Сети Нового Поколения

Технология Ethernet рассматривалась в нашем исследовании в качестве одной из возможных технологий широкополосного доступа (см. разд. 3.5). Исторически технология Ethernet выросла из локальных вычислительных сетей ( LAN ). В этом качестве Ethernet конкурировала с

двумя другими технологиями Token Ring и FDDT (рис. 4.17) и в течении сравнительно короткого времени победила эти две технологии и стала доминирующей. Поскольку до последнего времени трафик локальных сетей предприятий и офисов составлял более 80...90 % всего трафика данных, победа технологии Ethernet в сегменте локальных сетей означала, что трафик современных сетей NGN на 90...95 % состоит из кадров Ethernet . Дальнейшее развитие технологии Ethernet пошло по пути ее масштабирования, что можно представить как «растягивание локальной сети до уровня...». От технологии локальных сетей Ethernet пришла в сети MAN , т.е. стали создаваться открытые сети городского масштаба. Затем технология Ethernet была «растянута» до уровня междугородных и национальных сетей, так что сейчас можно рассматривать ее в качестве одной из возможных технологий для транспортного уровня NGN . Вообще технология Ethernet представляет собой целое семейство технологий, отдельно для локальных ( LAN ), городских ( MAN ) и сетей доступа.

Технология Ethernet стандартизирована в Рек. IEEE 802.3 (рис. 4.18). В январе 2005 г. окончательно были определены четыре скорости передачи данных, единые для всех типов сетей Ethernet : Ethernet на скорости 10 Мбит/с, Fast Ethernet на скорости 100 Мбит/с, Gigabit Ethernet на скорости 1 Гбит/с и 10 Gigabit Ethernet на скорости 10 Гбит/с. Указанное разделение относится ко всем несущим средам, включая витую пару, оптический кабель и беспроводные локальные сети. Скорости в 1 и 10 Гбит/с подходят для транспортной сети. Существенным преимуществом систем Ethernet является широкая машта-бируемость, которая обеспечивает эффективную конвергенцию между транспортной сетью и сетями доступа Ethernet . Кроме того, технология Ethernet оказывается максимально приближенной к стеку протоколов IP и самым распространенным форматом пользовательских данных. Все перечисленные факторы в настоящее время делают системы Ethernet самой перспективной технологией транспортных сетей NGN . Архитектура, стандарты и принципы технологии магистральных сетей Ethernet неоднократно описаны в отечественной и переводной литературе. Здесь в рамках краткого обзора имеет смысл коснуться лишь самых основ этой технологии. Как следует из рис. 4.18, технология Ethernet охватывает все уровни семиуровневой модели OSI . В зависимости от уровня коммутации в технологии Ethernet используются различные устройства:

• объединение сетей на уровне физической среды передачи выполняют самые простые устройства — хабы ( Hub );
• коммутацию на канальном уровне выполняют коммутаторы или мосты;
• коммутацию на сетевом уровне выполняют маршрутизаторы;
• преобразование на уровне приложений выполняется различными шлюзами.

Первоначально технология Ethernet предусматривала полный доступ всех клиентских устройств к единому ресурсу сети, но по мерс эво-тюции технологии сети были сегментированы, и в настоящее время доступ к ресурсам сети ограничен. Стандарт IEEE 802.3 предусматривает деление протокола на четыре уровня:

1. уровень физической среды передачи (физический уровень в модели OSI ), который в свою очередь делится на несколько подуровней (рис. 4.18);
2. уровень управления средой передачи ( Medium Access Control — MAC );
3. уровень управления логическими соединениями ( Logical Link Control — LLC );
4. верхние уровни протокола.

Современная технология транспортных сетей Ethernet ориентирована на оптическую среду передачи и широкое использование одной из модификаций технологии Ethernet — Gigabit Ethernet ( GE ). Если сама технология Ethernet рождалась как технология локальных сетей, а уже затем вышла на уровень распределенных сетей и MAN , то GE изначально разрабатывалась под задачи MAN / WAN , так что GE целесообразно использовать в территориально распределенных сетях. При этом GE является наследницей классической Ethernet и очень просто сопрягается с форматами данных локальных сетей. Таким образом, достигается интеграция между локальными сетями и MAN / WAN . Будучи современной технологией, Gigabit Ethernet в полном мере адаптирована к новым технологиям и услугам в сети, например к технологии MPLS . Как транспортная технология Gigabit Ethernet упразднила некоторые ограничения технологии Ethernet на размер сети. Эти ограничения связаны с вопросами совместного использования ресурса сети и среды передачи, а также с режимом полудуплексной передачи в сети. Технология GE должна была снять соответствующие ограничения, чтобы стать технологией высокоскоростных транспортных сетей, поэтому необходимо модифицировать стандарты Ethernet в новых условиях. Технология сетей Gigabit Ethernet использует полподуплексный режим передачи. К сетевым коммутаторам подключаются терминалы GE работающие обычно с дуплексными оптическими каналами. Исключением стал стандарт 1000 BASE - T , специально разработанный для постепенной миграции из стандартных сетей Ethernet UTP к сетям GE и к технологии транспортных сетей. Стандарты для сетей Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с появились в 1998 г Первым стандартом стал LEEE 802.3 z / ab , который определил две возможных модели архитектуры сетей Gigabit Ethernet . Одна модель получила название архитектуры 1000 BASE - X (вместо X устанавливается вариант версии: СХ, LX или SX ) и была ориентирована на использование оптической среды передачи. Другая касалась сетей на основе витой пары UTP категории 5 или выше и получила название 1000 BASE - T , Стандартизация модели также учитывала указанную двойственность: интерфейс 1000 BASE - X был стандартизирован в 802.3 z , a 1000 BASE - T -в 802.3 ab . После стандартизации сетей Gigabit Ethernet развитие этой технологи не остановилось. Более того, очень скоро были предложены новые уровни скоростей, что привело к появлению

