Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Теоретические аспекты рынка новых телекоммуникационных технологий

1.1 Телекоммуникационные технологии

1.2 Сравнительная характеристика новых технологий

1.2.1 Технология xDSL

1.2.2 Технология DOCSIS

1.2.3 Технология FTTx

1.3 Оборудование GRON

2. Исследование рынка технологий в телекоммуникациях г. Новосибирска

2.1 Рынок телекоммуникаций Новосибирска

2.2 Разработка схем распределения кабелей и оборудования

2.3 Определение капитальных затрат сети доступа GPON

2.4 Определение эксплуатационных затрат сети доступа GPON

3. Оценка эффективности технико-экономического проекта развития сети доступа с помощью технологии GPON

3.1 Оценка тарифов сети доступа

3.2Определение прибыли от проекта

3.3Оценка эффективности проекта

3.4 Оценка рисков инвестиционных проектов

Заключение

Список использованных источников

Введение

Развитие Интернет-сети сопровождается появлением широкого диапазона новых сложных услуг и сервисов, требующих более широкой полосы пропускания и быстрой производительности. Операторские сети доступа должны обеспечивать соответствие требованиям услуг в отношении ёмкости и скорости. Услуги реализуются на базе различных технологий широкополосной передачи данных, являющихся самым быстрорастущим сектором телекоммуникаций. сеть телекоммуникационный gpon

Медные, беспроводные и кабельные сети DOCSIS (DataOverCableServiceInterfaceSpecifications) -- стандарты ПД посредством коаксиального (телевизионного) кабеля , которые в прошлом были хороши, являются препятствием в дальнейшем развитии инфотелекоммуникационных технологий и инновационных разработок по причине физического предела в среде этих сетей.

Сегодняшние узкополосные телекоммуникационные сети доступа характеризуются такими свойствами как - низкая скорость передачи, длительное время установления соединения, неравномерный трафик с задержками, что в совокупности можно было бы назвать как ненадежное качество услуг. Это снижает позитивные впечатления, которые заказчик мог бы получать от использования услуг связи телекоммуникационного оператора.

Наиболее жесткие требования устанавливаются на «последней миле» - пространство сети доступа между центральным офисом и абонентской стороной. Именно «последняя миля» остается узким местом, ограничивающим предоставление широкополосных услуг.

Затраты на обустройство «последних миль» значительно выше затрат на построение магистральных сетей. Обновлять "последние мили" значительно сложней, чем обновлять магистральную сеть.

Сегодня уже реализовано немалое количество проектов построения сетей и систем связи нового поколения, требующих капитальных вложений и затрат.

Технология построения абонентского доступа GPON (GigabitPassiveOpticalNetwork) гигабитная пассивная оптическая сеть, возникшая не так давно и обеспечиваемая большой емкостью, высокой помехозащищенностью и простотой структуры системы, завоевывает широкую поддержку со стороны операторов связи во всем мире. С другой стороны, эта технология характеризуется более высоким качеством обслуживания - QoS(Quality of Service )при "низком уровне излучения, четкости передаваемой речи и высокой степени защищенности", что привлекает к ней широкий круг провайдеров связи.

Все эти достоинства определяют быстрое развитие технологии. Ситуация на телекоммуникационном рынке, показывает, что в течение последующих нескольких лет ожидается бурное развитие и повсеместное использование рассматриваемой технологии, темпы которого превысят 100 %.

Целью работы является исследование рынка новых технологий в телекоммуникациях на примере GPON.

На основании цели были поставлены следующие задачи:

1. Рассмотреть теоретические аспекты рынка телекоммуникационных технологий.

2. Провести анализ рынка телекоммуникационных технологий в Новосибирске.

3. Рассчитать экономическую эффективность технико-экономический проекта развития сети доступа с помощью технологии GPON.

Объектом является участок сети жилого микрорайона «Плющихинский» - для которого требуется спроектировать сеть GPON.

Предметом - телекоммуникационная технология GPON.



1. Теоретические аспекты рынка новых телекоммуникационных технологий

1.1 Телекоммуникационные технологии

Доступ к любой информации современный человек может получить через всемирную сеть Интернет. Кроме того, независимо от места нахождения друг друга, несколько абонентов могут обмениваться информацией любого формата и обрабатывать ее как на собственных ПК, так и онлайн. Подобный метод коммуникации значительно упрощает не только общение между людьми, но и учебу, управление компаниями разного типа, проведение различных научных исследований и другие процессы, которые люди ежедневно выполняют посредством удаленного доступа к различным файлам. Телекоммуникационные технологии помогают каждому пользователю удобным для него способом получить необходимый массив информации, обработать его и при надобности переслать другим пользователям.

Телекоммуникация предполагает передачу на дальние дистанции всех форм информации между компьютерами посредством различных видов линий связи. По определению для обеспечения оперативного и доступного обмена информационными файлами необходимо, чтобы у пользователей был доступ к сети Интернет и соответствующее программное обеспечение для обработки данных. Все современные телекоммуникационные технологии основаны на применении сетей.

Сетевые ресурсы разделяют на такие типы:

1. Аппаратные (серверы);

2. Программные (обеспечивают прием, передачу и обработку информации);

3. Информационные (хранение различных массивов информации).

В сети Интернет существует несколько сервисов, или видов услуг, которые предоставляются потребителям. Для их корректного использования нужно иметь два компьютера, один из них является рабочей станцией потребителя, а второй - сервером, являющимся источником ресурсов сети. Работа всех сервисов основана на использовании прикладных протоколов, в которых указан перечень правил, обязательных для выполнения всеми компаниями для обеспечения совместимости аппаратного и программного обеспечения. Также передача данных основана на программе клиент-сервер, которая предполагает запрашивание услуг клиентом у сервера.

Сеть Интернет может предоставлять такие услуги:

1. Телекоммуникационные (обмен сообщениями, информацией различного типа и величины, телеконференции и т.д.);

2. Информационные (поиск информации любого формата, которая интересует пользователя);

3. Консультационные (обучение и консультации по любым вопросам, связанным с использованием общественных ресурсов);

4. Технические услуги (установка и тестирование оборудования и ПО);

5. Коммерческие (все виды коммерческой деятельности в Интернете);

6. On-line связь между абонентами;

7. Размещение рекламных объявлений на разных сайтах, в социальных сетях и на других площадках;

8. Сотовая и мобильная связь.

