ISSN 0013-5771. "Электросвязь", №4, 2007 (http://www.elsv.ru)

В.В. Алёхин, заместитель генерального директора ОАО "МГТС".
А.И. Летников, начальник Управления технического развития ОАО "МГТС"

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ И РЕКОНСТРУКЦИИ СЕТИ ПРИ ВНЕДРЕНИИ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Введение. На данном этапе развития электросвязи практически всех операторов привлекает интегрированный способ передачи единой телекоммуникационной сетью любого вида услуг: речи, данных, видео и пр. Используя новые технологии и, в частности, коммутацию пакетов (КП), можно технически решить поставленную задачу. Главный вопрос заключается в том, каким наиболее рациональным путем перейти от существующих сетей к сетям следующего поколения - NGN.

Условия перехода к NGN у операторов различны, поскольку исходные данные и состояние сетей неодинаковы. Московская городская телефонная сеть (МГТС) в этом плане выделяется среди других. Сеть строилась и развивалась более 100 лет, характеризуется большим ассортиментом как современного, так и морально устаревшего оборудования передачи и коммутации, имеет самую разветвленную территориальную инфраструктуру. Емкость сети измеряется миллионами номерной емкости.

Естественно, что за прошедшие 100 лет постоянно менялась не только инфраструктура, но и территория города, изменялись требования к устойчивости и надежности сети. Все это не могло не отразиться на ее структуре построения. Кроме того, Московская городская телефонная сеть общего пользования (ТфОП) до перехода к новым экономическим условиям была практически единственным важным объектом инженерной инфраструктуры города, обес­печивающим жизнедеятельность городского хозяйства, органов управления и потребности в телефонной связи организаций и граждан. Однако и до перехода к рыночной экономике проводилась плановая реконструкция МГТС с целью интеграции сети как в целом, так и на отдельных ее участках.

Сегодня с появлением сотен новых операторов связи ситуация на рынке предоставления услуг электросвязи коренным образом изменилась. В некото­рых случаях МГТС уступает в части предоставления новых услуг, поскольку основная часть сети является аналоговой и не позволяет масштабно предоставлять новые услуги связи.

При разработке идеологии рекон­струкции и развития МГТС на перспективу необходимо было взвешенно оценить сложившееся положение. С одной стороны, возросшая конкуренция в предоставлении телекоммуникационных услуг подталкивала операторов традиционной телефонной связи, в том числе и МГТС, форсировать широкое внедрение новых услуг. С другой, инфраструктура сетей традиционных операторов характеризуется особой инвестиционной структурой. Средства, вложенные в реконструкцию и развитие сети окупаются не менее, чем через 8-10 лет. При этом надо принимать во внимание выделение значительных средств на обслуживание и ремонт морально устаревшего и изношенного обору­дования. Между тем, конечным источником как непосредственного финансирования капитальных вложений, так обслужи­вания и возврата заемных средств, являются собственные финансовые ресур­сы (амортизационные отчисления и прибыль), формируемые в условиях регулируемых правительством тарифов.

Учитывая опыт реконструкции и вве­дения новых технологий ведущими ми­ровыми телекоммуникационными компаниями, а также МГТС, была разрабо­тана "Программа реконструкции и развития сети до 2012 года" [1], основная цель которой - завершение цифровизации сети к 2012 г. В программе выделены три важных этапа.

Первый этап (к 2003 г.) - традиционная эволюционная реконструкция сети путем замены аналоговых электромеханических АТС на цифровые, введение в небольших объемах новых услуг, начало строительства сети передачи данных общего пользования (СПД ОП).

Второй этап (к 2007 г.) - широко­масштабная реконструкция сети путем замены аналоговых АТС (в среднем 400­500 номеров в год), усовершенствование сети СПД ОП на базе технологии КП.

Третий этап (к 2012 г.) - полный переход к цифровой сети коммутации по двум технологиям: коммутация каналов (КК) и КП, т.е. практически предоставление абонентам любых услуг без ограничений.

В результате выполнения Программы сформируется сеть, характеризую­щаяся следующими функциональными возможностями:

В Программе предполагается длительное сосуществование технологий КК и КП, так как вложенные инвестиции в сеть КК будут возвращены не ранее 2015-2018 гг.

Структуры сетей, их функциональные возможности и услуги, предоставляемые пользователям на каждом этапе. Структурная схема сети ОАО "МГТС" первого этапа приведена на рис. 1 Сеть состоит из аналоговой и части цифровой, по­строенной по принципу наложенных сетей. На начало 2004 г. монтированная емкость сети составляла более 4,3 млн. номеров, в том числе цифровой части -784 тыс. Большие размеры сети, разно­образный парк эксплуатируемого обо­рудования, значительное число сетей присоединенных операторов объясняют сложность сети.

