Широкополосные Мультисервисные Сети


  
ПУБЛИКАЦИИ
 


Мультисервисная беспроводная городская сеть доступа Wireless MAN
Ярошенко В. А., генеральный директор ООО "Телесет", Широков В. Л., начальник отдела ИТ ООО "Телесет"
Журнал "Broadcasting", №6, 2004г.

В настоящее время очень много пишется о новой беспроводной технологии WiMAX. Но эта технология все еще находится в стадии разработки и становления. Имеется множество фирменных реализаций, претендующих на совместимость с WiMAX. Однако ни одна из них фактически таковой не является, т.к. спецификации WiMAX до конца не проработаны. Так например, опыт развития радиотехнологии WiFi показывает, что проходит несколько лет, прежде чем технология достигает зрелости. Чип WiMAX, обеспечивающий работу таких радиосистем, еще находятся в разработке. Ожидалось, что фирма Intel разработает такой чип в 1 кв. 2004 года, затем срок был перенесен на 2 кв., теперь поговаривают о 4 кв. с.г. Причем, прогнозируется, что первые промышленные системы WiMAX появятся не ранее 2006 г.
Фирма "Телесет" является пионером реализации проектов беспроводных городских сетей доступа Wireless MAN (Metropolitan Access Network), как прообраза технологии WiMAX [1-2], прототипом которой, в свою очередь, является фирменный стандарт DOCSIS+wireless (сокращенно DOCSIS+).
Первая система DOCSIS+ была внедрена "Телесет" еще в августе 2000 года впервые в России и СНГ. К настоящему моменту специалистами "Телесет" установлены такие системы более чем в 10 городах России, Прибалтики, СНГ. Еще более 10 проектов находятся у нас в работе.
Всего в мире внедрены сотни систем DOCSIS+. Накоплен большой опыт их эксплуатации. Эти системы детально отработаны, являются действительно мультимедийными и многофункциональными. Они обеспечивают высокоскоростной обмен данными, доступ в Интернет, услуги телефонии по беспроводным каналам. По своим характеристикам и по устойчивости связи эти системы не уступают проводным технологиям (см. публ. [1-2]).
Фирменная технология DOCSIS+, разработанная несколькими западными компаниями, базируется на кабельном стандарте DOCSIS. Несмотря на то, что у DOCSIS+ много общего с кабельным стандартом, путать ее с ним не следует, т.к. у них есть принципиальные отличия. Главные отличия заключаются в том, что DOCSIS+ имеет расширенные статические и динамические диапазоны подстройки радиоканалов. Она не зависит от используемых радиочастот, учитывает наличие помех, многолучевое распространение, ретрансляцию, отражение, замирание и задержки радиосигналов в эфире, позволяет работать на разнесенные антенны. Эти особенности обеспечивают работу системы DOCSIS+ при отсутствии прямой видимости или близкой к ней.
Система DOCSIS+ прозрачно, с приоритизацией, без ощутимой временной задержки, с допустимым джиттером (флуктуацией задержки в соответствии с требованиями ITU-T G823), передает телефонный трафик. В базовой конфигурации головной модем обслуживает по IP протоколу до ~240 соединений (виртуальных каналов) IP-телефонии одновременно, в максимальной конфигурации - до 1200 (без учета компрессии). В случае перегрузки WMTS (занятости всех виртуальных каналов) абоненту передается сигнал занятости. Общая производительность одного WMTS (в максимальной конфигурации) соответствует приблизительно от 2,4 до 12 тысяч номеров IP-телефонии на систему при нагрузке около 0,1 Эрл на номер.
За счет установки специальных дополнительных модулей в головной WMTS модем, обеспечивается также прозрачная передача традиционной цифровой TDM телефонии по радиоканалам (целыми или частичными потоками Е1). В этом случае производительность одного WMTS (в максимальной конфигурации) составляет от 12 до 48 потоков Е1, без учета компрессии), или от 3,6 до 14,4 тысячи телефонных номеров при той же нагрузке (0,1 Эрл на номер).
В распоряжении фирмы "Телесет" имеются специальные программы для расчета и проверки дальности радиооборудования системы, возможностей головного WMTS модема DOCSIS+ в зависимости от их конфигурации, выделенного частотного ресурса, требований заказчика по абонентской нагрузке.
В основном система DOCSIS+ по своим возможностям не уступает, а по некоторым позициям даже превосходит будущий WiMAX. Система DOCSIS+ является открытой и отличается от WiMAX только на физическом уровне. Как только появится чип WiMAX, технология DOCSIS+ будет, например, фирмой Vyyo незамедлительно адаптирована под WiMAX. Точнее, головной WMTS модем будет некоторое время поддерживать обе технологии (DOCSIS+ и WiMAX) до тех пор, пока технология WiMAX не достигнет зрелости. Таким образом, инвестиции, сделанные операторами в системы DOCSIS+, будут долговременными и не будут напрасными. А использование таких систем обеспечит операторам получение больших дополнительных доходов и реальное опережение конкурентов.