новой технологии высокоскоростного транспорта — 10 Gigabit Ethernet или 10 GE . Технология 10 Gigabit Ethernet имеет два отличия от предыдущих версий Ethernet . Во-первых, в отличие от Gigabit Ethernet , которая может применяться на уровне локальных и транспортных сетей, технология 10 Gigabit Ethernet изначально была предложена только как транспортная. Как следствие, в ней используются мощные оптические трансиверы с дальностью действия более 40 км и одномодовые кабели, используемые в транспортных оптических сетях. Во-вторых, в стандарт 10 Gigabit Ethernet была внесена специальная модификация (опция WAN ), позволяющая прозрачно транслировать данные 10 Gigabit Ethernet по транспортным сетям NGSDH . Во многих случаях появились решения, интегрирующие технологии SDH и 10 Gigabit Ethernet , а также комбинированные системы WDM / SDH /10 GE . Стандарты 10 Gigabit Ethernet были приняты, а оборудование постепенно начало внедряться на сетях, включая и сети отечественных операторов. Современный этап развития технологии Gigabit Ethernet можно охарактеризовать как опытное внедрение сетей 10 GE и постепенный переход от технологии Gigabit Ethernet (в этой книге GE ) к 10 GE на транспортных сетях WAN . Но уже сейчас в лабораториях решается вопрос о дальнейшем развитии технологии Gigabit Ethernet и о будущих взаимосвязях ее с технологией SDH , В основном разработчики сейчас работают над созданием высокоскоростного оборудования SDH уровня 40 Гбит/с или STM -256. Для таких сетей передача в одном их контейнеров трафика 10 GE становится вполне реализуемой. С другой стороны, разработчики технологии Gigabit Ethernet также не стоят на месте, предлагая пилот-проекты оборудования 40 Gigabit Ethernet , которые будет соответствовать объемам трафика NGSDH . В то же время некоторые горячие головы предлагают по-прежнему следовать стратегии увеличения технологии на 10, сразу предлагая разработки 100 Gigabit Ethernet , однако в целом процесс разработки такой технологии буксует. Дело в том, что в настоящее время операторы более охотно внедряют технологию WDM и развертывают сети Gigabit Ethernet в разных каналах WDM . Такой подход обещает быструю отдачу в отличие от неясных перспектив разработки супервысокоскоростной технологии 40/100 GE . На уровне локальных сетей по-прежнему доминирует техно-тогия Fast Ethernet (100 Мбит/с), хотя в последнее время многие отмечают, что недостаток пропускной способности этой технологии ощущается год от года более отчетливо. Таким образом, современное состояние развития Ethernet можно характеризовать как доминирующее положение технологии Gigabit Ethernet на уровне транспортных сетей с ясной перспективой перехода на 10 GE и доминантой технологии 100BASE-T на уровне локальных сетей с постепенным переходом к GE . Последняя оказывается наиболее интересной для современного состояния и на ближайшую перспективу.

Долгое время технология SDH доминировала в качестве основы построения цифровых первичных сетей, а позже стала основной технологией для магистральных сетей связи. Диапазон скоростей достиг 10 Гбит/с при высоком уровне надежности, управляемости, и гибкости. При переходе от традиционных цифровых сетей к N GN перед технологией SDH возникла задача существенного преобразования своей структуры, чтобы соответствовать требованиям времени. Сделать это оказалось непросто, так как изначально система SDH была ориентирована на коммутацию каналов в первичной сети и не была адаптирована к использованию се в качестве системы передачи пакетного трафика. Для адаптации технологии SDH к новым требованиям NGN было разработано несколько технологий: PoS , LAPS . ATM , GFP и другие. В демократичном мире NGN все технологии нашли свое место, хотя некоторые из них существенно снизили эффективность использования ресурсов SDH . Они образовали семейство систем SDH второго поколения, или технологию NGSDH . Таким образом, в результате многолетней работы проблемы адаптации были решены, и технология NGSDH стала одной из распространенных технологий транспортных сетей NGN . Глубокий анализ технологии NGSDH и происходящих в ней процессов был сделан автором в работе [2]. Здесь же рассмотрим несколько основных принципов, которые использованы в системах NGSDH . Первым техническим решением для адаптации технологии SDH к условиям передали пакетного трафика стала процедура виртуальной конкатенации ( VCAT ) и формирования в системе NGSDH виртуальных коридоров произвольной пропускной способности. Как известно, трафик, передаваемый в системах SDH , упаковывается в контейнеры разной пропускной способности. Всего в современных сетях SDH используются три типа контейнеров (С-12, С-3 и С-4) для передачи потоков данных соответственно Е1 (2 Мбит/с), Е3 (8 Мбит/с) и Е4 (140 Мбит/с). Такая пропускная способность не соответствует реалиям современных транспортных сетей NGN , в которых передаются более высокоскоростные потоки. Например, скорости передачи данных для некоторых технологий NGN представлены ниже. Технология Скорость передачи данных: Ethernet 10 Мбит/с Fast Ethernet 100 Мбит / с Gigabit Ethernet 1,25 Гбит / с Fibre Channel 1,06; 2,12; 10 Гбит/с ESCON 200 Мбайт/с, или 1,6 Мбит/с Для передачи подобных потоков данных в SDH был разработан механизм конкатенации, в соответствии с которым контейнеры С-4 могут передаваться по сети SDH в виде сцепки. Содержимое контейнеров в гаком случае считается объединенным, что и формирует единый поток данных, который передается с высокой скоростью. В результате применения процедуры конкатенации на разных скоростях на выходе системы SDH появляются не только стандартные контейнеры С-12, С-3 и С-4, но также и конкатенированные контейнеры С-4-4с, С-4-16с, С-4-64с и С-4-256с. Буква «с» здесь обозначает метод последовательной конкатенации. Метод конкатенации позволил расширить скорость передачи данных от точки к точке сети SDH , формируя определенный набор «виртуальных труб» фиксированного размера. Однако решение проблемы передачи высокоскоростного трафика в системах SDH в виде конкатенации имело один важный недостаток: оно существенно снижает КПД системы передачи. Например, формирование коридора для передачи трафика Gigabit Ethernet (1,05 Гбит/с) методами конкатенации требует использование контейнера VC -4-16 c , что соответствует скорости 2,5 Гбит/с. Таким образом, ресурс системы SDH используется только на 42%. Эффективность использования ресурса SDH для других приложений также невысока (табл. 4.2). Такое положение вещей могло бы устроить операторов, если бы в технологии SDH не возникали проблемы с эффективностью использования ресурсов. Вспомним, что в системах SDH используется резервирование передаваемого потока 1:1. Это означает, что КПД систем SDH уже в самой идее составляет 50%. За счет использования заголовков, которые занимают место при передаче данных, КПД «классической» SDH становится еще меньше и достигает 42...45%. Если теперь уменьшить КПД за счет использования процедур конкатенации, то мы получим для рассмотренного выше случая технологии GE производительность системы 17,6%. Это даже ниже КПД первых паровозов. И конечно, верные своему инженерному призванию, разработчики технологи транспортных сетей не могли мириться с таким положением вещей. Решение было найдено в принципе виртуальной конкатенации ( VCAT ). Идея VCAT состоит в том, чтобы вместо прямого «слеплива-ния» контейнеров использовать виртуальное «слепливание» (рис. 4.9). На оконечном мультиплексоре поток GE разбирается ( splitting ) и упаковывается ( mapping )

