Статья только в электронной версии журнала
Оптоволоконная сеть небольшого города
В Эшленде создается высокоскоростная сеть для телемедицины и удаленного обучения
Закон о телекоммуникациях, принятый в 1996 г., стимулировал бурное развитие городских систем передачи данных. Вскоре после его вступления в силу появились десятки проектов высокоскоростных сетей, призванных охватить небольшие и средние города по всей территории США. И все же мало найдется мест, где бы планировался столь широкий спектр услуг, как в Эшленде - городке на юге Орегона.
Основу сети Эшленда составляет оптоволоконная магистраль общей протяженностью около 20 км. Развернутая на ее основе сеть должна охватить множество компаний и жилых домов, предоставляя пользователям высокоскоростные каналы передачи данных, доступ в Интернет, программы кабельного телевидения. Создаваемая инфраструктура открывает широчайшие возможности для оказания самых разнообразных услуг, от телемедицины и дистанционного обучения до интерактивного кабельного телевидения и даже обеспечения безопасности жилищ.
На сегодняшний день три городские компании используют Ethernet-каналы с пропускной способностью 100 Мбит/с, по которым они соединяются с магистралью Gigabit Ethernet, протянувшейся через весь город. Уже завершается прокладка таких же каналов, объединяющих сети местных учебных заведений. Летом эти каналы будут протестированы, а осенью они станут доступны учащимся.
Брайан Пречтел
Городской отдел электроснабжения, ответственный за эксплуатацию волоконно-оптической сети Эшленда, не собирается останавливаться на достигнутом. В течение следующего года планируется продолжить развитие инфраструктуры и охватить каналами с относительно небольшой пропускной способностью всю территорию города. Городские власти намерены составить серьезную конкуренцию локальному поставщику кабельных услуг фирме Falcon Cable Systems. С этой целью они собираются предложить жителям собственный пакет программ подключения и, действуя в качестве посредника между потребителями и поставщиками услуг Интернета, обеспечить доступ в Интернет через кабельные модемы.
Отдел электроснабжения Эшленда, функционирующий как местная энергетическая компания, первоначально собирался создавать волоконно-оптическую сеть исключительно для собственных нужд. Но тут на горизонте замаячила отмена государственного регулирования энергетической отрасли, а телекоммуникационная индустрия объявила о намерении усовершенствовать свою инфраструктуру только в больших городах, что грозило оставить малые города на обочине прогресса. В результате планы по организации сети быстро вышли за рамки одной компании и охватили весь город.
“Существующая инфрастуктура дальней связи нас не удовлетворяет, - говорит Питер Ловрович, начальник отдела электроснабжения Эшленда, - а корпорация US West и другие телекоммуникационные компании обещают улучшить инфраструктуру только в сотне крупнейших городов. Мы в этот список явно не попадаем”.
После завершения строительства локальная сеть будет сочетать в себе компоненты на основе оптического волокна и коаксиального кабеля. Правда, сначала планировалось создать чисто волоконно-оптическую инфраструктуру и подвести кабели примерно к 8900 потребителям. Однако, как вспоминает Ловрович, от этого пришлось отказаться из-за высокой стоимости.
Гибридная же сеть обойдется городу примерно в 5 млн. долл. Городские власти надеются получить такую сумму за счет коммерческого займа.
Одна Ethernet-приставка для кабельного телевидения стоит от 700 до 800 долл., а подведение волоконно-оптического кабеля к каждому дому обошлось бы еще в 400 - 600 долл., - такие оценки привел Ричард Холбо, инженер-связист, участвующий в реализации проекта Ashland Fiber Network. Подобные расходы городу не по карману. “Мне не хотелось бы на глазах у телезрителей объяснять городскому совету, зачем нужно тратить на этот проект еще 2 млн. долл.”, - поясняет Ловрович.
Сеть Эшленда будет состоять из трех звеньев. Первое из них имеет в своей основе уже развернутую волоконно-оптическую магистраль из 172 жил, которую обслуживают два Gigabit Ethernet-коммутатора PowerRail 5200 фирмы Packet Engines (www.packetengines.com). Общая пропускная способность этого звена составляет 52 Гбит/с. Второе звено сети будет создано на основе 48-жильного волоконно-оптического кабеля протяженностью 36 км. Он обеспечит резервное соединение между соседними узлами или близко расположенными сетями. В этом звене планируется установить маршрутизирующие коммутаторы PowerRail 1000 фирмы Packet Engines, а также оборудование корпорации General Instruments, преобразующее аналоговый трафик из коаксиального кабеля в цифровой сигнал волоконно-оптической линии.
