Технологии «последней мили» — это технические средства, позволяющие обеспечить связью оконечного пользователя. В настоящее время развитие технологий связи сопровождается активным ростом «аппетита» абонентов, использующих ресурсоемкие приложения, все более требовательные к производительности и пропускной способности сетей передачи данных. Поэтому перед операторами все отчетливее вырисовывается вопрос: «Как выгоднее и эффективнее организовать инфраструктуру доступа для существующих и новых абонентов?»
- К 2000 г. стандарт Ethernet как наиболее доступный и удобный стал основной технологией организации доступа для домашних и корпоративных абонентов, поскольку операторские и клиентские устройства, работающие на базе этого протокола, обеспечивали достаточную скорость передачи данных при невысокой стоимости оборудования. Ethernet последовательно предоставлял скорости передачи данных в 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 1 Гбит/с и 10 Гбит/с, удовлетворяя большую часть запросов пользователей своего времени.
- Технологические особенности Metro Ethernet определили и область применения стандарта: крупные города и населенные пункты с высокой плотностью населения и небольшими расстояниями от узла связи до абонента.
- В то же время задача ликвидации цифрового неравенства, особенно актуальная для России, вынуждает операторов искать решения для организации высокоскоростного доступа по всей стране. В дополнение к этому многие операторы вплотную подошли к необходимости модернизации устаревшей медной инфраструктуры, и с учетом сложившейся ситуации выбор в пользу Ethernet выглядит уже не столь очевидным. Высокие требования абонентов и необходимость поиска экономически эффективных решений в конкурентных условиях заставляют даже лидеров рынка присмотреться к новым технологиям, позволяющим не только решить задачи сегодняшнего дня, но и сформировать базу для будущего развития сетей.
В частности, технологии PON могут стать основой для предоставления доступа в малонаселенных регионах, когда установка дополнительных устройств концентрации является нецелесообразной.
Технологии для подключения абонентов
Российские операторы активно развивают несколько технологий подключения абонентов к своим сетям, и каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. Выбор технологии определяется несколькими факторами: потребностями абонента, техническими условиями и экономической целесообразностью реализации доступа со стороны провайдера.
Согласно исследованиям, проведенным компанией J’son & Partners Consulting в 2010 г., наиболее популярной технологией подключения абонентов в России оставалась DSL. За ней следовали Metro Ethernet и DOCSIS.
Чтобы разобраться в отличиях, рассмотрим более подробно каждое семейство технологий.
xDSL — просто и доступно
![](https://i0.wp.com/olacom.ru/wp-content/uploads/2016/01/%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%B8-%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D0%B5%D0%B9-%D0%BC%D0%B8%D0%BB%D0%B82.jpg)
Если необходимо обеспечить доступ абонента к ресурсам Интернета, проще всего использовать уже имеющуюся инфраструктуру, которая была создана при прокладке телефонных линий, сети электропередач, радиоточек или других коммуникаций. Именно поэтому семейство технологий DSL (Digital S ubscriber L ine) получило столь широкое распространение во всем мире. Оператору необходимо лишь установить на своей стороне специальные мультиплексоры DSLAN, а на стороне абонента — DSL-модем.
Очевидным недостатком xDSL является физическое ограничение скорости передачи данных.
Наиболее популярный стандарт ADSL 2+ может обеспечить поток лишь 24 Мбит/с к абоненту при соблюдении идеальных условий подключения, а с учетом качества и протяженности медных проводов, используемых на постсоветском пространстве для организации телефонной связи, реальная скорость передачи данных составляет в среднем 1-5 Мбит/с. Преодоление этого скоростного барьера в рамках технологий xDSL представляется сегодня весьма дорогостоящей и сложной задачей, а организация связи на расстоянии более 5 км от места установки концентратора и вовсе недостижимой целью.
MetroEthernet — популярная технология для новых сетей
Вторым по популярности методом подключения является стандарт Ethernet. Его использование требует прокладки отдельного кабеля к каждому абоненту, но зато позволяет решить вопрос с пропускной способностью инфраструктуры доступа. В качестве физического носителя здесь по-прежнему используется «медь», точнее, одна или несколько витых пар проводов. Благодаря протоколу Fast Ethernet, достаточно доступному и работающему со скоростью 100 Мбит/с, значительно обгоняя провайдеров xDSL, многие поставщики успешно решили проблему организации инфраструктуры доступа, однако уже сегодня ресурсов созданных сетей не хватает. Даже рядовые абоненты активно переходят на безлимитные тарифы со скоростью передачи данных до 30 Мбит/с и выше, а это означает, что для предоставления требуемых параметров необходимо последовательно переходить к оборудованию, поддерживающему протоколы GbE (1 Гбит/с) и 10GbE (10 Гбит/с).
К недостаткам технологии Metro Ethernet (FTTB) следует отнести малую дистанцию подключения (расстояние между операторским и абонентским оборудованием). В большинстве крупных городов при плотной застройке данная проблема вряд ли актуальна, однако в сельских районах, дачных, коттеджных поселках применение технологии Metro Ethernet существенно увеличивает расходы на оптоволокно.
Потребности в более высоких скоростях ведут к непропорциональному росту затрат оператора при увеличении абонентской базы, так как оборудование стандартов GbE, lOGbE, а также грядущих 40GbE и lOOGbE оказывается весьма дорогостоящим.
По словам создателя стандарта Ethernet Боба Меткалфа, технология передачи данных протокола Ethernet со скоростью 1 Тбит/с будет разработана к 2015 г., но при этом потребует решения множества проблем, связанных с физическими явлениями.
Коаксиальные сети — традиционный подход
Третьим по популярности методом подключения является использование коаксиальных сетей DOCSIS, использующих телевизионный кабель. В отличие от ADSL технология DOCSIS 2.0 позволяет обеспечить передачу данных с большими скоростями — до 43 Мбит/с к абоненту и до 30 Мбит/с от абонента. При этом провайдеру, как и при использовании технологии DSL, не приходится прокладывать дополнительные кабели; нужно только установить на стороне клиента терминальное устройство, позволяющее подключить компьютер или беспроводной роутер. Впрочем, инвестиции в инфраструктуру передачи данных, включая коммутационные устройства и промежуточные усилители, могут также оказаться значительными.
