической "последней мили" - FTTP (Fiber to the Premises) - "оптика до оконечного клиента (квартиры, дома, офиса...)". Как выяснилось, на тот момент даже в США оптоволокна использовали лишь 10% корпоративных абонентов. Западные специалисты прогнозировали заметный скачок рынка с поддержкой инициатив операторов производителями оборудования. При продажах порядка 1 млн соответствующих устройств в год, к 2008 году технология PON должна распространиться повсеместно.


PONизация России
В России пока работают лишь два поставщика PON-оборудования. Это "Телеком Транспорт" - московский дистрибьютор оборудования Terawave и Fujikura и петербургское представительство израильской фирмы OlenCom Electronics. Последняя предлагает PON-оборудование менее года и еще не успела как следует развернуться на рынке.
Между тем, именно 2004 год можно назвать годом активного освоения технологии PON российскими операторами, в то время как 2003-й был периодом знакомства и опробования. Сейчас технология внедряется не только в Москве и Петербурге, но и в других регионах. Более того, среди крупных операторов региональные оказались более решительными, чем столичные, которые испытывают некоторые колебания. Возможно, это связано с более развитой уже имеющейся инфраструктурой столичных телекомов. В то же время в регионах активнее идет построение сетей с нуля и освоение новых территорий.
В частности, к активному внедрению PON приступил "Зап-СибТранстелеком", рассматривают такую возможность и другие крупные регионалы. Отставать от прогресса не желает никто, а технология PON не только привлекательна в техническом и маркетинговом плане, но и становится в определенной степени модной. Поэтому от операторов связи сейчас вряд ли можно услышать какие-либо прямые возражения, даже при наличии тех или иных внутренних сомнений. Так, ровно год назад "ПетерСтар" закупил оборудование BPON для развертывания сети в Москве. Направление было объявлено стратегическим, нацеленным на подключение не только бизнес-клиентов, но и жилых домов. Сейчас результаты этой программы комментируются достаточно сдержанно, хотя и не пессимистично.
Похожие настроения демонстрирует и "Голден Телеком", который только присматривается к данной технологии. Андрей Никитин, директор по эксплуатации "Голден Телекома": "Оборудование PON было протестировано в "Голден Телекоме" как в Петербурге, так и в Москве. Использование технологии PON экономит оптический ресурс, оборудование удовлетворяет требованиям компании по предоставлению как голосовых услуг, так и услуг передачи данных. Особенностью использования технологии PON по сравнению с PDH/SDH-технологией является необходимость предварительного расчета заданного ресурса линии и устанавливаемых оптических разветвителей. На сегодняшний день "Голден Телеком" не использует оборудование PON. Однако это достаточно перспективная технология, которая имеет право на жизнь".


Операторы не столь крупные легче берутся за новые технологии. Из поставщиков на российском рынке пока доминирует "Телеком Транспорт" с оборудованием американского производителя Terawave. Интересно, что, по оценке Terawave, в прошлом году Россия по темпам внедрения технологии PON прочно удерживала одно из первых мест в мире.
Замечательные свойства PON лучше всего реализуются в районах компактных застроек, об этом постоянно говорят поставщики оборудования. В то же время есть страны, которые фактически представляют собой одну сплошную "компактную" застройку. Там с любого квадратного километра можно получить такое количество высокотехнологичных потребителей, что вся стоимость оборудования и проводки сети по отношению к прибыли пренебрежимо мала. Так, например, компания UTStarcom, российским дистрибьютором которой является OlenCom, заключила в конце прошлого года контракт с японским провайдером Yahoo Broadband на подключение 5 млн(!) абонентов по технологии EPON. При этом речь идет не о дальнейшей разводке после оптоволокна, а именно о реализации концепции "оптика в квартиру".


В России освоение PON началось, как не трудно догадаться, с Москвы. Почти два года монополия на продажу оборудования принадлежала "Телеком Транспорту". В июне 2004 года OlenCom наконец получила долгожданную подпись Реймана на результатах сертификационных испытаний (задержка была вызвана временным упразднением Министерства связи в ходе реформ Правительства РФ). Единственным клиентом OlenCom пока является "ПетерСтар". Компания проводит разъяснительную работу с операторами, обращая внимание на все аспекты преимуществ PON-технологии. При этом имеются определенные трудности субъективного характера. Вице-президент по развитию OlenCom Сергей Несмачный поясняет: "К сожалению, операторы пока не очень хотят принимать во внимание экономию кабеля в технологии PON. Мы пытаемся их в этом убедить, но они сравнивают свои прямые затраты именно на оборудовании. Кроме того, важным моментом является то, что пассивное промежуточное оборудование PON не требует обслуживания".
Московский "Телеком Транспорт" уже может похвастать приличным списком клиентов. На оборудовании Terawave развивает свою сеть компания "Комкор", которая в прошлом году демонстрировала просто ударные темпы, ежемесячно вводя в эксплуатацию более 100 PON-узлов.


