Технологии переднего плана

DSL-доступ обладает возможностями по доставке абонентам разнообразных сервисов. Дальнейшие успехи в этом секторе могут быть достигнуты благодаря применению технических решений, позволяющих наиболее эффективно реализовывать данные возможности и распространить их на потоковые услуги.

Наступило время широкополосного доступа. Правда, не так скоро, как об этом когда-то говорили аналитики и маркетологи, призывая обращать медь в золото (а ведь прогнозы экспертов, ориентированные на поддержку бизнеса ряда компаний или же основывающиеся на мнении коллег, занимают далеко не последнее место среди причин, приведших к недавнему кризису на мировом рынке телекоммуникаций).

Современная ситуация такова, что количество абонентов широкополосного доступа уже превышает 10% от общей численности пользователей интернета.

Международный союз электросвязи уделяет проблематике широкополосного доступа особое место в обзоре интернета за 2003 год (этот документ получил название 2003 ITU Internet Report: Birth of Broadband, вторую часть которого можно перевести как "начало широкополосной эры"). Это подтверждает важную роль широкополосного доступа в доставке данных на уровне современных требований, и, что особенно важно, реальное достижение конвергенции путем объединения трех сфер: вычислительной техники, телекоммуникаций и электронных медиа.

Широкополосная десятина

Признание широкополосного доступа и заметный рост числа пользователей происходят практически повсеместно. По данным отчета World Broadband Statistics Q2 2004, опубликованного компанией Point Topic, за шесть месяцев текущего года число широкополосных подключений в мире увеличилось со 100 до 123 млн. (а рост по сравнению с результатами первого полугодия 2003 года составил без малого 100%). Причем на втором месте и по численности линий, и по показателям роста оказался Китай, что подтверждает мнение экспертов Alcatel, которые обращали внимание на потенциал широкого доступа в этой стране, а также в Бразилии, Индии, Саудовской Аравии и Украине.

Таким образом, потребители уже оценили достоинства DSL-услуг и готовы выделять средства на их получение. Необходимо только, чтобы провайдеры услуг и поставщики оборудования могли усиливать эту готовность благодаря своим предложениям.

Основное преимущество широкополосных технологий определяется двумя факторами: возможностью осуществления нескольких подключений через один интерфейс и поддержкой услуг, требующих соблюдения особенностей передачи данных, то есть услуг с разным уровнем качества обслуживания, QoS (прежде всего это относится к потоковым услугам). Перечень услуг и особенности QoS приводятся в таблице ниже.

Группа лидирующих технологий

Технологии цифровых абонентских линий (Digital Subscriber Line – DSL) представляют наиболее интенсивно развивающийся сегмент решений широкополосного доступа. И это естественно, поскольку они фактически революционизируют существующую кабельную инфраструктуру, позволяя реализовывать на ней такие привлекательные услуги, как высокоскоростной интернет, видео по запросу, объединение сегментов локальных сетей. При этом некоторые DSL-технологии позволяют пользоваться услугами традиционной телефонии в рамках одного и того же подключения.

По данным консорциума DSL Forum, которые совпадают с результатами уже упоминавшегося отчета Point Topic, на конец первого полугодия 2004 года в мире насчитывалось свыше 73 млн. xDSL-подключений (символом "x" обозначаются любые возможные реализации данного семейства технологий), а их численность за год возросла более чем на 30 млн. Причем если общее лидерство по численности широкополосных подключений принадлежит США (29,2 млн. подключений, из которых 11,4 млн. приходятся на xDSL), то на первом месте по внедрению DSL оказался Китай (12,7 млн. подключений). Именно Китай за двенадцать месяцев добился 119%-ного роста численности xDSL-подключений, что позволило ему обойти США, Южную Корею и Японию.

На пути к современным услугам

Итак, последние полтора года рынок DSL-доступа переживает радикальные изменения, которые обусловлены не только ростом численности подключений. Сегодня стоит задача модернизации оборудования для поставщиков услуг таким образом, чтобы оно было способно не только обслуживать большее количество сеансов связи при более высоких объемах трафика, но и обеспечивать современный уровень услуг (включая потоковые сервисы с высокими требованиями по качеству обслуживания, для доставки которых используется IP-инфраструктура).

Сеть доступа оптимизируется с учетом предоставления современных потоковых услуг

Все эти моменты отображены в ряде последних технических документов DSL Forum, в том числе TR0058, TR0059 и TR0094. Они формулируют требования и описывают структуру сети для организации DSL-доступа нового поколения. Данные документы определяют по меньшей мере три основных изменения. DSL-доступ для жилого сектора и для бизнес-сектора интегрируется с другими решениями в сети доступа и зоновой широкополосной сети. Основной транспортной технологией для мультиплексоров доступа DSLAM становится Ethernet. Также предлагается размещать узлы доступа на одной площадке с широкополосными серверами удаленного доступа (B-RAS).