Беспроводные сети — там, где другие не смогут
В тех случаях, когда прокладка кабеля оказывается затруднительной, операторы прибегают к применению беспроводных технологий связи. Несмотря на определенные попытки продвижения Wi-Fi в России эта технология в качестве средства обеспечения связи «последней мили» не прижилась. Способные обслужить на одной точке доступа несколько абонентов одновременно, точки доступа наиболее поздней вариации протокола 802.1 In обеспечивают скорость передачи данных 300 Мбит/с. Впрочем, на практике она редко достигается, поскольку ограничена параметрами окружающей среды. Скорость доступа также снижается по мере удаления абонента от базовой станции, и уже на расстоянии примерно 500 м ограничивается параметрами 802.11b — 11 Мбит/с. Соединение возможно и на больших расстояниях-до 10 км, но для этого требуется применение весьма дорогостоящих направленных антенн.
Альтернативой Wi-Fi при обслуживании абонентов на обширных пространствах является WiMAX -технология, позволяющая предоставить доступ в Интернет со скоростью до 75 Мбит/с на каждого абонента в радиусе 25-80 км. Разрабатываемый сегодня стандарт WiMAX 2 позволит преодолеть барьер в 1 Гбит/с, работая уже на расстояниях до 150 км. Однако в любом случае оборудование WiMAX остается дорогостоящим и требует тщательной настройки антенн для получения оптимальных результатов и высокой скорости работы инфраструктуры доступа.
Но самым популярным видом беспроводной связи в России являются сети 3G сотовых операторов, постепенно переходящие к 4G — более высоким скоростям передачи данных. Для подключения абонентов в данном случае требуются лишь покрытие соответствующей плотности и USB-модем, который, в свою очередь, устанавливается в роутер или непосредственно в ПК. Впрочем, тарифная политика операторов такова, что без снижения скорости передачи данных сегодня можно работать только с каналами 256 или 512 Мбит/с -в остальных случаях при загрузке через сотового оператора определенного количества гигабайт скорость снижается до 64 или даже 32 кбит/с.
Оптоволоконные сети — большие перспективы
Оптические волокна обладают уникальной особенностью передавать сигнал на значительные расстояния с высокой скоростью. Так, в сентябре 2012 г. японская компания NTT продемонстрировала передачу данных со скоростью 1 Пбит/с (1 000 000 Гбит/с) на расстояние в 52,4 км по одному жгуту оптоволокна без использования промежуточного оборудования, доказав, что ресурсы данной технологии еще долго останутся неисчерпанными.
Топология оптоволоконной сети может быть организована в виде «кольца», инфраструктуры «точка -точка» или «дерева», причем дерево может быть построено на базе активных либо пассивных узлов. Для организации абонентского доступа больше всего подходят пассивные оптические сети PON (Passive Optical Networks), позволяющие подключить максимальное количество абонентов при минимальных затратах на оборудование и кабели. В данном случае множество абонентов обслуживает единый центральный коммутатор OLT (Optical Line Terminal), пассивные ретрансляторы обеспечивают передачу всего потока данных к абонентам, а клиентские устройства ONT (Optical Network Terminal) выхватывают из него только адресованную им информацию. Все абонентские узлы ONT ведут передачу в обратном потоке на одной и той же длине волны, используя концепцию множественного доступа с временным разделением TDMA (Time Divided Multiple Access).
Технология передачи данных по оптическим сетям, безусловно, обладает большими возможностями за счет использования минимального количества активных компонентов и ресурсов оптических сетей. Однако на начальном этапе ее развитие сдерживалось отсутствием принятых стандартов и высокой стоимостью оборудования.
Консорциум FSAN, созданный в 1995 г., сформировал первую спецификацию пассивной передачи данных в оптических сетях GPON только в 2003 г. В процессе развития первой версии PON на базе стандарта ATM скорость передачи данных росла с 155 Мбит/с до 622 Мбит/с на абонента. Переход к базовому протоколу Ethernet в 2004 г. позволил создать стандарт EPON, предлагающий скорости до 1 Гбит/с, но обладающий значительно меньшим потенциалом для контроля качества предоставления сервиса QoS. А наиболее популярный сегодня стандарт GPON поддерживает до 128 абонентских узлов на одно волокно и обеспечивает скорость передачи данных до 2,5 Гбит/с к абоненту и 1,6 Гбит/с от абонента, значительно обгоняя конкурирующие технологии по соотношению скорость/затраты. Длительное время распространение технологии xPON сдерживалось дороговизной клиентских устройств ONT, которые постепенно становятся все дешевле. Например, в среднем абонентское устройство GPON за три года стало доступнее на 30% при цене в 11 тыс. руб. против 17 тыс. в 2009 г., и эта тенденция продолжает набирать обороты. Компания QTECH в настоящее время выпускает самые доступные терминалы ONT, которые фактически просто обладают интерфейсом Ethernet, конвертируя сигнал в доступный для работы на любом ПК или ноутбуке либо для подключения роутера.
Наиболее перспективной для развертывания сетей на малозаселенных территориях на сегодняшний день становится технология GPON.
Перспективы GPON
Наиболее перспективной для развертывания сетей на малозаселенных территориях на сегодняшний день становится технология GPON. Например, федеральный оператор «Ростелеком» использует именно GPON для расширения возможностей сетей широкополосного доступа в различных регионах России. Высокая скорость передачи данных, которая составляет 2488 Мбит/с к абоненту и 622, 1244 или 2488 Мбит/с от абонента (в зависимости от конкретной модели устройства), обеспечивает качественное расширение полосы доступа в Интернет для каждого абонента. Возможности оптического уплотнения позволяют операторам дополнительно увеличить полосу пропускания, а также добавлять и удалять абонентские устройства без изменения существующей инфраструктуры сети, предлагая абонентам в точности те скорости, за которые последние готовы платить.
