Обозрение Рынок беспроводных технологий 2004 подготовлено	При поддержке

Построение беспроводной мультисервисной сети «5G» для предоставления высококачественных услуг

С получением в 2002 году частот в диапазоне 5,25–5,35 ГГЦ компания ArtCommunications поставила перед собой задачу построения беспроводной сети широкополосного радиодоступа в Москве и ближайшем Подмосковье, способной удовлетворить потребности в услугах связи, как корпоративных заказчиков, так и частных лиц.

Новая сеть: основные параметры

Схемы, на основе которых создавались сети радиодоступа предыдущего поколения с использованием технологии 802.11, предполагали неконтролируемое распределение полосы радиоинтерфейса базовой станции между абонентами, в соответствии с порядком их регистрации на базовой станции и занимаемой ими частью полосы. Такое построение сети не в состоянии было обеспечить предоставление услуг гарантированного качества и нескольких сервисов одновременно.

Поэтому требовалось обеспечить построение сети с заданными свойствами путем использования дополнительных возможностей: определенного выбора оборудования; построения сети с необходимой топологией и системы динамической маршрутизации, а так же приоритезации различных типов трафика.

В качестве основных параметров, которые принимались во внимание при проектировании сети, были приняты:

• возможность предоставления каналов с емкостью от 64 кбит/с до 10 Мбит/с с гарантированной пропускной способностью;
• предоставление максимального набора услуг абонентам (доступ в интернет, объединение офисов, передача голоса поверх IP);
• возможность использования QoS на сети.

При выборе оборудования были приняты во внимание все названные выше факторы, и, после сравнения систем нескольких производителей, работающих в упомянутом диапазоне, в качестве основного оборудования для построения сети были выбраны — радиомаршрутизаторы Comptek (Infinet Wireless) Revolution 5000. В этих приборах реализована полная функциональность, позволяющая управлять пропускной способностью каналов, приоритезацией трафика и другими параметрами каналов. Кроме того, Revolution 5000 обладает развитыми средствами диагностики и контроля радиоканала и возможностью анализа трафика «на лету», что упрощает управление сетью и ее мониторинг.

Построение топологии

Построение топологии сети базировалось на необходимости предоставления качественных услуг. Это обусловило необходимость обеспечения масштабируемости и отказоустойчивости опорной сети. Схематически топология сети представлена на схеме ниже.

Топология сети 5G

Как видно из приведенной выше схемы, опорная сеть состоит из трех слоев.

• Первый слой — ядро сети, в котором осуществляется присоединение сети к другим сетям передачи данных и сетями передачи интернет-трафика. Он состоит из системы пограничных маршрутизаторов, подсистем, предназначенных для предоставления дополнительных услуг и системы связи с базовой станцией первого уровня.
• Второй слой сети состоит из базовых станций первого уровня. Все базовые станции первого уровня соединены с ядром сети оптоволоконными каналами, построенными с использованием технологии Metropolitan Ethernet Network (MEN), с пропускной способностью от 10 до 100 Мбит/с.
• Третий слой сети состоит из базовых станций второго уровня. Базовые станции второго уровня соединены с базовыми станциями первого уровнями радиоканалами с пропускной способностью до 54 Мбит/с.

Масштабирование сети под растущий объем абонентской базы происходит непрерывно, как путем увеличения мощности базовых станций (за счет увеличения количества точек доступа на базовой станции и секторизации), так и расширением каналов опорной сети между ее слоями и за ее пределами.

Следует отметить, что топология сети намеренно сделана избыточной путем построения внутри сети нескольких кольцевых маршрутов, которые обеспечивают ее отказоустойчивость при выходе из строя одного или нескольких каналов. При этом построенная на ней система динамической маршрутизации обеспечивает ее автоматическое реконфигурирование, и восстановление работоспособности в течение одной-двух минут.

Возможности маршрутизации

Система динамической маршрутизации сети «5G» построена по иерархической трехуровневой схеме в соответствии с рекомендациями Cisco, при этом на каждом уровне используются свои протоколы маршрутизации. Это обусловлено техническими возможностями оборудования, требованиями к безопасности и упрощением, как мониторинга, так и обслуживания сети.

