Новый шаг в интеграции голоса и данных
Универсальная платформа FlexGain —новый продукт научно-технического центра «НАТЕКС», призванный объединить в единое целое широкий набор проводных систем абонентского доступа и гибкие решения временного разделения. Автор статьи приводит интересные примеры применения платформы FlexGain для экономичного и вместе с тем всестороннего решения насущных проблем операторов связи. Основной упор в данном материале сделан на те преимущества, которые получают от внедрения новой техники операторы местной связи. В следующих номерах журнала автор познакомит читателей с интересными приложениями FlexGain для наложенных и корпоративных сетей.
Многие еще не успели привыкнуть к новому словосочетанию «универсальная платформа FlexGaIn». Впервые оно появилось в статье «Сеть абонентского доступа на базе универсальной платформы» («ВС» № 2, 2000). Как было отмечено в статье, универсальная платформа FlexGain, созданная НТЦ «НАТЕКС». объединяет в себе возможности всех современных проводных технологий абонентского доступа. Богатейшая гамма решений xDSL, волоконно-оптические системы, оборудование уплотнения абонентских линий и модемы голос-данные, входящие в состав платформы, делают ее сегодня одной из наиболее гибких на телекоммуникационном рынке.»
FlexGain настолько гибкая платформа, что определить специфический сегмент «целевого» рынка для этого продукта — задача невыполнимая. FlexGain может с успехом применяться базовыми, альтернативными и ведомственными операторами местной и дальней связи, корпоративными заказчиками, провайдерами услуг Интернет и других сетей передачи данных и телематических служб. Это не исключает возможности использования универсальной платформы небольшими организациями. Попробуем, тем не менее, ограничиться некоторыми «классическими» задачами операторов местной связи и посмотреть, как они могут более эффективно решаться с применением новой универсальной платформы.
Первое — замена аналоговых межстанционных соединительных линий на цифровые. По мере ввода все большего числа цифровых АТС данная задача становится не просто более актуальной, но и жизненно необходимой, поскольку современные цифровые АТС уже «не понимают» аналоговых соединительных линий Следующая задача, ставшая в последнее время едва ли не типовой, — уплотнение абонентских линий. т.е. организация подключений новых абонентов по имеющейся кабельной емкости. Наконец, «нетрадиционные» задачи, которые, тем не менее, могут и должны стать одним из главных источников «живых» денег для оператора, организация и сдача в аренду выделенных цифровых линий, предоставление высокоскоростного доступа в Интернет и другим, например банковским, сетям ПД (по медным и оптическим кабелям). Несколько особняком стоит задача предоставления линий ISDN, по которым, в свою очередь, также можно предоставлять большинство из описанных выше «нетрадиционных услуг».
Разберем ситуацию, когда оператор модернизирует районную АТС, заменяя (или дополняя) аналоговую станцию цифровой и ему необходимо: организовать цифровую линию связи к ближайшему узлу транспортной сети; расширить абонентскую распределительную сеть для подключения дополнительных номеров; предусмотреть средства для предоставления новых услуг: Интернет, передачи данных, ISDN; предусмотреть возможность подключения УПАТС, корпоративных клиентов.
При традиционном решении задачи (рис. 1) оператор вынужден использовать набор из множества различных устройств. Для подключения к оптическому кольцу потребуется мультиплексор SDH или PDH с оптической системой передачи. Если оптического волокна нет, потребуется организация ИКМ-тракта или, предпочтительнее, система передачи HDSL для работы по существующим медным линиям. Отдельные цифровые каналы потребуются для подключения к узлу сети выделенных линий (гибкому мультиплексору временного разделения) и к узлу доступа в Интернет (маршрутизатору).
