12.2.4. Мультисервисная сеть в Ханты-Мансийском округе

В Ханты-Мансийском филиале компании «Уралсвязьинформ», входящей в холдинг «Связьинвест», введена в строй первая очередь мультисервисной сети связи, которая базируется на технологии IP MPLS и поддерживает все ранее установленное оборудование. В качестве системного интегратора проекта выступила фирма «Открытые технологии».

Ханты-Мансийский филиал «Уралсвязьинформа» предоставляет клиентам услуги местной, междугородной и международной телефонной связи, телематических служб, передачи данных и т.д. Он обслуживает около 400 тыс. абонентов и имеет на балансе 106 АТС. Уровень цифровизации городских телефонных сетей составляет 100%, сельских -75%, что является одним из самых высоких в стране.

Модернизация действующей сети передачи данных производилась с целью дальнейшего расширения спектра услуг для абонентов (в частности, развертывания таких услуг, как Peer-to-Peer, L2, L3 VPN), улучшения качества сервиса, роста клиентской базы и технико-экономических показателей сети связи оператора. В конце прошлого года компания «Открытые технологии» провела обследование сети региона ХМАО. Были проанализированы не только ее технические характеристики, но и перспективы развития всех служб заказчика. На основании этих результатов и в соответствии с бизнес-целями клиента была предложена общая концепция развития, предусматривающая модернизацию магистральной сети, подсистем агрегирования и подключения абонентов.

Концепция предполагала поэтапное развитие, когда каждый пройденный этап являлся фундаментом для реализации следующего. Основной задачей специалистов «Открытых технологий» стало создание высокоскоростной магистральной сети с отказоустойчивой инфраструктурой, которая позволяет организовать передачу данных с высокой пропускной способностью и качеством, достаточным для предоставления запланированных услуг связи. Для решения этой задачи была предложена технология Gigabit Ethernet. Чтобы повысить отказоустойчивость сети без увеличения эксплуатационных расходов, пришлось от топологии типа «звезда» перейти на кольцевую структуру. Благодаря переходу на новую топологию отпала необходимость в расходах на дополнительные каналы связи, что существенно повысило экономическую эффективность и привлекательность проекта.

Основные характеристики построенной мультисервисной сети:

- высокая пропускная способность каналов передачи данных;

- высокая степень безопасности передаваемых данных, эквивалентной сетям АТМ и Frame Relay;

- защита от несанкционированного доступа из Интернета;

- поддержка оптимальной маршрутизации пользовательского трафика по магистрали сервис-провайдера;

- централизованное управление сетевым оборудованием.

Требовалось также обеспечить наследование имеющегося абонентского оборудования, значительная часть которого используется для подключения к коммуникационным сервисам Frame Relay и ATM. Перевод абонентов на новые технологии подключения неизбежно повлек бы за собой дополнительные инвестиции.

На рис.12.1 представлена архитектура МСС Ханты-Мансинского автономного округа.

Рис.12.1. IP MPLS-сеть Ханты-Мансийского автономного округа

В процессе работы над проектом было решено несколько проблем, связанных с выбором сетевой, транспортной технологии, определением физического протокола подключения. Для предоставления новых информационных услуг необходимо было переходить на новую технологию магистральной сети. В качестве таковой была выбрана MPLS, позволившая перейти к предоставлению новых услуг Peer-to-Peer, L2, L3 VPN. Основная сложность проекта заключалась в обеспечении непрерывности предоставления услуг во время развертывания сети и монтажа оборудования. Для перевода абонентов на новую сеть без отключения от предоставляемых сервисов и услуг использовалась технология AToM (Any Transport over MPLS), благодаря которой для абонентов был организован прозрачный L2-транспорт.

В процессе развертывания сети все поставленные задачи были успешно решены. В качестве основного поставщика оборудования была выбрана компания Cisco Systems. Технология AToM, реализованная на оборудовании Cisco, а также мультиплексирование трафика IP и ATM позволило осуществить переключение всей сети заказчика без прерывания обслуживания абонентов. Для мультиплексирования каналов применялось оборудование A155 STM-1 (FEthernet + E3 ATM) компании НАТЕКС, обеспечивающее передачу ATM- и Ethernet-трафика по сети SDH.

