Еще полтора года назад сеть ООО ГСП в г. Ухта представляла собой однонаправленную телевизионную коаксиальную кабельную сеть СКТВ, а сейчас, спустя 12 месяцев с момента начала модернизации сети, проникновение услуги доступа к сети передачи данных (СПД), включая доступ в Интернет, уже превышает 10%.

Кабельная сеть с охватом около 35 тысяч квартир была в свое время построена традиционным способом, по топологии «дерево». Формирование пакета вещательных ТВ программ из 30 аналоговых каналов обеспечивала ГС Wisi OV-50A. Преимущественно сеть была построена на широкополосном оборудовании 862 МГц, но наличие отдельных участков с каскадированием до десяти магистральных усилителей не позволяло обеспечить качественную трансляцию каналов на всем протяжении коаксиальной сети, а тем более увеличить число транслируемых программ. Существующая кабельная сеть была достаточно эффективной и вполне рентабельной, хотя и достаточно дорогой в обслуживании.
Однако с массовым развитием сетей на рынке стали появляться новые игроки, и имеющийся набор услуг в условиях нарастающей конкуренции становился недостаточным. Сеть требовала коренной модернизации для качественного улучшения услуги трансляции широковещательных пакетов программ и увеличения доходности за счет введения новой услуги доступа в Интернет, а в перспективе – предоставления многопрограммных платных пакетов цифрового ТВ.
Компания имела сильный козырь – большую (если не сказать огромную, по масштабам города) абонентскую базу, и руководство компании понимало, что если этот козырь правильно разыграть, то можно удержать лидирующие позиции на рынке в своем городе и увеличить приток денежных средств в компанию.
Руководством было принято решение о необходимости реконструкции сети КТВ в широкополосную мультисервисную сеть и расширения набора предоставляемых услуг не только за счет расширения числа транслируемых каналов, но и введения услуг передачи данных с перспективой реализации концепции Triple-Play. Сеть предполагалось перестраивать таким образом, чтобы в будущем на нее можно было накладывать любые интерактивные сервисы.

Требование по увеличению числа транслируемых ТВ каналов однозначно диктовало необходимость перехода на оптические технологии передачи сигнала. Вопрос стоял только в том, насколько глубоко «продвигать оптику» и с помощью какой технологии обеспечить доступ пользователей к сети передачи данных. С технологической точки зрения максимально глубокое проникновение оптики предоставляет наибольшие возможности и перспективы по развитию сервисов и услуг, но в то же время нельзя не учитывать стоимость реализации проекта. Одним из главных ограничивающих факторов осуществления реконструкции было условие реализации проекта за счет собственных средств, без привлечения внешних инвестиций. Окупаемость проекта должна быть достигнута в течение двух-трех лет.
Несмотря на наличие разветвленной коаксиальной сети, технология DOCSIS изначально не рассматривалась в качестве основы для реализации сети передачи данных. Явные технологические ограничения по масштабируемости и высокие требования к качеству исполнения и обслуживания коаксиального сегмента сводили на нет основные конкурентные преимущества данной технологии – скорость строительства и низкие удельные затраты. Высокая динамика снижения стоимости и совершенствование качества оптических узлов и оптических интерфейсов оборудования передачи данных на базе Ethernet определили выбор в пользу современной универсальной технологии FTTB, которая также позволяет снизить эксплуатационные затраты.
После определения основных критериев реализации сети компания начала поиск системного интегратора. Выбор его существенно ограничивался кругом компаний, которые обладали бы требуемым уровнем компетенции и опытом реализации одновременно в областях телевизионных сетей и сетей передачи данных. Необходимо было получить не отдельные элементы сети, а комплексное решение, которое обеспечивало бы, с одной стороны, минимальные затраты на реконструкцию при составе и качестве набора услуг, соответствующих спросу и платежеспособности населения, с другой стороны – максимальную защиту инвестиций, направляемых на реконструкцию, за счет обеспечения возможности дальнейшего расширения набора услуг и сервисов по мере роста благосостояния населения и изменения конкурентной обстановки.