Применение пассивных оптических сетей обеспечивает оператору помехоустойчивость каналов связи, а также использование всех популярных протоколов и технологий коммуникаций IGMP, DHCP, STP, TCP/IP и т. д. В отсутствие промежуточных активных элементов управление абонентскими устройствами и обновление их программного обеспечения осуществляются централизованно и автоматически, благодаря чему сохраняются инвестиции в новое оборудование.
Новое оборудование - новые возможности
Современные устройства GPON — коммутаторы OLT и клиентские устройства ONT -стали функциональными. Различные размеры и плотность портов дают возможность операторам выбирать те решения, которые позволят им соблюсти баланс между количеством подключаемых абонентов и затратами. К примеру, компактные модели коммутаторов QTECH (GPON OLT) форм-фактора 1U оснащаются восемью портами GPON и восемью интерфейсами 10/100/1000Base-T или 1000Base-X), позволяя подключить до 256 абонентов через однопортовые терминалы ONT. Более масштабные коммутаторы форм-фактора
4U GPON OLT, в свою очередь, совмещают высокую плотность портов с возможностями резервирования. В таких моделях предусмотрены две платы управления, два блока питания и четыре платы, обеспечивающие коммутацию GPON-плат. Таким образом, оператор получает возможность подключить до 1024 абонентов на одном коммутаторе, одновременно гарантируя отказоустойчивость коммуникационной среды.
Что касается терминалов ONT, то операторы предоставляют их клиентам в аренду, в лизинг или просто продают в рассрочку, а в некоторых случаях используют один терминал для обслуживания сразу нескольких абонентов, которые подключаются уже через интерфейс Ethernet устройства ONT (у многих современных моделей терминалов имеется встроенный концентратор локальной сети). В случае с доступными терминалами QTECH также перспективной является возможность прямого подключения конечных потребителей по технологии GPON. При этом не требуется никаких дополнительных надстроек или согласования протоколов -пассивные оптические сети позволяют сразу же предоставить доступ к интернет-ресурсам в привычном режиме, но с более высокой скоростью и меньшими затратами со стороны оператора.
Каждая из технологий позволяет решить определенные задачи при построении инфраструктуры доступа для различных категорий абонентов. Чтобы получить преимущества от каждой из них, операторам необходимо сформулировать актуальную стратегию развития сетей с учетом региональных особенностей и технических характеристик уже созданной инфраструктуры.
Бесспорно, решения на базе DSL будут по-прежнему использоваться для подключения удаленных от магистральных сетей связи объектов, но уже имеющих медную инфраструктуру, а также для организации выхода в Интернет для частных абонентов по невысоким тарифам с невысокой скоростью подключения.
Адаптеры Ethernet, встроенные во все современные персональные компьютеры, обеспечат широкое применение данной технологии для подключения конечных устройств. Увеличение скорости протокола Ethernet позволит эффективно развивать инфраструктуру доступа для объектов с небольшой численностью абонентов и ограниченными расстояниями. В таком случае не нужно будет устанавливать большое количество активных концентраторов.
Беспроводные сети по-прежнему будут обеспечивать связь для труднодоступных объектов и использоваться для комфортного подключения конечных устройств в совмещении с другими технологиями, такими как Ethernet, DSL и оптические сети.
Технологии xPON, долгое время находившиеся в тени, становятся все более актуальными за счет широких возможностей масштабирования, высокой скорости передачи данных и активного снижения стоимости абонентских терминалов. Пожалуй, именно эти решения способны удовлетворить растущие требования абонентов к скорости, одновременно решая задачу оператора по снижению сложности и повышению надежности инфраструктуры доступа. Особую роль технологии PON могут сыграть в рамках строительства сетей передачи данных для удаленных и малонаселенных регионов, где возможность выделения широкой полосы передачи данных на значительные расстояния без дополнительного оборудования является ключевым фактором успеха.
Ист. Тематическая подборка «Технология Ethernet. IP-сети.»
Накануне 2014 года актуальной и острой в электроэнергетике снова стала проблема «последней мили». А если быть более точным, то свою остроту она не теряла и с самого начала существования. Сейчас об этом заговорили более громко, потому что правительством России на 2014 год был поставлен вопрос о ее видоизменении, либо ликвидации. Для того, чтобы понять всю сложность проблемы, давайте проанализируем ситуацию с начала ее возникновения.
Понятие «последняя миля» неразрывно связано с перекрестным субсидированием – это механизм установления тарифов на электроэнергию, при котором снижение платежей для населения происходит за счет повышения тарифов для крупных потребителей. Таким примером перекрестного субсидирования и является договор «последней мили». Этот механизм в электроэнергетике России появился в 2006 году и предполагался временной мерой, пока не будут утверждены новые тарифы. Но, как говорится, нет ничего более постоянного, чем временное.
Договоры «последней мили» стали инициативой реформаторов РАО «ЕЭС России». При разделении энергетики по видам бизнеса магистральные сети отошли к ФСК (Федеральной сетевой компании), а распределительные – МРСК (Межрегиональным распределительным сетевым компаниям). Как итог - потребители платили за энергию и ФСК, и МРСК. Но в этой системе была одна недоработка. Некоторые крупные предприятия, поняв свои очевидные минусы в этом вопросе, стали заключать прямые договоры с ФСК, естественно – это снизило их затраты на электроэнергию, но автоматом увеличилась тарифная нагрузки на прочих потребителей. Для решения сложившегося дисбаланса был введен закон № 250-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с осуществлением мер по реформированию Единой энергетической системы России» и были разработаны так называемые договоры «последней мили».
По условиям этих договоров ФСК передает в аренду межрегиональным сетевым компаниям небольшие участки магистральных сетей или другие объекты электросетевого хозяйства (подстанции, распределительные пункты и т.п.). Соответственно, в этом случае заключение прямых договоров с ФСК крупными потребителями, как они делали это раньше, стало невозможным. Проще говоря – это добавило еще одно звено в цепочку между производителем электрической энергии и ее потребителем, для того, чтобы увеличить стоимость потребления электроэнергии для последнего. Данные меры предусматривали снижение тарифной нагрузки с мелких потребителей за счет крупных предприятий.