Как было указано выше, технология WDM позволяет использовать от 40 до 100 несущих для передачи цифровых сигналов в одном кабеле. Спектральное (оптическое) разделение позволяет говорить об окнах передачи как об отдельных широкополосных каналах. Как следствие, логично ввести коммутацию между отдельными каналами WDM . В начале 90-х годов появились первые системы автоматической пространственной коммутации, которые стали использоваться в качестве эффективного средства для обеспечения резервных переключений и дистанционной реконфигурации оптической сети. Однако недостатком систем являлась низкая скорость отклика на запросы от управляющего процессора, которая была в пределах 10...15 мс, что было явно недостаточно для разработки скоростного оптического коммутатора. В середине 90-х годов был выпущен первый оптический коммутатор со спектральным переключением каналов. Показатели оперативности спектральной коммутации лучше, но и здесь мировая промышленность пока далека от создания оперативного коммутатора WDM . Таким образом, в технологии оптической коммутации остается еще много проблем. Системы оптической коммутации представляют собой системы, где сигнал коммутируется в оптическом виде. Такая коммутация представляет собой переключение оптического сигнала с длины волны (капала) Ak волокна К в канал с длиной волны Am волокна М без оптоэлектрон-ного преобразования (рис. 4.8). Как следствие, параметры качества, передачи таких систем (отношение сигнал/шум, уровень помехозащищенности сигнала и пр.) остаются на высоком уровне. Применение оптической коммутации не способствует увеличению скорости передачи, а только оптимизирует управление в системах WDM . Поэтому оптическая коммутация - это средство третьего приоритета после ВОСП и WDM . Соответственно и отношение операторов к этой технологии довольно прохладное. Расширяя свое влияние на новые районы, оператор вначале планирует прокладку новых оптических кабелей и только при необходимости наращивания пропускной способности в уже развернутой сети обращает внимание на технологию WDM . Однако, если WDM не приводит к дальнейшему повышению эффективности использования уже проложенных кабельных систем, необходимо оптимизировать работу системы WDM за счет оптической коммутации. Таким образом, оператор делает выбор между экстенсивным и интенсивным путями развития, в последнем случае ему необходимы системы WDM и оптическая коммутация. Экстенсивное развитие проще, но дороже, интенсивное -сложнее и дешевле. Ситуация может измениться в ближайшем будущем, когда развитие систем FTTx приведет к резкому увеличению объемов передаваемого трафика. В таком случае можно будет ожидать ситуацию, когда скорость развертывания новых кабельных сетей не сможет удовлетворить росту пропускной способности транспортных сетей, и операторам придется идти по интенсивному пути развития. Пока же можно рассматривать системы оптической коммутации как одно из возможных технических решений на физическом уровне транспортных сетей NGN .

Следующая технология, которая широко используется в транспортных сетях NGN , — это мультиплексирование по длинам волн WDM [33]. Назначение систем WDM состоит в переходе от передачи данных на одной длине волны с использованием разделения ресурса канала методом временного мультиплексирования ( TDM ) к передаче данных на разных

длинах волн (рис. 4.5) в пределах единого окна прозрачности оптоволоконного кабеля. За счет этого удается достичь высочайшей скорости передачи на отдельном волокне. Если пределом для систем TDM стали системы уровня STM -256 (40 Гбит/с), то системы WDM в настоящее время обеспечивают от 8 до 100 несущих, а общая пропускная способность таких систем достигает нескольких терабит в секунду Eia одном волокне. Структура системы передачи WDM представлеЕ1а на рис. 4.6. Основными блоками системы являются мультиплексор MUX . обеспечивающий объединение оптических сипЕалов с разными длинами воли в единый композитный сигнал? и демультиплсксор DEMUX . выпол1еяющий обратное ЕЕреобразование. Следовательно, технология WDM но сути — технология канального уровЕЕя. Функции сетевого управления и обработки каналов лежат ЕЕа мультиплексорах ввода-вывода (МВВ) или других сетевых элементах транспортной сети. Технологию WDM в основееом исееользуют для увеличения пропускной способности в тех сетях, где прокладка кабельной системы уже завершена, но прокладка новых кабелей затруднительна или не плаЕЕиру-ется. В настоящее время системы WDM получили распространение не только в магистральных системах передачи, но и в транспортных сетях городского и райоЕЕНого масштаба. Стоимость решений WDM год от года умеЕЕьшается, следовательно, уменьшается стоимость каждого канала. В настоящее время распространены два типа магистральных систем: с 40 и 100 несущими на одном кабеле. СказанЕЕое дало основание многим

операторам транспортных сетей говорить о том, что «труба» современных систем передачи может расширяться практически бесконечно, поскольку ее размер заведомо превышает существующие и перспективные объемы передаваемого трафика. Технология WDM существенно повлияла па расстановку сил на рынке решений систем передачи. Например, она может эффективно конкурировать с технологией SDH второго поколения ( NGSDH ). Как показано в примере 2.3 (см. рис. 2.5) технология NGSDH позволяет эффективно передавать трафик IP и традиционный трафик TDM в одной транспортной сети. Технология WDM также позволяет объединить в единой транспортной сети традиционный и пакетный трафик. В таком случае объединение происходит не на уровне NGSDH , а на уровне WDM . Будучи канальной системой передачи, WDM обеспечивает несколько каналов передачи оптического сигнала, что позволяет построить две параллельные сети: одну под традиционный трафик (и это будет традиционная система SDH ), одну - под передачу данных (например, сеть 10 Gigabit Ethernet ). Для этого технологии пакетной передачи выделяется один капал системы WDM , технологии SDH — другой канал (рис. 4.7). Сети интегрируются на основе единого оптического транспорта WDM . но разделяются па уровне оконечных мультиплексоров. В таком случае необходимость в технологии NGSDH отпадает, а «коридоры» для передачи традиционного и пакетного трафика создаются в разных спектральных окнах системы WDM . Будущее развитие технологии WDM видится последовательным и эффективным. По мере роста трафика данных и традиционного речевого трафика будут задействованы новые каналы обмена в свободных окнах WDM Таким образом, при всей своей простоте технология WDM предлагает довольно динамичное техническое решение, рассчитанное па развитие транспортной сети NGN и увеличение объемов передаваемого трафика.

Большая часть опорных сетей построены на базе традиционных технологий цифровых систем связи, так или иначе адаптированных к условиям передачи пакетного трафика. Как уже говорилось, па физическом уровне транспортных сетей NGN должны находиться волоконно-оптические системы передачи (ВОСП). Несмотря на то что в современных системах связи для передачи сигналов широко используют металлические кабели и радиоэфир, эти среды не подходят для построения транспортных сетей NGN . Как было показано в разд. 4.3, для передачи трафика, который собирают сети доступа, пропускная способность транспортной сети должна превышать 10 Гбит/с, а перспектива за те-рабитными магистральными каналами. При такой скорости передачи альтернативы оптоволоконным технологиям практически нет. Поэтому радиоэфир (радиорелейные и спутниковые каналы), а также любые системы на основе металлического кабеля ( DSL . HPNA, Ethernet и пр.)