Изначально телекоммуникационные технологии задумывались для бесперебойного обмена сообщениями на большом расстоянии. Уникальность сети состояла в том, что она могла полноценно функционировать даже после повреждения ее частей. Интернет придумали для военных нужд, однако он стал достоянием широкого круга пользователей и успешно применяется во многих сферах деятельности. При помощи быстрого доступа к информации любого формата ученые студенты и специалисты различных профессий смогли упростить свою работу. Поиск необходимых данных занимает считанные минуты, а ПО обеспечивает их корректную обработку. Для руководителей компаний появилась возможность отслеживать все процессы работы персонала и выполнения заказов в удаленном доступе, что значительно повысило продуктивность труда.

Технические и программные средства телекоммуникационных технологий позволяют обмениваться информацией в сети Интернет между отдельными пользователями или группами пользователей, обрабатывать ее, накапливать на личном ПК или других устройствах. При помощи быстрого доступа ко всем данным и возможности их корректной обработки каждый абонент может выполнять необходимые действия максимально рационально.

Средства телекоммуникационных технологий могут использоваться в таких сферах:

1. Дистанционное обучение;

2. Ведение отчетности в госучреждениях;

3. Все сферы коммерческой и производственной деятельности;

4. Контроль работы предприятий;

5. Личные цели и другие сферы.

Переоценить важность новейших телекоммуникационных технологий невозможно, поскольку они внедрились во все сферы деятельности человека и помогают во много раз быстрее и проще выполнять самые различные действия в секторе поиска, передачи и обработки данных различного формата.

Глобальная сеть Интернет состоит из компьютерных узлов и каналов связи. К узлам связи подключаются персональные компьютеры, услуги абонентам предоставляют провайдеры. Каждому узловому компьютеру присваивается IP-адрес. Также такой адрес получают пользователи Интернета, но он меняется при каждом сеансе, потому не является стабильным. Кроме IP-адреса компьютерам присваиваются доменные имена, они были созданы для упрощения запоминания.

Каналы связи делятся на такие типы:

1. Проводные телефонные линии;

2. Связь посредством электрических кабелей;

3. Связь посредством оптико-волоконных кабелей;

4. Беспроводная связь.

Все технические средства связи отличаются между собой устойчивостью к внешним помехам, пропускной способностью и стоимостью прокладки и содержания. Выбирая для себя наиболее оптимальные варианты, стоит помнить, что чем выше стоимость канала, тем больше будет его пропускная способность, соответственно и скорость соединения, и тем более устойчивым он будет к помехам.

Для работы с различными форматами информации, ее обработки и переработки необходимо определенное программное обеспечение. Каждый ПК может быть оснащен программами трех типов:

1. Прикладными - которые служат для создания текстовых документов, обработки рисунков и фото, создания музыки и подобных действий;

2. Системными - они помогают проверять работоспособность компьютера, создавать резервные копии файлов и выполняют другие вспомогательные функции;

3. Инструментальными - созданы для программистов, они помогают создавать новые программы для компьютеров.

4. Между всеми типами обеспечения не существует четких граней, они могут пересекаться между собой и использоваться совместно.

Использовать интернет можно не только для самостоятельного поиска информации и ее обработки, но и для обмена данными с другими пользователями. Для такой связи используются социальные сети, мессенджеры, электронная почта, файловые архивы и другие сервисы, которые существуют в интернете. Главное достоинство данных методов заключается в их оперативности: файлы любой величины можно передавать пользователям в считанные минуты.

Технические и программные средства телекоммуникационных технологий раскрывают перед пользователями Интернета широкие возможности.

1.2 Сравнительная характеристика новых технологий

Сегодня технологии широкополосной передачи данных (ШПД) являются самым быстрорастущим сектором телекоммуникаций. Исходя из зависимости от среды передачи, различают проводные и беспроводные ШПД. В первом случае на всех участках сети ШПД, включая магистраль и абонентский доступ, применяются направляющие системы: кабель с оптическими волокнами (ОВ), симметричные кабели (СК), коаксиальные кабели (КК), а также проводники низковольтных электросетей (например, технология PowerLineCommunication- PLC). В беспроводных ШПД используют радио- и микроволновый диапазоны частот для соединения фрагментов сети. При этом выделяют фиксированный (стационарный) наземный беспроводной доступ, мобильный наземный беспроводной доступ и спутниковый доступ. Основные технологии реализации ШПД приведены на рисунке 1.1. Беспроводные ШПД являются предметом самостоятельного исследования, выходящего за рамки данной работы, и рассматриваются не как альтернатива фиксированному ШПД, а как дополнение к нему, потому ограничимся рассмотрением проводных ШПД ( рисунок 1.1).

Технология xDSLиспользует частное уплотнение, эффективные линейные коды, адаптивные методы коррекции искажений для расширения пропускной способности абонентских линий телефонных сетей. Символ "х" обозначает первый символ названия определённой технологии, DSL (DigitalSubscriberLine) используется для обозначения цифровой абонентской линии. Различие существующих типов технологии хDSL в используемых формах модуляции, скоростях ПД. Среда передачи - существующая кабельная инфрастуктура (проложенные медные линии связи), обеспечивающая низкую стоимость подключения.

Рисунок 1.1 - Технологии ШПД

1.2.1 Технология xDSL

Технология xDSLявляется простой, недорогой, экономичной иоправданной для операторов, которым требуется обеспечить скорость до 1 Мбит/с. Удобства этого вида доступа очевидны:

1) затраты на строительство новых линий связи не требовались;

2) работы по прокладке новых линий у абонента внутри помещения были минимальны, либо не требовались вовсе;

3) возможность самостоятельного подключения к услуге Интернет- доступа со стороны абонента;

4) одновременное пользование телефонной связью и Интернетом возможно без ухудшения качества этих услуг.

