ГП «Сахателеком» на пороге нового века: мультисервисная сеть передачи в Якутске

ГП «САХАТЕЛЕКОМ» НА ПОРОГЕ НОВОГО ВЕКА: МУЛЬТИСЕРВИСНА СЕТЬ ПЕРЕДАЧИ В ЯКУТСКЕ

В. Ю. Алфеев,

Алфеев В.Ю.,

первый заместитель

Задачи и проблемы

Развитие сети электросвязи ГП «Сахателеком» соответствует общероссийской. Структура связи, которая сложилась в 60-е годы, в основном сохранилась в современной аналого-цифровой сети республики. Различают три сетевых уровня электросвязи. Уровень первичной сети состоит из универсальных типовых каналов передачи Генерального директора ГП и сетевых трактов, "Сахателеком" которые по

географическому принципу подразделяются на магистральные, внутризоновые и местные. Вторичный уровень образуют специализированные сети связи на базе предоставленных первичной сетью типовых каналов. Наконец, третий уровень занимают системы (службы) электросвязи, обеспечивающие предоставление пользователям определенных услуг.

Между тем, развитие взаимоувязанной сети связи России, как и во всем мире, идет в направлении слияния вторичных специализированных сетей в одну универсальную. Этот процесс обычно называют конвергенцией. При этом происходит эволюция традиционной иерархической структуры в сторону взаимного проникновения функций первичной и универсальной вторичной сети, интеграция телефонных и компьютерных сетей. Одним из следствий этого процесса является появление понятий транспортной или центральной сети, по отношению к которой все остальные сети рассматриваются как периферийные или сети доступа. Назначением сетей доступа является передача специализированных сигналов от потребителей к портам транспортной сети и обратно.

Для ГП «Сахателеком» задача построения транспортной сети электросвязи весьма актуальна. Существующие системы передачи технически и морально устарели,требуют значительных людских и материальных затрат на их обслуживание, а многие компоненты этих систем при выходе из строя даже нечем заменить, поскольку они уже не выпускаются промышленностью. По этим причинам альтернативы модернизации сетей республики не основе использования современных технологий не существует. Вопрос состоит в том, как решать эту задачу оптимальным образом.

Указанная проблема включает следующие основные позиции:

- определение требований к перспективной сети

республики;

- разработка этапов модернизации сети;

- выбор параметров транспортной сети и технологий, обеспечивающих полное выполнение предъявляемых требований;

- определение производителей оборудования и исполнителей работ.

Основные принципы развития сетей электросвязи в республике

Анализ перечисленных частных проблем позволил определить концепцию создания перспективной сети с учетом имеющихся ограничений по финансированию проекта.

Определяющим требованием является обеспечение возможности ГП «Сахателеком» непосредственно предоставлять всем категориям пользователей любые информационные услуги: телефонную и факсимильную связь, доступ в Интернет, передачу данных между локальными сетями предприятий,

видеоконференцсвязь, выделение цифровых каналов в аренду, передачу данных банкоматов и т.д. по конкурентным тарифам. Другими словами, ГП «Сахателеком» должно стать на территории республики наиболее предпочтительным для клиентов оператором и сервис-провайдером всех услуг связи в условиях неизбежной либерализации телекоммуникационного рынка России.

Указанное выше требование обусловливает необходимость системного подхода к принятию всех решений путем определения альтернатив этих решений и их сравнения по критерию: эффективность-стоимость. Примерами такого подхода являются выбор этапов реализации проекта и технологий транспортной сети.

Этапы и технологии

Если руководствоваться критерием минимального срока окупаемости начальных затрат, то исходная топология транспортной сети, естественно, должна включать те узлы существующей сети, объем трафика между которыми максимален. Именно по этой причине первый этап транспортной сети республики решено создавать в Якутске на базе шести из двадцати семи имеющихся в городской сети телефонных узлов разного уровня, концентраторов опорной станции «Система-12».