Особенностью проекта было использование технологии Cisco CWDM (Coarse Wavelength-Division Multiplexing) на участке сети с расстоянием между узлами до 350 км. Магистраль состоит из трех участков, соединенных коммутаторами.

При этом рассматривались и другие конкурирующие варианты, например, в качестве альтернативной транспортной оптической технологии прорабатывался проект с использованием CWDM-оборудования фирмы Transition Networks.

В настоящий момент реализован первый этап проекта, в промышленную эксплуатацию запущены четыре основных узла передачи данных в городах Нягань, Ханты-Мансийск, Сургут и Нефтеюганск с оптическим магистральным каналом Gigabit Ethernet (GE). Для резервирования каналов связи между узлами использовались групповые каналы E1 с использованием технологии Cisco MLPPP (Multi Link PPP).

В дальнейшем планируется построить кольцевую магистраль, содержащую узлы всех больших городов региона. В настоящий момент функции подсистемы агрегации трафика выполняет магистральная подсистема, такая схема сохранится до момента создания полноценного уровня агрегирования. На новую магистраль уже переключено порядка 70% существующих абонентов, и к ней подключаются все новые клиенты.

Масштабируемость созданного решения предоставляет возможность расширения пакета услуг и обеспечения быстрого перехода к новым услугам и технологиям с сохранением ранее сделанных инвестиций.

Контрольные вопросы

1. Приведите примеры реализации мультисервисных сетей от основных операторов связи.

2. Дайте характеристику построенных МСС в регионах России.

Заключение

Мультисервисная сеть нового поколенияявляетсяединой коммуникационной инфраструктурой, предоставляющей полный наборинфокоммуникационных услуг.

Универсальность и модульность мультисервисной сети позволяют сформировать широкий набор услуг, основными из которых можно считать: Интернет-доступ, телефонию, видеотелефонию, интерактивные услуги, пакеты аналогового и цифрового телевидения, телекоммуникационные услуги ЖКХ (автоматический съем показаний со счетчиков воды, тепла и электроэнергии с моментальной передачей информации в единую систему автоматизированного учета для оперативной организации начислений по коммунальным платежам), видеонаблюдение объектов (в том числе централизованный дистанционный контроль мест массового нахождения людей, социально или технически небезопасных объектов, оживленных перекрестков).

Для поставщиков инфокоммуникационных услуг модель Triple Play выгодна прежде всего с точки зрения повышения ARPU - количества прибыли, получаемой от каждого абонента. Для абонента конвергенция привлекательна тем, что позволяет получать все виды услуг посредством одного интерфейса.

В части правовых аспектов необходима корректировка действующей нормативной базы с целью приведения ее в соответствие с новыми подходами построения перспективных МСС, прежде всего, правил оказания инфокоммуникационных услуг и порядка присоединения и взаимодействия операторов, оказывающих такие услуги.

Привлечение новых абонентов и удовлетворение потребности в услугах уже имеющихся абонентов требует создания современных сетей доступа, которые способны обеспечить возможность предоставления всего пакета услуг МСС. При этом, учитывая стратегическую важность услуг связи, создание новых сетей доступа не должно исключать поддержку существующих сетей. Это значит, что конечные пользователи смогут получать доступ к услугам через любую сеть доступа. К примеру, услуга, которую сегодня можно получить только в офисе, станет доступной через беспроводные широкополосные мобильные сети. Все сети доступа будут прозрачно преобразовывать услугу в соответствии с требованиями мобильного пользователя, который перемещается в пространстве и пользуется разными сетями и устройствами.

В свою очередь, интегрированный системный подход к созданию МСС упрощает работу, снижает расходы и обеспечивает гибкую, эффективную и экономичную доставку конвергентных услуг «any play» (голос, видео, данные и мобильность).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. - М.: Радио и связь, 2000. - 468 с.

