Прошедший год дал начало массовому предоставлению услуг ADSL и, в более широком смысле – промышленному предоставлению услуг широкополосного доступа в России. Страна пока еще не входит в отчеты, ежеквартально выдаваемые организациями DSL Forum и Point Topic. Тем не менее разрыв в темпах освоения новых технологий сокращается: многие операторы начинают внедрение технологии ADSL2+ и всерьез рассматривают предоставление наложенных широкополосных услуг – сетевого видео, IP-телефонии.
Оно и неудивительно: времена, когда можно было предложить абоненту 128 кбит/с и спокойно почивать на лаврах (или марже, кому как больше нравится), уходят в прошлое: стоимость фиксированных подключений стремительно падает, ориентиры просты и понятны – сейчас в Москве это двадцать или чуть больше долларов за условно неограниченный трафик, в Европе – около 10 евро за 10 гигабайт трафика. 10 евро – в масштабе европейского обывателя цена недорогого обеда – выводят предоставление услуг на грань самоокупаемости (не исключено, впрочем, что здесь не обошлось без дотаций государственных структур или иных взаиморасчетов) и незаметности для потребителя в общей структуре его расходов. Деньги оператору приходится зарабатывать наложенными услугами – ситуация, к слову, в чем-то сродни издательскому бизнесу: распространение тиража журнала едва окупает расходы на его издание, а основная прибыль зарабатывается на рекламе.
Чтобы не быть голословным: 5 мая компания Point Topic опубликовала обзор мирового рынка дополнительных широкополосных услуг для частных пользователей в 2004 г. По данным компании, объем этого рынка увеличился более чем в два раза и достиг 6,9 млрд долл. За прошедший год число частных пользователей широкополосных каналов во всем мире возросло на 45% (до 131 млн абонентов), а доходы поставщиков услуг – на 22% (до 39 млрд долл.). Таким образом, на долю дополнительных услуг пришлось около 18% всего объема мирового рынка широкополосных услуг. Для сравнения: в 2003 г. этот показатель составлял около 10%.
Наибольший вклад, по оценкам Point Topic, внесли услуги по обеспечению безопасности. Несмотря на то что ежемесячный ARPU от этого сервиса не достигал даже 2 долл., пользователей было так много, что они принесли в копилку операторов 38% дохода от всех дополнительных услуг. 20% дохода пришлись на услуги по построению и сопровождению домашних сетей в домовладениях абонентов, которые тратили на это в среднем 4,4 долл. в месяц. 20%-ный вклад внесли услуги широкополосной IP-телефонии – здесь ежемесячный ARPU вырос за год с 10,6 до 11,2 долл. Игровой сектор принес 12% – сюда входят как закачка игр из сети на домашний компьютер, так и игры в онлайновом режиме. Меломаны добавили еще 6% к объему рынка, закачивая музыку из всемирной сети и тратя на это столько же, сколько на организацию домашних сетей – 4,4 долл. в месяц. При этом в секторе трансляции видео по широкополосвсего 4% объема рынка дополнительных услуг. Более того, в 2003 г. ARPU здесь был 29,2 долл. в месяц, а в прошлом году лишь 12,2 долл. Point Topic объясняет такую ситуацию десятикратным притоком новых абонентов, которые на первом этапе, как правило, подписываются на недорогой стартовый пакет.
В общем, по данным отчета, в прошлом году каждый частный пользователь потратил на дополнительные широкополосные услуги 52 долл. Для сравнения: год назад этот показатель составлял 37 долл. Эксперты Point Topic прогнозируют, что с учетом постоянного снижения цен на базовые услуги доступа, дополнительные сервисы будут приобретать все большее значение.
C распространением домашних кинотеатров, увеличением диагоналей домашних телевизоров, кинопроекторов и качественных аудиосистем ситуация, вне всякого сомнения, станет меняться – качества картинки и звука представят серьезную альтернативу эфирному телевидению, добавив возможность прямого доступа ко всей коллекции (шедевров) мирового кино... До тех же пор, пока сетевое видео будет стремиться смоделировать эфирное или спутниковое вещание – ничего путного, скорее всего, ждать не приходится. Еще одно возможное направление развития индустрии – создание индивидуальных телепрограмм, трансляция музыки с высоким качеством – в общем, простор для фантазии здесь практически неограничен.