• Одним из выбранных узлов является Якутская междугородная станция с учетом последующего сопряжения перспективной местной сети с глобальной транспортной сетью.

При определении сетевой технологии для транспортной сети обычно имеется в виду выбор между протоколами SDH, FTM и TCP/IP. Однако при этом проблема формулируется не всегда корректно, если эти протоколы рассматриваются как альтернативные, без

четкого определения тех сетевых задач, которые должны быть решены. Действительно, перечисленные протоколы относятся к разным уровням эталонной модели OSI, а именно, SDH является протоколом физического уровня ATM - канального, а TCP/IP - сетевого и транспортного. Очевидно, что с этой точки зрения они альтернативными быть не могут,поскольку протокол ATM не реализуется без SDH, а IP-пакеты передаются по сети только каким-либо канальным протоколом, причем не обязательно ATM. Другими словами, основой любых вариантов построения транспортной сети в части протокола физического уровня является SDH. Реальные же проблемы состоят,во-первых,в определении наличия или отсутствия необходимости использования в транспортной сети протоколов более высоких уровней и, во-вторых, при положительном ответе на первый вопрос, применение

какого из этих протоколов наиболее целесообразно. Решения именно этих проблем и являются альтернативными поскольку существенно зависят от конкретных требований, предъявляемых к сети на каждом этапе ее создания.

Применительно к условиям Якутска создание транспортной сети SDH с двухкольцевой структурой, объединяющей волоконно-оптическими кабелями шесть основных телефонных

узлов, расположенных в центре^ _ ___му»_

Якутска, является оптимальным

решением для первого этапа модернизации существующей городской сети,поскольку голосовой трафик АТС,на первом этапе реализации проекта,составит подавляющую долю от общего трафика, а интерфейсы Е1 телефонных станций являются «родными» для мультиплексоров SDH.

Вследствие дискретного характера шкалы скоростей SDN неизбежно образуется избыток пропускной способности. Например, для передачи между двумя главными узлами 120 потоков Е1 уровень STM-1 недостаточен, тогда как следующий уровень STM-3 с агрегатной скоростью 466,56 Мбит/с обеспечит почти двукратное превышение минимально необходимой пропускной способности. Это обстоятельство приведет к практически безотказному установлению тех соединений, которые будут обслуживаться транспортной сетью. Общая надежность и живучесть связи будет качественно улучшаться за счет известного свойства сетей SDH самовосстанавливаться за 20-50 мс при обрыве любого кабеля или отказе сетевого оборудования. Сети SDH управляются централизованно посредством мощных протоколов, обеспечивающих полный мониторинг всех элементов сети и автоматизацию процесса создания администратором необходимых цифровых трактов путем простого перемещения мыши по графической схеме сети. В отличие от протоколов более высоких уровней сеть SDH не создает никаких проблем для передачи межстанционной сигнализации любых АТС как используемых в настоящее время в Якутске,так и тех,которые будут приходить им на замену. Технология SDH за счет использования виртуальных контейнеров (VC) очень экономично решает задачу мультиплексирования и коммутации потоков

различной скорости. Именно поэтому сегодня она,несмотря на возможность динамического перераспределения пропускной способности между абонентскими каналами, является наиболее распространенной технологией создания транспортных сетей. Таким образом, в условиях передачи транспортной сетью только телефонного трафика вопрос об использовании протоколов ATM или TCP/IP вообще не возникает.

На практике,однако,потребности в передаче данных в городской сети уже существуют.а с созданием сети SDH эти потребности будут интенсивно стимулироваться качественно новыми возможностями. Как известно, любая передача компьютерных данных предполагает коррекцию ошибок, которая протоколом SDY не реализуется, поэтому

использование протоколов

ГОРОДСКАЯ МУЛЬТИСЕРВИСНАЯ СВЯЗЬ более высоких уровней

становится ,_ ^ обязательным. Между

тем, одни и те же требования по передаче данных могут быть полностью реализованы в сети SDH различными путями.