В числе клиентов "Телеком Транспорта" по развертыванию PON-сетей числятся также "ЗапСибТранстелеком", "Фирма "Связь" (альтернативный оператор в Краснодарском крае), ведомственный оператор группы компаний "Итера" (газодобыча) - фирма "Итеранет", Центральный телеграф, компания "Ител".
Дистрибьютор американского производителя проник также и на питерский рынок. Первым оператором в Петербурге, внедрившем PON-сеть в коммерческую эксплуатацию, была компания "Российская телекоммуникационная сеть" (РТС). В апреле прошлого года РТС подключила по пассивной оптике бизнес-центр. Далее проследовал оператор спутниковой связи "Санкт-Петербургский Телепорт", основным клиентом которого является Октябрьская железная дорога. Здесь также использовалось оборудование TeraPON компании Terawave.
Конечно, не все дается так уж легко. "Когда в конце 2001 года мы делали первые коммерческие поставки оборудования PON в Россию, у операторов был страх перед новой технологией, опасения, что она не приживется в мире, - комментирует управляющий директор компании "Телеком Транспорт" Евгений Гаскевич. - Сейчас также имеются определенные сложности продвижения. Сюда можно отнести ожидание дешевого решения на основе EPON и совместимости оборудования от разных производителей. В основном это касается применения PON в сетях FTTH/FTTP (волокно до квартиры/волокно до здания). Мало поставщиков оборудования PON, представленных на российском рынке. И наконец, пока еще нет острой необходимости у большей части абонентов на качественную услугу и широкую полосу доступа (более 10Мбит/с)".


PONацея
Итак, преимущества технологий PON:
Невысокая стоимость построения сети.
Перспективность созданной распределительной инфраструктуры.
Низкие расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание сети.
Надежность.
Возможность постепенного наращивания сети, высокая гибкость.
Выделить среди них какое-нибудь одно явное преимущество довольно сложно. Перед прочими технологиями они проявляются в совокупности. Технология PON позволяет с использованием одного волокна организовать полностью пассивную оптическую сеть доступа для 32 узлов в радиусе 20 км, предоставляя Ethernet и до 20 каналов Е1 каждому абоненту.
Одним из центральных моментов PON является древовидная топология сети. Все операторы до недавнего времени, как правило, проектировали сети либо по схеме точка-точка, либо кольцо. При этом исторически оборудование было заточено под PDH - плезиосинхронную цифровую иерархию. Древовидная структура PON позволяет легко подключать новых абонентов и значительно экономить оптический кабель. Последнее обстоятельство стало крайне актуальным именно сейчас, когда наблюдается резкий рост спроса на оптические подключения, то есть на большие скорости и объемы трафика.


Когда операторы строили свои сети, считалось, что прокладывать оптику до отдельного клиента - слишком дорого. Но цены на оптоволокно упали и практически сравнялись с прокладкой медного кабеля. Таким образом, в сетях просто перестало хватать емкости оптических кабелей. Решение о переходе на PON операторы принимают исходя из того что у них уже есть, поскольку эта технология обеспечивает существенную экономию кабеля.
В PON-сетях по одному волокну можно передавать одновременно разные типы трафика. Еще один важный плюс PON, в сравнении, например, с кольцевой топологией, - все клиентское оборудование является терминальным, то есть выключение любого абонента не повлияет на работу всех прочих. В кольцевой схеме отключение абонента приводит к прекращению обслуживания тех, кто стоит позади.


Что касается топологии точка-точка, то тут недостатки очевидны. Отсутствует концентрация, каждое направление задействует отдельный порт. Ряд портов может оставаться невостребованным, то есть происходит неэкономичное использование оборудования. В PON используется механизм широковещания - информация по прямому каналу посылается сразу всем. При этом оборудование динамически распределяет полосу между абонентами, то есть оптимально используются аппаратные мощности.
По стоимости оборудование PON сейчас близко к стоимости наиболее дешевых SDH-решений. И цены постепенно опускаются, на что, конечно, обращают внимание операторы. При этом следует учитывать легкость расширения сети PON - чтобы подключить нового абонента, необходимо всего лишь сделать ответвление и поставить конечное оборудование.
В технологии PON имеется и слабый момент - живучесть сети. В древовидной структуре PON обрыв в корневом кабеле приводит к падению целой ветви. Между тем, для PON никто не мешает протянуть резервный оптический кабель, что несколько увеличит затраты.


Предвидение
Последующая простота наращивания и эксплуатации сетей PON накладывает на проектировщика определенное бремя предварительных расчетов. 
Для деления сигнала и создания новых направлений с помощью сварки делаются оптические ответвления. При этом имеется возможность рассчитывать распределение мощностей. Любое ответвление можно ветвить дальше, однако полный расчет топологии должен производиться заранее с учетом всех возможных клиентов. То есть сварка, прокладка кабеля, закладка муфт - все это вещи, которые делаются сразу и надолго - "закопал и забыл", грубо говоря. Конечно, можно делать новые оптические ответвления и позднее, но это будет связано с остановкой сети или большей части сети. Не многие операторы пойдут на остановку обслуживания нескольких или даже десятков корпоративных клиентов. Процедура выполнима в течение рабочего дня, точнее, выходного дня, если оператор располагает необходимыми ресурсами.