В таблице приведены требования, предъявляемые к полосе канала различными видами широкополосного трафика. Наибольшие жесткие ограничения по-прежнему накладывает «гадкий утенок», приносящий операторам наименьшую часть текущих доходов, – сетевое видео. Перспективы этого вида услуг можно рассматривать по-разному, тем не менее, учитывая исторически сложившуюся конкуренцию сетей КТВ и операторов телефонии на основных рынках широкополосного доступа, ему просто не дадут «засохнуть».
Наряду с традиционными пакетами услуг появились мультимедийные хранилища данных, смещающие сегодня локальные сети к гигабитным, а глобальные – к мегабитным и еще большим скоростям (остальные требования – длительность сеанса и стабильность скорости – не столь высоки). Однако данный вид услуг может – и наверняка будет – рассматриваться абонентами при выборе оператора, по крайней мере в части скорости подключения. Длительность дневной фотосессии уже сегодня может превышать пару сотен мегабайт, цифровое фото шагает по планете...
Вдумчивый читатель, сопоставляя данные текущего и прошлого годов, может заметить, что требования по скорости сетевого видео возросли по крайней мере вчетверо – с максимум 5–7 мегабит в секунду до десятков мегабит.
Объяснение простое – стремительный рост рынка домашних цифровых технологий, распространение домашних кинотеатров и появление технологической возможности для предоставления более скоростных услуг – в первую очередь ADSL2+ и VDSL2. Обеим озвученные требования по ширине канала – 25–70 Мбит/с – вполне по плечу. Или даже по пояс...
Спектр технологий «последней мили» чрезвычайнптики. Тем не менее, как только речь заходит о массовом предоставлении услуг, претендентов становится в разы меньше.
В секторе оптоволоконной «последней мили» сейчас происходят очень интересные изменения – технологии монтажа, сварки волокна и заделки разъемов стремительно, с увеличением объемов производства, совершенствуются, стоимость – падает. Так, например, на последнем «Связь-Экспокомме» компания «Телеком Транспорт» демонстрировала очень интересную новинку – кабельную систему для сетей «волокно в дом». Технология предназначена в первую очередь для подключения по оптике квартир, домовладений и офисов в новых зданиях. Кабельная система закладывается на этапе строительства (или ремонта) и представляет собой пластиковые трубки – наподобие соломинок для коктейля – объединенные в многотрубчатые (и однотрубчатые) кабели. Для герметичного сочленения трубок при монтаже системы используются специальные пластиковые переходники, сам монтаж не требует никаких специальных инструментов или серьезного обучения строительных рабочих – разве что в части обеспечения необходимых радиусов изгиба. Впрочем, отчасти эту задачу решает жесткость каждой отдельной «соломинки» – поломать или «сложить» ее не так-то просто.
>Идея системы в том, что в каждую квартиру (или коттедж) еще на этапе строительства закладывается отдельная пластиковая трубка диаметром около 4–5 мм, относительно герметичная по всей строительной длине. На пути от удаленного выноса до абонента она не имеет никаких ответвлений – одни лишь сочленения, и тех, в общем-то, не так много. Прокладка трубы, в отличие от оптоволокна, не требует особой квалификации. Для сочленения отдельных трубок используются герметичные пластиковые муфты и заглушки. Затем, по мере необходимости, кабель в трубу просто «вдувается», в любое время, как только возникнет необходимость, с нужным числом волокон и без сварочных соединений на пути к абоненту, «одним куском» – квалифицированные рабочие требуются только для «задувки» волокна и заделки разъемов.
Ремонтопригодность – высочайшая, сроки прокладки волокна – минимальные. Стоимость, очевидно, в значительной мере будет зависеть от объемов производства, но уже сейчас для кабеля с десятком «соломинок» составляет около 4 долл. за метр – цена, вполне доступная многим элитным(и не только) жилым комплексам.
