"Архитектура FTTх в сельской местности"

Автор: Ковалев Евгений Геннадьевич, Линкевич Андрей Михайлович
Широкополосные мультисервисные сети, 2010г.

FTTx в большом городе

В ближайшие годы наиболее востребованными технологиями для построения широкополосных сетей связи общего пользования обещают быть Ethernet, DSL, WiMAX и LTE. Надо отметить, что  популярная ныне и очень "бюджетная" технология, которую принято называть radioEthernet, довольно скоро, к сожалению, станет анахронизмом в результате внедрения WiMAX и LTE. Причем из последних двух лидирующую позицию на рынке беспроводного доступа в Интернет должна занять LTE. Весьма вероятно, что LTE будет не просто технологией, а будет претендовать на новую разновидность электросвязи благодаря мобильности, высокой интеграции услуг и дешевизне услуг для клиента. В этих условиях, когда научно-технический прогресс неуклонно и быстро видоизменяет отрасль связи, каково же будущее "классических" проводных технологий?

Конкурентоспособной альтернативой широкополосным радиосетям доступа в Интернет в будущем может стать проводной Ethernet или, как эту технологию часто называют, MetroEthernet. Проводная технология MetroEthernet может быть конкурентоспособной WiMAX и LTE по следующим показателям: скорость доступа, высокая интеграция услуг и тарифы для клиента. Оператор связи должен так спланировать архитектуру проводной сети связи, чтобы стоимость строительства была невысокой, и, при этом, каждый клиент мог получить скорость 100 Мбит/с и пакет услуг: доступ в Интернет, VoIP и IpTV (так называемый пакет triple play). Топология сети ("кольцо", "дерево", "звезда" и проч.) на затраты оператора влияет меньше, чем архитектура.

Архитектуры FTTB (Fiber to the Building) и FTTH (Fiber to the Home) являются дорогостоящими по понятным причинам. Архитектура FTTN (Fiber to the Node) не позволяет оператору предоставлять пакет услуг triple play, т.к. не обеспечивает каждому клиенту нужную скорость доступа. В настоящее время многие операторы используют FTTC (Fiber to the Curb): небольшие группы рядом стоящих многоквартирных домов объединяются медным кабелем "витая пара" через порты 10/100 Мбит/с недорогих коммутаторов; эти коммутаторы, в свою очередь, объединяются волоконно-оптическим кабелем через порты 1Гбит/с также недорогих коммутаторов.

Возможности нашего городка

Из-за дороговизны оптических конверторов, шкафов и работ по монтажу кабеля FTTx традиционно рассматривается как архитектура сетей в городах районного и областного масштаба, где плотность населения велика и оператор может быстро вернуть свои затраты на строительство. Однако на практике многие операторы уже не первый год используют FTTC в сельской местности – в поселках городского типа (ПГТ), т.е. там, где есть несколько многоэтажных домов. Замечательно, что в ПГТ затраты оператора на строительство также могут быть небольшими, что позволяет оператору быстро окупить затраты на строительство, предоставляя при этом дешевые безлимитные тарифы для клиентов. Это почти уравнивает возможности сельских жителей (ПГТ) и жителей мегаполисов в получении самых современных телекоммуникационных услуг!

Сеть нашего городка

Почти на самой границе Московской области на площади всего 100 Га расположился уютный городок: 14 многоэтажек постройки 70-х годов прошлого века, современный спортивный комплекс, магазин, банк. В техническом проекте сети связи для этого ПГТ оператор условно выделил четыре группы домов: от 2 до 4 домов в каждой группе. Выделение этих групп домов было сделано со следующими целями:

- получение максимального количества междомовых соединений с использованием кабеля UTP5e (длина линии связи не более 100 метров);
- установки не более 2 промежуточных коммутаторов между любым клиентом и головным узлом связи в поселке.

Все группы домов соединяются между собой волоконно-оптической магистралью (кабель ЭКБ-ДПОм-П-04Е, производитель ООО "Эликс-кабель"), имеющей топологию кольца. Используются оптические одножильные WDM конверторы Planet FT-806A/B20 с пропускной способностью 100Мбит/с. Для междомовых соединений используется кабель "витая пара" для внешних работ (КВПЭфВП-5е, производитель ООО "Паритет"). Для подключения клиентов можно использовать недорогой медный 4-жильный кабель "витая пара" (не надо использовать еще более дешевый алюминиевый кабель с медным покрытием: он недостаточно гибкий). В проекте сети связи предусмотрена установка 24 шкафов с "подъездными коммутаторами". Используются коммутаторы второго уровня Planet WSD-800 и WSW-2401A с пропускной способностью 100 Мбит/с.

В двух домах, расположенных по краям поселка, организуются 2 "головных" узла связи, куда приходят магистральные каналы из районного центра: РРЛ Ceragon FibeAir1500P 100 Мбит/c и РРЛ WOCCOM 30 Мбит/с (производитель ООО "Вокком Системз"). Маршрутизаторы "головных" узлов - персональные компьютеры под управлением ОС Unix FreeBSD. Проверенная пропускная способность таких маршрутизаторов – 300 Мбит/с. Также на "головных" узлах установлены коммутаторы второго уровня Cisco Catalyst WS-C2950-24 c пропускной способностью 100 Мбит/с.

Услуга IрTV требует пропускную способность 2 Мбит/с на 1 канал. Для предоставления большого пакета TV каналов пропускной способности указанных в настоящей статье магистральных радиолиний связи может не хватить. Поэтому оператор запланировал установить на одном из "головных" узлов поселка комплект приема спутникового TV. В качестве multicast IрTV медиасервера используется программный стример на базе персонального компьютера c DVB контроллерами SkyStar3 под управлением ОС Gentoo Linux.

Полная клиентская емкость описанной в настоящей статье сети связи: примерно 500 портов. Срок строительства: 1 месяц. Стоимость строительства сети относительно невелика благодаря архитектуре FTTC и благодаря использованию недорогого оборудования и кабелей. Увеличение клиентской емкости сети в поселке достигается за счет установки дополнительных коммутаторов с портами 1Гбит/с. Для увеличения пропускной способности магистральных каналов связи планируется использовать или РРЛ Ceragon IP10 (до 800 Мбит/с), или волоконно-оптические линии связи.

Проект нашего городка

И последнее. Не по значению, а по порядку. Создание типового технического проекта сети связи FTTx для ПГТ, конечно, невозможно. Но применение типовых подходов к проектированию позволяет создать довольно точный рабочий проект в течение 1-2 недель после получения данных предпроектных изысканий. Такой рекордно короткий срок проектирования также значительно сокращает расходы оператора.