Естественно, что такое положение вещей не могло устроить крупных потребителей электроэнергии. Многие эксперты называют «последнюю милю» в электроэнергетике узаконенным пиратством и говорят о том, что данный подход непродуман и неэффективен. Если разобраться, то «последняя миля» по сути - это скрытый налог на промышленность. По исследованиям экспертов, дополнительная нагрузка больших предприятий составляет на сегодняшний день около 30% их затрат на электричество. С появлением «последней мили», например, такая компания, как «Сибур» стала расходовать на электроэнергию на 300 млн. руб. в год больше, чем раньше, а завод UC Rusal - Красноярский алюминиевый - на 1 млрд. руб. Эксперты энергетического центра «Сколково» в 2012 году объем «последней мили» оценили в 58 млрд. руб. Межрегиональные сетевые распределительные компании получают дополнительный доход без больших затрат и имеют возможность несколько снизить платежи для населения. Искусственность механизма «последней мили» правительство признало в 2011 году, но ввиду сложности всей ситуации, не найдя возможностей для ее решения, курировавший в то время энергетическую отрасль Игорь Сечин, перенес решение вопроса на 2014 год.
Конечно, все это время промышленники пытаются уйти от этой системы, затевая долгие судебные тяжбы с МРСК. Предприятия предъявляют иски против сетевых компаний, чтобы получить обратно огромные, ранее выплаченные деньги. Например, СУАЛу удалось через суд отказаться от выплаты МРСК Урала 393 млн. руб., ОК «Русал» таким же образом получил обратно 9 млрд. руб. Но в данном вопросе суды чаще становятся на сторону сетевых компаний. Это в большинстве связано с тем, что система «последней мили» позволяет уменьшить тариф на передачу электроэнергии для населения. МРСК же, в свою очередь, не сидят сложа руки и пытаются отсудить пропавшие доходы у региональных властей, которые, по их мнению, неправильно рассчитали тарифы.
Если решать проблему просто отменой договоров «последней мили», то МРСК будут терять до 40 млрд руб. в год. Недостающие деньги нужно будет откуда-то брать. Сделать это можно будет через увеличение тарифов для своих потребителей, в данном случае – компаний мелкого бизнеса и населения. Конечно же, это приведет к значительному росту счетов за электроэнергию для последних, ведь в некоторых регионах на крупных потребителей приходится до 40-60% всего объема продаваемой энергии. В данной ситуации ничего не теряет только ФСК, потому что она берет с МРСК минимальную арендную плату, передавая в ведение региональной компании лишь небольшой участок сети. На сегодняшний день у ФСК 70 договоров «последней мили», а их действие или отмена никак не скажется на доходах компании.
Пытаясь решить проблему, Минэнерго России в свое время предлагал крупным потребителям добровольно продлевать договоры «последней мили» с сетевыми компаниями. Но исход тут очевиден изначально – никто из потребителей не согласится отдавать свои деньги и идти в механизм «последней мили». Министр энергетики Александр Новак предложил свой вариант решения проблемы. Он заключается в том, что компаниям нужно запретить прямое подключение к сетям ФСК, но при этом для потребителей на высоком напряжении нужно установить понижающие коофициенты – 20-30% стоимости тарифа МРСК. Губернаторы получат право дополнительно снизить тариф. Но такой вариант не устроил самих потребителей. «С Минэнерго мы обсуждали различные формы понижающего коэффициента и способы его применения. Но в редакции законопроекта, который был представлен ко второму чтению, нет ни сроков решения проблемы, ни величины скидок, ни критериев оценки необходимости эту скидку получить», - так комментировал ситуацию НП «Сообщество потребителей энергии» Василий Киселев. Против предложений Александра Новака выступило и Минэкономразвития. «Решение, которое предлагает Минэнерго, означает перенос всей тяжести принятия ответственности из федерального центра в регионы. Это фактически консервация проблем регионов, за которые потом будет расплачиваться Москва», - рассказал в интервью агентству Прайм замглавы Минэкономразвития Сергей Беляков. Минэкономразвития будет настаивать на собственном проекте ликвидации «последней мили». Он заключается в том, чтобы установить два тарифа - для населения и для предприятий, а руководство этими тарифами возложить на ФСТ.
Проблему попытались решить 7 ноября текущего года. Официально появилась информация о подписании президентом Владимиром Путиным закона, отменяющего «последнюю милю» в России с 1 января 2014 года. Механизм прекращения действия перекрестного субсидирования обозначен в ФЗ от 6 ноября 2013 года №308-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об электроэнергетике» и статье 81 «Об акционерных обществах». Президент разделил УрФО «последней мили», чтобы не произошел тарифный скачок. Ее действие отменяется в Курганской и Свердловской областях. Из закона также следует, что на территории четырех регионов УрФО «перекресток» будет сохранен. А именно, до 1 июля 2017 года «последняя миля» будет действительна в 16 субъектах РФ, среди которых Тюменская и Челябинская области, ХМАО-Югра и Ямал. До 1 июля 2029 года она сохранится в Амурской области, Еврейском АО, Бурятии и Забайкальском крае. Для местных потребителей тут будет действовать специальный тарифный уровень напряжения, состоящий из тарифа ФСК и средней ставки перекрестного субсидирования в регионе.
Еще в законе отмечено, что ставка перекрестного субсидирования в 2014 году в соответствующем регионе будет зависеть от деления величины перекрестного субсидирования на объем полезного отпуска электроэнергии потребителям, не относящимся к населению или приравненным к нему лицам. С 1 июля 2017 года ставка рассчитывается ежегодно как разница показателя предыдущего года и величины, составляющей не менее 7% от определенной по состоянию на 1 января 2014 года.
Председатель комитета по энергетике Госдумы РФ Иван Грачев в интервью «Правде УРФО» подчеркнул, что при разработке законопроекта и выделении регионов, где процесс отказа от «последней мили» будет смягчен, законодатели исходили из того, что в субъектах федерации «есть большие разбросы в переходах к выплатам от промышленности до населения».