Еще одна тенденция – сокращение числа волокон и повышение плотности оптических портов. В массовых проектах «точка – точка», когда расстояния до абонента (и, соответственно, потери и неоднородности в кабеле) невелики, для передачи данных в обоих направлениях может использоваться одно волокно даже без спектрального уплотнения каналов, только на направленных ответвителях.
Выигрыш – вдвое уменьшается число разъемов и стоимость монтажа и на столько же увеличивается плотность портов.
Более того, среда может стать вещательной, класса «точка– многоточка»: пассивные оптические сети (PON) позволяют, разделяя пропускную способность волокна, подключать на одинва несколько десятков абонентов, предоставляя каждому из них полнодуплексные скорости до 100 мегабит в секунду. Тем не менее стоимость проектов класса «оптоволокно в каждый дом» (FTTP) все еще непозволительно высока. Оптоволокно закрепляется сейчас на «последней миле» и «километре», где его стоимость делится на десяток или даже сотню-другую абонентов – «стометровки» по-прежнему остаются за медью.
Продолжая разговор о технологиях «последней мили», нельзя не упомянуть беспроводку – в первую очередь WiMAX, с которым сейчас связано так много ожиданий – и производителей, и аналитиков. Как известно, эта технология способна обеспечить скорость до 70 Мбит/с на расстояниях в пределах нескольких десятков километров. Тем не менее стоимость даже простейших абонентских терминалов для этой технологии в ближайшее время вряд ли опустится ниже 300–400 долл. Скорость передачи данных относительно невысока, частотный ресурс ограничен, базовые станции в разы дороже абонентских терминалов. В общем, вряд ли стоит ожидать массового распространения технологии, скорее всего ей уготована ниша сельских местностей с низкой плотностью абонентов и немногочисленная прослойка мобильных и псевдомобильных городских пользователей – экспедиторов, коммивояжеров и, если операторам WiMAX удастся решить проблемы с роумингом – так называемых странствующих рыцарей бизнеса – бизнесменов, постоянно находящихся в разъездах по всему миру. Как вариант – резервирование основного, фиксированного соединения.
Определенные перспективы возможны и у сочетания будущих стандартов IEEE 802.11n и 802.11s: технологии MIMO в сочетании с принципами динамической маршрутизации и решетчатыми (mesh) самонастраивающимися сетями передачи данных могут положить начало бесплатным самоорганизующимся высокоскоростным беспроводным сетям университетских городков и поселков. По существу, сегодня можно выделить лишь три действительно массовые технологии широкополосного доступа: городской Ethernet, DSL и сети КТВ. Для всех них характерны стоимость подключения абонента в пределах 150–200 долл. и скорости передачи данных, удовлетворяющие, пусть и с некоторыми ограничениями, требованиям таблице.
Несмотря на принципиальные различия используемых технологий и принципов передачи и доставки данных, сети КТВ и городские (или, как их еще называют, районные) Ethernet-сети имеют ряд общих особенностей, негативно сказывающихся на перспективах этих технологий.
Главная из них – необходимость использования активного оборудования на пути к абоненту – домовых усилителей и Ethernet-коммутаторов, требующих подачи напряжений питания, обеспечения необходимого температурного и влажностного режима и оказывающих отрицательное влияние на общую надежность системы.
Вторая – вещательный характер среды передачи данных. Нисходящий трафик в сетях КТВ доступен для анализа практически всем абонентам, подключенным к общему «кусту», городские Ethernet-сети без принятия специальных мер, повышао подвержены атакам типа man in the middle («наблюдатель посередине»). Ethernet – чрезвычайно, пожалуй, даже излишне универсальная технология. Использование общедоступных и притом бесплатных сетевых инструментов позволяет перехватить и автоматически анализировать и дешифровать трафик абонентов, подключенных к такой среде. Как показывает опыт, не спасают даже использование коммутаторов (взамен хабов) и привязка MAC и IP-адресов на сетевых шлюзах. Характерный пример: использование программы Cain&Abel (www.oxid.it) позволило автору статьи за несколько десятков минут, играючи, узнать логины и пароли e-mail и ICQ нескольких абонентов городской Ethernet-сети и на практике убедиться в том, что пользователи очень часто используют для доступа к разным сервисам и услугам одни и те же пароли.