Совершенствование возможностей маршрутизаторов и оптических технологий позволяет предельно упростить ядро сети. В частности, предполагается отказ от применения там маршрутизаторов и реализации их функциональности в совмещенных пограничных маршрутизаторах, которые устанавливаются в узлах агрегирования трафика. В таком случае B-RAS оказывается частью квазиинтеллектуального распределенного пограничного маршрутизатора, для которого нужно установить особенности работы с виртуальными частными сетями MPLS/BGP VPNS, а также определить QoS. В исследовании Heavy Reading "Next-Generation DSL Equipment: The Path to Profitability" перечисляются устройства Cisco, Juniper, net.com, Nortel Networks и ряда других производителей, которые позволяют реализовывать B-RAS в соответствии с принципами, определенными в TR0059. Кроме того, в этом отчете отмечается тенденция разделения решений B-RAS на два класса: metro B-RAS, которые размещаются ближе к ядру сети и обслуживают большое число абонентов, и CO B-RAS, которые устанавливаются в помещениях АТС и выносах.

Архитектура сети доступа

Свое видение развития архитектуры сети доступа в целом DSL Forum представляет в документе TR59. Основной смысл изменений заключается в распространении поддержки качества обслуживания на основных участках сети и в реализации стандартизированных интерфейсов для соединения с сетями провайдеров сетевых услуг (NSP) и провайдеров приложений (ASP). Также в этом документе рассматриваются особенности размещения оборудования для каждого участка с учетом возможности предоставления новых типов услуг и наиболее эффективной транспортировки пакетов от B-RAS далее по сети.

В частности, TR-59 описывает две фазы внедрения механизмов качества обслуживания. Сначала задается управляемая поддержка QOS в B-RAS и терминальном оборудовании (абонентских шлюзах/маршрутизаторах). Затем организуется динамическое определение политики доставки трафика в зависимости от особенностей конкретного сервиса.

Новое поколение DSL-технологий

Конечно, оптимизация архитектуры сетей доступа имеет первостепенное значение, но с точки зрения поставщиков услуг доступа и абонентов куда более существенными факторами являются предоставление большей пропускной способности или увеличение дальности связи. С учетом этого появились новые реализации xDSL, которые обобщенно рассматриваются как новое поколение DSL-технологий. Такие технологии значительно расширяют возможности по организации высокоскоростных сервисов с использованием уже существующей инфраструктуры и основываются на отработанных подходах, позволяя максимально использовать опыт, накопленный в ходе реализации эксплуатируемых решений DSL-доступа.

Процесс усовершенствования передачи данных положил начало исследованиям в нескольких направлениях, которые в итоге завершились разработкой и принятием ряда стандартов. В июле 2002 года в МСЭ завершились работы по стандартизации асимметричной технологии ADSL2.

Совершенствование ADSL должно способствовать дальнейшему рыночному успеху этой технологии

По аналогии с предшественником были стандартизированы полнофункциональный вариант ADSL2 (Gdmt.bis, рекомендация G.992.3) и вариант с облегченной функциональностью (Gdmt.lite.bis, рекомендация G.992.4). Отличия от ADSL заключаются прежде всего в улучшенной системе модуляции и более эффективной обработке сигнала, что, в частности, обеспечивает лучшую работу на линиях, длина которых приближается к максимальной. Среди усовершенствований следует упомянуть также средства диагностики и адаптации оборудования к характеристикам линии, которые позволяют свести к минимуму время начального запуска в новом подключении.

Еще одной особенностью ADSL2 является изначальная поддержка пакетного трафика (того же Ethernet) за счет реализации дополнительного трансконвергентного уровня пакетной передачи (PTM-TC). Кроме того, гарантируется обратная совместимость оборудования ADSL2 и оборудования ADSL.

В январе 2003 года семейство стандартов ADSL2 пополнилось реализацией ADSL2+, которая в нисходящем потоке (от провайдера к абоненту) поддерживает скорость передачи до 24 Мбит/с на линиях длиной до 1,5 км. В октябре 2003 года была стандартизирована технология Reach Extended ADSL2, несколько увеличивающая дальность доставки широкополосного трафика по абонентской паре.