Для организации абонентского доступа также понадобится несколько решений. Для «раздачи» новых номеров необходимо будет применить аппаратуру уплотнения абонентских линий, а для подключения пользователей услуг передачи данных — платформу xDSL-решений. Клиентам, пожелавшим получать услуги ISDN в условиях нехватки абонентских линий, придется либо отказаться от обычного телефона (чтобы освободить линию), либо оплатить дорогую «конструкцию» из двух ISDN-мультиплексоров и системы передачи HDSL
Посмотрим теперь, как решить эту же задачу с применением универсальной платформы FlexGain (рис. 2). Доступ к оптической сети организуется одной из входящих в состав платформы систем передачи для ВОЛС — PDH или SDH. В отсутствие оптической линии можно применить систему передачи HDSL для медных линий, работающую по наиболее передовой технологии линейного кодирования CAP Если медные пары, используемые для подключения к сети, находятся в том же кабеле, где на соседних парах работают аналоговые системы передачи (например, для организации соединительных линий модернизируемой аналоговой АТС), можно применить систему передачи MEGATRANS, также входящую в платформу FlexGain. Уникальной особенностью подсистемы MEGATRANS является возможность ее работы в одном кабеле с аппаратурой частотного разделения без наведения шумов на аналоговые каналы. Для обычных систем HDSL это невозможно. Оборудование HDSL WATSON и MEGATRANS, используемое в платформе FlexGain, снимает также ограничения на длину используемых для подключения к транспортной сети медных линий. Имеющиеся дистанционно питаемые регенераторы (до 10) позволяют покрывать длины до 50 — 60 км при применении городского кабеля 0,4 — 0,5 мм или до 250 км при использовании кабелей типа МКС (1,2 мм). Длина регенерационного участкам при этом также является рекордной, превышающей в 4 — 5 раз регенерационный участок систем ИКМ и на 20 — 30 % максимальную дальность работы обычных систем HDSL. Таким образом, FlexGain отвечает и требованиям сельских телефонных сетей.
Имеющийся в платформе FlexGain блок кросс-коннектора (коммутатора потоков 64 кбит/с) снимает необходимость установки дорогостоящего гибкого мультиплексора. Кросс-коннектор позволит выделить из агрегатного потока 2 Мбит/с необходимые временные интервалы (ОЦК) для каждой из предоставляемых услуг — выделенные линии, Интернет-доступ. подключение УПАТС.
К абоненту цифровые потоки будут доставлены xDSL системой со встроенным мультиплексором Watson 4 Multispeed, На станционной стороне на вход системы Watson подается поток 2 Мбит/с, затем он распределяется по схеме «точка-много точек» на требуемое количество медных линий, по которым с использованием технологии CAP MSDSL (от 128 до 2048 кбит./с) на расстояние до 8 км передается пользователю. У пользователя устанавливается ответная часть системы передачи Watson, которая преобразует линейный код в нужный пользователю интерфейс — V.35, V.36, Х.21 или G.703, В последнем поколении систем Watson реализована также функция «мультисервис». Это означает, что с одного устройства пользователь может одновременно получить два канала связи, например с интерфейсом V.35 для подключения к сети передачи данных и G.703 для подключения УПАТС.
Рассмотрим теперь традиционные услуги — подключение новых телефонных номеров и менее традиционные, но популярные ISDN-услуги. Универсальная платформа FlexGain содержит несколько подсистем для уплотнения абонентских линий. По одной абонентской линии можно организовать 3. 4. 5, 11 или 12 каналов с дистанцией работы несколько километров. В подсистемах FlexGain PCM не применяется сжатие речевого сигнала, поэтому по каждому из организованных с помощью уплотнения каналов возможна работа модема или факса на максимальной скорости.
В отличие от большинства других систем уплотнения, платформа FlexGain не ограничивает набор услуг, предоставляемых по уплотненным линиям аналоговым телефонным каналом, FlexGain UG5 — подсистема уплотнения линий ISDN позволяет передать по одной паре до пяти ISDN-линий, Как известно, каждая ISDN-линия представляет собой два канала В по 64 кбит/с и канал D 16 кбит/с. Таким образом, помимо стандартных ISDN-приложений, подсистема ISDN-уплотнения может с успехом использоваться и для предоставления высокоскоростных услуг передачи данных и доступа в Интернет. Поскольку в абонентском блоке подсистемы FlexGain UG5 реализован «полноценный» интерфейс Do, данное оборудование может использоваться и как «удлинитель» ISDN-линий, Ведь удаленность от абонентского полукомплекта до терминального адаптера может быть точно такой же, как и длина стандартной абонентской ISDN-линии, т. е, несколько километров.