Нетрудно представить, насколько веселую жизнь может устроить пользователям такой сети мало-мальски заинтересованное лицо – особенно с учетом того, что на Интернете завязано все больше аспектов нашего существования.
Существенный и, пожалуй, наиболее принципиальный недостаток сетей КТВ – резкое повышение стоимости услуг с ростом потребностей пользователей в передаче данных. Казалось бы, скорость можно наращивать простым увеличением количества головных станций и каналов, используемых для передачи цифровых данных. Однако, несмотря на закрытый характер передающей радиочастотной среды (коаксиал + оптика), частотные планы требуют утверждения в регулирующих органах, а круг производителей головного оборудования для сетей HFC (Hybrid Fiber Coax) чрезвычайно узок – отсюда низкая конкуренция и высокие цены на головное оборудование. Таким образом, не исключено, уже скоро сетям КТВ придется конкурировать с WiMAX в погоне за абонентом при предоставлении двух из трех услуг.
«Дыры» в безопасности Ethernet латаются с помощью управляемых коммутаторов и требуют использования на пути к абоненту относительно дорогостоящего оборудования и квалифицированных системных администраторов для защиты сети. Ограничения по дальности, присущие Ethernet (в соответствии с требованиями стандартов – 100 м) и низкая емкость закладных каналов в российских многоквартирных домах приводят к тому, что в среднем на пути к абоненту приходится ставить два Ethernet-коммутатора. Причем если один из них еще можно установить в охраняемом помещении (или хотя бы с ограниченным доступом), на крыше или в подвале, второй чаще всего приходится размещать на лестничной клетке, в распределительных щитках, коробках и т. д. Таких коммутаторов, как правило, гораздо больше, чем на вышестоящем уровне, причем на каждый из них необходимо подать напряжение питания (оптимальный выход – использование на первом уровне доступа PoE-коммутаторов, получающих электропитание от вышестоящего коммутатора). Постоянно возрастающие требования по обеспечению сетевой безопасности ведут к необходимости использования управляемых коммутаторов и, соответственно, повышению стоимости этих, по существу, расходных матерки хищения и выход из строя, чаще всего из-за перегрева). Выходом могло бы стать использование на этом сетевом уровне неуправляемых коммутаторов с жестко ограниченной функциональностью – по существу, мультиплексоров/демультиплексоров, закрывающих непосредственный обмен данными между абонентами: то есть отправляющих весь восходящий трафик на следующий уровень сети доступа и осуществляющих разбор нисходящего трафика по абонентским портам, притом блокирующих вещательные рассылки и прямые передачи данных между абонентскими портами. Авторизация и коммутация трафика в такой сети может происходить на стандартных управляемых коммутаторах второго (или даже третьего) уровня с поддержкой протокола 802.1x на уровне MAC-адресов, обеспечивая общие принципы авторизации для проводных и беспроводных абонентов городской сети. Дополнительное преимущество подобного подхода – существенно меньшая утилитарная ценность таких коммутаторов для обитателей дома. Увы, на рынке такие конструкции пока не встречаются...
Пока же общей тенденцией является постепенное сокращение разницы в стоимости Ethernet- и DSL-решений. C учетом необходимости использования двух управляемых коммутаторов и обеспечения напряжений питания, себестоимость абонентского Ethernet-порта составляет сейчас около 30–50 долл., розничная стоимость ADSL-порта снизилась уже до отметки 80–85 долл. Разрыв становится некритичным. Дополнительным аргументом становится существенная разница в надежности результирующего решения – так, по опыту полугодичного использования ADSL-канала отмечены всего три аварии – притом все происходили на магистрали и проявлялись отсутствием PPPoE-авторизации. На самом же ADSL-канале за все время не было ни одной аварии!
Конечно, упомянутый пример можно с чистой совестью занести в графу «частный случай», объяснив это особенностями данной конкретной ADSL-линии... Разумеется, и у ADSL имеются свои «скелеты в шкафу» – не так давно в пылу разборок между операторами российских ADSL- и Ethernet-сетей встречалась аргументация, что в одном многожильном телефонном кабеле можно задействовать под передачу ADSL от силы четыре пары.