Торжество технологии: максимум скорости в минимуме объема

Модернизируются и другие варианты DSL-доступа. В декабре 2003 года МСЭ была специфицирована вторая версия симметричной технологии SHDSL, предполагающая удвоение пропускной способности. На очереди – принятие стандарта новой версии высокоскоростной технологии VDSL2, у которой максимальная скорость передачи в нисходящем потоке может достигать 100 Мбит/с.

Многопарный  DSL

Существенным недостатком DSL-технологий являются ограниченные возможности для наращивания пропускной способности. В какой-то степени преодолеть это удается путем реализации одного подключения с использованием нескольких пар. Однако такой подход не может рассматриваться как универсальный, поскольку имеет значение длина линий. Также необходимо принимать во внимание перекрестные наводки, в свою очередь ограничивающие численность пар с широкополосным сигналом, и взаимное размещение таких пар в кабеле.

Использование двух пар для осуществления одного подключения является характерным для симметричных технологий (HDSL и G.SHDSL). Эти технологии предусматривают работу с четырехпроводными подключениями, для чего организуется особый подуровень на физическом уровне. Причем четырехпроводное подключение позволяет увеличить или пропускную способность, или дальность связи. Что касается новой версии SHDSL, то дополнение к рекомендации G.991.2, опубликованной МСЭ в декабре 2003 года, предполагает обеспечение в четырехпроводном режиме полнодуплексной передачи со скоростью до 10 Мбит/с (для одной пары максимальная скорость передачи составляет 5,696 кбит/с). Указанная реализация четырехпроводного режима включена в стандарт IEEE 801.2ah "Ethernet в первой миле", который не определяет подключений несколькими парами для асимметричных технологий ADSL, ADSL2, ADSL2+ и VDSL.

Стандарты ADSL2 изначально предусматривали применение двух и более пар, что стало возможным благодаря включению предложенного ATM Forum инверсного мультиплексирования (IMA, стандарт af-phy-0086.001) для традиционных решений на базе ATM. Кроме того, существуют возможности подключения нескольких пар с использованием временного мультиплексирования или же технологии Ethernet. Применение каждого из указанных подходов дает определенные преимущества для соответствующих телекоммуникационных решений и типов трафика, но наилучшими перспективами однозначно обладает Ethernet.

Перспективы роста

Развитие технологий и определение принципов построения сетей закладывает техническую базу для дальнейшего лидерства xDSL среди решений широкополосного доступа. Остается выяснить, какие рыночные предложения будут сопровождать внедрение новых DSL-технологий и решений.

Один из выводов уже упоминавшегося отчета Next-Gen DSL Deluge подтверждает всеобщую готовность к новому технологическому прорыву в данной сфере. Это обусловлено заинтересованностью всех без исключения категорий участников рынка: операторы получают возможность существенно расширить спектр предоставляемых услуг, преимущественно используя существующую телефонную инфраструктуру, что гарантирует поддержку инноваций со стороны производителей оборудования, а также производителей электронных компонентов. Для инвесторов необходимость осуществления вложений в данном секторе продиктована текущим положением дел на рынке (достаточно упомянуть то, что число подключений приближается к 100 млн. и будет удвоено за год).

Этот вывод соответствует данным исследования Infonetics Research, рассматривающего поставки DSL-оборудования за первые два квартала 2004 года. В частности, это исследование подтверждает постепенную замену мультиплексоров DSL-доступа на базе ATM на устройства с IP. Причем если в целом доходы от поставок операторского DSLоборудования снизились более чем на треть, то доходы в секторе устройств нового поколения продолжают расти. Также подчеркивается, что увеличивается число узлов доступа, размещаемых на небольшом удалении от обслуживаемых абонентов. Любопытные результаты были получены при рассмотрении доли производителей в доходах от поставок оборудования доступа. В то время как в секторе традиционных решений по-прежнему лидирует Alcatel, за которым следуют Huawei и Lucent, в секторе IP DSLAM картина несколько иная (а ведь именно в этом секторе наблюдается и увеличение объемов поставок, и рост доходов). Лидерство среди поставщиков IP-решений принадлежит Huawei. В тройку лидеров также входят UT-Starcom и NEC.

Что касается терминального оборудования, то здесь отмечается растущая доля маршрутизаторов доступа ADSL, которая в рассматриваемом периоде увеличилась на 20%. Аналитики предполагают сохранение темпов роста при увеличении спроса на устройства верхнего уровня, в частности, на такие устройства, в которых реализована поддержка беспроводных сетей, а также технологий ADSL2, ADSL2+ и VDSL.

Общий итог данного исследования Infonetics Research заключается в неизменности тенденций, определяющих бурный рост и совершенствование DSL-доступа во всех частях земного шара, которые будут наблюдаться вплоть до 2007 года.