«Из 20 регионов у одних надолго остается перекрестное субсидирование, у некоторых же – через три года кончается, были прописаны суммы, которые выделяются на компенсацию. Хороший это или плохой вариант, судить очень трудно, поскольку, если бы мы этот закон не приняли, а к этому шло из-за сопротивлений крупных компаний, вроде БазЭла, железной дороги, то тогда во всех регионах пошел бы одномоментный обвал с существенным ростом тарифа для населения. Они хотели бы быстро сбросить нагрузку на население, а сами регионы начали писать письма, бить в барабаны, что нельзя их бросить сразу без «последней мили». На что сумели – на то все вместе и договорились. Был выбран компромиссный вариант, наверное, не самый лучший на свете, но как есть уж».
Сергей Бейден, аналитик ФК «Открытие», находит большие проблемы в реализации этого закона: «Риски того, что закон может быть реализован, не очень большие. Понятно, почему на Урале и в Западной Сибири «последнюю милю» оставили. Поскольку, по моим оценкам, по «МРСК Урала» «последняя миля» составляет порядка 13–14% выручки. Понятно, почему механизм оставили в Челябинской области, если убрать 14% от выручки, то это будет существенным ударом, и нужно плавно снижать операционные издержки, чтобы компенсировать отмену перекрестного субсидирования. В тех регионах, где перекрестка отменена, чтобы ее компенсировать, предусмотрен дополнительный 7% рост тарифа с 1 января 2014 года, что вызывает большие сомнения. Потому что тарифы уже повысились на 8–9% с 1 июля, поэтому, если еще повысится тариф, то общий рост тарифа достигнет 15–16%. Притом что есть ограничение на конечный рост цены на уровне инфляции. Риск того, что это будет сделано, достаточно большой», – говорит аналитик. Учитывая опасность последствий принятого закона, сетевые компании уже подсчитывают убытки. Если выпадающие доходы не будут компенсированы, они могут потерять, по оценкам Минэнерго РФ, 46 млрд. руб.
Вряд ли в этом случае уместно говорить про компромисс. Энергетики, как ни крути, остаются в очевидном минусе. Не совсем ясны и последствия для мелких компаний и населения. Понятно одно - это еще далеко не последний этап решения проблемы. А вообще, складывается впечатление, что вопрос «последней мили» становится вечным.
В настоящее время сеть Интернет может обеспечить высокоскоростную передачу данных, но доступ к ней конечных пользователей может быть сопряжен с техническими и экономическими сложностями – возникает так называемая проблема «последней мили».
Магистральные линии передачи данных позволяют передавать гигабиты информации, но очень маленькое количество конечных пользователей имеет возможность передавать данные только со скоростью нескольких сотен килобит. Тянуть к каждому пользователю оптико-волоконную линию очень дорого. Телефонные линии в том виде, в котором они используются в настоящий момент для телефонной связи, имеют низкую скорость передачи данных. Доступ с необходимой высокой скоростью могут обеспечить только широкополосные технологии, основными в настоящее время являются следующие:
беспроводные технологии (например, радио Ethernet)
цифровая абонентская линия хDSL,
кабельное телевидение
спутниковые технологии.
Беспроводные технологии рассматривались в предыдущих лекциях, поэтому остановимся на остальных технологиях.
х DSL - технологии
хDSL является технологией, позволяющей превратить витую пару телефонных проводов в линию высокоскоростной передачи данных. Линия хDSL соединяет два модема хDSL, которые подключены к каждому концу витой пары телефонного кабеля. При этом организуются три информационных канала - «нисходящий» поток передачи данных, «восходящий» поток передачи данных и канал обычной телефонной связи за счет разделения с помощью фильтра диапазона частот передаваемых сигналов.
К технологиям хDSL относятся:
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия)
HDSL (High data rate Digital Subscriber Line - высокоскоростная цифровая абонентская линия),
VDSL (Very high data rate Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) и другие.
Технологии хDSL позволяют достичь высокой скорости передачи данных. Например, ADSL обеспечивает нисходящий поток данных 1,5 - 8 Мбит/с, а восходящий поток данных 640 Кбит/с - 1,5 Мбит/с. VDSL обеспечивает при выборе асимметричной схемы нисходящий поток данных 13 - 52 Мбит/с, а восходящий поток данных 1,5 - 2,3 Мбит/с (для симметричной VDSL скорость передачи данных составляет 13 - 26 Мбит/с).
Скорость передачи данных при использовании технологий хDSL зависит от расстояния, и с увеличением расстояния скорость передачи данных уменьшается.
Например, для ADSL при длине линии 3 км может быть достигнута скорость передачи более 8 Мбит/с, а для длины линии 6 км может быть достигнута скорость передачи данных 1,5 Мбит/с. Для VDSL скорости 52 Мбит/с соответствует длина линии порядка 300 метров, а скорости 13 Мбит/с соответствует длина линии порядка 1,5 км. При этом данные технологии обеспечивают одновременно телефонную связь, высокоскоростной доступ в сеть Интернет, видео по запросу и один (для ADSL) или три (для VDSL) телевизионных канала качества DVD.
Технология HDSL предусматривает организацию симметричной линии передачи данных, то есть скорости передачи данных от пользователя в сеть и из сети к пользователю равны.
Технологии хDSL имеют определенные преимущества. Любой абонент, подключенный к телефонной сети общего пользования имеет медную телефонную линию, которая может быть использована для развертывания линии передачи данных. То есть не требуется создавать новую инфраструктуру.
Кабельное телевидение
С помощью сетей кабельного телевидения может быть также осуществлен доступ к сети Интернет. Специальные кабельные модемы передают трафик прямо на маршрутизатор Интернет, расположенный на головном узле системы кабельного телевидения. Достоинством технологии кабельных модемов является также то, что она может использовать существующую кабельную инфраструктуру.
Большинство кабельных модемов представляют собой внешние устройства, подключенные к персональному компьютеру через стандартную карту 10Base-T Ethernet или порт USB, они могут быть выполнены также в виде отдельной платы.