в гл. 3 рассматривались как среды передачи для сетей доступа, но не для транспортных сетей. Типовая система волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) представлена на рис. 4.4. Следует различать волоконно-оптические линии связи и волоконно- оптические системы передачи (ВОСП). ВОЛС включает в себя только оборудование для передачи оптического сигнала по оптическому кабелю, в ВОСП входят также система передачи, принимающая электрический сигнал, и аппаратура сопряжения, которая обеспечивает преобразование электрического сигнала в оптический. Представленная схема ВОЛС традиционна и вошла во все учебники. Такие ВОЛС используются в системах связи (в первую очередь в первичной сети) более 30 лет. Переход от традиционной первичной сети к NGN не внес принципиальных изменений в структуру кабельной оптической сети. Увеличилась лишь эффективная полоса передачи сигнала, что связано с необходимостью передавать большие массивы информации. В результате для передачи данных стали важны не только амплитудно-частотная характеристика широкополосного канала (затухание на разных частотах), но и фазочастотная (дисперсия). Влияние поляризационной модовой дисперсии ( PMD ) или хроматической дисперсии ( CD ) на качество передачи широкополосного сигнала по оптическому кабелю проявляется на скорости более 10 Гбит/с, ниже этой скорости нелинейность дисперсии не влияет на качество передачи данных. Поэтому в традиционных сетях на физическом уровне параметры PMD и CD не учитываются, но в транспортной сети NGN они становятся достаточно критичными, что было показано в монографии [33].

Рассмотрев общую философию построения транспортной сети на основе технологии IP , перейдем к исследованию этой технологии. Исторический путь развития технологии IP указывает на то, что мир этой технологии является очень разнообразным и динамичным. В нем присутствуют самые разные концепции и технологии, часто даже взаимно-конкурентные решения. Поэтому сделать короткий обзор этой технологии, запланированный в этой главе, представляется непростой задачей. Для понимания принципов функционирования сетей на основе IP целесообразно использовать несколько ключей к пониманию этой технологии.

Первым ключом является деление технологии транспортной сети на основе IP на несколько уровней согласно модели OSI . Как было показано в гл. 2, модель OSI не противоречит принятой в этой книге классификационной модели SCTA , а применение модели OSI к исследованию транспортной сети NGN существенно облегчает понимание некоторых процессов в сетях IP , поскольку па разных уровнях работают разные процессы и используются различные технологии. Выше мы уже рассматривали некоторые варианты структурного построения современной транспортной сети NGN (см. примеры 2,2, 2.3, а также рис. 2.6 и др.). Теперь уже с новых позиций построим многоуровневую концепцию транспортной сети NGN , охватывающую все технологии современных сетей от физического до транспортного уровня OSI рис. 4.2). Физический уровень представлен волоконно-оптическими системами передачи (ВОСП) на основе волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Поверх него размещается оборудование оптического мультиплексирования ( WDM / DWDM ), Выше уровня WDM находятся системы оптической коммутации, где с помощью специальных устройств оптический нал коммутируется и в дальнейшем распространяется по другому волокну или в другом диапазоне волн без аналогово-цифровых преобразований, поскольку здесь данные передаются непосредственно в видео цифрового сигнала. Основной технологией физического уровня должны быть ВОСП. Можно долго дискутировать, в какой степени современные радиорелейные спутниковые и традиционные системы передачи смогут формировать транспортный уровень NGN , по очевидно, что они войдут в NGN в основном на уровне доступа. Современные требования по передаче четного трафика ориентированы на скорость передачи данных более 10 Гбит/с. Такую скорость передами может обеспечить только оптоволоконная технология, т.е. ВОСП. Технология WDM / DWDM оптимизирует использование оптических кабелей за счет системы спектрального мультиплексирования, позволяющей формировать несколько цифровых каналов широкополосной передачи на одном оптическом волокне. Системы оптической коммутации дополняют эту систему, обеспечивая коммутацию сигналов с одной длины волны на другую. Тем самым эффективность ВОСП выходит на уникально высокие показатели. На физическом уровне имеет место поливариантностъ технических решений. Оператор в равной степени может использовать только системы передачи на основе ВОЛС, ВОСП с системами WDM и/или оптической коммутацией. На канальном уровне транспортных сетей применяются различные технологии, которые позволяют загрузить данные по протоколу IP в ВОСП на физическом уровне. Как показано на рис. 4.2, в качестве возможных вариантов могут применяться технологии NGSDH ( SDH нового поколения), сети Ethernet и Gigabit Ethernet ( GE ), уже разверну-тые сети ATM и Frame Relay , а также стек технологий систем хранения информации ( SAN ), куда входят технологии Fiber Channel , FICON , ESCON . Помимо перечисленных технологий допускается и вариант прямой загрузки дейтаграмм IP в ВОСП, что представлено на рисунке как вертикальный разрез технологией IP всей многоуровневой структуры. Такой вариант в последнее время используется редко, но теоретически он вполне возможен. Все решения объединяются на сетевом уровне, который включает в себя два подуровня. На нижнем подуровне данные от различных систем канального уровня преобразуются в дейтаграммы единого формата IP . верхний подуровень объединяет различные решения в части организации маршрутизации полученных дейтаграмм. Завершает модель транспортный уровень, где дейтаграммы IP собираются в кадры TCP или UDP , которые собственно и передаются по транспортной сети. Дальнейшие уровни модели OSI уже являются уровнями управления и услуг и будут рассмотрены в следующих главах. Как следует из рис. 4.2, не существует четкого деления технических решений по уровням OSI : некоторые технологии выполняют ф