С появлением услуг TriplePlayперед преимуществами стал возобладать явный недостаток, а именно ограничение по скорости. Заявленные скорости xDSL (ADSL2 - 24 Мбит/с для или VDSL2 - 100 Мбит/с) теоретически возможны, но включают большие протокольные затраты, достижимы, если абонент находится рядом со станцией, где установлено активное оборудование, то есть происходит уменьшение скорости доступа по мере удаления абонента от оборудования.

Иными словами, скорость на последней миле зависит от длины, состояния абонентской линии. Производительность технологии xDSLблизка к пределу, описанному теоремой Шеннона, определяющей верхнюю границу скорости ПД через аналоговый канал связи исходя из соотношения сигнал-шум (SNR). На общую производительность DSLвлияют случайные шумы, перекрестные помехи. Очень большие взаимно побочные эффекты (переходные явления) между парами ограничивают диапазон и качество передачи. Из-за насыщения, всем абонентам не предоставляется одинаковое качество услуги широкополосного Интернет- доступа и IPTV, и отдельные медные пары даже и не поддерживают указанные выше услуги.

Кабельные, xDSLи спутниковые технологии, не требующие большой полосы пропускания, рационально применять в сельской местности.

1.2.2 Технология DOCSIS

Технология DOCSIS (DataOverCableServiceInterfaceSpecifications) -- стандарты ПД посредством коаксиального (телевизионного) кабелю. Операторы кабельного телевидения КТВ применяют её для предоставления абонентом Интернет-доступа в целях увеличения спектра услуг. Версии:

DOCSIS1.0, 1.1, 2.0, 3.0, EuroDOCSIS.

DOCSIS3.0, как и xDSL, базируются на инфраструктуре, предназначенной для передачи речи и аналогового ТВ сигнала, обеспечивают скорость 100 Мбит/с посредством объединения частотных каналов коаксиальных кабелей для увеличения скорости передачи. Достоинство данного решения - подключение большого числа кабельных модемов к одному коаксиальному сегменту, обеспечивающее снижение затрат на построение сетевых инфраструктур в расчёте на одного абонента. Проблемы систем кабельного телевидения: описанное выше ограничение полосы пропускания, использование абонентами объединенных каналов и увеличение пиковой мощности каждого отдельного абонента, слабый восходящий поток из-за оптимизации системами КТВ размера нисходящего потока.

1.2.3 Технология FTTx

Технология FTTx (Fiber-To-The-x- «волокно до точки х»). Наиболее перспективными являются технологии, использующие оптическое волокно. Термин FTTxобозначает сеть ПД, оптический кабель которой тянется от сетевого узла вплоть до конкретного места (точка х), дальнейшая разводка производится как медножильным кабелем, так и оптическим. Исходя из зависимости от точки размещения оконечного оптического оборудования, а именно степени его приближения к пользователю, возможны различные варианты реализации (варианты архитектуры FTTx):

- FTTN (Fiber-To-The-Node) - «оптоволокно до сетевого узла агрегации». Данная технология часто используется в сочетании с технологией xDSLтам, где уже есть медные линии, и применение оптики нерентабельно. Здесь узлы агрегации, исходя из географической привязки к существующим объектам связи - например, зданиям АТС, объединяются в физические кольца магистральным оптическим кабелем с одномодовыми ОВ. Основой распределительной сети и последней мили служит существующая кабельная система телефонной сети общего пользования (ТфОП) на базе многопарного симметричного кабеля (СК) и телефонного распределительного провода. Сегодня быстро внедряемая и бюджетная технология используется достаточно редко по причине ограничения по скорости, числу подключений для одного кабеля, невысокого качества предоставляемых услуг.

- FTTC/FTTP (Fiber-To-The-Curb/Fiber-To-The-Premises) - «волокно до квартала (района-кластера) или группы домов» предполагает инсталляцию ОК от узла агрегации до узла доступа, который развертывается в соответствующем выделенном техническом помещении жилого здания либо в уже существующем объекте связи (например, вынос АТС), таком как распределительный шкаф, перед одним или несколькими зданиями. Как и в FTTN, используется находящаяся в эксплуатации распределительная и абонентская кабельные подсистемы ТфОП, Медные кабели прокладываются внутри зданий, потому не подвержены попаданию воды, имеют высокую протяжённость линий, характеризуются высоким качеством жил. Поэтому скорость передачи медного участка выше, чем у FTTN. По сути, FTTCявляется улучшенным вариантом FTTN, лишённым некоторых недостатков, характерных для FTTN.

- FTTB (Fiber-To-The-Bulding) - «волокно до здания» является широко распространенной технология реализации сетей ШПД в больших городах и мегаполисах, на крупных предприятиях. Является приоритетом в случае сохранения существующей медной инфраструктуры и оборудования. В технологии FTTBоптический кабель прокладывается от узла агрегации до узла доступа, размещаемого в здании, а распределительный и абонентский участок реализуются на базе симметричного кабеля - «витой пары». При этом домовой коммутатор с коммутатором узла доступа подключается по оптическому интерфейсу GigabitEthernet 1000BASE-X, а подключение абонентского оборудования производится по технологии Ethernet 10/100Base-T.

- FTTH (Fiber-To-The-Home) - «волокно до жилого помещения» - предполагает прокладку ОК непосредственно до абонента (сетевой терминал расположен в квартире абонента).На выбор архитектуры сети FTTxвлияет плотность размещения абонентов, запланированный объём услуг, полоса пропускания и, соответственно, скорость доступа. Частные дома и микрорайоны, а также строящиеся новые здания подключаются по технологии FTTH. Чем выше пропускная способность сети и скорость доступа, чем больше пакет услуг, тем короче участок медных кабелей и ближе подходит оптика к терминалу, потому наиболее перспективной и распространённой в мире является технология FTTH, обеспечивающая гигабитный доступ по сети. Докажем это, сравнив различные технологии ШПД.

Беспроводные сети эффективны в местностях, где существуют технические трудности в прокладке кабеля. Скорости доступа беспроводных и мобильных технологий сравнимы со скоростями фиксированного ШПД, но у них имеются недостатки:

- Обеспечение максимальной производительности только в случае нахождения абонента около базовой станции, работа близко к пределу Шеннона, увеличение сетевой пропускной способности сопряжено с большими трудностями.