Отдельный пользователь может рассчитывать на скорость передачи данных в пределах от 500 Кбит/с до 1,5 Мбит/с - в зависимости от архитектуры сети и нагрузки.
Системы кабельного телевидения базируется на платформе коллективного доступа. Из-за того, что пользователи данных систем делят между собой на время передачи данных доступную им всем полосу частот, по мере увеличения одновременно активных пользователей скорость передачи данных для каждого из них уменьшается.
Одним из недостатков сети кабельного телевидения, является то, что такие линии передачи данных являются линиями коллективного использования. Данная система является «открытой», т.к. каждому отдельному пользователю не предоставляется свое жестко закрепленное соединение. Поэтому существует определенная возможность соединения каждого с каждым и доступа к данным другого пользователя. Это обстоятельство снижает привлекательность сетей кабельного телевидения для использования Интернет технологий в сфере бизнеса.
Спутниковые технологии
Отличительные особенности спутниковых систем делают их привлекательной технологией доступа. Прежде всего - это экономическая эффективность для провайдера. Зона охвата спутника такова, что он может обслуживать очень большое количество абонентов. Спутниковый канал может приниматься в любой точке зоны охвата, независимо от условий местности. Существует целый ряд экстремальных ситуаций, когда невозможно организовать доступ в сеть Интернет никаким другим образом, кроме как через спутник (например, для корабля, находящийся посреди океана).
С другой стороны, спутниковые системы доступа имеют не самую высокую скорость передачи данных (порядка 400 Кбит/с по направлению к пользователю) и при этом не очень быстро работают. Например, сигнал запроса от компьютера вначале проходит по телефонной линии, через провайдера и по обычному тракту в сети Интернет, а после ответа сигнал передается через спутник, проходя в общей сложности около 70 тысяч километров.
Следует упомянуть также и о безопасности трафика, слишком длительных циклах планирования для такой быстро изменяющейся индустрии, как телекоммуникации, а также нехватку частот, которые можно было бы легко использовать.
Организация «последней мили» по беспроводному каналу: Wi-Fi или GSM?
Уровень надёжности и безопасности современных беспроводных технологий позволяет им успешно конкурировать с проводными каналами передачи данных. В статье рассмотрены два решения по организации канала беспроводной связи для «последней мили»: с помощью Wi- Fi и сотового оператора. Проанализированы достоинства каждого из решений, указана их приблизительная стоимость.
При организации сети передачи данных большое значение имеет стоимость так называемой «последней мили», то есть совокупности оборудования, с помощью которого к сети подключаются точки-клиенты. Вопрос чрезвычайно насущный, если учесть, что таких точек обычно бывает достаточно много и их число со временем может увеличиваться.
Однако если возможности современных беспроводных технологий соответствуют требованиям, которые пользователь предъявляет к скорости и надежности линии связи, то «последняя миля» получится существенно дешевле, чем в случае прокладки оптического или медного кабеля. Если же учесть дополнительные плюсы беспроводных технологий (отсутствие необходимости согласовывать трассу кабеля с многочисленными службами, гораздо большая гибкость в размещении оборудования, возможность при переезде демонтировать оборудование и забрать его с собой), то становятся понятны серьезные преимущества именно такого решения.
Но какую технологию передачи данных по радио предпочесть для «последней мили»: Wi-Fi или сотовую связь? Имеет ли одна из них какие-либо весомые преимущества перед другой?
На самом деле, у каждой из этих технологий есть свои преимущества и свои ограничения. Вкратце их можно определить так: с помощью Wi-Fi скорость передачи данных выше, но расстояния - меньше. Сотовая связь обеспечивает меньшую скорость, зато охватывает большую территорию. Изучим текущую ситуацию на рынке организации беспроводных мостов, посмотрим на надежность, стоимость этих решений на примере реализованного решения и сделаем обоснованный выбор.
Сетям Wi-Fi посвящена группа стандартов IEEE 802.11. Самый современный из них – стандарт IEEE 802.11ac – позволяет обеспечить скорость передачи данных до 1,3 Гбит/с (с помощью технологий MIMO, объединения каналов, модуляции 256 QAM).
Сотовая связь использует те же способы увеличения пропускной способности. На сегодня максимальная скорость, которую способна обеспечить сотовая связь, 100 Мбит/с (в пике – до 1 Гбит\с), достигнута в стандарте 4G LTE Advanced.
Рассмотрим практический случай организации «последней мили» с использованием двух технологий радиодоступа.
В одном московском бизнес-центре провайдер (которого по ряду обстоятельств невозможно было сменить) установил слишком высокие цены на интернет-связь. Однако по другим параметрам место в этом бизнес-центре заказчика устраивало. По техническому заданию требовалось создать канал связи со скоростью от 10 до 100 Мбит. Рядом, на расстоянии 200 м, имелась точка доступа одного из провайдеров «большой тройки», который был согласен на размещение дополнительного каналообразующего оборудования.
Соответственно, компания-интегратор «ЕвроМобайл» разработала для заказчика два предложения: радиомост Wi-Fi и организация канала с помощью сотовой связи.
Радиомост Wi- Fi
В случаях, подобных описанному многие «интернет-провайдеры» прибегают к использованию Wi-Fi мостов: это быстро, дешево и весьма эффективно, особенно на малых расстояниях.
Если заказчика устраивает канал на 10, 30, 60, 100 Мбит при расстоянии в несколько сотен метров, то можно предпочесть самый простой вариант: беспроводную точку доступа WIS-D5230 (всего 67 долларов за устройство). Во время теста на 4 км в хорошей помеховой обстановке она показывает скорость около 90 Мбит/с (таблица 1).
