В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Павел Барабаш
Генеральный директор ООО "Транс-ТВ"
Станислав Воробьев
Главный научный сотрудник ФГУП "НИИ "Рубин"
Олег Махровский
Начальник научно-исследовательского центра ФГУП "НИИ "Рубин"
Идея разработки сетей следующего поколения (NGN - Next Generation Netwоrks) предложена Европейским институтом стандартов электросвязи (ETSI) в 2001 г. и поддержана МСЭ-Т. 3а это короткое время специалисты еще не пришли к единому мнению о будущих принципах построения NGN.
В статье речь идет о новом направлении создания сетей следующего поколения на базе мультисервисных сетей интерактивного цифрового кабельного телевидения
Сети кабельного телевидения, в отличие от другой технологии, основанной на модернизации узкополосных телефонных сетей путем внедрения в них различных систем широкополосного доступа, изначально создавались как широкополосные системы. Учитывая это, МСЭ-Т в конце 2004 г. утвердила две первые рекомендации по NGN в новой серии Y.2000, в которых сформулированы требования к NGN и задачи для их изучения, а не конкретные решения.
Главные направления развития сетей
Предшественниками NGN можно считать концепции ISDN (цифровая сеть с интеграцией служб) и B.ISDN (широкополосная ISDN), которые подробно изложены в рекомендациях МСЭ-Т и реализованы на практике. NGN рассматривается МСЭ-Т как конкретная реализация идеи Глобальной информационной инфраструктуры (ГИИ), которая определена в рекомендациях МСЭ-Т серии Y, специально выделенной для ГИИ, однако в этих рекомендациях отсутствуют технические решения для обеспечения увязки имеющихся сетей в "единую федерацию сетей" и обеспечения связи "в любом месте". Эти задачи и должны быть решены в концепции NGN, причем одним из главных направлений развития сетей связи признаны пакетные сети.
В рекомендации МСЭ-Т У.2001 сеть следующего поколения (NGN) определяется как "сеть на базе пакетов, которая способна предоставлять службы/услуги электросвязи и возможность использовать несколько широкополосных, обеспечивающих качество обслуживания, транспортных технологий и в которой функции, относящиеся к службам, независимы от нижележащих технологий, относящихся к транспортировке. Она обеспечивает свободный доступ для пользователей, по их выбору, к сетям и конкурирующим поставщикам служб и/или к службам/услугам. Она поддерживает обобщенную подвижность, которая будет давать возможность постоянного и повсеместного обеспечения служб для пользователей".
Принципы построения МСКТВ
В настоящее время в литературе рассматриваются разные подходы к построению NGN. Один из них заключается в том, чтобы использовать технологии NGN (пакетная передача, широкополосный доступ и др.) для модернизации телефонных сетей общего пользования (ТфОП) и, возможно, сетей Интернет и вещания. Другой подход рассматривает NGN как самостоятельную глобальную сеть, конкурирующую с ТфОП, сетью Интернет и вещательными сетями. Очевидно, возможны и другие подходы.
Первое направление достаточно интенсивно прорабатывается специалистами Мининформсвязи России. Опубликовано множество статей в журналах "Электросвязь", "Вестник связи" и др., посвященных NGN. Однако дальше представления NGN как следующего этапа развития ТфОП путем пакетизации и интеграции с Интернетом в этих статьях речь не идет, за исключением, пожалуй, статьи Кучерявого А.Е., Кучерявого Е.А. "От е-России к и-России: тенденции развития электросвязи". В этой статье отмечается, что в концепции NGN сети телерадиовещания в широком смысле этого слова отсутствуют и что это является ее недостатком. Далее делается ссылка на работы, проводимые в Южной Корее, в которых этот недостаток преодолевается путем разработки концепции широкополосной конвергентной сети BcN (Broadband convergence Network).
В настоящей статье авторы рассматривают направление создания NGN на базе мультисервисных сетей кабельного телевидения (МСКТВ), обеспечивающих все известные сегодня узкополосные и широкополосньre службы и услуги, включая телерадиовещание. Принципы построения МСКТВ достаточно подробно рассмотрены в монографиях авторов данной статьи "Мультисервисные сети кабельного телевидения" 2004 г.