- Разделение радиоинтерфейса, за счёт чего некоторая ёмкость является общей для абонентов в области покрытия одной базовой станции, и чем больше пользователей подключено одновременно, тем меньшая скорость ПД будет выделена для одного абонента.

Бурный экспоненциальный рост полосы пропускания, характерный для крупных городов, требует нового подхода к архитектуре сети, новых решений и подготовки к продолжительному росту завтра. Единственное радикальное, но логичное решение, позволяющее организовать сеть, способную на работу с новейшими приложениями - это использование технологии FTTH. Пять лет назад данная технология считалась очень дорогой, но сегодня она актуальна вследствие снижения стоимости оптических компонентов. Сети FTTHимеют самые низкие эксплуатационные расходы, поскольку потребляют меньше электроэнергии (в 20 раз меньше, чем хDSL и DOCSIS) за счёт низких расходов на техническое обслуживание и высокой надёжности оптических сетевых элементов (срок службы оптического кабеля 30 лет, составляющие кабелей, пластик и стекло, деградируют очень медленно). Технология имеет очевидные преимущества перед всеми описанными выше технологиями для пользователей, как сегодня, так и в будущем, так как она обеспечивает максимально возможную скорость как по нисходящему каналу (downstream, от сети к абоненту), так и по восходящему (upstream, от абонента в сеть), за счёт этого обеспечивается симметричная полоса пропускания Расстояние от станции до абонента не оказывает влияния на скорость доступа. Электромагнитные помехи - причина перебоя в работе медных сетей, однако оптоволокно к ним не чувствительно. Оптоволокно обладает практически неограниченной пропускной способностью (в 3-5 раз большую, чем у xDSL. Недостаток FTTH- потребность в обновлении активного оборудования, имеющего небольшой срок службы (5-7 лет), но этот недостаток присущ всем технологиям ШПД.

Итак, большая пропускная способность сети FTTH, отсутствие каких- либо существенных ограничений, поддержка разнообразных услуг делает её весьма привлекательной и перспективной для реализации телекоммуникационных сервисов, потому в предстоящий период можно ожидать вклад операторов в оптическую инфраструктуру доступа.

Развертывание сетей FTTH в основном производится на базе технологии пассивной оптической сети (Passive Optical Network, PON).

Суть технологии PON, вытекающая из ее названия, состоит в том, что ее распределительная сеть строится без использования активных компонентов: разветвление оптического сигнала в одноволоконной оптической линии связи осуществляется с помощью пассивных делителей оптической мощности - сплиттеров

Проведем краткий сравнительный анализ по разновидностям сетей PON

а) Технология APON/BPON.

В середине 90-х годов общепринятой была точка зрения, что только протокол ATMспособен гарантировать приемлемое качество услуг связи QoSмежду конечными абонентами. Поэтому FSAN, желая обеспечить транспорт мультисервисных услуг через сеть PON, выбрал за основу технологию ATM. В результате, в октябре 1998 года появился первый стандарт ITU-TG.983.1, базирующийся на транспорте ячеек ATMв дереве PONи получивший название APONДалее в течение нескольких лет появляется множество новых поправок и рекомендаций в серии G.983.x (x=1-7), скорость передачи увеличивается до 622 Мбит/c. В марте 2001 года появляется рекомендация G.983.3, закрепляющая понятие BPON (broadbandPON) и добавляющая новые функции в стандарт PON:

- передача разнообразных приложений (голоса, видео, данные) - это фактически позволило производителям добавлять соответствующие интерфейсы на OLTдля подключения к магистральной сети и на ONTдля подключения к абонентам;

- расширение спектрального диапазона - открывало возможности для дополнительных услуг на других длинах волн в условиях одного и того же дерева PON, например широковещательное телевидение на третьей длине волны (Triple Play);

Из-за широковещательной природы прямого потока в дереве PONи потенциально существующей возможности несанкционированного доступа к данным со стороны ONT, которому эти данные не адресованы в APONпредусмотрена возможность данных в прямом потоке с использованием техники шифрования с открытыми ключами. Необходимости в шифровании обратного потока нет, поскольку OLTнаходится на территории оператора.

б) Технология EPON.

В ноябре 2000 года комитет LMSC (LAN/MANstandardscommittee) IEEEсоздает специальную комиссию под названием EFM (Ethernetinthefirstmile) 802.3ah, реализовав тем самым пожелания многих экспертов построить архитектуру сети PON, наиболее приближенную к широко распространенным в настоящее время сетям Ethernet. Основные усилия этой группы были направлены на стандартизацию симметричной технологии EthernetPassiveOpticalNetworking (EPON), обеспечивающей скорость передачи до 1,25 Гбит/с и предназначенной для транспортировки преимущественно Ethernet-трафика. Результатом деятельности группы явилось создание стандарта EPON.

в) Технология GPON.

В 2003 г. Консорциумом FSAN, продолжающим работы по стандартизации высокоскоростных (свыше 1 Гбит/с) сетей PON, было предложено новое решение для построения оптических сетей доступа - GPON (GigabitPON).

Данная технология, обладающая очень высокой производительностью, уже стандартизована МСЭ и предназначена для реализации мультисервисных услуг, причем не только на базе протокола IP, но и на основе TDM.

Архитектуру сети доступа GPONможно рассматривать как органичное продолжение технологии APON. При этом реализуется увеличение как полосы пропускания сети PON, так и эффективности передачи разнообразных мультисервисных приложений.

GPONпредоставляет масштабируемую структуру кадров при скоростях передачи от 622 Мбит/с до 2,5 Гбит/c, и допускает системы как с одинаковой скоростью передачи прямого и обратного потока в дереве PON, так и с разной. GPONбазируется на стандарте ITU-TG.704.1 GFP (genericframingprotocol, общий протокол кадров), обеспечивая инкапсуляцию в синхронный транспортный протокол любого типа сервиса, в том числе TDM. Исследования показывают, что даже в самом худшем случае распределения трафика и колебаний потоков утилизация полосы составляет 93% по сравнению с 71% в APON, не говоря уже о EPON.

Если в SDHделение полосы происходит статично, то GFP (genericframingprotocol), сохраняя структуру кадра SDH, позволяет динамически распределять полосу.