Что касается Интернет-доступа, то здесь возможности, предоставляемые платформой FlexGaIn, также производят впечатление. Известно, что наиболее экономичным способом подключения к Интернет является установка у клиента xOSL-модема с интерфейсом Ethernet, Для решения таких задач в платформе FlexGain предусмотрен модем MSDSL NetXS с интерфейсом 10BaseT и функцией «моста», С помощью простого сплиттера (разделителя) по той же паре можно продолжать оказывать обычные телефонные услуги, В зависимости от конфигурации сети и числа пользователей Интернет в каждом районе, оператор может гибко подходить и к установке маршрутизаторов в точке доступа, В ряде случаев от маршрутизатора можно вовсе отказаться, так как платформа временного разделения, входящая в состав FlexGain. позволяет инкапсулировать Ethernet-трафик в стандартные временные интервалы 64 кбит/с. Если же маршрутизатор все-таки устанавливается, то он может быть наиболее экономичным — с одним WAN-портом и одним портом Ethernet. Дальнейшая коммутация потоков Ethernet для подключения MSDSL-устройств NetXS может проводиться существенно более доступным, чем мощный маршрутизатор, коммутатором 3-го уровня (layer 3
switch).
Нередки случаи, когда целесообразно вынести оконечный мультиплексор в помещение клиента. В платформе FlexGain имеется несколько компактных решений временного разделения, интегрирующих аналоговые и цифровые интерфейсы в одном модуле. Одноплатный мультиплексор, распределяющий поток 2 Мбит/с в несколько цифровых каналов (V.35, G.703 или Ethernet 10ВазеТ) и аналоговые линии (FXO, FXS или 2/4-про-водные ТЧ каналы с сигнализацией Е&М), оказывается оптимальным решением для подключения бизнес-абонентов малого и среднего размера. Этот модуль может быть установлен в полноразмерной станционной или же в компактной кассете на одно или три посадочных места.
Для более простых задач, когда по одной паре необходимо организовать передачу голоса и данных, можно использовать подсистему NTU-128 Voice. Эта экономичная подсистема, работающая по технологии IDSL, позволяет доставить клиенту цифровой поток 128 кбит./с или же комбинацию потока 64 кбит/с и аналогового интерфейса для подключения обычного телефона, Подсистема NTU-128 характерна еще и тем, что дистанция ее работы (расстояние между станционным и абонентским модемами) практически не ограничена благодаря наличию линейных регенераторов.
Итак, как показано выше, универсальная платформа FlexGain сочетает в себе лучшие решения технологий передачи по медным и оптическим пиниям в комбинации с гибкой и модульной подсистемой временного разделения и кросс-коммутации. Однако опытный читатель безусловно отметил, что многие из упомянутых подсистем FlexGain были известны и ранее, как отдельные продукты. Это действительно так. В платформе FlexGain объединены усилия разработчиков компаний Schmid Telecom и НТЦ «НАТЕКС», уже более пяти лет разрабатывающих решения xDSL и TDM, ставшие лидерами на рынке средств абонентского доступа во многих странах мира. «Изюминка» же заключается в том. что будучи объединенными в единую платформу, эти решения начинают играть новую роль в построении сети. В отпичие от обычной xDSL-платформы, являющейся лишь транспортным средством, FlexGaIn выполняет задачу мультипротокольного и мультисервисного сетевого узла, заменяй, таким образом, множество дополнительных коммутирующих и мультиплексирующих устройств!
Рассмотрим теперь специфические преимущества, которые оператор получает, устанавливая универсальную платформу FlexGain взамен нескольких разнотипных систем.