ункции одновременно нескольких уровней, другие - только отдельных уровней или даже подуровней. Все это делает спорной эффективность применения модели OSI к описанию технологий транспортной сети. Эффективнее классифицировать поливариантные решения, присутствующие на физическом и канальном уровне, как решения подуровня опорных сетей. который включает в себя технологии ВОЛС, WDM , NGSDH , оптической коммутации и магистрального Ethernet . Выше этого подуровня целесообразно ввести подуровень пакетной коммутации. Над ним разместим подуровень маршрутизации, а выше выделим подуровень транспортной сети, который уже полностью соответствует транспортному уровню модели OSI . Полученная модель из четырех подуровней в нашем исследовании кажется более корректной, чем модель OSI , поскольку не требует выделения в отдельных технологиях транспортной сети каких-то дополнительных слоев или элементов. В дальнейшем мы будем придерживаться именно такой классификации технологий. Из рисунка следует не только многослойность современной концепции транспортной сети, но и поливариантность технических решений. В качестве иллюстрации можно рассмотреть пять различных методов загрузки данных коммутируемого IP (па схеме справа) в ВОСП: IP -> Ethernet -> ВОСП; IP -> Ethernet -> WDM -> ВОСП; IP —> Оптическая коммутация -> WDM —> ВОСП; IP -> WDM -> ВОСП; IP -> ВОСП. Таким образом, при детальном рассмотрении технология транспортной сети уже не представляет собой однородную «биомассу», под уровнем IP находится поливариантная архитектура, допускающая самые разные технические решения, а сама архитектура транспортной сети оказывается многослойной. Вторым ключом к пониманию принципов построения технологии транспортной сети является демократизм, свойственный в целом технологии NGN . Суть его состоит в том, что все технологии, представленные на рис. 4.2, являются равноправными, равновозможными и равноценными с точки зрения их использования для построения транспортной сети. В то же время демократизм имеет свои особенности, например необходимо учитывать взаимное расположение различных технологий на уровнях архитектурной модели OSI . Так, технология NGSDH эффективна в случае, когда оператор решает проблему миграции своей сети из традиционной первичной в транспортную сеть NGN . Если же но условиям развития сети нужно строить новые сегменты, то в них целесообразнее использовать технологию Gigabit Ethernet . Точно также в условиях дефицита свободных волокон целесообразно использовать технологию WDM , тогда как в условиях прокладки нового кабеля целесообразнее использовать под технологии SDH и WDM разные волокна, и т.д. Наконец, третьим ключом является понимание особенностей конвергенции технологий на этом уровне NGN . Конвергенция технологий транспортных сетей имеет ряд отличий от конвергенции сетей доступа. В сетях доступа конвергенция имеет много внешних проявлений, эти сети как технологические компоненты развиваются независимо и объединяются только на завершающем этапе создания NGN в точках подключения оборудования пользователя. Такое направление конвергенции можно рассматривать как внешнюю конвергенцию. Для транспортной сети характерно явление внутренней конвергенции, которая предусматривает объединение технологий уже на начальном этапе построения сети. Как следует из рис. 4.2, в рамках единой транспортной сети технологии внедряются независимо только на подуровне опорных сетей. Выше этого подуровня все технологии работают с единым форматом данных (дейтаграммами IP ), т.е. их следует рассматривать как единую транспортную сеть. Таким образом, транспортная сеть IP внешне выглядит как однородная «биомасса», а все границы раздела технологий скрываются в се глубине. В остальном конвергенция технологий в транспортных сетях NGN подчиняется общим принципам, рассмотренным в гл. 2. Последним ключом к пониманию принципов построения современных транспортных сетей является динамика их развития. В последние 10-15 лет транспортные сети развивались под флагом миграции технологий от традиционной сети с коммутацией каналов к транспортной сети с коммутацией пакетов (рис. 4.3). На этом пути возникало много различных промежуточных решений, которые в дальнейшем включались в демократичный мир NGN , На первом этапе развития транспортной сети доминировало понятие канала, пришедшее из традиционной первичной сети. Как следствие, сеть рассматривалась как система управления каналами. Именно в таком виде эта технология была представлена в системах WDM , где существуют нескол

ько полос передачи (по сути каналов), и в системах оптической коммутации, которые позволяют переключать оптический сигнал с одной длины волны (канала) WDM на другую. Появление концепции мультисервисных сетей привело к развитию транспортных технологий ATM и Frame Relay . Это позволило отказаться от понятия физического канала, сделав его менее строгим. В результате возникло понятие виртуального капала, удобного для передачи пакетного трафика между двумя точками сети. Дальнейшее развитие привело к появлению виртуальных частных сетей ( VPN ), которые рассматривались как выделенная и закрепленная за пользователем совокупность виртуальных каналов ( ATM VPN ).

Развитие технологии Ethernet и переход этой технологии от применений в области локальных сетей к городским сетям MAN привело к тому, что появились решения, позволяющие передавать трафик Eihernet в единой «виртуальной трубе». Такая технология получила название Ethernet ptp ( ptp point - to - point , или «точка-точка»). «Виртуальная труба» в сети Ethernet представляет собой эквивалент канала, но этот капал оказывается полностью ориентированным на передачу пакетного трафика, а понятие канала п да.нном случае стало еще менее строгим, чем понятие виртуального канала. Следующим этапом в развитии транспортных сетей по направлению к полностью пакетной коммутации стало развитие технологии виртуальных сетей в сети IP ( IP VPN ). По аналогии с ATM VPN технология IP VPN предлагала закрепить совокупность «виртуальных труб» в сети IP за отдельным пользователем. В результагс понятие канала как двунаправленного обмена между двумя точками сети стало еще менее четким. Технология IP VPN оставила заметный след в развитии транспортных сетей от коммутации каналов к коммутации пакетов. С одной стороны, она позволяет вернуться в пакетных сетях к элементам коммутации каналов, закрепляя отдельные «виртуальные трубы» в качестве отдельных VPN . С другой стороны, понятие VPN оказывается существенно шире, чем двунаправленный обмен, так что технология IP VPN позволяет формировать внутри «облака» транспортной сети любые схемы обмена данными. Такая гибкость позволила технологии IP VPN стать одним из краеугольных камней современной технологии транспортных сетей. Развитие транспортных сетей после технологии IP VPN пошло в направлении полного отказа от понятия канала и перехода к технологии коммутации пакетов. На этом этапе претерпело качественное изменение даже понятие пользователя NGN . В современной трактовке пользователем NGN является в том числе и домашняя сеть, которая вобрала в себя так много технологий, что ее можно назвать конвергентной. Соответственно, в такой трактовке транспортная сеть превращается в набор механизмов для соединения домашних сетей друг с другом, что логично приводит к технологии соединений LAN - LAN , которая развивается в настоящее время. Таким образом, па разных этапах развития технологии пакетной коммутации появлялись различные решения, которые постепенно преобразовывали идеологию транспортных сетей, и то многообразие решений, которое мы наблюдаем на современном этапе, во многом связано с особенностями исторического развития мировой технологии связи. Если этого не учитывать, то оказываются непопятными многие явления в области современных транспортных сетей. Например, широкое использование NGSDH в качестве транспортной технологии NGN объясняется тем фактом, что долгое время только такая технология обеспечивала режим самовосстановления в случае существенных повреждений на сети. Любой радикальный сбой в сети SDH приводит к реконфигурации сети, так что обмен данными восстанавливается не более чем через 50 мс. Только сравнительно недавно технологии на базе Gigabil Ethernet продемонстрировали аналогичный уровень оперативности при переключении на резерв. В ходе развития технологий менялись не только решения, по и многие понятия. Вместе с тем наблюдаются и консервативные тенденции. Примером служит стремление ряда операторов к поиску эквивалента канала в современных транспортных сетях. В результате возникают проекты, построенные на современном оборудовании, но на идеологии традиционных сетей. Например, оператор может предложить организацию выделенных VPN для каждого пользователя сети, зафиксировав допустимую скорость передачи. С точки зрения идеологии сеть, построенная на таких VPN , представляет собой ни что иное, как сеть с коммутацией виртуальных каналов фиксированной пропуск