Широкополосность, требуемая для МСКТВ на всех уровнях и не идущая в сравнение со спектрами, необходимыми для передачи других видов информации, приводит к тому, что оптимальным сетевым вариантом для всех остальных сетей и систем передачи информации становится их наложение на МСКТВ. В составе развитой МСКТВ на базе ВОЛС и технологий IP, МРLS, АТМ или других, более совершенных все прочие сигналы, включая цифровую телефоиию и данные, цифровое радиовещание и Интернет, с точки зрения требующихся для их передачи цифровых потоков становятся лишь малозаметным дополнением и практически вписываются в МСКТВ в качестве сигналов дополнительной информации. Также теряют актуальность разнообразные системы сетевого доступа (xDSL, ISDN и др.), поскольку с решением проблемы построения МСКТВ решение всех проблем доступа обеспечивается автоматически. Поэтому создание МСКТВ в России и во всем мире является одним из наиболее перспективных направлений развития инфокоммуникаций.
Необходимо заметить, что рассматриваемые здесь мультисервисные сети относятся к классу инфокоммуникационных сетей в отличие от NGN, которые, по мнению многих отечественных специалистов, являются чисто телекоммуникационными сетями. Таким образом, глобальные мультисервисные сети - это сети более высокого ранга, чем NGN, предоставляющие пользователю как телекоммуникационные, так и информационные услуги.
Концепции построения информационной супермагистрали
В США идеи и проекты, связанные с созданием мультисервисных сетей на базе интерактивного ТВ, получили выражение в разработанной концепции информационной супермагистрали. Основная идея этой концепции состоит в том, что практическая реализация интерактивного ТВ и создание в результате этого принципиально новой, глобальной и полнофункциональной сети связи станет мощным локомотивом развития экономики и стимулом экономического роста.
В США в качестве иллюстрации обычно проводят параллель между информационной супермагистралью на базе интерактивного ТВ, создание которой принципиально благотворно скажется на экономической активности, и тем, как несколько десятилетий назад подъему экономики способствовало строи тельство автомагистралей между штатами. В США проект информационной супермагистрали стал частью национальной программы развития информационной инфраструктуры (NII) и получил активную финансовую поддержку со стороны частного капитала, в том числе транснациональных и региональных телефонных компаний и компаний - операторов кабельного телевидения. И те и другие выразили готовность взять на себя реализацию программы NII, выдвинув взамен требование о снятии государствеиных ограничений - региональные телефонные компании просили разрешения заниматься кабельным телевидением и дальней телефонной связью, а операторы КТВ добивались допускав сферу телефонной связи.
Тем самым и те и другие показали понимание глобального характера будущей сети и выразили стремление к полнофункциональному участию в ней.
Этапы подключения пользователей к интерактивному ТВ
Согласно проекту реализации информационной супермагистрали предусматриваются четыре основных этапа подключения пользователей к супермагистрали интерактивного ТВ:
На первом этапе применение модема и терминального устройства позволит по телефонной линии получить доступ ко многим функциям супермагистрали. Последние модели модемов дают возможность передавать данные со скоростью 56 кбит/с. Предусматривается, однако, совершенствование существующей телефонной сети. Телефонные компании Европы и Северной Америки проводят эксперименты с системами ADSL, реализованными на основе двухпроводных линий. Такие линии позволяют передавать данные со скоростью 2 Мбит/с – этого достаточно для получения видеоизображения такого же качества, как и у бытового видеомагнитофона.
Второй этап предполагает подключение пользователя к супермагистрали с помощью ISDN. Базовый интерфейс ISDN позволяет работать с двумя каналами передачи информации, каждый с пропускной способностью 64 кбит/с, и одним сигнальным каналом со скоростью передачи 16 кбит/с (схема 2В+D). Таким образом, клиенту сети этого типа доступна пропускная способность 144 кбит/с, хотя сигнальный канал нельзя все время использовать на полную мощность. Предприятия будут пользоваться интерфейсом основного доступа, соответствующим схеме 30 B+D (т.е. имеющим 30 каналов передачи информации с пропускной способностью 64 кбит/с и сигнальный канал со скоростью передачи 64 кбит/с). Индивидуальные пользователи, при соответствующей конфигурации локального оборудования, смогут работать с супермагистралью на скоростях до 2 Мбит/с. На третьем этапе будет вестись подключение пользователей к супермагистрали на базе широкополосных средств связи с пропускной способностью 2 Мбит/с и выше. Эта категория средств делится на два подвида.
Первоначально распространение получат средства связи, имеющие высокую пропускную способность при передаче данных к потребителю и низкую - в обратном направлении. Примером средств связи этого типа являются новейшие цифровые системы кабельного телевидения, предоставляющие своим пользователям сотни телевизионных каналов и поддерживающие канал обратной связи с пропускной способностью 64 кбит/с, который можно использовать для телефоиии и других приложений, а также для передачи управляющих сигналов системы кабельного телевидения.