Пути и варианты создания транспортной сети

Первый путь состоит в организации на основе цифровой первичной сети, помимо наложенной телефонной сети,нескольких наложенных вычислительных сетей, каждая из которых использует только ей выделенные каналы с фиксированной пропускной способностью и оптимальные протоколы. При этом конвергенция,интегральная передача голоса и данных, а также динамическое перераспределение общих ресурсов транспортной сети (каждый может использовать из этих одинаковых по смыслу понятий наиболее для себя привычное) не реализуются. Достоинство этого пути состоит в полностью эволюционном характере процесса развития услуг передачи данных по мере возникновения соответствующих потребностей,а следовательно,в наличии предпосылок для окупаемости отдельных инвестиций в минимальные сроки. Параметрами этого пути являются необходимые затраты на приобретение оборудования для организации сетей передачи данных,а также требуемая для их функционирования пропускная способность, которой транспортная сеть может уже обладать как избыточной по отношению к ресурсу наложенной телефонной сети.

Второй путь является развитием первого, когда помимо наложенной телефонной сети создается наложенная сеть интегрального обслуживания потоков всех видов данных,нечувствительных к задержке,например, в случае передачи трафика Интернет или обмена данными между ЛВС разных объектов. В такой интегральной сети в качестве канальных протоколов могут использоваться РРР или Frame Relay для непосредственного взаимодействия маршрутизаторов, а на третьем и четвертом уровнях -протоколы TCP/IP. Достоинство этого варианта заключается в повышении эффективности использования общих ресурсов пропускной способности транспортной сети при выполнении всех требований к качеству

Мультисервисна:

обслуживания различных видов трафика, но срок окупаемости инвестиций в создание сети передачи данных общего пользования, вероятнее всего, будет больше по сравнению с первым путем.

Третий путь состоит в создании полностью интегральной транспортной сети для совместной передачи всех видов трафика голоса, различных данных и мультимедиа. Достоинство этого пути, в конечном счете только одно - достижение максимальной эффективности использования общего ресурса пропускной способности за счет ее динамического перераспределения между видами трафика с учетом статистических особенностей каждого вида и его обслуживания в соответствии с заданным приоритетом. У третьего пути есть свои два варианта реализации, которые через сочетания протоколов физического, канального и сетевого уровней представляются как SDH/AMP/IP и SDH/HHH(FR)/IP. Главная проблема любого варианта создания полностью интегральной сети состоит в обеспечении качества обслуживания (QoS) чувствительных к задержке видов трафика, в первую очередь голоса. Эта проблема решается в обоих случаях либо за счет присущих собственно протоколу ATM механизмов: гарантия QoS (при невозможности обеспечения такой гарантии телефонное соединение просто не предоставляется),либо путем использования дополнительных к UDP/TCP/IP протоколов, например RSVR, для резервирования необходимых голосовому трафику ресурсов сети. Недостатком третьего пути является высокая стоимость оборудования, в частности порт Е1 коммутатора ATM стоит в несколько раз дороже соответствующего порта мультиплексора SDH. ATM-коммутаторы могут работать с очень немногими протоколами телефонной сигнализации и обычно не поддерживают межстанционные сигнализации применяемые в России,в частности в Якутии. В результате потребуются отдельные затраты на установку конверторов сигнализаций. Кроме этого, могут появиться дополнительные подсистемы управления сетью коммутаторов и маршрутизаторов.

Итак, все перечисленные пути принципиально позволяют получить одинаковые результаты с точки зрения номенклатуры,объема и качества предоставляемых транспортной сетью услуг связи. Однако баланс между экономией сетевых ресурсов в денежном выражении и дополнительными затратами на приобретение реализующего эту экономию оборудования зависит от конкретных требований к сети и ее исходного состояния поэтому он может быть как положительным, так и отрицательным. Кроме того.при появлении в сети проблем с пропускной способностью ее просто можно увеличить на базе уже используемых волоконно-оптических линий передачи путем применения кадров STM-n более высокого уровня либо за счет технологии спектрального уплотнения WDM, что, естественно, потребует затрат. Таким образом при принятии решений относительно варианта развития сети на каждом этапе есть из чего выбирать.