Территориально Москва разделена на десять телефонных узлов (ТУ), соста­вляющих основу сети ОАО "МГТС". На территории сети используются два зо­новых кода: ABC = 095(495) и ABC = 499.

Сетевая инфраструктура МГТС состоит из:

• аналого-цифровой сети, построен­ной по аналоговым принципам с использованием УИС/УВС и АТС;
  1. цифровой сети на базе ОПТС (опорно-транзитная станция) и СПД;
  2. транспортной цифровой сети, по­строенной на оборудовании SDH.

Аналого-цифровая сеть составляет порядка 80% всей сети ОАО "МГТС", организованной по районно-узловому принципу. Парк аналогового коммутационного оборудования в основном со­стоит из АТСК, АТСШ. Следует отме­тить, что в состав аналоговой сети входят также и электронные АТС (DX-200).

Учитывая территориальное деление города на ТУ, а также наложенный принцип построения сетей, была построена цифровая сеть, состоящая из 10 транзитных узлов электронных (ТУЭ). На каждом ТУ установлен один ТУЭ. Связи между ТУЭ - каждый с каждым. Через транзитный уровень организуется пропуск трафика: на междугородную/ международную сеть для аналоговой части сети МГТС, к альтернативным операторам связи и операторам моби­льных сетей. ТУЭ обеспечивает также пропуск местного трафика между ана­логовой и цифровой сетью МГТС и между ОПТСЭ разных ТУ. Для непос­редственного подключения абонентов создан уровень, состоящий из ОПТСЭ. Подключение осуществляется или не­посредственно в абонентские комплекты ОПТСЭ, или с использованием выносных концентраторов. ОПТСЭ соединены между собой по принципу каждый с каждым, а с аналоговой сетью - через уровень ТУЭ. Функциональные возмож­ности электронных коммутаторов по­зволяют им помимо традиционной телефонии оказывать дополнительные виды обслуживания.

Для предоставления услуг с сокра­щенной нумерацией (экстренные и ин­формационные службы) на МГТС орга­низованы два узла сети сокращенной нумерации (УСС).

Транспортная сеть построена на обо­рудовании SDH двух производителей: ECI и Lucent Technologies. Сеть SDH ECI, представляющая собой многоуровневую топологию, состоит из уровней: верхнего (ВУ), нижнего (НУ), а также Х0, XI, Х2, ХЗ. Функции уровней зави­сят от типа трафика, который их об­служивает. Используется мультиплек-сорное оборудование SDMI6, XDM500, XDM1000. ВУ состоит из 11 колец STM16 (оборудование SDM16) и охва­тывает объекты ТУЭ, УСС.

Через кольца SDH верхнего уровня распределяется трафик между ТУЭ. Ко­льца НУ обеспечивают пропуск трафика внутри ТУ (43 кольца SDM16): между ОПТСЭ и аналоговой сетью, между ОПТСЭ и выносными концентраторами. Уровень Х0 распределяет трафик в пре­делах ТУ ОПТСЭ и ТУЭ. Через ХЗ соединяются ОПТСЭ разных ТУ и при­соединенные операторы с ОПТС. Уров­ни XI, Х2 выход на АМТС, а также связи между объектами разных ТУ.

Следует отметить, что перечислен­ная функциональность уровней не является строгой. Например, часть тра­фика НУ распределяется по уровню Х2 для резервирования.

Второй этап характеризуется:

1. мощной цифровизацией сети ТфОП;
2. интенсивным наращиванием ши­рокополосного доступа по технологии ADSL в СПД;
3. созданием нового сетевого ресурса в СПД на основе технологии IP/MPLS;
4. проведение работ по созданию сети NGN.

Архитектурная структура сети 2007 г. показана на рис. 2. До 2006 г. включительно основной технологией цифровизации сети была технология КК. В телефонных узлах устанавли­ваются по две и более ОПТС. Реконструкция и развитие сети происходит за счет традиционных выносов (абонентских концентраторов). Емкость цифро­вой сети ежегодно увеличивается в сред­нем на 400-500 тыс. номеров. Соотве­ственно уменьшается емкость аналого­вой сети и как результат снижается транзит трафика на ТУЭ.
Развитие СПД происходит в двух направлениях:

1. количественный рост числа поль­зователей СПД ОП;
2. совершенствование и внедрение новой технологии IP/MPLS с целью наращивания спектра новых услуг.

Ежегодно к СПД ОП по технологии ADSL подключаются в среднем около 100 тыс. пользователей, при этом львиная доля - квартирные абоненты.

Расширение географии присутствия СПД ОП позволяет увеличить число потенциальных абонентов услуг.

Генеральной линией развития сети СПД ОП на втором этапе является реконструкция и модернизация всей технологической инфраструктуры СПД ОП. Основная цель - преобразование СПД в универсальную транспортную сеть для передачи всех видов услуг. Первым шагом в этом направлении стало повышение пропускной способности магистрального кольца до 40 Гбит/с, затем - постепенное преобразование СПД ОП в мультиплексорную первичную транспортную сеть (МПТС) 1Р/ MPLS для использования ее для пере­дачи голосовой информации.