Перед системным интегратором ставилась задача разработки технического решения, удовлетворяющего заданным критериям с учетом уже существующего «сетевого хозяйства», рабочего проектирования сети и прохождения экспертизы проекта, комплексной поставки оборудования и содействия в запуске системы, обеспечения дальнейшей технической поддержки.
На основе анализа предложенных технических решений в качестве системного интегратора была выбрана компания «Вимком», специализирующаяся на проектировании и строительстве мультисервисных сетей для операторов связи и к тому моменту имевшая за плечами успешный опыт реализации трех мультисервисных сетей городского масштаба с полным комплексом услуг (видео-телефония-интернет) на базе кабельных телевизионных сетей HFC архитектуры.
Решение, предложенное компанией «Вимком», в наибольшей степени отвечало ключевым условиям проекта за счет применения ряда нестандартных решений и подходов при реализации поставленной задачи. На самом деле, «Вимком» предложил даже не фиксированное решение, а сценарий поэтапной реконструкции сети с последовательным планом установки и переиспользования оборудования.

В основу новой сети была положена идеология параллельной сети FTTB (Fiber To The Building). Оптический кабель прокладывается к каждому зданию в зоне действия сети, передача данных и телевизионного сигнала осуществляются по разным волокнам в одном кабеле. Компактная застройка города и удачное расположение центрального узла позволили выбрать в качестве схемы кабельных коммуникаций топологию «звезда». Такое решение обеспечило реализацию ряда технологических преимуществ как при реконструкции сети КТВ, так и при строительстве сети передачи данных (СПД).

Топология «звезда» позволила максимально упростить структуру телевизионной сети и исключить все промежуточные активные элементы. Зона действия FTTB разбита на три территориальные зоны (района). В свою очередь, каждая такая зона обслуживает квартальные группы домов, числом 5…15 в каждой группе.
На центральном узле установлен передатчик 1550 нм с внешней модуляцией фирмы Ortel (США), который обеспечивает высокую линейность преобразования, сформированного телевизионной ГС группового RF сигнала в оптический сигнал. Три однотипных восьмивыходных оптических усилителя EDFA используются для доставки ТВ каналов в каждый из районов города. При этом сигнал с каждого порта оптического усилителя по выделенному волокну доводится до группы из 5-15 домов и через пассивный высококачественный оптический делитель разветвляется до каждого дома. Таким образом, вся распределительная телевизионная сеть выполнена на пассивной оптике, что обеспечивает ее высокую отказоустойчивость. Кроме того, наличие свободных волокон и конструкция распределительных кроссов обеспечивают ручное переключение на резерв. В каждом доме устанавливается оптический приемник для преобразования оптического сигнала в RF и подачи в уже существующую распределительную коаксиальную домовую сеть.
Переиспользование домовой распределительной сети и подъездных усилителей позволило применить бюджетные оптические приемники с низким выходным уровнем порядка 90…95 дБмкВ. Кроме того, такое решение обеспечивает высокие темпы строительства и оперативное переподключение абонентов ТВ услуг. Выдерживается любая желаемая этапность, поскольку отсутствует традиционное опорное магистральное кольцо. От центрального узла, с попутным демонтажем коаксиального магистрального кабеля, последовательно прокладывается оптический кабель до все более удаленных групп домов. Вместе с подключением к оптической магистрали очередной группы домов к последнему в линии оптическому приемнику одновременно подключается оставшийся немодернизированный участок коаксиальной магистрали, уходящий к более удаленным от центра домам. То есть весь процесс модернизации сети может быть строго регламентирован под желаемые этапы и сроки проведения работ. Кроме того, поскольку все каналообразующее оборудование находится в едином помещении центрального узла, что уже само по себе обеспечивает удобство обслуживания и гарантии его защищенности, существует возможность плавного поэтапного развертывания головного оборудования по мере необходимости, то есть в соответствии с продвижением строительства от центрального узла к удаленным группам домов. В результате выполнения проекта в части реконструкции телевизионной сети были получены удельные затраты на подключаемого абонента в размере 6 долларов, включая весь оптический кабель и пассив, а также вспомогательное оборудование. При этом возможности новой сети были значительно расширены – при требуемом качестве новая сеть способна пропускать не менее 60 аналоговых каналов и цифровых пакетов ТВ программ.