Стратегия действий и выбор оборудования

Услуги передачи данных Мультисервисной сети г.Якутска для DSL абонентов

Te.ir кндгмис

Телефония Интернет Телевидение Телемедицина

В условиях неопределенности параметров будущего увеличения спроса пользователей на услуги связи и многовариантности решений по удовлетворению этого спроса ГП «Сахателеком» разработало наиболее целесообразную стратегию своих действий.

На первом этапе будет создаваться местная транспортная сеть Якутска из шести узлов на базе технологии SDH. Устанавливаемое оборудование должно иметь модульную структуру, позволяющую развивать сеть простой переконфигурацией уже работающих модулей или добавлением новых. В идеальном случае первоначально используемые модули мультиплексоров SDH должны иметь программно-аппаратные возможности для установки в них карт IP или ATM, если это окажется необходимым при дальнейшем развитии сети. В этом случае, независимо от сочетания используемых технологий, вся транспортная сеть на любом этапе ее развития будет управляться с помощью единого протокола и из общего центра. Другими словами, выбранное оборудование должно максимально защищать инвестиции каждого этапа, то есть на протяжении своей физической жизни морально не устаревать и модернизироваться без ограничений.

Сравнительный анализ представленного на российском рынке оборудования SDH позволил принять решение о построении транспортной сети Якутска на базе оборудования OPTINEX (16660SM и 1650SMC) фирмы Alcatel, которое полностью удовлетворяет перечисленным выше требованиям оптимальной стратегии создания и развития этой сети. В частности, коммутаторы и маршрутизаторы OPTINEX, интегрированные в систему SDH, позволяют немедленно оптимизировать использование пропускной способности и будут быстро окупаться, потому что соответствующие карты можно устанавливать только в нужном месте и в нужное время. Дополнительными аргументами в пользу такого решения являются уже около сорока созданных этой фирмой в России и успешно функционирующих региональных сетей SDH,a также работа в городской сети Якутска телефонной станции Alcatel «Система-12».

Широкополосный доступ

Существующие в настоящее время в Якутске способы обеспечения доступа включают в себя традиционные методы использования сети телефонной связи,такие как доступ по коммутируемым и закрепленным линиям с применением аналоговых модемов. Кроме этого, наиболее качественным способом доступа является использование ISDN - технологии, но и в этом случае действует ограничение в суммарной скорости в 144 кбит/с.

Как было уже отмечено, одной из главных задач, которую решает создаваемая транспортная сеть, является обеспечение высокоскоростного доступа к сети электросвязи ГП «Сахателеком» для массового потребителя. Появление современного семейства

Те.'и-фиии 51

итсрпгт Услуги:

• Удаленная работа в офисе

• Дистанционное обучение

• 1Р телефония

технологий xDSL (Digital Subscriber Line) позволяет решить задачу обеспечения высокоскоростным и, более того, интегрированным, мультисервисным доступом оптимальным способом. Из всего семейства xDSL -технологий наибольший интерес представляет технология ADSL (Asymmetric data rate Digital Subscriber Line) -асимметричная высокоскоростная абонентская линия, так как область ее применения гораздо шире других. Благодаря заложенной в ней асимметричности (до 8 Мбит/с в сторону абонента и до 1 Мбит/с в строну сети), эта технология идеально подходит к подключению к Интернет и применению в других системах типа клиент-сервер. Она способна обеспечить связь по существующим медным линиям до 6 км,что с избытком хватает для типичной длины абонентской линии ГТС. В случае применения модемом ADSL требуется дополнительное оборудование: сплиттеры (они служат для разделения каналов данных и голоса) и используемые для подключения к сетям передачи данных мультиплексоры DSLAM (Digital Subscriber Loop Access Multiplexer). Учитывая бурный рост в мире количества абонентских терминалов по технологии ADSL производства Alcatel, их относительную дешевизну, можно быть уверенным,что услуги мультисервисной сети найдут

своего потребителя.