Опираясь на технологическую базу BPON, участники Секции 2/15 ITU-Tпредприняли попытку описать новую пассивную оптическую сеть, которая впоследствии была названа GPON. Эта система должна была решить следующие задачи:

- обеспечить работу PONпри гигабитных скоростях передачи;

- оптимизировать спецификации физического уровня под более высокую пропускную способность;

- разработать наиболее спектрально-эффективный протокол, отражающий максимальную направленность абонентского трафика на передачу данных.

Было решено не требовать обратной совместимости GPON-систем с оборудованием BPON, потому что это накладывало бы на них дополнительные ограничения и препятствовало достижению поставленных выше задач. Тем не менее в системе GPONмногое осталось от стандарта BPON: практически не изменились схемы измерения расстояний (масштабирования), динамическое распределение полосы пропускания (DBA) и интерфейс управления и контроля (OMCI) абонентских узлов (ONT).

Пропускная способность в GPONсоставляет 1,244 и 2,488 Гбит/с в нисходящем потоке (к абоненту) и 155, 622 и 1,244 Гбит/с в восходящем потоке (от абонента), таким образом, возможны шесть комбинаций скоростей. Архитектура остается TDM/TDMAи использует ту же волоконную сеть, что и основная схема BPON. PONстроится на базе единственного одномодового волокна стандарта G.652 и обладает прозрачностью по отношению к длинам волн. Формально PONимеет максимальную дальность передачи 20 км, однако в рекомендацию была включена также и более низкая дальность - 10 км. Это позволило использовать более дешевые лазеры Фабри - Перо (FP) на гигабитных скоростях передачи, несмотря на вносимый ими дисперсионный штраф. В соответствии с G.984.1 при определенных условиях можно осуществлять также передачу информации на дальние расстояния (60 км) и обеспечивать высокую степень разветвления (128 абонентских узлов ONT), что выходит за рамки возможностей BPON-систем.

В GPONобеспечивается поддержка большого числа основных форматов данных и пользовательских интерфейсов сети. Осуществляется доставка голосовых сервисов ТфОП, услуг выделенных TDM-линий, использующих стандарты T1/ E1 и DS3, а также передача Ethernet-кадров на интерфейсных скоростях 10/100/1000 Мбит/с. Мультимедийные сервисы ATMпредоставляются на всех возможных скоростях OC-x/STM-n. Качеству обслуживания уделяется особое внимание. Например, в соответствии с рекомендацией запаздывание при двойном проходе для TDM-услуг не превышает 3 мс. Это сводит к минимуму воздействие задержек в сети доступа на линию связи в целом. При передаче данных необходимо обеспечивать четкое разграничение классов услуг и управление трафиком. Это делает возможным предоставление VoIPи цифрового видео по сетям GPON.

Технология GPONраспространена в Европе и Северной Америке.

Физический уровень G.984.2, или PMDуровень (PhysicalMediaDependent). Физическим уровнем G.984.2 называют спецификацию физического уровня архитектуры GPON, зависящего от среды, по которой происходит передача оптического сигнала. Посредством данного уровня, основой которого является база SDH(тактовые частоты, уровни мощности), высшие уровни архитектуры GPONвзаимосвязаны и взаимодействуют со средой передачи, выполняется условие, согласно которому по одной среде в регламентированных окнах прозрачности передаются нисходящий поток со скоростями 1244,16 и 2488,32 Мбит/с и восходящий поток, имеющий скорости 155,52; 622,08; 1244,16; 2488,32 Мбит/с двумя способами: с использованием WDMтехнологии спектрального разделения каналов на разных длинах волн по одному оптоволокну (нисходящий поток передаётся в третьем окне прозрачности 1480-1500 нм, восходящий - во втором 1260-1360 нм) и с использованием двух отдельных волокон (передача нисходящего и восходящего потока во втором окне прозрачности 1260-1360 нм). Спецификацией описываются оптические компоненты сети GPON, такие как оптический кабель, использующийся в качестве среды передачи, имеющий в составе одномодовое оптоволокно.

По причине хорошо отработанных схем реализации выбрано эффективное кодирование NRZс шифрованием и использованием механизма FEC (ForwardErrorCorrection- прямое исправление ошибок), при котором в оптоволокно поступает код NRZ, логическая «1» кодируется оптическим излучением высокой интесивности, а «0» - излучением меньшей интенсивности.

Бюджет мощности также определяется PMDуровнем: 10-25 дБ для класса В, 15-30 дБ для класса С. Два диапазона (два класса) нужны для учёта наихудших показателей по затуханию, увеличения затуханий в соединителях вследствие деградации, старения материалов, возникновения необходимости в установке новых сплиттеров и т.д. Выбор класса предполагает применение лавинных фотодиодов в OLT, требующее управление передатчиком ONT, что также входит в функции PMDуровня.

- Недостатки GPON:

- большие вложения капитала на начальном этапе;;

- сложность;

- относительная дороговизна.

Недостатки GPONлегко компенсируются её достоинствами.

- Преимущества GPON:

- подключение клиентов к сети GPON, используя «гигабитный режим инкапсуляции» GEM;

- универсальность, выражающаяся в инкапсуляции любого типа услуг в синхронный транспортный протокол;

- оптимальная привязка сети к сетевым узлам, существующим трассам кабельной канализации, выбор соответствующих трасс прохождения кабеля;

- расчет оптического бюджета проектируемой сети;

- подбор мест установки оптических сплиттеров;

- поддержка широкого диапазона битовых скоростей как в симметричном так и в ассиметричном соотношении (155-2488 Мбит/c), на которых осуществляется передача данных в восходящем и нисходящем потоках;

- поддержка 32/64/128 ONT(количество ONTвлияет на эффективность работы сети: чем больше ONT, тем быстрее окупается сеть);

- 256 логических ONTна длину волны;

- автоматическое и периодическое обнаружение ONT;

- возможность реконфигурирования на ONTколичества защитных битов;

- метод автоматического масштабирования в случае обнаружения дрейфа окна ONT;

- шифрование трафика, защита ONT-соединений при помощи криптоалгоритма AES, не позволяющего хакерам считывать адресованный кому-либо трафик;

- множество состояний, отчётов от ONTк OLT;

- применение выделенных каналов OAM;

- встроенные механизмы, обеспечивающие QoSв процессе передачи трафика аудио и видео;

- соглашения об уровне услуг контролируются (SLA -ServiceLevelAgreement);

- полоса пропускания распределяется динамически с помощью специализированного «общего протокола кадров GFP» стандартаITU-TG.704.1 в восходящем потоке при помощи маркеров в нисходящем потоке для каждого канала, при сохранении структуры кадра SDH;

- повышенная эффективность передачи различных мультисервисных приложений (обеспечение лучших характеристик по сравнению с остальными PON);

- утилизация полосы пропускания составляет 93 % при неустойчивом распределении трафика, колебаниях потоков (у остальных PON71 %);

- экономичность: сумма эксплуатационных расходов меньше, чем у других стандартов.