Мнение









Сергей Несмачный,
вице-президент по развитию OlenCom


Вопросы стоимости для сети PON не столь очевидны. В частности, в некоторых случаях сравнивать стоимость PON-решений  с SDH вообще не корректно. Например GPON способна дать на клиентской стороне скорость до 1 Гбита/с, что непосильно для SDH, поэтому следует исходить из технических параметров.
Клиентское оборудование GPON примерно равно по стоимости с клиентским оборудованием SDH. Сейчас мы проводим анализ и сравнения стоимости и пришли именно к таким выводам по клиентскому оборудованию.
Если сравнивать прямые затраты на оборудование SDH и PON, они примерно одинаковы, а если говорить про GPON, то он может быть несколько дороже, но при этом гораздо выше по возможностям. В случае с BPON, оборудование дешевле SDH-аппаратуры ряда производителей.
Отдельно хочется остановиться на EPON (Ethernet PON), которая все больше поднимает голову. Фактически BPON и GPON - это технологии, которые вынуждены тащить за собой TDM-окружение (сети, адаптированные для голосовой телефонии - ред.). EPON знаменует собой прогрессивное движение в тотальный IP. Структура IP может быть в разы или даже в десять раз дешевле TDM-сетей.
Для новых операторов, которые сразу приняли концепцию только IP,  весьма актуально построение "последней мили" на EPON. Это оборудование специально разработано для того, чтобы хорошо передавать Ethernet-трафик по оптическим сетям. Существуют, конечно, и другие технологии, отлично передающие Ethernet, это различные линейки современных медиаконверторов, работающие в том числе по одному волокну и даже вплоть до гигабитных скоростей. Но для агрегации IP-трафика там требуется опять-таки активное оборудование и присутствует ограничение по топологии.
Раньше операторы связи обеспечивали клиентам в первую очередь телефонию. Операторы приводили по оптике 1, 2, 3 или 4 канала E1. И, если им впоследствии требовался Ethernet, то ставили на один из каналов маршрутизатор. В таком варианте удавалось обеспечить не более 2 Мбит/с, что сейчас уже многие не считают широкополосным каналом для большого офиса, например. В дальнейшей эволюции волокно было отдано под TDM-трафик, а для IP-трафика проводилось второе волокно и устанавливались медиа-конверторы. Такая схема просуществует еще долго, но ряд операторов все же намерены заменить медиаконверторы на EPON. Это явно должно быть интересно как телефонным операторам, так и в чистом виде интернет-провайдерам.









Александр Шиляев, директор по развитию
и технической политике
"Зап-СибТранстелеком"


Почему мы приняли решение о введении технологии PON на сетях нашей компании? В первую очередь нам как операторам была важна экономия волокон. Ведь по этой технологии для обслуживания 32 абонентских узлов используется только одно волокно, которое тем не менее обладает огромной пропускной способностью.
Во-вторых, для нас это означает экономию затрат на инсталляцию и техобслуживание. Преимуществом является возможность предоставлять клиенту различные виды сервиса, и переключение с одного сервиса на другой - никаких проблем. Например, клиент заказал подключение к Интернету, а потом захотел добавить IP-телефонию, для этого достаточно поменять оконечное оборудование, и все работает по-новому. Это как раз тот случай, когда ротация оборудования удобна и нашим клиентам (они могут быстро получить новую услугу), и нам (мы используем это оборудование для подключения новых клиентов).
Еще одним достоинством является, конечно, надежность - в промежуточных узлах дерева находятся только пассивные оптические разветвители, не требующие обслуживания. Такая структура сети дает возможность подключать новых абонентов самым экономичным способом - с передачей по одному волокну на двух длинах волн навстречу друг другу.
По оценкам наших специалистов, эта услуга перспективна для тех компаний, которые постоянно строят оптические сети, причем желательно  в местах большого скопления клиентов - в центре города, в бизнес-зонах. Наиболее интересны в этом случае некие кампусные застройки, когда топология сети планируется заранее, и затем оптика заходит сразу в несколько рядом стоящих  зданий. Модификация сети возможна всегда, но так как технология одноволоконная, то любое изменение конфигурации рабочего волокна ведет к потере связи у клиентов, расположенных за точкой конфигурации.


Стандарт №1 (25), февраль 2005

При использовании материалов ссылка на ComNews обязательна.

Свидетельство о регистрации СМИ от 8 декабря 2006 г.
Эл № ФC 77-26395

РекламаПисьмо в редакциюО насAbout us
Новости