2. Семенов Ю.В. Проектирование сетей связи следующего поколения. - СПб.: Наука и Техника, 2005. -240 с.

3. Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи для «последней мили». - М.: Эко-Трендз, 2000. -141 с.

4. Бакланов И.Г. Технологии ADSL/ADSL2+. Теория и практика применения. - М.: Метротек,2007. -384с.

5. Бакланов И.Г. NGN: принципы построения и организации/ под ред. Ю.Н. Чернышева. - М.: Эко-Трендз, 2008. - 400 с.

6. Гургенидзе А.Т., Кореш В.И. Мультисервисные сети и услуги широкополосного доступа. СПб.: Наука и Техника, 2003. - 400 с.

7. Ершов В.А., Кузнецов Н.А. Мультисервисные телекоммуникационные сети. - М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2003. - 432 с.

8. Дансмор Б., Скандьер Т. Справочник по телекоммуникационным технологиям.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. - 640 с.

9. Барабаш П.А., Воробьев С.П., Махровский О.В., Шибанов B.C. Мультисервисные сети кабельного телевидения. - СПб.: Наука, 2004. - 404 с.

10. Денисова Т.Б., Лихтциндер Б.Я., Назаров А.Н., Симонов М.В., Фомичев С.М. Мультисервисные АТМ-сети. - М.: Эко-Трендз, 2005. - 320 с.

11. Барабаш П.А., Воробьев С.П., Курносов В.И., Советов Б.Я. Инфокоммуникационные технологии в Глобальной информационной инфраструктуре/ Под. ред. Б.Я.Советова. - СПб.: Наука, 2008. - 552 с.

12. Зегжда П.Д. и др. Основы информационной безопасности. – СПб.: ГПУ, 2008. - 255 с.

13. Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. В 3-х томах. / В.В. Величко, Е.А. Субботин, В.П. Шувалов, А.Ф. Ярославцев; под ред. профессора В.П. Шувалова. – М.: Горячая линия – Телеком, 2005. - 592 с.

14. Гулевич Д. С. Сети связи следующего поколения. –ИНТУИТ.ру, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. - 184с.

15. Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на ВСС России. - М.: Минсвязи России, 2001. - 33с.

Приложение. Термины и определения

AG-AccessGateway- шлюз доступа.

All-NGN(полностью новаяNGN) - широкополосная мультисервисная сеть, в которой все виды услуг доступны вне зависимости от местоположения абонента и используемых им интерфейсов (Ethernet,xDSL,WLANи т.д.). Полностью новая NGN имеет открытую архитектуру и горизонтальную взаимосвязь на различных уровнях.

ATM-Asynchronoustransfermode(асинхронный режим передачи) - международный стандарт передачи данных ячейками фиксированной длины (53 байта), применяется для передачи во многих службах, таких как голосовые сообщения, видеоинформация и данные.

Backbone- магистраль. Главная часть сети, по которой проходит основная часть пакетов, направляемых в другие сети или поступающих из них.

BGP-BorderGatewayProtocol- протокол политики маршрутизации, используемый для организации связи между корневыми маршрутизаторами в сети Интернет.

BGP-TE-Bordergatewayprotocolfortrafficengineering(протокол граничного шлюза для проектирования трафика) - протокол маршрутизации, используемый совместно с протоколомMPLSдля расчета кратчайшего пути между двумя точками исходя из проектных параметров трафика, назначаемых соединениям проектировщиком сети.

BICC-BearerIndependentCallControl- управление вызовами, не зависящее от канала передачи.

Broadband - наиболее распространенный способ передачи большого количества голосовых, информационных и видеосигналов. Эта технология позволяет обеспечивать бесконфликтное функционирование различных компьютерных сетей в условиях перегруженности каналов передачи информации.

Broadband Intergrated Services Digital Network, B-ISDN- широкополосная цифровая сеть с интегрированными службами. Стандарты В-ISDNопределяют высокоскоростную сеть, использующуюATMв качестве транспортного механизма.

CDMA - Code Division Multiple Access- множественный доступ с кодовым разделением.