Высокая пропускная способность сети GPONявляется хорошей базой для предоставления большого количества услуг. Услуги делятся по сегментам рынка: жилой сектор, бизнес клиенты, третьи лица, государственный сектор. Типичные услуги дляжилого сектора называются TriplePlay. TriplePlayподразумевает доставку клиентам данных, голоса, видео. Голос - традиционная телефония и видеоконференции (с использованием VOIP). Данные - этоИнтернет-доступ (интернет-магазины, онлайн-банкинг и т.д). Видео - интерактивное IP-телевидение (IPTV): просмотр ТВ-программ, «видео по запросу».

Высокие требования к пропускной способности, надёжности и уровню безопасности предприятийбизнесатребуют организации индивидуальных подключений и разработки индивидуальных пакетов услуг с рядом дополнительных функций, таких как повышенный срок гарантии, высокий уровень безопасности и более высокое качество поддержки.

Примеры услуг: облачные сервисы и услуги аутсорсинга, видеоконференцсвязь и программы телеприсутствия, высокочастотная работа на фондовом рынке. Политика открытого доступа, позволяющаятретьим лицам(сторонним поставщикам услуг) предлагать свои услуги в сети, улучшает экономические показатели. Так, совместно с владельцем энергосети можно предлагать продукт для реализации интеллектуальных сетей и/или технологий домашней автоматизации.

К услугам государственного сектора относятся услуги, связанные со спецификой учреждений: школ, библиотек, больниц, поликлиник, правительственных зданий (доступ к школьным серверам, доступ к онлайн-коммунальным услугам)

1.3 Оборудование GRON

Постоянно растущие требования к компьютерным сетям и развитие телекоммуникационных технологий приводит к постепенному замещению существующих Ethernet сетей оптоволоконными. Помимо значительного возрастания скорости передачи данных, системы GPON обладают рядом других преимуществ: высокая надежность соединения, реализация широковещательного функционала, экономичность, энергонезависимость.

На сегодняшний день оборудование для создания оптических сетей GPON включает в себя как приемопередающие оптические модули (терминальные станции) (OLT), так и абонентские устройства (ONT). Оборудование полностью соответствует региональным и международным стандартам к системам операторского класса и обладает сбалансированным соотношением стоимости и функционала. Линейка коммутаторов QSW-9000 легко интегрируется в существующие телекоммуникационные сети, упрощая и ускоряя проведение пусконаладочных работ. Избыточное резервирование ключевых узлов коммутаторов обеспечивает отказоустойчивость и минимизирует время простоя оборудования, снижая эксплуатационные расходы.

Широкий функционал и высокая производительность модели сочетается с энергоэффективностью и компактностью.

Семейство абонентских устройство GPON ONT представлено моделями QONT-9-4G и QONT-9-1G,QONT-9-1G-C, QONT-9-1G-1F-V, QONT-9-4G-2V-1W, гарантирующими скорость передачи данных до конечного пользователя на уровне 1 Гбит/с. Низкая стоимость оборудования сочетается с широким спектром применения: модели подходят как для домашнего, так и для корпоративного использования (рис. 1.1).



Рисунок 1.1 - Оборудование GPON ONT

Мультисервисность, компактность, надежность и энергоэффективность моделей обеспечивает их высокие конкурентные преимущества.

Оптические линейные терминалы (GPON OLT) связывают абонентское оборудование с сетью. До 128 абонентских GPON ONT на расстоянии до 20 км. Высокая производительность. Резервирование модулей. Широкий функционал. Размещение в 19'' стойке (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 - Оборудование GPON OLT



Высокоскоростные оконечные устройства гигабитных оптических пассивных сетей. FTTH/FTTB/FTTO. Скорость - до 1000 Мбит/с. Поддержка Triple Play. Режимы «bridge» и «router». Поддержка Wi-Fi.

Основа технологии GPON от «Ростелеком», не раз удостоенной положительных отзывов как в среде профессионалов, так и пользователей, была заложена еще много лет назад ( рис.1.3)

Рисунок 1.3 - Схема подключения GPON от «Ростелеком»

Схема подключения GPON от «Ростелеком» достаточно проста. К каждому из домов провайдер подводит оптоволокно, а далее при помощи коммутатора кабель разделяется и поступает на совместимое оборудование пользователя. В самой квартире сигнал преобразовывается специальным роутером, который имеет вход для оптоволокна. Такое оборудование достаточно дорогое, поэтому пользователи часто арендуют его у провайдера.

Важно: Перед тем как настроить GPON от«Ростелеком» для собственного оборудования в домашней сети, нужно подключить кабель интернет-оператора и один компьютер по разъему LAN. После этого можно будет войти в веб-интерфейс устройства.

Подходящее оборудование для подключения GPON можно арендовать прямо у Ростелекома. Если такой вариант устраивает, провайдер лично выполнит настройку сетевых устройств в вашем доме. В тех случаях, когда оборудование покупается отдельно, стоимость настройки не будет включена в первоначальное подключение. Поэтому на роутере нужно будет самостоятельно внести параметры интернета (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 - Роутер «Ростелеком»

Для успешного создания сети по оптоволокну стоит обратить особое внимание на подбор оборудования. Первое, что нужно учесть - функционал роутера. Если вам необходимо помимо интернета также иметь возможность подключения IPTV и телефонии, рекомендуется приобрести терминал. В других же случаях будет достаточно иметь простой оптоволоконный роутер.

