Экономия на «последней миле»

В статье об экономике строительства городских сетей (см. Сети, №19 (156) за 2003 г., «Экономика и экономия MAN») мы говорили о наиболее близких к абоненту участках сетевой инфраструктуры, называемых «последней милей» и «последним ярдом». В отечественной инженерной терминологии это «абонентская распределительная сеть». Впрочем, название данного участка не столь важно: главное — то, что он является самым масштабным и затратным. Это верно в отношении как провайдеров услуг передачи данных, так и операторов традиционных телефонных сетей.

Ширина полосы пропускания

Прежде чем рассматривать разные решения для организации доступа, определимся, что мы будем называть широкой полосой пропускания. Несколько лет назад к этой категории относили подключение на скоростях свыше 128 Кбит/с. Это и сегодня вполне приличная скорость, если абонента интересует лишь постоянный доступ к Internet как альтернатива коммутируемым линиям связи.

Однако единый цифровой канал связи способен на большее. Сейчас нет принципиальных преград к тому, чтобы объединить передачу трафика телефонии и телевещания, обеспечить радиовещание и при этом не забывать об услугах передачи данных, которые вовсе не ограничиваются доступом в Internet. Встает закономерный вопрос: какую полосу пропускания должен иметь такой универсальный канал? Обычный ответ «чем больше, тем лучше» уместен скорее в риторическом споре, нежели в качестве основы бизнес-плана при построении операторских сетей.

Для большинства потенциальных клиентов распределительных сетей, построенных на базе концепции единого цифрового канала, на первом месте по актуальности стоит получение высокоскоростного соединения с Сетью. Затем следует доступ к услугам телефонной связи — как местной, так междугородней/международной. Замыкает список доступ к ресурсам, находящимся непосредственно в сети местного провайдера (главным образом, к игровым и видеосерверам).

Вот, пожалуй, и все, что может сегодня оказаться привлекательным для массового клиента. Передача сигналов телевидения и радио на участке «последней мили» экономически более эффективна по традиционным эфирным и проводным каналам. Лишь небольшое число частных абонентов привлечет возможность интеграции с корпоративными сетями, но это легко сделать посредством Internet.

Теперь оценим, какую полосу пропускания занимают наиболее привлекательные для абонента услуги. Если учесть возрастающую загруженность Web-сайтов разными элементами представления данных, увеличение и усложнение графики, внедрение технологии динамических страниц, то потребность в полосе пропускания для типичного пользователя Internet составит от 64 до 128 Кбит/с. Для любителя слушать радио или музыку через Сеть цифра должна быть увеличена, по крайней мере, вдвое. Один телефонный канал, даже не в уплотненном виде, займет максимум 64 Кбит/с полосы пропускания. Гораздо большую нагрузку на сеть создают услуги доступа к локальным видеосерверам: необходима емкость порядка 1,5—2 Мбит/с на каждого пользователя.

Суммируя эти данные, с известной долей приближения можно утверждать, что для подавляющего большинства абонентов достаточным окажется единый цифровой канал с полосой пропускания 2 Мбит/с. Именно такую величину и стоит рассматривать как нижнюю границу для услуги широкополосного доступа.

Технологии широкополосного доступа

Строить по разумным ценам сети с абонентскими каналами доступа не менее 2 Мбит/с позволяют несколько технологий. Это решения на основе систем кабельного телевидения, беспроводные сети семейства стандартов IEEE 802.11, известные как сети RadioEthernet, и довольно пестрый отряд стандартов для организации цифровых наложенных линий, которые объединены аббревиатурой xDSL. В погоне за техническими новинками не стоит сбрасывать со счетов и проверенный временем стандарт Ethernet, а также разновидности технологии Home PNA.

Не будем останавливаться на технических подробностях реализации той или иной технологии — этому было посвящено множество статей в профессиональной прессе. Сразу перейдем к экономической составляющей проекта развертывания сетей на «последней миле».