Выполнить сеть передачи данных «Вимком» предложил на базе оборудования компании Hewlett-Packard (HP). Основной идеей было сделать сеть, максимально гибкой и простой в управлении. Для этого необходимо было сделать минимальным количество устройств в сети, требующих постоянного администрирования. Бюджетные ограничения и низкие требования потребителей к пропускной способности на текущем этапе определяли достаточность реализации сети по технологии Fast Ethernet. При этом применяемые технологические решения должны были обеспечить беспрепятственный и минимально затратный переход к Gigabit Ethernet в перспективе. На момент реализации проекта компания HP выпустила для операторского сегмента рынка широкую линейку высокопроизводительных коммутаторов третьего уровня нового поколения, использующих ASIC технологию и имеющих функционал, предназначенный именно для операторов сетей массового обслуживания. Серия гигабитных коммутаторов ProCurve 5300/5400, 3400/3500 и 6200 обладает мощным функционалом по обработке и управлению трафиком и позволяет на своей базе создавать мощные серверы доступа BRAS. Благодаря гибким ценовым предложениям компании HP, «Вимком» разработал и предложил экономичное комплексное решение по построению мультисервисной сети на базе Ethernet на оборудовании единого вендора – HP.
В основу решения легла техника изоляции каждого пользователя сети в индивидуальный туннель VLAN и прозрачная терминация последнего непосредственно на сервере доступа BRAS. Таким образом, весь абонентский трафик изолированно передается на BRAS, где происходит его идентификация, учет, обработка в соответствии с сетевыми политиками и передача в нужном направлении с заданным приоритетом. Поскольку передача трафика внутри L2 домена невозможна, весь сетевой трафик, проходя через BRAS, становится полностью прозрачным для оператора, что дает серьезные преимущества при управлении сетью и выявлении проблемных участков.
Ядро сети исполнено на трех гигабитных коммутаторах L3 HP ProCurve 5300/3400/3500, которые образуют интеллектуальный центр обслуживания абонентов, реализующий функции аутентификации и авторизации пользователей, а также обработки всех видов трафика с функциями классификации, приоритезации, фильтрации и учета. Таким образом, ядро обеспечивает основополагающие принципы сети операторского класса – ААА и уровня обслуживания SLA.
Коммутаторы соединяются между собой гигабитными линками по принципу каждый с каждым, образуя полносвязную, высокопроизводительную и отказоустойчивую структуру Mesh (сетка). Поддержка 10G интерфейсов и высокая производительность коммутирующей и маршрутизирующей матрицы коммутаторов исключают необходимость изменения или существенной модернизации ядра на далекую перспективу. В то же время, малое количество коммутаторов (только три) не обременяет бюджет проекта. Модульная конструкция коммутаторов также обеспечивает возможность поэтапной реализации ядра.
Сеть выполнена по трехуровневой схеме, приведенной на рисунке.