Коммутаторы PowerRail 1000 необходимы для обслуживания высокоскоростных каналов, а устройства General Instruments будут использоваться для организации доступа через кабельные модемы. Преобразование аналоговых сигналов в цифровые должно производиться маршрутизаторами Universal Broadband Routers фирмы Cisco Systems сети (именно к ним подключаются системы General Instruments).
Маршрутизаторы Cisco, в свою очередь, подсоединяются к PowerRail 5200 фирмы Packet Engines, обеспечивая таким образом взаимосвязь между волоконно-оптическими и коаксиальными магистралями.
Брайан Маклеод, вице-президент фирмы Packet Engines по развитию бизнеса, сообщил нам, что сеть Эшленда - это лишь один из 80 подобных проектов, реализуемых на территории США. В числе других городов, где разворачиваются аналогичные сети, он назвал Глазго (шт. Кентукки), Сидар-Фоллз (шт. Айова), Пало-Альто (шт. Калифорния) и Брейнтри (шт. Массачусетс).
В Эшленде очень много внимания уделялось предотвращению заторов, которые часто возникают в сетях с кабельными модемами. Чтобы избежать этого неприятного явления, разработчики решили подключать к каждому узлу не более 300 пользователей, тогда как в типовой конфигурации узел обслуживает до 1000 пользователей. Ловрович надеется начать оказывать услуги уже в июне, а еще через год, если все пойдет согласно плану, завершить развертывание сети.
Борьба с шумами
“Мы передаем аналоговый сигнал, в котором закодированы цифровые данные, - поясняет Холбо. - Вместе с полезным сигналом канальная аппаратура усиливает и шумы, в результате чего при большом количестве узлов возникают перегрузки и заторы”. В гибридной оптическо-коаксиальной системе этот эффект сводится к минимуму за счет снижения числа обслуживаемых узлов и резервирования дополнительных частот для обратной передачи.
Местные учебные заведения, муниципальные организации, публичные библиотеки и некоторые компании получат возможность подключиться непосредственно к магистрали, используя для этого стандартные каналы Ethernet. Такое право, в частности, будет предоставлено Университету Южного Орегона и фирме Project A, специализирующейся на разработке ПО. За подключение со скоростью 10 Мбит/с будет взиматься ежемесячная плата в размере 651 долл., а со скоростью 100 Мбит/с - 1364 долл.
Кроме того, городские власти намерены предоставить свою сеть в качестве базового транспортного средства поставщикам услуг Интернета, которые в свою очередь предложат пользователям широкий спектр Web-услуг. В начале нынешнего года муниципалитет Эшленда разослал описание своей сети и предложения по ее использованию восемнадцати поставщикам услуг Интернета. По замыслу отцов города, эти предложения были весьма привлекательны, ведь предлагалась дешевая высокоскоростная система передачи данных, пригодная для оказания любых услуг связи и соединенная с внешним миром высокопроизводительным каналом DS-3 фирмы Qwest Communications International. При этом поставщик услуг платил бы городу всего 15 долл. за каждого подключенного клиента, получая за это право самостоятельно устанавливать тарифы на обслуживание. О своей заинтересованности в проекте заявили три организации, однако пока ни одна из них контракт не подписала.
По мнению Тодда Стила, старшего аналитика-консультанта корпорации Compaq Computer (он живет в Эшленде и работает на дому), такой тип высокоскоростного доступа к Интернету открывает большие возможности. “Высокая пропускная способность канала связи буквально сметает все барьеры, особенно при работе с коммерческими приложениями”.
В нынешнем году начнется и кабельное обслуживание жителей Эшленда. Оно будет производиться под эгидой городских властей, которые намерены разработать гибкую ценовую политику и предложить клиентам пакеты услуг. “Базовый тариф, заложенный в нашем бизнес-плане, составляет всего 24 долл. в месяц, что на 24% дешевле, чем у локального поставщика услуг”, - отмечает Ловрович.
Но все это - только начало. Создаваемая сеть отличается высоким уровнем масштабируемости, что позволяет развертывать на ее основе все новые услуги, диапазон которых ограничивается лишь воображением поставщика и его финансовыми возможностями. Обеспечив жителей своего города скоростными и дешевыми каналами доступа, местные власти рассчитывают на увеличение количества рабочих мест и расширение деловых возможностей. Причем, как ожидается, все эти процессы будут происходить гораздо быстрее, чем в других малых городах, подобных Эшленду.