На четвертом этапе будет необходимо добавить к средствам подключения третьего этапа средств связи, обеспечивающих высокоскоростную передачу в обратном направлении. Современными аналогами таких средств можно назвать, например, ВОЛС, соединяющие корпоративные сети с общедоступными глобальными.
Схема подключения к супермагистрали
При рассмотрении вопроса о средствах доступа к супермагистрали в проекте отмечается, что современная проводная телефонная сеть, ввиду ее небольшой пропускной способности, не в состоянии обеспечивать индивидуальный канал доступа для большинства пользователей, хотя и позволяет достичь высокого уровня интерактивности.
В ближайшей перспективе коаксиальный кабель (или гибридные решения на основе волоконно-оптического и коаксиального кабелей - HFC), используемый в системах кабельного телевидения, будет иметь значительно большую пропускную способность, однако топология упомянутых систем не предусматривает существования отдельного канала для каждого пользователя, ограничивая таким образом достижимую степень интерактивности.
Тем не менее диалогового взаимодействия с пользователями (как и в случае с широковещательным ТВ) можно добиться, применяя шифрование и адресуемые видеоприставки.
Оптимальной схемой подключения к супермагистрали является "виртуальная звезда" АТМ. Здесь имеется возможность подвести волоконно-оптическую линию довольно близко к конечному пользователю (например, к зданию), но непосредственное подключение к магистрали осуществляется с помощью коаксиального кабеля.
Этот способ подключения обеспечивает как высокую пропускную способность, так и степень интерактивности при сравнительно низких затратах.
Принятая в США программа NII получила отклик и в Европе. Европейская комиссия выдвинула концепцию "информационного общества", в основе которой лежит идея создания на базе интерактивного ТВ "телевидения без границ".
Реализации этой идеи было посвящено значительное число проектов европейской программы исследований "Передовые технологии и услуги связи" (ACTS) (1995-1999 гг.), а также следующей программы "Технологии информационного общества" (IST) (1999-2006 гг.).
Типовые решения для малых городов
Создание и развитие МСКТВ разного масштаба и разных функциональных возможностей идет достаточно интенсивно во многих городах и регионах России. Начинает складываться определенная идеология типовых системных решений и типового оборудования. Так, например, типовыми решениями для малых городов могут служить телекоммуникационньre сети подмосковных городов (Троицк, Одинцово и Лосино-Петровский). Типовые решения для средних городов отрабатываются в Екатеринбурге, Калининграде, Казани, Костроме и др. Наиболее быстро и эффективно идет создание МСКТВ в Москве как возможное типовое решение для мегаполисов. В Санкт-Петербурге разработана концепция создания сети комплексного предоставления услуг и создана опытная зона многопрограммного цифрового телевизионного вещания и сети цифрового интерактивного кабельного телевидения.
Схема построения МСКТВ в городах России соответствует, в основном, рекомендациям МСЭ-Т по построению Глобальной информационной инфраструктуры. Такая МСКТВ состоит из
Эта идеология нашла отражение в Концепции развития в России сетей кабельного телевидения и практическое воплощение в многофункциональной интерактивной системе массового информационного обслуживания на базе гибридных волоконно-коаксиальных сетей кабельного телевидения, созданной в Москве и получившей высокую оценку научной общественности. Работа и коллектив авторов, включая авторов настоящей статьи, удостоена премии Правительства РФ в области науки и техники 2002 г.
NGN на базе МСКТВ (NGN МСКТВ) включает в себя:
Более детально структура каждого уровня NGN МСКТВ будет рассмотрена в следующих статьях.
Перспективы строительства МСКТВ
Предложенная структура NGN МСКТВ дает представление о масштабах строительства и производства оборудования для МСКТВ во всех краях и областях России. И если большая часть оборудования для МСКТВ за рубежом уже разработана или разрабатывается, то организация производства такого оборудования в России становится большой проблемой, учитывая его масштабы и неготовность отрасли. Однако перспективность этого направления, которому практически нет альтернативы, дает надежду на то, что проблема привлечет к себе внимание инвесторов и государства и будет успешно решена.
Информационное будущее России - за мультисервисными сетями следующего поколения на базе интерактивного цифрового кабельного телевидения.
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #7, 2005
Посещений: 21102
Статьи по теме
Автор
| |||
Автор
| |||
Автор
| |||
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