Уровень агрегации выполнен на управляемых коммутаторах L2 HP ProCurve 2600 с поддержкой 256 VLAN, основная задача которых – сквозной пропуск трафика от абонентов в изолированных VLAN в ядро сети. Коммутаторы уровня агрегации подключаются к ядру двумя линками: основным и резервным. Уровень доступа выполнен на более простых коммутаторах L2 HP ProCurve 2524 с поддержкой 30 VLAN, задача которых сводится к подключению и авторизации пользователей на порту и изоляции каждого в индивидуальный VLAN, который прозрачно терминируется через агрегирующий коммутатор непосредственно на сервер доступа BRAS. Благодаря реализации ВОЛС по топологии «звезда», значительно снизилось требование по числу одновременно поддерживаемых VLAN, что и позволило реализовать сеть с использованием данных коммутаторов: 24 VLAN, по числу портов, используется непосредственно для предоставления сервисов в защищенных туннелях для каждого абонента, один гостевой VLAN, один VLAN технической поддержки абонентов, один VLAN управления и три VLAN – в резерве под будущие сервисы. Кроме того, «звезда» позволила отказаться от резервирования оптических каналов связи на уровне доступа, поскольку обрыв волокна или выход из строя оптического трансивера не приведет к значимому ущербу – отключится только один дом. Такое решение позволяет существенно снизить затраты на строительство ВОЛС без заметного снижения надежности сети.
Изначально построена сеть Fast Ethernet, но наличие у каждого коммутатора двух GE портов в перспективе позволяет перейти на Gigabit Ethernet. Предполагается, что по мере роста числа абонентов и объема трафика коммутаторы L2 HP ProCurve 2600 будут перенесены с уровня агрегации на уровень доступа в новые сегменты сети, а на их место будут установлены гигабитные агрегирующие коммутаторы. Поскольку все необходимые настройки для предоставления сервисов осуществляются в ядре сети, оно является инвариантным к оборудованию агрегации и доступа. Задача последнего сводится лишь к поддержке выделенных VLAN и прозрачной передаче трафика. Таким образом, архитектура сети при росте абонентской базы просто масштабируется количественно, но не меняется принципиально.
Требования к администрированию оборудования доступа и агрегации минимальны, и оно необходимо только на этапе первоначальной установки, то есть практически вся распределительная сеть не требует обслуживания и управления, а лишь нуждается в мониторинге аварийных ситуаций. Таким образом, достигается простота управления сетью доступа, где требуют управления не многие десятки и сотни активных элементов, а только три коммутатора ядра. Монобрендовость применяемого оборудования позволяет использовать единую систему управления и мониторинга для всего оборудования сети от самого производителя – HP ProCurve Management System, что упрощает администрирование и эксплуатацию сети. Пожизненная гарантия и бесплатная техническая поддержка оборудования HP также являются существенными факторами экономии при реализации сети операторского класса городского масштаба.
Долговременное сотрудничество компании HP с компанией «Сетевые решения» позволило предложить полностью предынтегрированное решение ПО биллинга. Гибкая автоматизированная система расчетов (АСР) Lanbilling позволяет учитывать все виды оказываемых в сети услуг – объемные, временные и периодические (разовые). Поскольку система является модульной и легко масштабируемой, ее использование при поэтапном строительстве сети является очень удобным.
В результате выбранных технологических решений и оборудования были достигнуты высокие показатели соотношения цена/качество. При выполнении проекта сети передачи данных на оборудовании одного из мировых лидеров HP были получены удельные затраты на порт в размере 30 долларов с учетом стоимости биллинговой системы и всех служебных серверов. При этом, за счет использования топологии «звезда», сеть, построенная на коммутаторах доступа с ограниченной фукциональностью, имеет 100%-ную готовность к внедрению современных услуг и сервисов на базе протокола IP, критичных к задержкам и требующих гарантированных полос пропускания, таких как пакетная телефония и IPTV.

Реализованная схема организации сети обеспечила оператору дополнительные возможности в стратегии освоения нового сектора рынка. Следует отметить, что до сего момента ООО «ГСП» не предоставляло услуг СПД и, соответственно, не располагало достоверными данными по потребительскому спросу на данную услугу и опытом продвижения и продажи такого рода услуг.