Универсальное конструктивное исполнение. Все подсистемы платформы FlexGain (за исключением SDH) устанавливаются в единую кассету стандартного размера 19 дюймов. Помимо экономии места, единый конструктив дает возможность существенно упростить проектирование, монтаж и эксплуатацию. Увеличивая количество стоек по мере необходимости, оператор всегда имеет возможность задействовать все посадочные места, набивая кассеты «под завязку» различными подсистемами. Таким образом, искореняется проблема неэффективного инвестирования денег и «места» в полупустые кассеты различного оборудования систем передачи, нагромождение которых часто составляет серьезную проблему для служб эксплуатации.
Масштабируемость решений, инвестирование «по мере развития». Планируя оказывать интегрированные услуги, оператор, как правило, стоит перед проблемой выбора целого ряда «базовых» сетевых решений, среди которых — система передачи для связи с транспортной сетью, мультиплексор доступа, маршрутизаторы для «точек присутствия», платформа абонентского доступа для услуг передачи данных, платформа оборудования уплотнения для оказания традиционных услуг, платформа ISDN-выносов, абонентские концентраторы. Причем, чтобы начать предоставлять услуги по всей территории расположения возможных абонентов, оператор вынужден закупать «минимальные комплекты» каждого из сетевых решений для каждого узла сети доступа. Как правило, клиенты на все услуги не появляются одновременно по всей территории, да еше и в количествах, позволяющих оптимально использовать за купленную инфраструктуру. Применив универсальную платформу FlexGain, оператор должен, перед анонсированием услуг установить лишь один базовый элемент — универсальную кассету FG-R-W/PCM. Все остальные блоки, начиная от оптических транспортных подсистем и заканчивая модемами «гопос+данные» для Интернет-доступа, закупаются по мере появления спроса на конкретную услугу! С точки зрения эффективного использовании инвестиционных ресурсов, это дает огромное преимущество За те же деньги оператоо может охватить «точками присутствия» много большую территорию, а следовательно, привлечь большее число клиентов.
Единая система обслуживания и управления. Представим, как выглядит центр технической эксплуатации у оператора, выбравшего традиционный подход и «разномастное» оборудование. Централизованный контроль сети абонентских линий, организованных с помощью аппаратуры уплотнения, чаше всего вообще не организуется, а остальные системы управления выведены на разные консоли, а иногда и находятся в разных помещениях. При этом одна платформа реализована под DOS, следующая под Windows NT, еще одна под UNIX, так же разнообразны аппаратные средства — от простейшего терминала до UNIX-сервера. Каждый продукт имеет свойство иногда «подвисать» по самым различным причинам, а следовательно в штате должны быть высококлассные специалисты по всему упомянутоиу «софту» и «хардверу». Универсального специалиста такого уровня найти нелегко (все давно работают на Microsoft), следовательно приходится иметь несколько специалистов. Затем каждой из систем управления нужен оператор, заметим, подготовленный поставщиком и не обязательно бесплатно! Наконец, если центр технической эксплуатации работает в круглосуточном режиме, операторов должно быть несколько для посменной работы. В случае FlexGain все идеально просто. Одна система управления — простая и хорошо известная всем сетевым администраторам платформа сетевого управления HP OpenView, работающая на стандартной PC под всем известной WIndows NT Одна комната. столько консолей, сколько надо (минимум одна!), одна группа администраторов контролирует всю сеть И не надо за каждой мелочью бежать к поставщику системы управления Стандартные средства HP OV и SNMP дают оператору возможность гибкого изменения архитектуры системы управления без привлечения поставщика.
Надежность и низкие стартовые затраты. Слабое место всех универсальных платформ — высокая стоимость «общих модулей» и не всегда лучшие ценовые показатели каждой из линейных подсистем Это и понятно, большинство производителей, привлекая потребителей универсальностью, меньше заботятся о конкурентоспособности каждой из подсистем. Большинство решений не оптимизированы под «эволюционный» путь развития. Стоимость обязательных блоков (т. е. тех блоков, без которых ни одна подсистема платформы не работоспособна, например источник питания и центральный процессор) у большинства гибких платформ такова, что говорить об экономической эффективности не полностью заполненной кассеты не приходится.
