Широкополосные Мультисервисные Сети


  
ПУБЛИКАЦИИ
 
 


Практическое внедрение высокоскоростного доступа в Интернет на действующей радиотелевизионной сети MMDS
Ярошенко В. А., Широков В. Л., Мажуль Е.М., ООО "Телесет", Малов В.А., МУП "Электросвязь"
Журнал "Broadcasting", №6, октябрь 2000г.

При доступе в Интернет существует две основные проблемы: так называемые "промежуточной мили" и "последней мили". В условиях российской глубинки эти проблемы усугубляются еще и плохими магистральными каналами, отвратительной телефонной связью или ее полным отсутствием. Обе проблемы далеки от законченного решения, и поэтому для высокоскоростного доступа в Интернет необходимы новые подходы, особенно в регионах РФ.
В городе Новоуральске эфирно-кабельная сеть MMDS для многоканального распределения радиотелевизионных программ была спроектирована фирмой "Телесет" и введена в эксплуатацию в 1999 году. Заказчиком выступил оператор MMDS, который в октябре 1999 года поставил задачу обеспечить высокоскоростной доступ в Интернет и на этапе опытной эксплуатации подключить 10 корпоративных пользователей.

Сравнение с другими технологиями
К технологиям, которые могли бы конкурировать с MMDS, относятся: проводная DSL и беспроводные варианты Radio Ethernet.
Заказчик уже имел практический опыт использования DSL-технологии для доступа в Интернет. Однако эксплуатация показала, что рекламируемая скорость около 3,2 Мбит/с в действительности не достижима, а стоимость DSL-модемов довольно высока. Кроме того, оставалась актуальной проблема "промежуточной мили", которую данная технология не решала.
Для решения последней проблемы в Новоуральске установливается наземная станция спутниковой связи разработки фирмы "Телесет" как средство удаленного обмена данными с магистралью Интернета в Москве.
Radio Ethernet обеспечивает скорость от 2 до 11 Мбит/с, причем в общем канале, требует
выделения своего частотного спектра, строительства самой системы и ограничена по числу точек подключения. Радиус действия системы меньше, а клиентская аппаратура дороже, чем у MMDS.
Проработкой технических вопросов использования MMDS для высокоскоростного доступа в Интернет фирма "Телесет" занимается с середины 1997 года. Как минимум дюжина фирм выпускает для MMDS такое оборудование.
После рассмотрения конкурирующих вариантов был сделан вывод, что технология MMDS наиболее привлекательна как с точки зрения быстродействия, так и стоимости оборудования. Она может обеспечить обмен данными с более высокой скоростью, чем другие технологии. Это может быть достигнуто доукомплектованием системы дополнительным оборудованием и его комплексированием с уже имеющимся в действующей MMDS.
Поэтому фирма "Телесет" вместе с заказчиком приняли решение реализовать доступ в Интернет с помощью системы MMDS, причем совместно с передачей радио и ТВ программ. Таким образом, в городе Новоуральске, впервые в мировой практике, были объединены две подсистемы в общую эфирно-кабельную радиотелевизионную интерактивную сеть.

Структура и возможности системы, схемы подключения абонентов
Фирмой "Телесет" была спроектирована интегрированная MMDS/Интернет система, которая одновременно обеспечивает как многоканальное ТВ вещание, так и доступ в Интернет. При этом осуществлен выбор необходимых технических средств, выполнена взаимная привязка существующего передающего, дополнительного приемо-передающего и провайдерного оборудования для доступа в Интернет.
Общая схема интегрированной MMDS/Интернет системы показана на рисунке.
Основными дополнительными элементами такой радио сети являются цифровой передатчик с сумматором, приемник, головной модем (модулятор/демодулятор) и множество пользовательских модемов. Среди фирм, выпускающих радиомодемное оборудование для MMDS, выбор был остановлен на оборудовании фирм США: ADC Telecommunications, Integrity и Hybrid.
После сравнения технических характеристики модемов разных производителей и возможных сроков поставки было выбрано в конечном итоге оборудование Integrity.
Быстродействие ее системы сбалансировано по пропускной способности прямого и обратных каналов. Минимальная комплектация головного модема может быть рассчитана на 6 или 8 МГц прямой канал и три обратных до 6,4 МГц каждый. Это оборудование предоставляет большие возможности для дальнейшего совершенствования системы, сбалансировано по пропускной способности прямого и обратных каналов и в перспективе обеспечивает реализацию и внедрение IP-телефонии.
Архитектура системы представляет собой "звезду", то есть сеть "точка -- много -- точек". В центре "звезды" находится головное радио-, модемное и компьютерное (провайдерное) оборудование. Это оборудование выделенным каналом соединяется с магистралью Интернета. Особенностью действующей MMDS является то, что провайдерное и центральное приемо-передающее радиооборудование находятся на удалении более 2 км друг от друга. Поэтому компьютерное, с одной стороны, а радио- и головное модемное оборудование, с другой, были связаны оптоволокном с использованием на концах быстродействующих оптических трансиверов на 100 Мбит/с.