Таблица 1. Сводная таблица беспроводных мостов Wisnetworks
Наименование |
Реальная скорость, Мбит/с |
Частота, ГГц |
Стандарт |
Антенна |
Мощность, дБм |
Примечание |
Розничная цена, долл. США |
Литая решетка 23dBi 10°H 10°V |
ESD-защита |
||||||
Литая решетка 25dBi 11°H 11°V |
ESD-защита, Gigabit LAN |
||||||
ESD-защита |
|||||||
Тарелка 25dBi 11°H 11°V |
ESD-защита, Gigabit LAN |
||||||
Панель 19dBi 16°H 16°V |
|||||||
Панель 25dBi 11°H 11°V |
Грозо- и ESD-защита, Gigabit LAN |
||||||
Панель 15dBi 30°H 30°V |
Грозо- и ESD-защита |
||||||
Панель 25dBi |
Грозо + ESD защита, Gigabit LAN |
||||||
Разборная компактная тарелка 23dBi |
ESD защита |
Если окружающая среда не очень благоприятная (например, сильная помеховая обстановка, загруженный диапазон или в регионе часто бывает плохая погода), то лучше иметь «запас прочности». В этом случае можно выбрать более производительные устройства – например, WIS-L5825D (около 100 Мбит/с на расстоянии 20 км, 256 долларов) или WIS-L525AC (400-500 Мбит/с на расстоянии 4-5 км, 314 долларов): это все равно очень бюджетные варианты для коммерческого применения.
Сотовая связь
Второе решение, предложенное заказчику, базировалось на использовании 3G/4G-роутеров. Его имеет смысл применять, если поблизости нет провайдеров фиксированной связи (которые предоставляют провод, оптику, Wi-Fi-мост) или если их услуги слишком дороги.
Компания «ЕвроМобайл» использует роутеры двух лидирующих брендов – «Позитрон» и Robustel: в каждой из этих линеек есть 3G- и 4G-модели.
С помощью 3G-моделей обеспечивается скорость 14,4 Мбит/с (скачивание) и 5,76 Мбит/с (отдача). С помощью 4G-моделей – 100 Мбит/с (скачивание) и 50 Мбит/с (отдача).
Ниже указаны приблизительные цены за весь комплект устройств (роутер, антенну и блок питания), хотя обычно в комплектах Wi-Fi-мост не продается, антенна и блок питания подбираются отдельно:
- 3G-роутер «Позитрон VR diSIM WiFi» – 320 долл.;
- аналогичный 4G-роутер «Позитрон VR diSIM LTE WiFi» – 400 долл.;
- 4G-роутер Robustel – 310 долл.;
- 3G-роутер Robustel – 215 долл.
Оба решения позволяют организовать канал связи с использованием радиосвязи со скоростью, запрошенной в техническом задании (10…100 Мбит/с), а также выполнить остальные требования ТЗ. Дополнительные консультации с действующими сотрудниками провайдеров показали, что оба предложения физически реализуемы.
Теперь сравним скорость, обеспеченную в обоих случаях, и стоимость решений (той самой «последней мили») (таблица 2).
Таблица 2. Сравнение стоимости «последней мили»
При организации радиомоста по Wi-Fi потребуется два блока (цена удваивается), а при организации моста по 4G – один блок, второй уже есть у провайдера сотовой связи.
Стоимость организации радиоканала в обоих случаях сопоставима (около 30 тысяч рублей) и намного ниже (в несколько раз, если не на порядок) стоимости прокладки кабеля или оптоволокна, которая обычно составляет сотни тысяч рублей.
Сегодня при организации «последней мили» радиотехнологии вполне имеют право на жизнь, они существенно дешевле традиционных физических линий (оптоволокна и медной пары), однако имеют как свои достоинства, так и недостатки. Выбор типа канала доступа (проводной или радио, Wi-Fi или сотовая связь) зависит от совокупности конкретных условий и требований заказчика, однако необходимо подчеркнуть, что радиосвязь на основе современных технологий является в этом выборе равноправным конкурентом.
Мирошниченко Евгений
«Последняя миля» — это участок от провайдера телекоммуникационных услуг до конечного пользователя. В технической литературе данное понятие используется для описания проблем и решений в этом, фактически самом трудном, отрезке телекоммуникационных сетей.
В последнее время в странах с низким качеством телекоммуникационных услуг по вопросам «последней мили» было разработано множество современных технологических решений. С помощью самых современных разработок, которые прекрасно себя зарекомендовали в других странах, в Узбекистане также вопрос «последней мили» может быть решен в скором будущем.
Практически до конца 80-х годов прошлого века в экономически развитых странах население пользовалось только услугами аналоговой телефонной связи. Развитие новых информационных технологий привело к тому, что возможности аналоговой телефонии перестали удовлетворять потребности пользователей. Модернизация сетей передачи данных и коммутационных станций путем перевода аналогового способа передачи информации в цифровой позволила предложить населению новые услуги, например ISDN, после чего «последняя миля» стала тем «узким» местом, которое тормозило развитие средств телекоммуникаций.
Спрос на новые услуги цифровых станций стал неуклонно расти. Многие компании, предлагающие услуги «последней мили», пошли по пути использования обычных абонентских линий. Была разработана технология цифровых абонентских линий (Digital Subscriber Loop — xDSL). Этот способ связи позволял организовать высокоскоростную передачу данных, не прибегая к замене старых абонентских линий и прокладке новых выделенных каналов. Производители коммуникационного оборудования создали целый ряд устройств для уплотнения передаваемой информации. Эффективность их использования неоспорима — некоторые устройства позволяют увеличить количество передаваемой информации в единицу времени в 30-60 раз.
Появление технологии цифровых абонентских линий дало толчок развитию решений для организации «последней мили», основанных на DSL-принципах передачи данных. В последние годы появилось огромное множество разновидностей этой технологии. Наибольшее распространение получили следующие способы передачи информации:
HDSL — высокоскоростные цифровые абонентские линии;
ADSL — асимметричные цифровые абонентские линии;
ISDL — ISDN — цифровые абонентские линии;
SDSL — симметричные высокоскоростные цифровые абонентские линии;
VDSL — Very HDSL;
RADSL — цифровые абонентские линии с подстройкой скорости передачи данных;
UADSL — универсальные асимметричные цифровые абонентские линии.
Стандарт IDSL был разработан фирмой Ascend. С его помощью возможна передача данных по каналам ISDN в сети с коммутацией пакетов. При этом телефонные коммутаторы остаются незадействованными. Одним из основных преимуществ этого способа передачи данных является возможность плавного перехода к более скоростным вариантам связи.
