Концентратор абонентского доступа или удаленный коммутатор?

Л.B. Комиссарук, руководитель проектной группы департамента телекоммуникационных систем компании ИМАГ, О. А. Дьякова, старший менеджер группы развития

Широкое использование современных АТС большой емкости стимулирует развитие сети абонентских выносов. Какой же тип выноса выгоднее устанавливать - традиционный локальный телефонный коммутатор (RSU) или концентратор абонентского доступа нового поколения (NG DLC)? Для ответа на этот вопрос проведем небольшие расчеты экономической части типовой задачи телефонизации удаленного микрорайона.

К началу нынешнего тысячелетия телекоммуникационные сети развитых стран обеспечивали транспорт огромных объемов абонентского трафика. Интернет-бум подстегнул развитие высокоскоростных магистралей, но ожидания операторов на их заполнение оправдались лишь частично. Теперь практически в любой стране мира операторы стоят перед проблемой развития сетей абонентского доступа, поскольку именно они обеспечивают окупаемость магистральных линий и приносят доходы. В данной статье мы рассмотрим преимущества и недостатки двух различных способов подключения наиболее массовой части абонентов, т. е. района, удаленного от основного узла связи и не попадающего в «зону прямого питания».

Существует два основных способа телефонизации района компактного проживания абонентов (городской микрорайон, небольшой поселок и т. п.) - установка локального телефонного коммутатора (RSU - Remote Switching Unit) либо концентратора абонентского доступа (DLC - Digital Loop Carrier). Таким образом, можно организовать вынос номерной емкости с основного коммутатора АТС.

Схема обслуживания ATC-RSU наиболее привычна, так как давно применяется в небольших удаленных районах, обеспечивая охват необходимой территории. При этом коммутация (только традиционная - канальная) осуществляется на головной АТС. Чаще всего локальный коммутатор подключается к головному по линиям ISDN-PRI (согласно рекомендациям МС), и абоненты получают номера с головного коммутатора.

Рис. 1. Предоставление услуг телефонии удаленным абонентам при помощи RSU

Развитие телекоммуникационных технологий и появление новых стандартов (таких как V5.2) открыло операторам новые возможности и в сфере абонентского доступа. Схема ATC-DLC начала применяться уже в 70-х годах прошлого века, но наибольшую привлекательность для операторов она обрела именно сейчас, с появлением абонентских концентраторов нового поколения (NG DLC).

Ввиду того, что DLC не имеет собственного ядра коммутации и блоков сопряжения с другими АТС, стоимость базового модуля DLC ниже, чем модуля RSU. Кроме того, DLC изначально спроектирован для обслуживания небольшого количества абонентских линий (100 - 2000) и может наращиваться по мере необходимости, тогда как RSU обладает большей избыточностью на начальном этапе.

Еще одним достоинством DLC является отсутствие необходимости оснащения его блоком СОРМ даже при числе абонентов более 1000, что позволяет сократить затраты не только на данный блок, но и на передачу потоков Е1 в соответствующие службы.

Значительная выгода достигается также при подключении по стеку протоколов V5.2 за счет концентрации телефонного трафика абонентов. При этом тарификация всех звонков абонентов DLC осуществляется на головном коммутаторе, что исключает дополнительные затраты на организацию биллинга и упрощает подключение/отключение удаленных абонентов. При подключении же RSU по протоколу ISDN-PRI, чтобы отключить с головного коммутатора одного абонента за неуплату, необходимо каждый раз менять конфигурацию потока PRI.

Рис. 2. Предоставление услуг телефонии и передачи данных удаленным абонентам при помощи DLC

Кроме того, в отличие от RSU для DLC не требуется создания климатических условий в месте размещения, а приемка-сдача в эксплуатацию производится надзорными органами по упрощенной схеме, что также экономит средства и время оператора.

Соотношение стоимости подключения порта при использовании DLC и RSU

Для удобства сравнения стоимость решений представлена в виде графиков, где всплески обусловлены добавлением новой карты или шасси при увеличении числа абонентов.

Предоставление услуг телефонии. Сравнение затрат на предоставление услуг телефонии удаленным абонентам. Для корректного сравнения с абонентским концентратором целесообразно взять коммутатор небольшой емкости (около 200 абонентских линий на одном шасси), имеющий модульную конструкцию. Предположим, в качестве RSU используется отечественная АТС - «Протон-Алмаз», «Квант» и т. п. Стоимость решения с DLC рассчитана на примере концентратора НТС-1100Е производства Hitron Technologies, поставляемого компанией ИМАГ.