В действительности существует множество других фирменных реализаций систем радиодоступа. Все эти реализации специалистами "Телесет" исследованы и проанализированы. По своей сути все другие реализации идут от технологии Wi-Fi, которая дальше отстоит от WiMAX, чем DOCSIS+, занимая нишу локальных сетей. Эти реализации имеют существенные ограничения по емкости сети, дальности связи, видам сервисных услуг. Технология DOCSIS+ наиболее близко подходит к беспроводной технологии WiMAX (уровень муниципальных, городских сетей). Это начинают понимать как региональные операторы, так и крупнейшие игроки на рынке мультимедийных услуг в России, Казахстане, Узбекистане, Прибалтике, Китае, в других странах.
В строительстве беспроводных городских систем доступа на базе DOCSIS+ фирма "Телесет" является партнером ОАО "ЦентрТелеком". В этом сотрудничестве уже построены в Московской области две мультисервисные, мультимедийные беспроводные системы доступа, реализующие телевизионное вещание, двунаправленный высокоскоростной обмен данными, доступ в Интернет, услуги телефонии по радиоканалам.
Одна система (город Серпухов) построена в сотрудничестве с ОАО "ЦентрТелеком". Другая система (город Солнечногорск) построена в сотрудничестве с ОАО "ЦентрТелеком" и ЗАО "Вымпел-Система" при участии ЦКБ "Связь". Строительство еще нескольких подобных систем осуществляется в Московской области для ОАО "ЦентрТелеком" и других компаний.
Структурная схема головного оборудования беспроводной мультисервисной системы доступа для города Серпухова приведена на рисунке.
Головное оборудование системы базируется на цифро-аналоговых канальных передатчиках и антенно-фидерном передающем тракте для трансляции ТВ программ, передачи цифровых Интернет данных и IP-телефонии по радиоканалам в направлении к абонентам, а также - на цифровом приемном оборудовании для обработки радиосигналов в обратных каналах (данные, запросы, IP-телефония), поступающие от абонентов.
В системе установлен беспроводной головной WMTS модем фирмы Vyyo, имеющий 1 прямой и 6 обратных каналов (базовая конфигурация). Он имеет емкость радиоканалов до ~92 Мбит/с (30,34 Мбит/с в 1 прямом канале и до 61,44 Мбит/с в 6 обратных). Этот же головной модем может обеспечить увеличение емкости радиоканалов до ~300 Мбит/с (полнодуплексные каналы 100-Мбитного Fast Ethernet и до 48 потоков Е1 по 2,048 Мбит/с каждый).
Для ретрансляции через систему аналоговых и цифровых ТВ программ в городе Серпухове установлены спутниковые приемные посты.
Для реализации телефонии установлен IP-шлюз, подключенный 16 потоками Е1 к опорной АТС типа EWSD по протоколу V5.2.
Беспроводная система доступа для города Серпухова рассчитана на неограниченное количество ТВ абонентов, до 500 интернет-пользователей и до 3000 телефонных абонентов (в базовой комплектации головного WMTS модема).
Кроме того, для доступа в интернет разработан и установлен провайдерный узел, состоящий из полнодуплексного сетевого коммутатора Fast Ethernet, двух маршрутизаторов и четырех серверов для Интернет, телематики, биллинга (автоматизированной системы расчетов - АСР), баз данных (БД), двух NMS систем для администрирования (управления, контроля) сетевого оборудования.
Общие варианты схем подключения ТВ абонентов, Интернет и телефонии приведены в [1-2]. Конкретные схемы подключения абонентов определяются потребностями заказчика при проектировании системы.
В ближайшее время система будет расширяться радиоретрансляторами и головным модемом для охвата населения городов Чехов, Пущино и их окрестностей с целью предоставления им всего спектра услуг (доступ в Интернет, телефония по радиоканалам, ретрансляции и эфирное вещание ТВ). Также предполагается установка дополнительного оборудования с целью коммерческих ТВ программ, организации цифрового ТВ вещания в той же системе.
Работа и взаимодействие с ОАО "ЦентрТелеком", равно как и с другими заказчиками, продолжается и по другим объектам.
Также необходимо отметить, что стоимость оборудования беспроводных систем доступа на базе DOCSIS+ постепенно снижается и в настоящий момент находится в пределах от 50 до 500 долларов в пересчете на абонента (в зависимости от конфигурации базовой станции и схем подключения абонентов).

Ссылки на публикации ООО "Телесет":
[1] - в журнале "ТЕЛЕВИДЕНИЕ И РАДИОВЕЩАНИЕ "BROADCASTING"":
1) август-сентябрь 2000, № 5 (9), с. 50-51;
2) октябрь 2000, № 6 (10), с. 58-59;
3) апрель-май 2003, № 3 (31), с. 34-35;
4) ноябрь 2003, № 7 (35), с. 34-35;
5) апрель-май 2004 г., № 3 (39), с. 10-11.
[2] - в информационно-аналитическом журнале "Информ-КУРЬЕР-связь":
1) октябрь 2001, №10, с. 38-41;
2) сентябрь 2002, № 9, с. 42-46.