На периферии радиосистемы одиночные компьютеры или локальные сети подключаются к Интернет через головной модем с помощью эфирно-кабельных абонентских модемов по двустороннему радиоканалу. Последний поддерживается радиочастотным трансивером, т.е. маломощным приемопередатчиком. В результате пользователи компьютеров могут посылать запросы и обмениваться данными с головным модемом. Абонентские модемы обеспечивают на стороне пользователей подключение компьютера или локальной сети на скорости 10 Мбит/с. Обмен запросами и данными с Интернет осуществляется только через головной модем, находящийся в центре "звезды". Головной модем в зависимости от его настройки обеспечивает скорости от 14 до 56 Мбит/с для прямого 8 МГц канала и от 640 Кбит/с до ~20 Мбит/с для одного обратного канала шириной от 0,4 до 6,4 МГц.
Пользователей можно подключать к Интернету как индивидуально, так и корпоративно. Схема подключения определяет перечень необходимого оборудования и, следовательно, стоимость в пересчете на одного абонента.

Для подключения через домовую ТВ сеть с обратным каналом необходимо в голове кабельного сегмента установить трансивер с приемо-передающей антенной (трансвертор) или дополнительную передающую антенну с повышающим конвертором, подключив ее к существующей приемной MMDS-антенне через сумматор. Непосредственно у абонента в разрез ТВ кабеля устанавливается разветвитель, к которому подключаются телевизор и пользовательский модем, а к последнему - компьютер или локальная сеть. Удельная стоимость такого подключения будет высокой, т.к. будет определяться стоимостью модема.
Возможно и групповое подключение компьютеров к Интернету, минуя существующую разводку ТВ сети. Такое подключение осуществляется через локальную сеть. Допускается к одному модему подключить от 2 до 15 компьютеров без дополнительного сервера. Если же использовать сервер, то можно подключить локальную сеть, содержащую от 16 до 254 компьютеров. Такие подключения в пересчете на одного абонента обойдутся дешевле, чем через ТВ сеть.
В заключение важно отметить, что внедрение доступа в Интернет по технологии MMDS потребовало длительной и тщательной технической проработки возможных решений, а также практической совместной работы на заводах-изготовителях в США специалистов фирмы "Телесет" и оператора системы. В результате практически построена интегрированная Интернет/MMDS система. В дальнейшем на ней могут внедряться разнообразные интерактивные услуги.
В августе 2000 года специалистами "Телесет" совместно с оператором осуществлен технический запуск системы доступа в Интернет на действующей MMDS. Тестовые испытания и подготовка к опытной эксплуатации проходят успешно. В настоящее время подключаются корпоративные абоненты, выполняется монтаж наземной станции спутниковой связи, а также отрабатываются различные варианты схем подключения пользователей Интернет.

Важно отметить следующие достоинства внедренной технологии:
- Для доступа в Интернет не требуется свободный номер и телефонный модем у абонента.
Обеспечивается постоянное соединение с Интернетом без звонка провайдеру и без необходимости специального сервера доступа.
- Быстродействие системы на прямой канал шириной 8 МГц может достигать 56 Мбит/с, что практически в 2000 раз больше, чем по телефонной линии, и недоступно радиосистемам, использующим другие технологии.
- Благодаря высокой скорости, можно в реальном времени воспроизводить непосредственно на компьютере аудио- и видео файлы, транслируемые по Интернету.
- Максимальная скорость обмена информацией на одного пользователя может составлять 10 Мбит/с, что в 300 раз быстрее, чем по обычному телефонному модему.
- Количество подписчиков Интернета для одноканальной системы может составлять 25 тысяч при скорости 64 кбит/с на одного пользователя.

Внедрение системы позволит оператору MMDS при оформлении необходимых лицензий стать сервис-провайдером, то есть одновременно и поставщиком услуг Интернета.