Одной из оптимальных моделей терминалов, которую можно арендовать или купить у«Ростелеком», является G PON ONT RFT620. Помимо четырех LAN портов для подключения компьютеров к интернету и встроенного Wi-Fi модуля, такой аппарат позволит воспользоваться всеми преимуществами IP и классической телефонии.

Подсоединив кабель GPON от«Ростелеком» и компьютер по разъему LAN, необходимо включить оборудование и зайти в его настройки. Для этого понадобится открыть любой браузер и написать в адресной строке IP терминала. GPON ONT RFT620 от«Ростелеком» для входа в настройки параметров по умолчанию использует IP адрес 192.168.1.254. Перед тем как войти в программное обеспечение устройства будет необходимо ввести логин и пароль, которые имеют значения User/User. После этого вы попадете на домашнюю страницу прошивки. Настройки интернета на этой модели уже предопределены провайдером и не нуждаются в изменении.

По умолчанию на оборудовании отсутствует беспроводное соединение, которое понадобится активировать вручную. Wi-Fi на роутере от«Ростелеком» модели GPON ONT RFT620 можно включить в меню «Беспроводная сеть». Перед активацией рекомендуется обратить особое внимание на параметры безопасности, которые помогут защитить сеть от проникновения посторонних.

Абонентам, подключенным к интернету по технологии GPON (PON), доступ в сеть предоставляется через оптический терминал. Данное устройство обязательно должно принадлежать компании«Ростелеком», поскольку все терминалы прошиваются специально под провайдера.

В данной ситуации необходимость покупки дополнительного оборудования может возникнуть только при желании расширить домашнюю сеть. Разумнее всего в современных условиях купить для этого роутер Wi-Fi.

Нужно учесть, что в паре с оптическим терминалом могут работать модели, рекомендованные и для ADSL, и для ETTH-технологии. При покупке роутера необходимо учитывать, что роутер нужен для работы в паре с ONT, так как только такой роутер будет работать.

При этом еслиоптический терминал снабжен функцией беспроводной раздачи интернета, Wi-Fi роутер в паре с ним подключать нельзя. Сигналы этих двух устройств будут создавать помехи друг другу. Проверить, есть ли Wi-Fi на ONT, можно по наличию антенн, торчащих из корпуса, либо индикатора WLAN на панели прибора.

Технология GPON - новый шаг в эволюции широкополосного подключения к интернету. Благодаря высокой скорости и стабильности сети, пользователи получают практически неограниченные возможности для работы и отдыха за компьютером.



2. Исследование рынка технологий в телекоммуникация г. Новосибирска

2.1 Рынок телекоммуникаций Новосибирска

Телекоммуникационная отрасль в городе Новосибирске претерпевает переломный период. На настоящий момент в области разворачивают свою деятельность множество операторов связи, каждый из которых в погоне за прибылью и успехом стремиться доставить конечному пользователю широкий спектр услуг. К примеру, когда скорость связи по телефонным линиям достигла своего, по - видимому, конечного значения 56 Кбит/с, создалось впечатление, что развитие на этом остановится. Между тем каналы кабельного телевидения стали предлагать своим абонентам 10Мбит/с при работе по общему кабелю, а спутниковые системы - до 50 Мбит/с. Доступ к Интернету стал неотъемлемой частью бизнеса таких операторов. И телефонные компании поняли, что необходимо двигаться дальше, создавая более конкурентоспособные системы. Для этого необходимо было предоставить цифровые услуги конечным пользователям, непосредственно модернизируя саму сеть абонентского доступа, которую зачастую называют «последней мили».

Термин «последняя миля» стал часто употребляться в технической литературе сравнительно недавно.

«Последняя миля» - это пространство сети доступа между центральным офисом и абонентской стороной. Именно "последняя миля" остается узким местом, ограничивающим предоставление широкополосных услуг. Затраты на обустройство "последних миль" значительно выше затрат на построение магистральных сетей. Обновлять "последние мили" значительно сложней, чем обновлять магистральную сеть.

Для решения этих проблем разработан ряд современных технологий, позволивших снять остроту проблемы абонентских подключений, как в развитых, так и в развивающихся странах. Таким образом, сегодня мы имеем ряд опробованных мировой практикой решений, использование которых в скором будущем может решить проблему «последней мили».

По данным аналитических агентств, число абонентов широкополосных сетей во всем мире превысило 100 млн. Приобщившиеся к высокоскоростному доступу к Internet клиенты голосуют за новые сервисы, связанные с передачей видеосигнала и телевещанием. В свою очередь, телекоммуникационные операторы завершили раздел корпоративного рынка и пристально изучают возможность внедрения массовых услуг, стабильно генерирующих трафик и приносящих новые доходы. Наконец, конъюнктура рынка подталкивает производителей сетевого оборудования к разработкам более совершенных платформ для реализации развлекательных широкополосных услуг (рисунок 1.1). Большинство вендоров в той или иной форме объявили о поддержке концепции передачи данных, голоса и видео по единой сети (TriplePlay), которые продвигаются ими на рынок как услуги NGN. [1]

Суть технологии TriplePlay: подключившись единожды по каналу широкополосного доступа, абонент получает три сервиса:

- высокоскоростной Интернет;

- цифровое телевидение;

- телефонию.

Три услуги - и один провайдер, единый счет и даже единый сервисный центр в случае неполадок - вместо трех, что вполне удобно. При этом можно одновременно смотреть телевизор, по которому будет показываться или заказанный фильм, или любая из сотен существующих ТВ-программ, бродить по Сети и болтать по телефону. И все это - по одному проводу или радиоканалу.

Телекоммуникационный рынок стремительно меняется - новые сети, новые технологии, новые компании. Как следствие повышается конкуренция, которая в свою очередь ведет к снижению тарифов. Особо отчетливо эти тенденции можно наблюдать в бизнесе сотовых операторов. Однако доходность снижается и у операторов проводной связи - как телефонных компаний, так и интернет- провайдеров. Это не только казахстанская тенденция. Снижением ARPU (средний доход с абонента) обеспокоены операторы во всем мире. Именно данное обстоятельство стало главным фактором, подвигнувшим операторов связи на внедрение услуг TriplePlay.