СЕРТ - Conference of European Post and Telecommunications- Европейская конференция администраций почт и связи, которая учреждена 19 европейскими странами в 1959 г. Штаб-квартира СЕРТ находится в Норвегии. СЕРТ имеет три комитета: один по почтовой связи (CERP) и два по телекоммуникациям (ERCиECTRA).

Converged network(конвергированная сеть) - мультисервисная сеть, обеспечивающая передачу конвергируемого трафика (речь, данные, видео).

CoS - Class of Service - класс обслуживания.

СРЕ - Customer Premises Equipment- аппаратура, устанавливаемая в помещении пользователя. Телефонные аппараты, модемы и терминалы, установленные в помещениях абонента и подключенные к сети телефонной компании.

DSL, Digital Subscriber Line(абонентская цифровая линия) - технология скоростной двусторонней передачи данных по аналоговым телефонным линиям. DSL работает на более высокой частоте и не создает помех существующей телефонной службе. Наиболее широко применяется вариантADSL(AsymmetricDSL- асимметричная DSL), обеспечивающий передачу данных в направлении основного трафика со скоростью от 144 кбит/с до 2.2 Мбит/с и в обратном направлении от 190 до 640 кбит/с, в зависимости от расстояния до центральной АТС.См. также HDSL, SDSL и VDSL.

DTE - Data terminal equipment - оконечное оборудование. Любое устройство, расположенное на пользовательской стороне интерфейса пользователя с сетью и выступающее в роли источника и/или приемника данных. К DTE относятся такие устройства, как мультиплексоры, трансляторы протоколов и компьютеры.

DWDM - Dense wavelength division multiplexing(мультиплексирование по длине волны высокой плотности) - мультиплексирование при частотном промежутке между отдельными каналами, равном или менее 200 ГГц.

EPONs - Ethernet PONs- пассивные оптические сети (passiveopticalnetworks-PON), в которых в качестве транспортного протокола используется протоколGigabitEthernet.

Ethernet- наиболее распространенная технология построения локальных сетей, определяемая стандартомIEEE802.3.

ETSI - European Telecommunications Standards Institute- Европейский институт стандартизации электросвязи. Основу его деятельности составляет разработка телекоммуникационных стандартов.

Frame Relay- ретрансляция кадров. Протокол, используемый для создания глобальных сетей, в котором данные между пунктами назначения передаются в виде кадров.

FSAN - Full Service Access Network(сеть доступа к полному набору услуг) -консорциум, основанный в 1995 г. семью компаниями с целью создания всеобщей спецификации для высокоскоростной технологии «последней мили».

FTP - File Transfer Protocol - протокол пересылки файлов.

FTTx- общее название для всех технологий типа «FiberToTheX» («кабель к X»), где Х может обозначать жилище (h-home), здание (b-building), тротуар (с -curb) или распределительный шкаф (cab-cabinet).

FTTB - Fiber to the building («волокно к зданию»).

FTTC - Fiber to the curb («волокно к тротуару»).

FTTCab - Fiber to the cabinet(«волокно к шкафу») - волоконно-оптический кабель, протянутый от обочины в распределительный шкаф.

FTTH - Fiber to the home(«волокно к жилищу») - волоконно-оптический кабель, протянутый в жилище.

Gateway (шлюз)- устройство, преобразующее сетевые протоколы. Шлюз, как правило, объединен с маршрутизатором, направляющим пакеты в нужном направлении, и коммутатором, реально организующим пути для ввода-вывода пакетов. Термины «шлюз» и «маршрутизатор» часто используются как синонимы.

GMPLS - Generalized multiprotocol label switching(обобщенная многопротокольная коммутация меток) - расширение функциональных возможностейMPLSс целью включения элементов, не охватываемыхIP-протоколом (non-IPelements), таких как кросс-соединители, маршрутизаторы волновых каналов (wavelengthrouters) или оптические мультиплексоры добавления/ответвления каналов (add-dropmultiplexers).