В уровне доступа на абонентских маршрутизаторах используется только статическая маршрутизация. На стороне абонента указывается маршрут по умолчанию в сторону базовой станции, а со стороны базовой станции прописывается маршрут в сторону абонента.

На уровне распределения базовые станции получают и обмениваются маршрутной информацией по протоколу RIP. Базовая станция должна получить от вышестоящих маршрутизаторов маршрут по умолчанию и передать всем остальным маршрутизаторам уровня распределения по сети информацию обо всех маршрутах, доступных через нее. На этом уровне используется RIP версии 2, причем только между маршрутизаторами уровня распределения, а абонентские, служебные и туннельные интерфейсы устраняются из области работы RIP, что предотвращает возможность образования петель маршрутизации.

Конечной точкой, связывающей уровень распределения с ядром, является интерфейс маршрутизатора Cisco Catalyst, на котором запущен RIP. Этот маршрутизатор ограничивает действие домена RIP; для этого он преобразует полученные по RIP маршруты в BGP-протокол и распространяет эту информацию на уровень ядра.

На уровне ядра используются протоколы маршрутизации OSPF и BGP. Связка OSPF и BGP обеспечивает стабильную и надежную работу ядра сети. (OSPF обеспечивает автоматическую балансировку трафика при наличии параллельных каналов и мгновенное переключение на резервный канал при падении основного интерфейса. BGP имеет лучшую стабильность в работе и расширенные возможности по контролю, фильтрации и балансировке трафика.)

Новые услуги

Потребность абонентов в различных сервисах на сети привела к необходимости построения сквозной (end-to-end) системы обеспечения QoS. При этом был успешно решен ряд проблем, в частности проблема сквозной приоритезации трафика. Дело в том, что оборудование Infinet Wireless и Cisco поддерживают приоритезацию трафика, но каждый тип оборудования делает это по-своему. При проектировании и построении сети проблема сопряжения двух разных систем приоритезации была успешно решена. Это открывает перед нашими абонентами возможность ее эффективного использования.

Естественно, что одна из основных проблем, которую абоненты сети «5G» решают при помощи QoS — качественная передача голосового трафика по IP-сети. В настоящий момент компания предоставляет две услуги, связанные с передачей голосового трафика:

• передача голосового трафика между офисами абонента. В этом случае при передаче небольшого количества голосовых каналов используется классическая технология VoIP. Для передачи большего числа голосовых каналов применяется решение на базе оборудования Vmux компании RAD, использующего протокол TDMoIP. Такое решение позволяет уменьшить нагрузку на сеть и снижает требования к пропускной способности канала, что делает его экономически более привлекательным для абонентов.
• предоставление услуг системы передачи речевой информации (СПРИ). Эти услуги предоставляются с помощью подсистемы СПРИ, построенной на базе SoftSwitch. Абоненты пользуются услугами СПРИ с помощью IP-телефонов или шлюзов, поддерживающих соединение с SoftSwitch по протоколу H.323. В дальнейшем предполагается обеспечить поддержку SoftSwitch’ем соединений по протоколу SIP.

Перспективы развития

Дальнейшее развитие возможностей беспроводной мультисервисной сети «5G» будет связано с использованием новых технологий радиодоступа (WiMax), расширением возможностей подсистем предоставления дополнительных услуг (в том числе — СПРИ), а также с развертыванием на базе основной сети локальных подсетей и хот-спотов. Все это дает возможность предложить абонентам сети принципиально новые услуги.

Качество и разнообразие услуг, предоставляемых сетью «5G», позволяет удовлетворять потребности самых требовательных клиентов. В частности, на базе этой сети одна из крупнейших московских сетей автомобильных салонов построила распределенную сеть, объединяющую все салоны с центральным офисом и складскими площадями. Она позволила обеспечить все площадки компании доступом к корпоративным информационным системам и внутрикорпоративной телефонной сети. Таким образом, в сжатые сроки было обеспечено экономически эффективное и качественное решение проблем коммуникаций в компании.