Кабельное телевидение

Идея использовать инфраструктуру кабельного телевидения для предоставления услуг доступа к иным сервисам, в первую очередь к Internet, была особенно популярна пару лет назад. Ряд известных ИТ-компаний предложили рынку соответствующее оборудование. Появились энтузиасты, которые, засучив рукава, принялись внедрять пилотные проекты. Но прошло немало времени по меркам телекоммуникационного рынка, а эта технология так и не смогла проложить себе дорогу «в массы».

К примеру, еще в 1997 году руководители компании «Инфодом» (в число учредителей которой входила столичная корпорация «Комкор») заявили о намерении предоставить жителям Центрального округа Москвы доступ к различным телекоммуникационным услугам через кабельные модемы. Однако эти амбициозные планы остались нереализованными. То же самое можно сказать о подмосковном проекте фирмы «ПентаКом».

Почему же технически зрелая идея не нашла активного воплощения? Причин тому несколько, и главная из них состоит в том, что логика обычного телевизионного вещания по распределительной кабельной сети радикально отличается от схемы организации Internet-доступа или телефонной связи.

В последних случаях трафик движется в двух направлениях. Для обеспечения поддержки этого свойства кабельной сетью потребовалась бы модернизация всего парка оборудования поставщика телевещательных услуг, в частности — замена однонаправленных промежуточных усилителей на двунаправленные. Кроме того, непомерно высока стоимость телекоммуникационного оборудования для районных центров и студий кабельного телевидения.

Другими серьезными препятствиями стали качество связи кабельных коаксиальных линий и высокий уровень индустриальных помех на частотах до 30 МГц, на которых формируется обратный канал от абонента. Организация обратного канала по медной паре телефонной проводки лишала всякого смысла саму идею: кому захочется работать при стократном «перекосе» между полосами пропускания восходящего и нисходящего канала?

Удельная стоимость подобного способа развертывания «последней мили» составляет не менее 500—700 долл. в расчете на одного абонента. Надо думать, соответствующая цена подключения вряд ли вызовет энтузиазм у большинства конечных пользователей.

Радиодоступ

Среди беспроводных решений доступа наибольшую скорость передачи обеспечивают технологии семейства стандартов IEEE 802.11. Существует целый ряд спецификаций и оборудования, которые позволяют строить сети доступа разного назначения как для внутриофисного, так и для уличного применения.

Организация «последней мили» на основе радиодоступа имеет свои преимущества и недостатки. К явным плюсам отнесем отсутствие кабельного хозяйства, которое требует немало затрат при первоначальной установке и обслуживании. Кроме того, обеспечивается ограниченная мобильность пользователя.

Среди минусов можно назвать возможность одновременного подключения относительно небольшого числа абонентов — в силу конкурирующего доступа к среде передачи. С этим недостатком пытаются бороться, устанавливая секторные антенны и увеличивая общую скорость канала. Однако, несмотря на все ухищрения, число активных соединений остается не слишком большим.

Главным же препятствием на пути развертывания полномасштабных городских сетей беспроводного доступа является природа соединения, точнее — его продолжительность. Если провести параллели с сетями сотовых операторов, то следует отметить: максимум абонентов, которым обеспечивается обслуживание, напрямую связаны со средней продолжительностью сеансов связи. При мобильной телефонной связи средняя продолжительность разговора составляет менее минуты, что дает высокую емкость базовых станций. При доступе в Internet продолжительность сеанса связи значительно увеличивается, даже если необходимо лишь проверить электронную почту.

Таким образом, чтобы услуга мобильного доступа в Internet стала поистине массовой, требуется гораздо более плотное расположение базовых станций. А это резко увеличивает затраты на систему и, как следствие, стоимость услуг.

XDSL

Технические решения, объединяемые данной аббревиатурой, ориентированы на использование медных линий. Они позволяют организовывать каналы с разной пропускной способностью — от нескольких десятков килобит до нескольких десятков мегабит в секунду. Скорость соединения зависит не только от конкретной технологии, но и от расстояния между абонентами.

