В Москве состоялся очередной семинар Bell Laboratories

Bell Laboratories, научно-исследовательский и конструкторско-технологический центр корпорации Lucent, ведет свою историю с 1925 года. Его сотрудники сделали свыше 40 тыс. открытий и получили 31 тыс. патентов. Подразделение Bell Labs внесло решающий вклад в создание и совершенствование ключевых технологий и изобретений XX века, прежде всего в сфере телекоммуникаций.

РОДЖЕР ЛЕВИ: «Хотя Lucent принадлежит доминирующая роль в формировании бюджета Bell Labs, разработки последней финансируются и через систему государственных грантов США»

Мы обязаны ему появлением на свет транзистора, телевизора, радиоприемника и видеомагнитофона, пульта дистанционного управления и проигрывателя компакт-дисков, цифрового компьютера, систем цифровой передачи данных и мультиплексирования голосовых сигналов, лазера и средств оптоволоконной связи, сотовой телефонии, операционной системы UNIX и языка программирования Cи, технологий синтеза и распознавания речи, стереозвукового оборудования, факсимильного аппарата, телефона с тональным набором и модема. Сотрудникам Bell Labs принадлежит и ряд основополагающих достижений в области системного проектирования, обеспечения качества и анализа данных.

Bell Labs участвует в деятельности многочисленных организаций и консорциумов, занимающихся разработкой индустриальных стандартов. В стенах исследовательского подразделения Lucent родились протокол SIP, технологии пространственного разделения сигналов в беспроводных сетях BLAST/MIMO, модель безопасности ITU X.805. Но, пожалуй, самым красноречивым свидетельством заслуг этой организации перед обществом служит тот факт, что сотрудники Bell Labs получили 11 Нобелевских премий, 8 Государственных медалей США за вклад в развитие технологий, 19 почетных медалей IEEE и 9 Национальных медалей за вклад в науку.

Уже из этого краткого перечня видно, что Bell Labs — организация, уникальная даже по американским меркам. Сейчас в ее штате — 9500 сотрудников, 500 из которых заняты исключительно фундаментальными исследованиями в области математики, физики и молекулярной биологии.

По словам Роджера Леви, вице-президента центра разработки программных средств в отделе передовых технологий Bell Labs, даже во время кризиса, поразившего в развитых странах рынок высоких технологий, корпорация Lucent практически не снизила уровень финансирования своего исследовательского подразделения. Сегодня ему выделяются 12% совокупного дохода компании, а это — более 1 млрд долл. в год. Еще без малого 100 млн долл. отводятся на фундаментальные исследования. Хотя Lucent принадлежит доминирующая роль в формировании бюджета Bell Labs, разработки Центра финансируются также через систему государственных грантов (например, Национального научного фонда США) и частными инвесторами.

Векторы НИОКР

Все исследования Bell Labs можно разделить на четыре группы. Около 15% ресурсов Центра приходятся на совершенствование текущих версий продуктов и сервисов. Почти половина (45%) потенциала Bell Labs нацелена на разработку продуктов и сервисов следующего поколения; как правило, они оказываются доступными пользователям через один-три года. Примерно 20% ресурсов обеспечивают создание принципиально новых архитектур и технологий, способных кардинально изменить облик современных телекоммуникаций. В качестве примера подобной архитектуры представители Bell Labs называют маршрутизатор базовых станций. Наконец, оставшиеся 20% отведены под фундаментальные исследования, изучение новых возможностей технологий и исследование рынков.

Среди продуктов Lucent Technologies, которые начали поставляться заказчикам сравнительно недавно и целиком основаны на разработках Bell Labs, стоит упомянуть оптические устройства LambdaXtreme и LambdaUnite, оптический интерфейс 5E-XC IP, семейство конвергентных решений Accelerate, оборудование для сетей мобильной связи третьего поколения, одновременно поддерживающее стандарт 802.11, ПО NetInventory и средства прямой настройки конфигурации сетевых элементов, а также сервисы, связанные с оптимизацией использования полосы пропускания и с бизнес-моделированием.

В сегодняшней деятельности Bell Labs важное место занимают исследования в области конвергенции, причем это понятие трактуется очень широко. Речь идет не только о передаче смешанного трафика по сетям пакетной коммутации, но и об объединении проводных и беспроводных сетей в единую коммуникационную среду, о создании мультисистемных платформ и консолидации протоколов. Разрабатываемая в стенах Bell Labs новая концепция конвергенции ставит в центр «коммуникационной Вселенной» самого пользователя, которому услуги связи должны быть доступны в любом месте, в любое время и по приемлемой цене. Именно акцент на конвергенцию сервисов, не привязанных к конкретному методу сетевого доступа, является отличительной чертой данного подхода.