Превращение сети Интернет в бизнес-среду, появление новых видов сервиса,таких как мультимедийная связь и интерактивное телевидение, приводит к необходимости скорейшего внедрения высокоскоростных сетей, ориентированных на массового потребителя. Поэтому ГП «Сахателеком» считает создание мультисервисной связи задачей первостепенной важности. Перспективы развития электросвязи в Республике Саха (Якутия) определены Президентской программой развития высоких технологий телекоммуникаций республики на период с 2000 по 2005 гг., частью которой является создание первого этапа транспортной сети в Якутске. ГП «Сахателеком» входит в новый век информационных технологий на достойном уровне.

ÈÇÎÀDÂÔÂlÈB

ПАТЕНТ

на изобретение №2158828 Россия Е-21 С 41/26.

Способ повышения устойчивости глубоких разработанного технического решения впервые высказано карьеров и области его применения. предположение о возможности создания более эффективных

Андросов А. Д., Ковлеков И. И., Иванов Ю. Н. способов защиты от страшных последствий землетрясений.

Такой предварительный вывод сделан в результате изучения Изобретение относится к открытой разработке тектонических напряжений, проявляющихся при отработке месторождений полезных ископаемых, а именно к глубоких горизонтов месторождений открытым способом, и способам защиты нерабочих бортов карьеров от разработки способа борьбы с такими явлениями при разрушений под действием горного давления. Изобретение формировании устойчивых откосов.

может быть использовано для повышения устойчивости Для практической реализации технического решения по как бортов карьеров, так и вертикальных стволов при новому назначению предлагается на расчетной глубине разработке кимберлитовых трубок в условиях околоземного пространства вокруг объекта соорудить многолетней мерзлоты. Для этого вначале определяют «защитный экран», который формируют путем снятия величину боковых тектонических сил в массиве.а затем в внутреннего напряжения горного массива специальными горных породах вокруг карьера,на расстоянии от его борта конструкциями направленных зарядов, служащих не менее радиуса опорного давления создают «защитный компенсатором против надвигающейся ударной волны от экран» (разгрузочные зоны) взрывными, физико- эпицентра землетрясения. Аналогичные принципы и приемы химическими и другими способами. «Защитный экран» используются, например, при борьбе с лесными пожарами, выполняют в виде кольца или эллипса вокруг карьера и когда пожар тушат встречным огнем. Создание такого располагают на всю глубину действия тектонических сил, экрана в недрах Земли позволит если не полностью, то но не более глубины возмущения естественного поля частично погасить силу ударной волны. В таком случае напряжений или в пределах зоны их пика. При этом землетрясение силой в 10 баллов будет восприниматься как степень разгрузки массива в кольцевом «защитном 5-6 - балльное.

экране», располагаемом против направления Путем моделирования в лабораторных условиях максимальных тектонических сил, устанавливают прямо искусственных землетрясений можно обосновать основные пропорционально величине данных сил. Сооружение же параметры предлагаемого способа применительно к самого экрана выполняют подобным форме эллипса сил различным горно-геологическим и тектоническим вокруг карьера, величину которых определяют в условиям.Необходимо подчеркнуть, что существующие нетронутом массиве горных пород. Достигаемый методы защиты от землетрясений заключаются лишь в технический результат заключается в повышении сооружении сейсмостойких конструкций, которые не дают эффективности разработки месторождения за счет желаемого результата, увеличения угла наклона борта карьера свыше 75° при существенном возрастании запаса устойчивости.

В результате теоретических исследований и на основе