Одновременно ведутся работы по созданию сети NGN [2]. Для выбора оптимального направления перехода на новую технологию КП в 2004 г. создана опытная зона, на которой было проведено тестирование оборудования КП разных производителей. Результаты тестов оборудования разных поставщиков незначительно отличаются друг от друга. Параметр качества передачи речи по сети с КП практически сравним со значением, полученным по технологии КП с использование кодека G. 711.

Результаты тестирования позволили рекомендовать в качестве транспортной среды для связи элементов сети NGN ресурс первичной транспортной сети 1Р/ MPLS СПД ОП. При этом основное требование к построению нового ресурса сети - поддержка механизмов качества обслуживания, достигнутых в сети СПД ОП. Новый сетевой ресурс МПТС будет использоваться только для пред­оставления телефонных услуг. При этом ресурс сети 2007 г. должен иметь необходимую пропускную способност стыка с СПД ОП. Через нее с помощью шлюзов соединительных линий (СЛ) MGW будет выполняться шлюзование телефонного трафика с цифровой сетью МПТС. Производительность шлюзов СЛ рассчитывается согласно проекту с учетом тяготения потоков нагрузки на сети.

В качестве стыков использованы современные шлюзы, обеспечивающие динамическое распределение выделенного ресурса СЛ для услуг коммутируемого доступа в Интернет и 1Р-телефонии. Применение подобных шлюзов снижает риски, связанные с неточными прогнозами трафика для каждой из услуг в отдельности.

Выбранный оптимальный вариант сопряжения МГТС и СПД ОП в наименьшей степени отразился на структуре функционирования МПТС СПД ОП. Практически сохраняется существующая платформа предоставления услуг, изме­няется лишь количественный показатель. Услуги службы передачи речевой информации (СПРИ) абонентам аналоговой и цифровой сетей будут обеспечиваться путем стыка ТУЭ-MGW и ОПТС- MGW.

В процессе реконструкции МГТС происходит динамическое перераспреде­ление ресурсов нумерации между сетя­ми. В таблице показана динамика этого перераспределения по годам с учетом используемых технологий в период про­ведения второго этапа реконструкции.

Третий этап характеризуется эволю­ционным развитием сети по идеологии, разработанной на втором этапе. В архи­тектуре сети ОАО "МГТС" на 2012 г. (рис. 3) учтены принятые технические решения второго этапа реконструкции. Аналоговая часть сети будет полностью модернизирована с помощью шлюзов абонентских линий MGW-A. Дальнейшее развитие сети произойдет на основе технологии КП. При этом на новом пакетном ресурсе должна быть увеличе­на пропускная способность стыка с сетью МПТС, через которую будет выполняться шлюзование трафика с традиционной цифровой сетью МГТС с помощью шлюзов СЛ MGW. Произво­дительность шлюзов СЛ СПД ОП также должна быть увеличена в соответствии с ожидаемым трафиком.

Дополнительные элементы архитектуры сети NGN на созданном пакетном ресурсе не требуются. Производительность оборудования узла телематических служб, а также количество шлюзов абонентского доступа MGW-A необходимо увеличить пропорционально объемам реконструкции и развития сети.

Выводы.

1. Предложенный вариант поэтапного развития и реконструкции сети от существующей аналого-цифровой к полностью цифровой сети будет функ­ционировать по двум технологиям: ком­мутации каналов и коммутации пакетов.

2. Транспортная сеть SDH, построен­ная в конце 90-х годов прошлого столетия, сохранится в прежней конфигура­ции, поскольку она обладает достаточной пропускной способностью для обеспечения связности между ОПТС и про­ектируемыми и устанавливаемыми кон­центраторами при реконструкции и раз­витии сети.

3. Построенная изначально специа­лизированная СПД ОП, модернизированная и преобразованная в мультисер-висную первичную транспортную сеть, станет базой для перевода телефонной сети ОАО "МГТС" на технологию ком­мутации пакетов.

4. Использование существующих ресурсов SDH и СПД ОП удешевит рекон­струкцию и проектирование сети NGN.

5.   Созданная перспективная сеть ОАО "МГТС" будет полностью соответствовать требованиям, изложенным в начале статьи.

ЛИТЕРАТУРА

• Гольцов А.В., Дедоборщ В.Г. Взаимоза­висимость темпов реконструкции сети и освоения технологий новых услуг// Элек­тросвязь. - 2006. - № 11.
• Кучерявый А.Е., Цуприков А.Л. Сети связи следующего поколения. - М.: ФГУП ЦНИИС, 2006.

Свяжитесь с нами:

+7 (495) 120-24-28

Онлайн запрос

E-mail: com@oc.ru