HDSL, High-bit-rate Digital Subscriber Line(высокоскоростная абонентская цифровая линия) - разновидность DSL, обеспечивающая симметричную пересылку данных со скоростью до 1,544 Мбит/с по двум медным витым парам. Дальность связи HDSL ограничена 3650 м; для передачи данных на большее расстояние применяются повторители сигнала.

HFC, Hybrid Fiber-Coaxial- гибридная оптико-волоконная структура сети кабельного ТВ.

International Telecommunication Union, ITU(Международный Телекоммуникационный Союз) - организация по стандартизации, выросшая из МККТТ (CCITT).

Internet Engineering Task Force, IETF- организация, разрабатывающая стандарты для сетей ТСР/IP.

IP - Internet Protocol- Интернет-протокол, использующийся поверх любых технологий локальных и глобальных сетей -Ethernet,TokenRing,ATM,FrameRelay- для создания из различных подсетей единой составной сети.

IP address - IP-адрес. Часто называется Интернет-адресом. Адрес, однозначно определяющий любое устройство (хост) в Интернете (или любой сети TCP/IP).

ISDN - Integrated Services Digital Network- цифровая сеть с интеграцией служб, позволяет осуществлять высокоскоростные передачи голосовых данных, информации или видео посредством существующих линий инфраструктуры (BroadbandISDN- широкополоснаяISDN,NarrowbandISND- узкополоснаяISDN).

ITU-T - International Telecommunication Union-Standardization Sector- сектор стандартизации в области телекоммуникаций Международного союза электросвязи.

MAC - Media Access Control(управление доступом к среде) - протокол, используемый для определения способа получения доступа рабочих станций к среде передачи, наиболее часто используемый в локальных сетях.

MAN - Metropolitan Area Network- региональная или городская мультисервисная сеть. Любая сеть, объединяющая область, приблизительно равную большому городу. Как правило такие сети крупнееLANи меньшеWAN.

MGCP - Media Gateway Controller Protocol - протокол управления шлюзами.

MPLS - MultiProtocol Label Switching(многопротокольная коммутация меток) - определяет следующее поколение протокола маршрутизации, в котором решения о передаче данных в сети принимаются на основе анализа коротких меток, внедренных в пакеты, а не длинных сетевых адресов.

Multi-service network(мультисервисная сеть) - многофункциональная сеть с неограниченным набором услуг и гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг за счет унификации сетевых решений.

Network Layer(сетевой уровень) - уровень эталонной модели 0SI, отвечающий за маршрутизацию, переключение и доступ к подсетям через всю / средуOSI.

NGN - Next Generation Network- сеть следующего поколения. Концепция построения перспективных широкополосных сетей на основе конвергенции различных видов услуг и использования модульной архитектуры, позволяющей независимо разрабатывать и внедрять функциональные модули. Используется универсальная транспортная среда на технологии распределенной коммутации пакетов, в которой прикладной уровень отделен от транспортного для возможности независимого развития сегментов сети.

Open System Interconnection (OSI) Model(Модель взаимодействия открытых систем) - семиуровневая сетевая модель, разработанная Международной организацией по стандартизации (InternationalStandardsOrganization- OSI). Модель OSI служит руководством для разработки стандартов, которые дают возможность разнородным сетевым средствам взаимодействовать друг с другом.

PON - Passive optical network(пассивная оптическая сеть) - участок сети, составляющий «последнюю милю», для передачи сигналов по которому не требуются питаемые или активные электронные устройства.

POTS - Plain Old Telephone Service- традиционная телефонная сеть, построенная на принципах коммутации каналов и предоставляющая услуги междугородной и международной связи.

Protocol(протокол) - формат описания передаваемых сообщений и правила, по которым происходит обмен информацией между двумя или несколькими системами.

PSTN - Public Switched Telephone Network- телефонная сеть общего пользования.

QoS - Quality of Service - качество обслуживания. Набор параметров для измерения качества передачи и доступности службы какой либо системы передачи.

RSVP - Resource Setup Reservation Protocol- протокол резервирования ресурсов.

RTCP - Real-time Transport Control Protocol- протокол передачи потоков реального времени.