Однако использование решения, в котором весь функционал и возможности сосредоточены в ядре сети, которое, в свою очередь, инвариантно к оборудованию уровней распределения и доступа, позволяет оператору реализовать предварительный этап эксплуатации сети – только с одной базовой услугой, доступом в Интернет, и с минимальными начальными затратами. Дело в том, что основное бремя затрат проекта составляет оборудование доступа. На период начала работы сети и изучения реального потребительского и платежного спроса использование на уровне доступа интеллектуальных управляемых коммутаторов на 24 порта FE и два порта будущего расширения 2GE определенно избыточно. Реально в доме могут оказаться всего один или два абонента, так как средний процент проникновения интернет-услуг по стране не превышает 7-8%. Заранее предсказать, как поведут себя абоненты, проявят ли они интерес и какие маркетинговые ходы приведут к успеху, очень тяжело. В этой ситуации было предложено на начальном этапе устанавливать в дом самые простые, неуправляемые коммутаторы на шесть-восемь портов с поддержкой функции isolated port при условии предложения только услуг начального уровня.
Таким образом, существенно снижаются затраты на оборудование доступа и улучшается экономика проекта, хотя при этом ядро сети неизменно обеспечивает полное качество обслуживания абонентов и сервисов. Дополнительный этап в развертывании сети с использованием дешевых неуправляемых коммутаторов выполняет задачи подготовки абонентской базы и выявления участков сети, наиболее привлекательных в коммерческом плане. Поскольку реконструкция сети осуществляется последовательно, от дома к дому, от района к району, то по мере строительства СПД, в начале устанавливается «тестовое» экономичное оборудование, которое в случае выявления реального спроса и потенциала в потреблении услуг заменяется на штатные управляемые коммутаторы L2 HP ProCurve 2524, а освободившиеся неуправляемые коммутаторы переносятся на вновь подключаемые дома. После завершения реконструкции всей сети высвободившиеся, неуправляемые коммутаторы можно переиспользовать для установки в качестве квартирного концентратора в квартирах тех продвинутых пользователей, которые к тому моменту будут иметь несколько IP устройств для потребления новых типов услуг (IP телефон, IP-STB и т.п.).

Наличие действующей сети кабельного телевидения дало оператору эффективный маркетинговый инструмент. Посредством информационного канала до абонентов доводилась подробная информация о возможностях строящейся сети: информационные услуги внутри сети передачи данных, доступ в Интернет, IP телефония и т.д. Затем, по мере увеличения количества потенциальных абонентов СПД, возможности проведения маркетинга увеличивались все больше. Для повышения привлекательности услуг сети был организован форум, общение в чате, проведены игровые чемпионаты, конкурс «Мисс сети» и т.п. Важным элементом маркетинговой активности был анализ спроса на определенные ресурсы сети, в соответствии с результатами которого увеличивался спектр услуг, наиболее востребованных пользователями. Результатом последовательного проведения этого комплекса маркетинговой активности стало быстрое увеличение числа абонентов.

В результате сотрудничества ООО «ГСП» и компании «Вимком», идея, заложенная в проекте, была реализована на практике. Проектные работы были закончены к марту 2006 года, а реальные работы по реконструкции сети стартовали в апреле 2006-го.
На данный момент реконструирована сеть ТВ в объеме первого этапа строительства – проведена полная замена магистрального и частично субмагистрального коаксиального транспорта на оптическое волокно, сформированы новые ТВ услуги – полный пакет ТВ программ доведён до 50 каналов. Качество услуг ТВ на модернизированным сегменте возросло, а трудозатраты на обслуживание заметно уменьшились.
Реализация сегмента сети СПД началась в 2006 году. На текущий момент ядро сети состоит из трех устройств, установлены 1500 портов коммутаторов доступа и услуги СПД доступны в более чем 200 домах. Помимо традиционных услуг доступа в Интернет, электронной почты и локального хостинга, в сети предоставляются игровые ресурсы (Counter-Strike, WOW, LA, Quake, IL2, GTA, Warcraft, FarCray, BattleField), файлообменные службы, трансляция радио в объеме 20 программ, передаются данные камер наружного наблюдения.