Наибольшую популярность приобрели сети доступа, построенные с помощью асимметричной технологии ADSL и симметричной SHDSL. Они позволяют подключать пользователей по одной или двум парам обычного абонентского телефонного кабеля на скоростях, составляющих несколько мегабит в секунду. При этом удельная стоимость подключения абонента и его ежемесячные платежи невысоки. В Москве такие услуги предлагают, главным образом, МГТС и «МТУ-Интел» под торговой маркой «Точка.Ру».

Добавим, что этот путь, в сущности, «заказан» другим операторам. Действительно, его непременным «атрибутом» являются медные линии, которые находятся в собственности естественных монополистов в области связи. Получить их в достаточных количествах для создания конкурирующей сети доступа практически невозможно.

Небольшие операторы, особенно провайдеры домовых сетей, используют технологии хDSL для подключения жилых зданий к городским магистральным сетям. Применять эти технологии внутри самой домовой сети вряд ли целесообразно.

И снова Ethernet

Уже не раз говорилось, что эта старая добрая технология переживает второе рождение. На участках «последней мили» и «последнего ярда» ее значение сегодня высоко как никогда. В сущности, никакая другая сетевая технология уровня 2 не может соперничать с ней в этом сегменте. Занять столь серьезные позиции Ethernet помогли резкое удешевление оптического кабеля и появление оптических интерфейсов, решивших проблему ограниченной дальности.

Архитектура Ethernet отлично подходит для построения распределительной сети многоквартирного дома. Несмотря на необходимость прокладки кабелей, этот вариант оказывается самым дешевым. Отпадает необходимость в специализированных абонентских устройствах, ведь каждый современный компьютер изначально оснащен сетевой карточкой Ethernet. Стоимость активного оборудования «последней мили» в пересчете на пользователя в несколько раз меньше, чем в решении на основе xDSL. Весьма невысокими являются и требования к квалификации обслуживающего персонала сети доступа, что также сказывается на размере абонентской платы.

Единственный недостаток распределительной сети на основе Ethernet — необходимость прокладки отдельного кабеля от локального коммутатора к каждому абоненту. К сожалению, это не всегда возможно, поскольку коробы внутри зданий часто бывают заполнены проводами «до отказа».

Средняя стоимость подключения одного абонента по технологии Ethernet колеблется в пределах от 70 до 100 долл.

Home PNA

Уменьшить потребность в кабеле призвана технология Home PNA, которая считается ближайшей родственницей Ethernet. В случае ее применения достаточно проложить по подъезду жилого дома один магистральный кабель и сделать от него отводы в квартиры абонентов. Эта схема чем-то похожа на концепцию «толстого» Ethernet.

Ее недостатками являются ограничение числа клиентов, обслуживаемых с помощью одного магистрального кабеля, и конкурирующий способ доступа к среде передачи. Кроме того, для подключения компьютера требуется покупка специальной платы.

Несмотря на снижение расходов на кабельные линии, подключение абонента по технологии Home PNA обходится несколько дороже, чем по технологии обычного Ethernet. В среднем сумма составляет 100—150 долл.

Все рассмотренные технологии способны поддерживать доступ к Internet и прочим услугам на скорости 2 Мбит/с. Однако в условиях жесткой рыночной конкуренции далеко не все они обеспечивают экономическую эффективность проекта развертывания распределительной сети. Как бы то ни было, если говорить о сети доступа небольшого альтернативного оператора, работающего в отдельном микрорайоне крупного города или в малом населенном пункте и не имеющего покровительства со стороны местной телефонной сети, то наилучшим выбором, безусловно, станет Ethernet.

Архитектура Ethernet отлично подходит для построения распределительной сети многоквартирного дома. Несмотря на необходимость прокладки кабелей, этот вариант оказывается самым дешевым.