ной способности, т.е. сеть с коммутацией каналов. Можно указать и на другие примеры, копа эволюция мышления специалистов отставала от развития техники, что неизбежно приводило к казусам. Подводя итог вышесказанному, подчеркнем, что современное состояние технологий транспортных сетей можно понять, только соединив исторический взгляд на развитие сетей с их многослойной архитектурой и демократизмом технологических решений. Рассмотрим подробнее принципы построения и функционирования четырех указанных выше подуровней: опорных сетей, пакетной коммутации, маршрутизации и транспорта. Это позволит нам заглянуть внутрь «биомассы» и понять основные процессы, которые протекают в ней. Как уже говорилось во введении, в книге не предусматривалось детальное описание отдельных технологий, но это в данном случае и не нужно. Технологии, образующие предложенную выше модель транспортных сетей NGN , это хорошо изученные и популярные технологии на отечественном и мировом рынках. Студенты или инженеры, желающие узнать больше об этих технологиях, без проблем найдут огромный теоретический и фактический материал и в книжных магазинах, и в свободном доступе в Интернете. Достаточно сказать, что технология TCP/IP каждый год рассматривается в 5-10 публикациях. Технология транспортных сетей SDH также популярна, ей посвящен ряд монографий, в том числе и исследование автора [2]. По причине большого объема знаний, связанных с технологией транспортной сети NGN , ниже будет сделаны акценты на закономерности развития различных технологий, их месте в настоящем и будущем транспортных сетей NGN , а также па те специфические изменения, которые претерпевают технологии, будучи включенными в «биомассу» транспортных сетей NGN .

Рассмотрение внутреннего строения транспортной сети NGN начнем с исследования вопроса о едином транспорте данных. Идея транспортной сети как элемента NGN , обеспечивающего передачу данных любого формата, неизбежно требует унификации данных. Разнородные данные от разных сетей доступа целесообразно сначала преобразовать в единый формат, а затем передавать их средствами транспортной сети. Идея унификации формата данных оказывается близкой к идее унификации каналов первичной сети, которая в свое время позволила создать каркас для традиционных сетей связи. Требование совместимости различных вторичных сетей друг с другом потребовано стандартизации сети с коммутацией каналов. Появился единый банк каналов и сформировалась концепция первичной сети. Точно так же требование совместимости различных сетей доступа при их работе через транспортную сеть приводит к необходимости стандартизации формата пакетных данных, что и составляет одну из основ этих сетей. С начала 90-х годов началось противостояние двух технологий транспортной сети — ATM и IP . Сейчас это противостояние стало достоянием истории, но в свое время вокруг него кипели страсти. Цена вопроса была высока — мировая индустрия делала выбор стандарта унификации пакетного трафика. Два совершенно разных стандарта и стратегии единого транспорта боролись за право на жизнь. Технология ATM была предложена как плановое развитие больших сетей. Б качестве принципа маршрутизации в технологии ATM использовался принцип виртуальных каналов, отработанный на сетях Х.25 и Frame Relay . Пакетные данные преобразовывались в ячейки фиксированного размера. Были разработаны стандарты коммутации ячеек, политики в области обеспечения качества, предоставления различных услуг и пр. Стратегия развития ATM предусматривала направление развития «сверху». Предполагалось провести модернизацию сетей, а затем постепенно доводить технологию ATM до оконечного пользователя. Альтернативным подходом явилась идея транспорта на основе дейтаграмм IP . Здесь была предложена идея использовать в качестве единого стандарта дейтаграммы переменной длины со множеством заголовков. Принцип маршрутизации трафика ориентировался на индивидуальную передачу дейтаграмм. При этом развитие технологии IP шло по стратегии «снизу», так как эта технология к началу противостояние фактически победила в сегменте оконечного оборудования, локальных и офисных сетей. Соответственно развитие технологии шло от оконечных устройств к транспортном сети. Нет смысла исследовать причины, по которым в результате противостояния победила технология IP . Исследователи часто приводят объективные недостатки ATM (сложная процедура обслуживания трафика. высокая стоимость оборудования, отсутствие гибкости и пр.) и субъективные причины поражения этой технологии (заговор компаний во главе с Cisco , отсутствие гибкой маркетинговой политики у больших операторов и т.д.). Сейчас не столь важно понимание причин победы технологии IP , сколько само признание этого факта. В конце концов, в мире могла победить только одна технология единого транспорта, только так можно построить каркас единой пакетной сети. То, что такой технологией стала IP , — это всего лишь страница современной технической истории. В настоящее время никто не сомневается в окончательной победе IP в качестве стандарта единого транспорта пакетного трафика. Эта победа была подтверждена двумя основными сторонниками технологии ATM — компаниями Alcatel и Nortel , когда несколько лет назад они официально объявили о прекращении производства компонентов магистральных сетей ATM . Таким образом, если мы говорим о современной концепции единого транспорта пакетных сетей, то однозначно имеем в виду технологию IP и ее окружение. Однако если рассмотреть технологию IP , нельзя не учитывать некоторые исторические особенности ее происхождения, которые не могли не сказаться на ее развитии. Часто эксперты в области современных систем связи говорят о «родовой травме» технологии IP и утверждают, что технология IP произошла из среды студенческих локальных сетей и логично «унаследовала определенный уровень разгильдяйства и волюнтаризма», который присущ студенческому сообществу*. В результате некоторые особенности IP как технологии единого транспорта выглядят на первый взгляд как существенные недостатки. Например, в этой технологии не существует механизмов гарантированной передачи данных.