Для расчета стоимости порта для RSU и DLC необходимо учесть затраты на шасси (включая блоки питания и управления)и модули(абонентских линий и Е1). Типовой RSLJ позволяет подключить 20 абонентских линий на каждый модуль; в шасси можно установить 11 модулей. POTS-модули НТС-1100Е рассчитаны на 6 абонентов. В шасси можно установить 20 - 22 модуля.

Поскольку RSU имеет шасси и модули абонентских линий большей емкости, чем DLC, при увеличении числа абонентов дооснаще-ние RSU обойдется дороже. Цена шасси RSU превышает стоимость шасси DLC примерно в 3 раза, это же справедливо и для цены модулей.

На рис. 3 представлен график изменения стоимости обоих решений в зависимости от роста числа абонентов.

Рис. 3. График изменения стоимости обоих решений в зависимости от роста числа абонентов

Формула, по которой проводился расчет:

где: Р_ш - цена шасси;

Р_ал - цена модуля абонентских линий;

P_E1 - цена модуля Е1;

С_ш - емкость шасси;

С_ал - емкость модуля абонентских линий;

n - число абонентских линий;

k - коэффициент концентрации (для всех расчетов к выбран равным 4).

Сравнение затрат на передачу потоков Е1 (на одного абонента). Использование возможностей DLC для транспорта потоков Е1 при удаленном подключении (по сравнению с RSU) также приводит к значительной экономии средств. Сравним стоимость передачи Е1 по медным проводам при подключении RSU с использованием модемов Watson5 производства Schmid Telecom (официально поставляемых компанией ИМАГ) и при подключении DLC с использованием встраиваемых модулей G. SHDSL.

Для схемы с RSU, где уже установлены локальный и головной коммутаторы, необходимо два DSL-модема (или карты в общем шасси) для транспорта каждого потока Е1, что при использовании Watson5 составляет 1840 долл. за пару (рис. 1). Для схемы с DLC, где уже установлен абонентский полукомплект (RST) концентратора НТС-1100Е, необходимо дополнительно установить станционный полукомплект (LET), а также карты G. SHDSL в оба полукомплекта, что в сумме составит 2010 долл.

При увеличении числа потоков Е1 до четырех в схеме «RSU+модемы Watson» становится оправданной установка модемов Watson5 4хЕ1 (пара модемов на 4 потока Е1, работающих по четырем парам) в 12-слотовое шасси, стоимость которого вместе с модулями питания и управления составит порядка 1600 долл. (3200 долл. за пару). Для 16 потоков Е1 (что соответствует 2 тыс. абонентских линий) общая стоимость модемов Watson5 в 12-слотовых шасси составит порядка 20 тыс. долл., а общая стоимость шасси LET и карт G. SHDSLfl^flHTC-1100E-14610 долл.

Таким образом, стоимость транспорта 16 Е1 при использовании RSU и внешних модемов составляет около 10 долл. за порт, а при использовании DLC с соответствующими картами - 7.5 долл. за порт.

На рис. 4 представлен график изменения затрат на передачу Е1 в зависимости от роста числа абонентов.

Рис. 4. График изменения затрат на передачу Е1 в зависимости от роста числа абонентов

Формула, по которой проводился расчет:

где: Р_ш - цена шасси;

Р_k - цена линейного модуля;

С_ш - емкость шасси;

С_k - емкость линейного модуля;

n - число абонентских линий.

При добавлении к существующим узкополосным услугам услуги ADSL (см. также анализаторы и тестеры ADSL) возникает необходимость подключения к транспортным сетям по более высокоскоростному каналу. Поэтому требуется использование оптоволоконных линий, например, со скоростью передачи 155 Мбит/с (STM-1).

Рис. 5. Предоставление услуг телефонии и передачи данных удаленным абонентам при помощи RSU

При использовании коммутатора RSU необходима установка оптических мультиплексоров. В отличие от RSU, абонентский концентратор нового поколения, такой как НТС-1100Е, может быть оснащен встраиваемыми модулями STM-1, что позволяет отказаться от дополнительного оборудования и тем самым экономит средства оператора.

В табл. 1 приведены цены на дооснащение DLC (модули STM-1 для НТС-1100Е) и RSU (в качестве примера взят терминальный мультиплексор Sagem ADR155C, поставляемый компанией ИМАГ). Предполагается, что количество пользователей ADSL составляет 10 % от общего числа обслуживаемых абонентов.