В технологическом плане он означает, что пользователь получит единое представление всех сервисов и точек доступа, т. е. будет работать в персонифицированной виртуальной сети. Ключевым элементом реализации этого сценария является построение интеллектуальных сетей. В них должны появиться новые сетевые сервисы, поддерживающие постоянное подключение пользователя к сети, и виртуальные пользовательские агенты для ТфОП. Предстоит усовершенствовать ПО промежуточного слоя, обеспечив управление абонентскими профилями и данными, в том числе поддержку глобального роуминга, обработку сложных наборов правил и сохранение конфиденциальности. Неотъемлемыми атрибутами подобных сетей станут также механизмы QoS и высокопроизводительные средства SIP-сигнализации, поддерживающие интеллектуальные абонентские устройства.

Идея всеобъемлющей конвергенции крайне заманчива, но на пути ее реализации возникает множество проблем. Недаром сам термин «конвергенция», вошедший в моду во второй половине 90-х годов, у некоторых пользователей сегодня больше ассоциируется с затеянной производителями маркетинговой шумихой, нежели с осязаемыми результатами.

По мнению г-на Леви, одна из причин этого — недостаточная проработанность стандартов, которые оставляют чрезмерную свободу поставщикам законченных решений. Потому-то в Bell Labs разрабатываются стандарты следующего поколения вроде IP Multimedia Subsystem (IMS), которые обещают вывести на новый уровень масштабируемость, гибкость, управляемость, надежность и безопасность IP-сетей. Одновременно создаются расширения протокола SIP, повышающие эффективность функционирования конвергентных сетей, а также средства координации и агрегации сервисов, настройки их конфигурации и контроля их исполнения.

Другое направление исследований, которое имеет самое непосредственное отношение к миру телекоммуникаций, подразумевает разработку новой архитектуры сетей мобильной связи, способных поддерживать неуклонный рост объемов трафика. Как известно, в традиционных сотовых сетях емкость сети растет пропорционально числу установленных базовых станций, тогда как пропускная способность, приходящаяся на одного абонента, постоянна. В так называемых динамических сетях емкость сети будет расти пропорционально числу узлов, а пропускная способность, приходящаяся на одного абонента, уменьшаться обратно пропорционально квадратному корню из этого числа даже при росте суммарной нагрузки на сеть.

Принципиальная схема гибридного кросс-коннектора TDM/данные

Этот результат может быть достигнут путем распределения функций маршрутизации по всей сети или встраивания в базовые станции функций контроллера и коммутатора/маршрутизатора трафика. По свидетельству Анатолия Ольховца, научного сотрудника Bell Labs, соответствующий продукт Lucent Technologies должен появиться на рынке в самое ближайшее время. Другие методы увеличения емкости беспроводных каналов связи, которая быстро приближается к теоретическому пределу Шеннона, связаны с использованием алгоритмов ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) и интеллектуальных антенных систем.

TDM останется в строю

Еще одна область исследований — интеграция оптических сетей с сетями, основанными на технологии временного уплотнения каналов. В Bell Labs полагают, что оптические сети будущего должны поддерживать как пакетную коммутацию, так и технологию TDM, причем в произвольных сочетаниях. По этой причине Lucent намеревается, с одной стороны, наделить оборудование SDH функциональностью пакетных технологий, а с другой — реализовать поддержку TDM в сетях, основанных на спектральном мультиплексировании (Wavelength Division Multiplexing, WDM).

В исследовательском подразделении Lucent разрабатывается кольцевая архитектура сетей T-WDM, сочетающая масштабируемость и экономическую эффективность WDM с дискретностью полосы пропускания TDM, которая, как известно, составляет 50 Мбит/с. Появился даже термин «комбинированное мультиплексирование», который обозначает мультиплексирование по временным слотам и длинам волн одновременно.

Пока не до конца ясно, как можно реализовать такое сочетание. А может, сотрудники Bell Labs просто не спешат раскрывать все свои секреты. Но пройдет два-три года, и мы увидим, как эти смелые, а подчас парадоксальные технологические идеи материализуются в конкретных продуктах. Надо лишь немножко набраться терпения.