Речь идет о большом вкладе студентов университета Беркли, шт. Калифорния, которые реализовали протоколы стека TCP/IP в своей версии операционной системы UNIX . Финансировало этот проект агентство DARPA , которое впоследствии установило взаимодействие практически со всеми университетами США.— Прим. ред. между двумя точками сети. Политика качества ( QoS ), которая входила в состав технологии ATM , позволяла гарантировать определенный уровень потерь пакетов, задержки и т.д. для разных категорий трафика. Ничего подобного в технологии IP нет, и в процессе разработки технологий на базе IP пришлось создавать новые и новые технические решения, чтобы «снизу» довести уровень качества в сети IP до уровня, который технология ATM предлагала как само собой разумеющееся. Сложность и разнообразие решений в области технологии IP часто рассматриваются не как достоинство, а как недостаток, связанный с необходимостью приспособить изначально порочную технологию к реальности не использования в транспортной сети NGN . Существует много других сомнений в эффективности IP как транспортной технологии. Иногда даже говорят о деструктивном заговоре нескольких производителей оборудования во главе с Cisco . Якобы эти компании путем удачного маркетинга и политических интриг добились удушения конкурирующей технологии ATM , а сами предложили некорректное решение. Оставив в стороне домыслы об ошибке истории и идею «масонского заговора», попробуем честно взглянуть на развитие технологии IP и выяснить, имеется ли обозначенная проблема «родовой травмы». Действительно, технология IP и ее технологическое окружение возникли из студенческих сетей, в которых присутствовал определенный дух свободы и вседозволенности. Алгоритмы маршрутизации IP , схемы обмена данными, системы сигнализации и т.д. отрабатывались на прототипах студенческих сетей стоимостью в сотни и тысячи долларов. Но этот факт как раз и позволил быстро разработать основы технологии и адаптировать ее к любым особенностям использования в качестве единого транспорта передачи данных. Дух свободы и творчества в области принципов построения сетей передачи данных на основе IP заразил многие университеты в 70-90-е годы. Тот факт, что для отработки даже самых сложных моделей работы сети оказалось достаточно использовать несколько студенческих компьютеров, объединенных в локальную сеть, и при этом решать стратегические вопросы функционирования сетей, оказался настолько привлекательным, что он привел к резкому росту интереса к технологии IP со стороны научного сообщества. В результате количество талантливых специалистов, которые работали над технологией IP , оказалось па порядки больше, чем количество разработчиков технологии ATM , развиваемой кулуарно в лабораториях крупных компаний-производителей. Как следствие, уровень проработанности концепции IP оказался выше, а решения на основе IP обладали самой высокой гибкостью, что особенно важно в условиях формирования и бурного развития концепции NGN . Следует отметить, что дух демократичности, который пронизывает всю концепцию NGN снизу доверху, как нельзя лучше соответствует концепции технологии IP . Разные научные школы, лаборатории, университеты, внесшие вклад в развитие современной технологии I Р, разрабатывали порой самые противоречивые концепции маршрутизации, сигнализации, коммутации и пр. И весь этот опыт вошел в технологию, сформировав уникальный демократичный мир технологии IP . Как было показано в главе 2, именно демократичность отличает современные сети NGN . Возможно, что победа технологии IP над ATM была обусловлена еще и тем, что технология IP с ее противоречиями, альтернативными решениями и пр. эффективно вписалась в модель сетей NGN и стала действительно основой современных пакетных сетей. Поэтому нельзя осудить одно из мнений о том, что современные сети NGN — это сети па основе технологии IP . Такое суждение имеет право на жизнь не только как отражение демократичности концепций NGN , но и как отражение уникальной роли IP как единого технологического и концептуального каркаса современных сетей нового поколения. Поэтому суждения о «родовой травме» едва ли являются конструктивными на современном этапе развития технологии транспортных сетей. Они могли иметь место на этапе противостояния ATM и IP . Сейчас связная отрасль находится на другом этапе. Технология IP вошла в стандарты NGN в качестве единого формата унифицированных данных и вошла настолько глубоко, что стала равнозначна самой технологии NGN . Можно сказать, что вызов

со стороны NGN был принят разработчиками IP , и именно эта технология оказалась максимально удобной в качестве каркаса современных сетей. На этом основании она победила и продолжает развиваться всем связным сообществом.

После детального исследования технологий уровня доступа в модели SCTA . поднимемся на один уровень вверх, к технологиям транспортной сети. В гл. 1 и 2 было показано место транспортной сети в архитектуре современных сетей NGN . Кратко перечислим сформулированные выводы.

• Транспортная сеть является развитием первичной сети при пере-
  

  
  ходе от коммутации каналов к коммутации пакетов.

• Транспортная сеть является каркасом современной сети NGN . Она представляет собой средство для соединения пользователей и приложений.
• В первичной сети основная функция сводилась к образованию стандартного аналогового или цифрового канала между двумя точками сети, а транспортная сеть формирует капал передачи данных между двумя точками подключения пользователей NGN . Аналогия между транспортной сетью и первичной сетью присутствует также в механизме связей между пользователями (см. рис. 1.3 и 1.6).
• Несмотря на единство принципов работы транспортной сети и первичной сети. NGN привносит свою специфику:

1. вместо типового канала первичной сети используется какал передачи данных, который может быть установлен на основе технологии «виртуального канала», или «виртуальной трубы» в случае использования принципа дейтаграммой передачи (см. пример 2.7); эти пока размытые понятия ниже будут уточнены;
2. в сети могут присутствовать как соединения «точка-точка», что может трактоваться как канал, так и соединения «точка-многоточка» и даже «многоточка-многоточка», что нельзя уже рассматривать как канал;

3. 
   

   
   «виртуальные трубы» могут быть симметричными и ассиметричными по объему передаваемого трафика; допускается также режим однонаправленной передачи (симплексный канал).

5. В отличие от сетей доступа, которые разворачиваются «по месту», транспортная сеть строится запланировано, в соответствии со стратегией развития оператора. Перечисленные выводы могут быть дополнены. Напомним, что одна из возможных точек зрения на транспортную технологию состоит в том. чтобы понять, насколько эффективно она может собрать трафик широкополосного доступа. Отсюда следует зеркальный взгляд па технологию транспортных сетей: это технология, которая позволяет перераспределять по сети собранный сетями доступа трафик. На рис. 4.1 представлена модель функционирования транспортной сети, согласно которой потребителями ресурсов транспортной сети являются сети доступа. Сети доступа собирают трафик от пользователей NGN и взаимодействуют друг с другом через транспортную сеть. Из этой модели мы получаем самый важный вывод, определяющий ценность технических решений в области транспотных сетей: Основное назначение транспортной сети заключается в обслуживании трафика данных NGN . Для обслуживания трафика транспортная сеть должна обеспечивать следующие процедуры, принятые в NGN : распределение трафика, выравнивание нагрузки, маршрутизацию трафика, по связям различной топологии («точка-точка», «точка-многоточка» и пр.), дублирование трафика, мультиплексирование (объединение) и демультиплексирование (разделение) и т.д. Чем успешнее обслуживает технология транспортной сети пакетный график, тем эффективнее техническое решение. Именно такой критерий эффективности будет принят в этой главе в качестве основного при сравнении различных технологий. Облако транспортной сети. В конце 80-х годов на отечественные экраны вышел научно-фантастический фильм «Через тернии к звездам». Фильм был очень популярен в свое время, так что многие читатели может быть помнят образ биомассы, которая была показана в этом фильме. Про нее в фильме говорилось очень мало, разве только то, что это строительный материал для будущего «идеального человека». Она живая, но лишена интеллекта. На экране был показан этакий живой кисель довольно противного цвета, покрытый пеной. В финале фильма биомасса вырвалась из своего хранилища, но благодаря мужественным действиям совместного отряда землян и инопланетян была успешно нейтрализована. Так вот, часто новые технологии, сети и сегменты сетей напоминают такую биомассу. И особенно глубоко ассоциации с этим образом возникают при знакомстве с современными технологиями пакетных транспортных сетей. Действительно, читатели, надеюсь, уже привыкли к схемам, на которых присутствует «облако» транспортной сети, как на рис. 1.6, 2.2 и многих других. Но при детальном рассмотрении это облако очень похоже на биомассу из фантастического фильма. Она живет своей жизнью, которая нам не всегда ясна и чаще даже непонятна. Если мы загружаем с одной стороны «облачка» пакетный трафик, мы его получаем на другой стороне... или не получаем. Но понять детально, что происходит в сети, представляется сложным. Например, современные сети на основе технологии IP используют принцип маршрутизации трафика методом дейтаграмм (см. пример 2.7), В соответствии с этим методом весь передаваемый по транспортной сети трафик разделяется на отдельные дейтаграммы, которые двигаются по сети на манер «казацкой лавы», только в самых общих чертах выдерживая направление передачи. Бросая в «биомассу» транспортной сети дейтаграмму, мы надеемся, что она вылетит на другом конце в нужной точке. Если речь идет о вещательном трафике, то внутри транспортной сети дейтаграммы должны будут размножиться и оказаться сразу в нескольких точках на выходе транспортных шлюзов. Но что происходит внутри самой «биомассы»? На этот вопрос простые схемы с «облаками» не отвечают. В этой главе мы должны проникнуть в общие принципы функционирования транспортной сети, исследовав, что происходит внутри «биомассы» современной транспортной сети. Подобная ассоциация придумана не автором. Впервые связь между технологией IP и образом биомассы из фильма подсказала автору М. Нурмиева. Позже независимо от нее и от автора те же ассоциации возникли и у других специалистов. Таким образом, образ биомассы как отражение транспортных сетей представляется очень устойчивым и заслуживает внимания. Как будет показало ниже, процессы, кото