Необходимы ряд условий, чтобы услуги TriplePlay стали достойным пунктом операторского бизнеса. Необходимо также затронуть тему технического обеспечения заданного QoS.

В первую очередь это реализация необходимой полосы пропускания сети абонентского доступа. Произведем оценочный расчет этого показателя. Безусловно, наибольшую лепту в загрузку полосы пропускания внесет видеотрафик. С известной долей приближения можно считать, что сегодня один канал телевизионной трансляции или VoD требует скорости передачи порядка 4 Мбит/с. Ситуация заметно улучшится, когда перейдем на стандарт MPEG-4, но в любом случае для получения качественного изображения для видеотрафика нужно будет резервировать порядка 2 Мбит/с.

Другим ресурсоемким приложением с точки зрения пропускной способности абонентского канала является игровой сервис. Для полноценного погружения в сетевые игры, особенно в ролевые, также необходима полоса 2 Мбит/с. Остальные приложения не столь емкие: для телефонной связи хватит 64 кбит/с, качественное радиовещание обеспечивается 128 кбит/с, даже для просмотра Интернет-страниц вполне достаточно тех же 128 кбит/с (хотя все же лучше иметь полосу на порядок больше).

Путем несложных арифметических вычислений получаем, что минимальная полоса пропускания должна быть порядка 4 Мбит/с, а еще лучше, если она будет превышать 6 Мбит/с. Для массового клиента такую скорость по привлекательным ценам могут обеспечить только технологии ADSL и Ethernet. В результате проведенных исследований аналитики пришли к выводу, что для качественного предоставления TriplePlay минимальная пропускная способность абонентского канала должна быть не ниже 20 Мбит/с.

Вопрос надлежащего построения сетей доступа для подключения к услугам TriplePlay вовсе не праздный. Это самый затратный участок операторской сети при ее создании и эксплуатации. Ошибка в выборе базовой технологии трудно исправляется, а ее последствия очень дорого обходятся.

Ужесточение требований к абонентскому каналу вполне вписывается в концепцию NGN, которая предполагает перенос всей логики предоставления услуг на периферию сети.

В настоящее время практически все операторы Новосибирска -- телефонных, домовых сетей Ethernet, сетей кабельного телевидения (КТВ) -- стремятся расширить набор предоставляемых услуг, включая те, которые исходно не были свойственны базовой технологии их сети. Мультисервисность сегодня является ключевым термином при определении широкополосного доступа. [2]

В линейке продукции многих производителей ТК оборудования можно найти все востребованные на сегодняшний день технологии: решения по оптическому доступу на основе технологий Ethernet и GPON, решения для доступа по медным линиям ADSL2+, VDSL2, SHDSL.

Технологию GPON раньше всех начала развивать компания «Ростелеком»

За 10 месяцев с начала работы в 2011 году «Ростелеком» сумел завести оптоволоконные линии сети GPON более чем в 10 тысяч квартир новосибирцев. Технологии, обогнавшие свое время на пять лет, уже сегодня позволяют GPON-абонентам платить за интернет меньше тех, кто выходит в сеть по медным проводам, а также смотреть 10 HD-телеканалов.

Проведём SWOTанализ сети доступа GPON, приведённый в таблице 2.1.

SWOT анализ помогает сделать правильные выводы по проведенному анализу и найти правильные стратегии для роста предоставляемых услуг. Она представляет собой квадранты с тактическими действиями, которые помогают увеличить конкурентоспособность товара за счет сильных сторон, снизить угрозы от внешних факторов и эффективно использовать возможности роста компании.

Таблица 2.1 -SWOTанализ сети доступа GPON от компании «Ростелеком»

Внутренняя среда	Сильные стороны (S)	Слабые стороны (W)
	1Высокий уровень квалифицированных специалистов ,предоставляющих данную услугу абонентам.	1 Доступность информации о компании , что может быть удобно для конкурентов.
	2Возможность предоставления дифференцируемых продуктов (TriplePlay )	2Увольнение ценных сотрудников по собственному желанию.
Внешняя среда	Возможности(O)	Угрозы(T)
	1Увеличение клиентов данной технологии.	1Экономическая ситуация в стране.
	2Открытие филиалов в отдалённых от города местностях.	2Появление новых конкурентов и усиленные стратегии «старых» ,действующих конкурентов.

По данному анализу можно сделать вывод, что у компании «Ростелеком»,которая предоставляет сеть доступа GPON, имеются следующие сильные стороны: Высокий уровень квалифицированных специалистов,предоставляющих данную услугу абонентам и возможность предоставления дифференцируемых продуктов (TriplePlay), о которой далее будем не мало упоминать.

Слабыми сторонами по анализу являются: доступность информации о компании, что может быть удобно для конкурентов и увольнение ценных сотрудников по собственному желанию.

Возможностями компании являются: увеличение клиентов данной технологии( GPON), к примеру за счёт усиления маркетинговой стратегии компании, а так же потенциальной возможностью является открытие филиалов в отдалённых от города местностях, что соответственно увеличит клиентскую базу.

Главными угрозами для компании в предоставлении услуги GPONявляются :появление новых конкурентов и усиленные стратегии уже существующих конкурентов на рынке. Так же большую угрозу предоставляет экономическая ситуация в стране, которая имеет тенденцию меняться.

Конкуренты называют строительство сетей GPON отличным способом «осваивать бюджеты», однако не отрицают возможности взять на вооружение опыт «Ростелекома». Внедрение GPON позволило «Ростелекому» первым сделать своим клиентам беспрецедентное предложение -- пакет из 10 HD-каналов. отличие от GPON другие технологии не позволят абоненту смотреть одновременно более трех каналов HD-качества».

Сегодня GPON одинаково развит на правом и на левом берегах Оби. В зону покрытия входит более 800 улиц Новосибирска.

По данным справочника ДубльГИС, наиболее глубокое проникновение GPON наблюдается вдоль улицы Дуси Ковальчук от пл. Калинина до ул. Учительской, в квадрате Державина - Каменская - Гоголя - Фрунзе, в районе «Золотой Нивы», в новостройках на Выборной, Кирова и в Кольцово.