Отсюда, как следствие, невозможность использования ADSL при массовом предоставлении услуг, и да здравствует эзернетизация всей страны! Увы, теоретические модели, стандарты и сценарии их применения говорят об обратном: так, в 25-парном кабеле можно использовать под ADSL ни много ни мало 24 пары. Но это, как говорится, теория. Практика российских телефонных линий свидетельствует, что в отдельных случаях под ADSL может быть задействовано не более 5–7% телефонных пар. Сочетание теории и практики позволяет предположить, что разрыв между обеими будет стремительно сокращаться с уменьшением длины линии и числа кроссов на пути к абоненту, и что в 95% использование телефонных пар под передачу данных вполне реально – при соответствующем и ничуть не более обременительном, чем в случае Ethernet-проводки, качестве исполнения. А больше, наверное, и не требуется.
ADSL – к тому же и одна из наиболее быстро развивающихся технологий. Мир еще не успел всерьез приступить к внедрению ADSL2+, а на пороге уже VDSL2, который аналитики ничтоже сумняшеся называют иногда ADSL3. К тому у них есть все основания. Тема ADSL2+ как нельзя более актуальна для нашей страны – коммутаторы, поддерживающие эту технологию, установлены по всей Москве и во многих других городах и весях. А сколько еще впереди... Что же касается перспектив других DSL-технологий, по информации экспертов Point Topic, львиная доля (более 90%) корпоративных DSL-подключений приходится на ADSL-каналы, изначально разрабатываемые для обслуживания домашних пользователей. На симметричный DSL (SDSL и SHDSL) в середине прошлого года приходилось меньше 10% DSL-подключений. Дальнейшее распространение ADSL2+ и тем более появление устройств, поддерживающих ADSL2+ Annex M (эта технология позволяет довести скорость в обратном канале до 3 Мбит/с, такой асимметричный канал с лихвой перекрывает возможности SHDSL), оставляет SHDSL-технологии очень мало места для маневра – лишь дальние, за пределами 6 км, дистанции, и опять же перспектива жесткой конкуренции с WiMAX, предоставляющей, к слову, сопоставимые стоимости подключения и заведомо болеее высокие пиковые скорости передачи данных.
При переходе на ADSL2+ в качестве основного аргумента часто называют скорость и объясняют задержки этого процесса отсутствием спроса на скоростные услуги: будет спрос на 24 Мбит/с – будем предоставлять услуги ADSL2+. Между тем высокая скорость – скорее всего лишь одно из преимуществ ADSL2+. Список гораздо обширнее – за недостатком места остановимся на ключевых моментах, не прибегая к общим фразам типа «ADSL2+ вобрал в себя опыт и пожелания операторов, полученные в ходе предоставления услуг ADSL», несмотря даже на их справедливость.
Остается добавить, что независимо от развития стандарта совершенствовалась микроэлектроника, повышались технологические нормы, снижалось энергопотребление и т. д. Для ADSL, вычислительно емкой технологии, все это чрезвычайно важно: как результат, растет плотность портов и падает энергопотребление. Для сравнения: IES 1248, коммутатор ADSL2+ компании ZyXEL, вместе со сплиттерами, вмещает 48 портов ADSL в стандартном 19-дюймовом корпусе высотой 1,5 юнита (32 порта на юнит). Следует заметить, что уже сегодня некоторые ADSL-проекты, в которых строится самостоятельная кабельная инфраструктура, не используемая для предоставления услуг телефонии, обходятся и вовсе без сплиттеров.
Соответственно, уменьшается цена результирующего решения (услуги телефонии могут быть предоставлены по IP или CVoDSL) и растет плотность портов (вплоть до 59-60 портов на юнит в коммерческих устройствах). Для сравнения – типовая плотность портов для Ethernet сейчас не превышает 48 портов/юнит и, по существу, вследствие ограничений по дальности, даже не так критична, как в DSL-проектах. Можно предположить, что плотность пор. Что же касается энергопотребления – у лучших VDSL-микросхем оно не превышает 1 Вт из расчета на порт при агрегированной скорости в канале на уровне 150 Мбит/с.