При необходимости передавать информацию на длительные расстояния рекомендуется использовать HDSL-оборудование. С его помощью возможна передача информации на расстояние до шести километров. При этом качество связи остается на довольно-таки высоком уровне, который сравним с качеством связи при использовании волоконно-оптических линий. HDSL-оборудование нашло широкое применение при построении корпоративных сетей. Но век этого стандарта тоже оказался недолог. На смену ему уверенно приходят асимметричные цифровые абонентские линии (ADSL), которые позволяют передавать данные на скоростях до 8 Мбит в секунду. С этим способом передачи информации многие связывают большие надежды на будущее. Ожидается, что ADSL скоро найдет широкое применение при предоставлении услуг конечному пользователю.
Позже появились различные оптические технологии. Наибольшее распространение получили концепции Fiber to the Building (FTTB) и Fiber to the Zone (FTTZ). Эта технология не нашла широкого применения в районах с уже сложившейся инфраструктурой. Причина кроется в нежелании нести дополнительные расходы по организации «последней мили». А зачастую прокладку оптических сетей делает невозможной архитектура построенных несколько лет назад зданий. В таких случаях гораздо дешевле использовать проверенный xDSL. При строительстве же новых зданий оптические технологии «последней мили» могут быть весьма эффективным универсальным решением.
В США и странах Западной Европы операторов телекоммуникационных услуг заинтересовали обширные возможности цифровых сетей передачи данных. Для удовлетворения растущих запросов пользователей была модернизирована сеть доступа к этим услугам. В Узбекистане запросы и потребности операторов связи несколько отличаются от общемировых. Нельзя сказать, что отсутствует спрос на новые виды услуг. Он есть. И даже растет! Но в отношении к существующим аналоговым способам связи цифровые услуги составляют всего лишь несколько процентов. И то — за счет столицы! Основной задачей операторов связи в настоящее время все же является обычная телефонизация населения.
В мировой практике операторы связи при строительстве новых зданий изначально закладывают в архитектурный проект возможность прокладки широкополосных линий связи. Эта норма повсеместно применяется в странах Юго-Восточной Азии и континентальной Америки. Изначально эти сети используются для предоставления обычной телефонной связи. По мере возникновения потребности у абонентов производится их переключение на цифровые стандарты передачи данных.
Обычно подключение к Интернету осуществляется с помощью телефонной линии или через выделенное соединение. Для использования выделенного соединения необходимо проложить кабель, что является довольно-таки дорогостоящим и трудоемким мероприятием. Также во многих случаях отсутствует возможность постоянного использования телефонной линии для доступа в Интернет. Сейчас многие компании реализуют оборудование, позволяющее подключаться к всемирной Сети через обыкновенную бытовую электрическую розетку.
Кроме подключения к Интернету, это оборудование позволяет создавать домашние локальные сети, в которые можно подключать компьютеры, принтеры и различную бытовую технику, поддерживающую протокол передачи данных по электрической сети. Для организации этой сети не потребуется никаких дополнительных устройств, кроме обычной домашней электрической розетки.
Проведенные маркетинговые исследования показали, что в регионах, где недостаточно развита телефонная связь, спрос на подключение к Интернету через электрическую сеть будет огромным. Не так уж и много мест на земле осталось, где отсутствует электричество. А при использовании этой технологии для подключения к Интернету больше ничего и не надо.
Последнее время некоторые провайдеры предлагают асимметричный спутниковый доступ к информации. Это решение задачи «последней мили» в первую очередь ориентировано на небольшие компании и частных пользователей. Для организации асимметричного доступа пользователю предоставляется два канала: спутниковый и обыкновенный наземный. Спутниковый канал позволяет производить прием информации на скоростях в сотни килобит в секунду. Наземный канал позволяет передавать данные со скоростью в несколько десятков килобит в секунду. Таким образом, со спутника пользователь получает входящий трафик, а наземными линиями связи передается исходящий.
Кроме упомянутых способов решения проблемы «последней мили», имеется еще фиксированный радиодоступ (Wireless Local Loop — WLL), который не так распространен, как другие способы. Последнее время этот способ все чаще и чаще используется для предоставления услуг аналоговой связи. Преимущества фиксированного радиодоступа неоспоримы в труднодоступных и малонаселенных уголках Земли и в странах со слабым развитием телекоммуникационных сетей. Введение повременной оплаты телефонных переговоров заставляет многих пользователей заняться поиском других способов доступа во Всемирную паутину. Также не у всех есть возможность постоянно занимать телефон. Здесь на помощь также приходит фиксированный радиодоступ.
Эффективное решение задачи «последней мили» для различных компаний может существенно снизить организационные расходы по содержанию офиса. Этот офис может просто отсутствовать. Использование высокоскоростных цифровых каналов позволит сотрудникам не менее эффективно выполнять работу, находясь у себя дома. Организация каналов связи между центральным офисом и удаленными филиалами позволит более оперативно получать всю необходимую информацию, что в конечном итоге способствует более быстрому принятию жизненно важных для компании управленческих решений.
Современные технологические решения, основанные на цифровых способах обработки и передачи информации, участок от провайдера до конечного пользователя теперь уже не позволяют называть «узким» местом. Вот только повсеместное применение новых высокотехнологичных решений «последней мили» невозможно без значительных финансовых и организационных затрат. Производители телекоммуникационного оборудования сейчас предлагают разнообразные устройства для соединения пользователя с провайдером. Перед потребителем стоит вопрос выбора способа решения «последней мили» по соотношению скорость/стоимость.
Так что же предлагает современный рынок широкополосного доступа в столице республики?
Рассмотрим предложения основного оператора телекоммуникаций филиала ТШТТ АК «Узбектелеком».
Компания предлагает HDSL-, ADSL-, SDSL- и ISDN-услуги, а также ряд услуг по таким протоколам передачи данных, как FR, ATM, фактически на всех АТС города. Кроме того, компания предлагает выделенные или транзитные каналы ПД по магистральным сетям.
В Одноклассники