Таблица 1

Чтобы обеспечить подключение ADSL-клиентов к сетям общего пользования, в схеме с использованием DLC достаточно установить LET (станционный полукомплект) и использовать модули STM-1 (155 Мбит/с).

При организации схемы LET-RST появляется возможность управления из одного центра всеми RST системы, подключенными либо к данному LET, либо последовательно к первому RST. При этом достигается ощутимая экономия средств, так как для дальнейшей передачи сигнала потребуются только карты DLC без затрат на шасси, блоки управления и источники питания.

На рис. 6 представлен график с указанием затрат на транспорт при использовании возможностей концентраторов (DLC) и установке отдельных мультиплексоров для оказания широкополосных услуг. Из него, а также из таблицы цен следует, что при росте числа абонентов экономия затрат приближается к двукратной.

Рис. 6. Затраты на транспорт

Сравнение затрат на разворачивание услуг ADSL-доступа. Рассмотрим стоимость открытия самой услуги широкополосного доступа (ADSL), при сопряжении с сетью передачи данных общего пользования. Приведем сравнение затрат при использовании НТС-1100Е и компактного DSL-концентратора абонентского доступа (DSLAM) GranDSLAM 4200IP производства Paradyne (дистрибьютор в России - компания ИМАГ).
Для предоставления услуг широкополосного доступа удаленным абонентам в оборудование НТС-1100Е необходимо установить модули ADSL и агрегатные модули ETC. При использовании оборудования DSLAM производства Paradyne для подключения к IP-коммутатору необходимо установить шасси на 24 абонентских порта, стоимость которого для конечного пользователя составляет 4524 долл.

В табл. 2 приведено сравнение стоимости решений для различного числа абонентов POTS/ADSL, где доля ADSL-абонентов составляет 10 % от общего числа (POTS).

Таблица 2

На рис. 7 представлен график, иллюстрирующий затраты оператора на предоставление ADSL-услуг при использовании данных двух схем подключения к IP-коммутатору.

Как следует из графиков затрат, абонентские концентраторы нового поколения NG-DLC не в чем не уступают стандартным решениям на базе RSU, а при использовании всех своих функциональных возможностей во многом превосходят их. Кроме того, именно DLC отвечает требованиям операторов, предпочитающих «платить по мере роста».

Кому это нужно?

Благодаря гибкости конфигурации абонентские концентраторы последнего поколения, к которым относится и НТС-1100Е, являются универсальным решением широкого ряда операторских задач, будь то замена устаревших районных АТС или строительство новых узлов связи для телефонизации отдельных районов. При этом кроме голосовых услуг, оператор может предложить абонентам и услуги широкополосного доступа.

К потенциальным потребителям этих услуг можно отнести как частных пользователей, так и предприятия малого бизнеса. Во всем мире наблюдается рост популярности, с одной стороны, «домашних» широкополосных приложений - удаленной работы из дома, интерактивных игр, доступа к аудио- и видеоресурсам, а с другой - бизнес-приложений, таких как создание VPN, видеоконференцсвязь, VoIP-телефония.

Рис. 7. Затраты на предоставление ADSL-услуг

В России проникновение подобных услуг «в массы» только начинается, и рост спроса на них неизбежен, особенно при некоторых усилиях со стороны оператора (реклама новых возможностей, обеспечение доступности широкополосного сервиса, своевременное предложение выгодных пакетов услуг). Оператор, сети доступа которого построены на оборудовании NG DLC, при внедрении новых услуг получает значительное преимущество на обслуживаемой территории по сравнению с оператором, которому нужно создавать сеть широкополосного доступа «с нуля». Именно поэтому использование NGDLC наиболее актуально для районов с небольшим платежеспособным спросом (позволяя, тем не менее, легко наращивать объем в будущем).

Преимущества применения абонентских концентраторов особенно оценят небольшие операторы. Для них установка нескольких телефонных коммутаторов (RSU) в удаленных районах означает отказ от модернизации сети в сторону мультисервисности, поскольку все имеющиеся средства будут уже вложены в телефонный сервис. А услуги телефонии, хотя и продолжают приносить основную часть дохода оператору, по темпам роста спроса на них со стороны абонентов значительно уступают услугам передачи данных и мультимедийного трафика.

Устанавливая же абонентский вынос, оператор может на начальном этапе обеспечить предоставление минимального набора услуг, затратив минимум средств, а по мере окупаемости проекта плавно наращивать емкость локальных узлов и количество предоставляемых услуг.

«Вестник связи», N 11/2004 г., стр. 68-72, 7 илл.