Подводя итог анализу технологий уровня доступа, сравним все приведенные решения. В случае с технологиями доступа NGN сделать сравнительный анализ корректно невозможно по следующим причинам:

• принцип демократичности NGN уравнивает в правах на рынке все технические решения. Любая технология, вне зависимости от того, что мы о ней думаем и говорим, имеет право на существование в концепции NGN ;
• многопараметричность технологий делает их сравнение спорным или ангажированным.

Чтобы провести технологическое сравнение, нам придется из огромного перечня параметров систем выбрать только некоторые. Такое сравнение будет однозначно односторонним. Единственным корректным способом обобщенной оценки различных технологий доступа является сравнение популярности различных технологий, что выражается в доле абонентов, подключенных через нее. На популярность могут влиять разные факторы: мода, технические особен

ности, талант маркетологов операторских компаний и пр. Сравнительный анализ по этому критерию не противоречит демократической концепции сетей нового поколения и не предполагает оценку технических сторон различных решений проблемы «последней мили». В качестве примера на рис. 3.46 показана относительная доля подключений широкополосного доступа в Европе на конец 2005 г. [27]. Выборка для статистического анализа представляется внушительной — это 137 млн абонентов. Результаты сравнительного анализа оказываются довольно интересными. Лидирующее положение на рынке имеет технология DSL (в первую очередь ADSL ), которая охватывает более 60 % всех пользователей. Технология широкополосного доступа по сетям кабельного телевидения также представляется очень существенной и составляет более 30%. На остальные технологии ( FTTx , Wi - Fi , WiMAX и пр.) приходится не более 7%. Приведенная статистика хорошо отражает общие приоритеты в развитии сетей доступа в современном мире. Несмотря на весь пафос сторонников развертывания оптических абонентских сетей, даже в развитых странах Европы подавляющее большинство пользователей подключено через сети доступа, использующие уже развернутую инфраструктуру сетей. Это еще раз показывает, что существует объективная задержка в динамике развития сетей доступа из-за фактора нового строительства. Даже в таких благоприятных для нового строительства странах, как Япония (где еще в 1995 г. были приняты постановления об обязательном развертывании оптических домашних сетей в новых объектах строительства), статистика показывает сравнительно небольшую долю оптических подключений в сравнении с ADSL и CATV . Таким образом, на современном этапе временные миграционные решения представляют собой наиболее существенный сегмент сетей доступа NGN . В будущем приоритеты могут поменяться. Новое строительство будет увеличивать долю абонентов FTTx . Современное развитие технологии WiMAX также сулит новый переворот. На горизонте снова появились революционные разработки PLC . Принятие стандартов сотовых сетей 3 G вообще может в самое ближайшее время коренным образом изменить приоритеты и распределение ролей на рынке доступа. Вое пути развития равновероятны, и в этом еще раз проявляется демократичный принцип NGN . Время покажет, какие из перечисленных технологий ждет «инновационная смерть», а какие из них станут лидером будущей революции. Пока же все перечисленные технологии равноправны и равноценны.

Завершая рассмотрение закономерностей развития различных технологий доступа, остановимся на стратегии развития в условиях конвергенции технологий. Этот вопрос оказывается нетривиальным и его невозможно свести просто к конкуренции различных технических решений в рыночном поле. Детальное рассмотрение показывает, что на разных этапах развития сетей NGN стратегия развертывания сетей доступа меняется. Как было показано выше, развитие сетей доступа обычно отстает от развития сетей на других уровнях модели SCTA , что делает проблему «последней мили» самой острой в революции NGN . В результате на первом этапе развития NGN развертывание сетей доступа, как уже отмечено, всецело подчинено стратегии «пожарной команды». На этом этапе потребность в подключении новых абонентов опережает возможности операторов, не готовых к масштабным проектам интернетизации общества. Спрос опережает предложение. Для подключения абонентов к NGN любые технологии оказываются востребованными. Операторские компании обычно одновременно занимаются всеми технологиями — ADSL . Wi - Fi , WiMAX , RadioEthernet , домовыми сетями и пр. Среди возможных решений выбираются те, которые оператору более всего удаются. Именно эти технологии составят костяк будущих сетей нового поколения. Для операторских компаний это время можно рассматривать как один из самых счастливых периодов развития, когда есть растущий рынок, а конкуренция отсутствует. К сожалению, этот период длится очень недолго. Все зависит лишь от того, насколько быстро инженеры операторской компании смогут освоить технологию внедрения широкополосного доступа, перейдя от частных подключений к массовому захвату рынка. По по мере накопления опыта стратегия развития сетей доступа меняется. Наступает момент, когда любой оператор может своими силами решить проблему «последней мили» современного города с учетом того, что население обычно инертно в своих потребностях, особенно к новым технологиям, так что рост числа активных пользователей NGN редко составляет более 3...5% в год. На этом новом этапе, наоборот, предложение опережает спрос и возникает конкуренция, причем не между технологиями, а между операторами. Как было показано выше, один из решающих факторов выбора технологии доступа, связан с тем, насколько эффективно она может «собрать трафик». Этот период развития сетей является довольно драматичным. Приведенные в гл. 1 случаи коллапса проектов массового внедрения различных технологий, когда один оператор вкладывает существенные инвестиции в проект массового ADSL , а другой оперативно забирает трафик, развернув в течение месяца сеть WiMAX , являются характерными для данного этапа развития сетей доступа. Все операторские компании вынуждены применять агрессивные стратегии захвата рынка пользователей широкополосного доступа. Для этой цели каждый оператор разрабатывает свой пакет решений, обычно на основе нескольких технологий «последней мили», объединенных в единое решение на принципах конвергенции. Таким образом, конкуренция между операторами приводит к конкуренции технических решений, но не отдельных технологий доступа. Следует отмстить, что период взаимной конкуренции технологий представляет собой очень продолжительный этап, который может длиться от 5 до 15...20 лет в зависимости от уровня информатизации страны (рис 3.45). Говоря о будущем развития сетей доступа, можно предсказать, что