SDSL, Symmetric Digital Subscriber Line(симметричная абонентская цифровая линия) - разновидностьDSL, обеспечивающая симметричную пересылку данных в направлениях входящего и исходящего графика со скоростью до 2.3 Мбит/с по единственной линии из медной витой пары.

SIP - Session Initialization Protocol - протокол установления сеансов. Протокол сигнализации в мультисервисных сетях, обеспечивающий автоматическое определение местоположения вызываемой стороны с помощью сервера, который осуществляет обработку SIP-адресов.

SNMP, Simple Network Management Protocol- протокол, управляющий сетевым менеджментом и мониторингом сетевых устройств. Основной особенностью протокола является то, что вся необходимая для управления устройством информация хранится в самом устройстве в так называемой административной базе данных (MIB-ManagementInformationBase).

Softswitch(программный коммутатор) - элемент многопротокольных сетей, обеспечивающий транзитную коммутацию различных видов графика.

Subnetwork- подсеть. Любая сеть, являющаяся частью более крупной сетиIPи идентифицируемая адресом подсети. Администратор сети сегментирует сеть на подсети, чтобы создать иерархическую, многоуровневую структуру маршрутизации и одновременно оградить подсеть от сложности адресации соединяющихся сетей.

TCP - Transmission Control Protocol(протокол управления передачей) - основной транспортный протокол в стеке протоколов TCP/IP, обеспечивающий надежную, ориентированную на соединение, доставку информации.

ТСР/IP - transmission control protocol/Internet protocol(протокол управления передачей/Internetпротокол) - многоуровневая архитектура, являющаяся предшественником модели OSI и в настоящее время лежащая в основе Интернет и большей части корпоративного трафика.

Transport Layer(транспортный уровень) - уровень эталонной моделиOSI, отвечающий за надежную передачу данных между конечными системами.

VDSL, Very high data rate Digital Subscriber Line(высокоскоростная абонентская цифровая линия) - новый вариантDSL, обеспечивающий пересылку данных в направлении основного графика со скоростью от 13 до 52 Мбит/с и в обратном направлении - от 1.5 до 2.3 Мбит/с по единственной линии из медной витой пары. Дальность действияVDSL-до 1400 м от центральной АТС.

VoIP, Voice over IP- передача голосового сигнала с помощью IP-протокола. Включает набор технологий передачи голоса в цифровой форме в IP-пакетах по цифровым транспортным сетям.

VPN, Virtual Private Network(виртуальная частная сеть) - технология аутентификации, шифрования и упаковки данных, обеспечивающая пересылку частного сетевого графика по общедоступным сетям. Через VPN удаленные офисы и работающие на дому сотрудники получают надежно защищенную связь с корпоративными ЛВС и территориально-распределенными сетями.

WAN, Wide-Area Network- сеть глобального масштаба. Она состоит из многочисленных соединенных друг с другом сетей, как правило, пользующихся услугами телефонных компаний.WANможет соединять пользователей, находящихся в отдаленных городах и странах.

Алгоритмы маршрутизации- алгоритмы маршрутизации описывают процесс определения наиболее предпочтительного пути пакета к адресату на основании данных таблиц маршрутизации. Простейшие алгоритмы маршрутизации выбирают путь с наименьшим числом переходов (транзитных узлов), например протоколRIP; более сложные учитывают задержку, пропускную способность или реальную стоимость различных физических или логических каналов связи, например протоколIGRP.

Жизненный цикл системы (System Life-Cycle)- эволюция, период времени и совокупность работ, меняющих состояние системы от появления замысла и начала ее разработки до окончания эксплуатации. Обычно разбивается на отдельные стадии - анализ требований, проектирование, реализация (конструирование), верификация и эксплуатация.

Технология автоматизированной разработки программного обеспечения- (ComputerAidedSystemEngineering,CASE).

Язык UML (Unified Modeling Language)- получивший широкое распространение язык для спецификации, визуализации, конструирования и документирования систем программного обеспечения на основе объектно-ориентированных методов и компонентного подхода. Язык UML использует графическую нотацию.

Учебное пособие