В универсальной платформе FlexGain совершенно другая. распределенная архитектура Каждый блок полностью самодостаточен — он имеет свой процессор, свой источник электропитания и даже возможность автономного управлении! Помимо роста надежности такой подход дает возможность сделать чрезвычайно низкой цену «общих модулей» В модульной кассете FlexGain все «мозги» установлены ня задней распределительной панели, что практически не увеличивает ее стоимость. Центральный блок питания и процессор просто ненужны Блок централизованного сетевого управления, который, кстати, также не обязателен (дистанционное управление сетью можно организовать и без него) один на 3 кассеты (30 модулей любой из подсистем) и стоит дешевле центрального процессора многих других «универсальных» платформ. Итог прост — какую бы подсистему оператор не использовал, решение на базе платформы FlexGain становится конкурентоспособным по цене «на порт» уже при первых установленных блоках.
Совершенство каждой из подсистем. Большинство представленных на рынке гибких мультиплексоров доступа создавались по принципу — «довесить» к платформе временного разделения систему доступа xDSL, Естественно, при таком подходе трудно ожидать совершенства в линейных параметрах систем доступа, ведь создание устройств xDSL для надежной работы в условиях изношенных кабельных линий — задача, требующая концентрации и многолетнего опыта, Си-стема FlexGain создавалась по другому принципу. Лучшие решения xDSL проверенные многолетним опытом эксппуатации были собраны воедино и дополнены системами передачи по ВОЛС и ставшими уже практически стандартными и отработанными блоками временного разделении. Таким образом, в дополнение- к универсальности оператор получает лучшие на рынке решения для работы по медным линиям. Рекордсмены по дальности — системы xDSL Watson и MEGATRANS — уже давно известны своими непревзойденными линейными параметрами. Оборудование IDSL и подсистемы уплотнения абонентских линий — также лидеры по отработанности как линеиных так и пользовательских интерфейсов. Они могуг работать с любыми применяемыми на сети системами АТС и абонетских устройств.
Открытость и дальнейшее развитие. Универсальная платформа FlexGain является «открытой» системой с точки зрения дополнения ее новыми подсистемами. Полностью распределенная архитектура позволяет легко разрабатывать или интегрировать в платформу новые подсистемы. «Общие модули» не накладывают никаких ограничений, тогда как в других универсальных платформах естественными ограничителями являются вечно недостающая мощность центрального процессора, нагрузочная способность источника питании и т. д. Специалисты НТЦ «НАТЕКС» работают над новыми экономичными подсистемами для доступа в Интернет. Новыми типами устройств xDSL, высокоскоростными транспортными блоками для работы по ВОЛС и т. д- При этом универсальная кассета не будет существенно меняться со временем, сохранится преемственность. Типичная ситуация, когда производитель при переходе на новую «сверхпроизводитепьную» платформу, рекомендует оператору заменить все ранее поставленное им же оборудование, никогда не случится с FlexGain. Любой, даже «ультра-сверхпроизводительный» блок легко впишется в существующую платформу FlexGain благодаря ее распределенной архитектуре.
В небольшом по объему материале нельзя детально описать все приложения универсальной платформы FlexGain. Мы будем и дальше знакомить читателей с развитием данного решения. В следующих номерах мы подробнее расскажем о том, как с помощью FlexGain решить задачи организации узлов доступа для «наложенных» сетей, как в комбинации с другим оборудованием строить глобальные мультисервисные сети и другие интересные примеры.
В заключение хотелось бы поблагодарить наших заказчиков и читателей, с помощью которых нам удалось реализовать идею универсальной платформы FlexGain. Ведь архитектура системы во многом подсказана нашими коллегами — операторами. Мы обобщили пожелания многих наших партнеров, продумали техническое решение и теперь выносим его на ваш суд. Если вас вас заинтересовали вопросы, поднятые в статье, все специалисты НТЦ «НАТЕКС» будет благодарны за отзывы и рекомендации.