Мир только начинает осваивать ADSL2+, а на пороге уже новая технология – VDSL2. Долгое время она оставалась нишевой, маловостребованной технологией для гостиниц и офисных комплексов с заметно более высокой стоимостью из расчета на порт в сравнении с ADSL. Ситуация постепенно начинает меняться. VDSL2 был утвержден в конце мая, а уже к началу июня о производстве наборов микросхем, соответствующих стандарту, заявили такие признанные игроки рынка, как Ikanos, Infineon и Broadcom. Сегодня доступны опытные образцы кристаллов, массовые поставки запланированы на вторую половину года. Наряду с основными характеристиками стандарта – использование общей с ADSL модуляции (DMT/OFDM), диапазон частот до 30 МГц, максимальная полнодуплексная скорость – до 100 Мбит/с. В печать просочились и цифры о стоимости из расчета на порт. У Infineon она будет составлять всего 10 долл. В релизах новичка рынка VDSL-микросхем, компании Electriphy, можно встретить еще более низкие цифры – 7 долл. за порт, 150 Мбит/с – в канале! К слову, в том же релизе встречается аббревиатура DSM. Однако для определения цены законченного решения надо добавить стоимость сопутствующих материалов – обвязки, расходы на НИОКР и продвижение продукта и планируемую маржу производителя.
Появление VDSL2 обозначает важнейшую веху в эволюции DSL-технологий: решения становятся программными, функциональность набора микросхем в значительной мере или даже полностью задается зашитым в него ПО.
Одна и та же микросхема на малых расстояниях молотит на всю катушку, обеспечивая полнодуплексный 100 Мбит/с. С увеличением расстояния микросхема автоматически переключает скорости – совсем как коробка передач в авто (заметим, в нашем случае переключаются и стандарты!) – нетрудно догадаться, праздник скорости заканчивается стандартом RE ADSL2, скоростями на уровне нескольких сот килобит в секунду и дальностью около 6–7 км.
Все это – на одной микросхеме, обеспечивающей максимальное использование возможностей имеющейся медной пары.
Еще одна важная деталь – намечающийся отход от ATM, до сих пор лежащей в основе ADSL-стандартов. VDSL допускает использование и IP, и ATM. Последняя, к слову, обладает заметно большими накладными расходами на передачу данных – так, 2,3 Мбит/с, составляющих паспортную скорость SHDSL-модемов, на поверку средствами программы Chariot оказываются эквивалентны 2,048 Мбит/с, реализуемым простым SDSL-модемом.
Не исключено, что с появлением VDSL2 будет пройден последний рубеж. Не мытьем, так катаньем рафинированный IP проникнет и в ADSL-стандарты...
...развитие которых, однако, все продолжается. Самое время обратиться к расшифровке аббревиатуры DSM, тесно связанной с еще одним модным словечком – MIMO (Multiple Input, Multiple Outроводных технологиях. DSM, в расшифровке – Dynamic Spectrum Management, а по сути, как и MIMO – когерентная обработка сигналов и формирование синфазных воздействий, приводящих к желаемому результату.
Технологии DSL традиционно оперируют сигнальными парами, DSM – отдельными проводниками. Характерный пример – четырехпарный витой кабель, настолько милый и родной Gigabit Ethernet, превращается с помощью DSM в семь независимых каналов передачи данных, способных передать поток более 1000 Мбит/с на расстояние более 300 м. Спрашивается, зачем после этого нужна оптика? /p>
Да здравствует FTTN, или Fiber To The Neighborghood! Если серьезно – с началом жилищной реформы, когда вполне реально появление «товариществ собственников жилья», владеющих наряду с квартирами еще и телефонной проводкой и иными медными парами, в нем проложенными, технологии FTTN и VDSL2 (или даже просто ADSL2+) могли бы существенно преобразовать российский телекоммуникационный ландшафт. Причем при минимальных затратах со стороны государства.