Szanse i zagrożenia

Pomimo względnej stagnacji na rynku telekomunikacyjnym, rozbudowa sieci szkieletowych trwa. Kolejne gigabity informacji mkną włóknami światłowodowymi, podczas gdy możliwości transmisyjne systemów są o wiele większe. Kluczowe znaczenie dla operatorów telekomunikacyjnych zyskują stosowane technologie dostępowe i korzyści, które stoją za nimi.

Publikacja: 29.11.2003 11:30

Stosowane kilkanaście lat temu technologie dostępu do sieci szkieletowych oparte były głównie na miedzianej infrastrukturze kablowej. Z biegiem czasu na znaczeniu zyskały systemy bezprzewodowe punkt-wielopunkt oraz gdzieniegdzie dostępowe sieci optyczne. Za sprawą technik xDSL, lata dziewięćdziesiąte były renesansem łączy miedzianych. Niniejszy tekst stanowi przegląd systemów dostępowych opartych na infrastrukturze kablowej (miedzianej i światłowodowej) oraz systemach bezprzewodowych, z naciskiem położonym na te ostatnie, zyskujące na popularności w ostatnich latach wśród operatorów telekomunikacyjnych i dostawców usług internetowych.

Systemy kablowe

Telefonia stacjonarna

Klasyczna telefonia analogowa to cały czas najbardziej popularna forma dostępu do usług telekomunikacyjnych. Obecnie analogowa forma transmisji pozostała jedynie pomiędzy użytkownikiem końcowym a najbliższą centralą końcową , natomiast transmisja pomiędzy centralami realizowana jest w sposób cyfrowy. Oznacza to, że proces konwersji analogowo-cyfrowej realizowany jest w centrali telefonicznej.

Transmisja pomiędzy użytkownikiem a centralą realizowana jest w paśmie 0,3 kHz-3,4 kHz, co jest zupełnie wystarczające do przenoszenia rozmów telefonicznych, lecz ogranicza szybkość transmisji danych do maksymalnie 56 kb/s ).

ISDN

Aby wyeliminować najsłabszą część telefonii analogowej - analogowe łącze użytkownik-centrala, powstała koncepcja całkowicie cyfrowej sieci telekomunikacyjnej, wykorzystującej istniejącą infrastrukturę kablową. Instalacja ISDN sprowadza się do instalacji urządzeń po stronie użytkownika oraz centrali, bez konieczności wymiany okablowania. Podstawową usługą pozostała telefonia głosowa - nowe, "inteligentne" terminale abonenckie (telefony), przejęły od centrali m.in. funkcję konwersji analogowo-cyfrowej.

ISDN jest dostępny w dwóch wersjach: podstawowej dla klientów indywidualnych oraz niewielkich przedsiębiorstw oraz pierwotnej dla dużych klientów korporacyjnych. W opcji podstawowej użytkownik otrzymuje dwa kanały rozmówne 64 kb/s oraz kanał sygnalizacyjny 16 kb/s. Użytkownik może prowadzić równolegle dwie rozmowy telefoniczne lub wykorzystywać kanały do cyfrowej transmisji danych. Transmisja danych może odbywać się w jednym kanale rozmównym lub w obu na raz. Ponieważ sygnalizacja jest realizowana w osobnym kanale, możliwe jest automatyczne rozłączenie usługi transmisji danych, w momencie nadejścia rozmowy telefonicznej. Wersja pierwotna ISDN, przeznaczona dla klientów korporacyjnych, pozwala na równoległe prowadzenie 30 rozmów telefonicznych.

Rozpatrując technologię ISDN jako alternatywę do transmisji danych należy pamiętać, że forma opłat za usługę jest identyczna z tą stosowaną w tradycyjnej telefonii.

Technologie xDSL

Rodzina technologii xDSL (Digital Subscriber Line) oparta jest na koncepcji wykorzystania istniejącej infrastruktury kabli miedzianych łączących użytkownika z operatorem do szybkiej transmisji informacji. Poprzez rozwiązania DSL możliwe jest świadczenie usług telefonicznych, ISDN, oraz szybkiej transmisji danych. W skład rodziny xDSL wchodzi wiele typów urządzeń, istotnie różniących się parametrami transmisyjnymi. Obecnie najbardziej popularnych rozwiązań DSL należą:

HDSL (High bit-rate DSL), posiadający symetryczną przepływność równą 2048 kb/s (Europa) lub 1544 kb/s (USA). Stosowany typowo jako dostęp abonencki do dzierżawionych traktów cyfrowych (odpowiednio E1 lub T1).

SDSL (Symmetric DSL) funkcjonalnie niczym nie różniący się od HDSL.

ADSL (Asymmetric DSL) cechujący się asymetryczną transmisją; w stronę użytkownika przepływność jest większa; od 1,5 Mb/s do 6 Mb/s, natomiast w stronę sieci szybkość transmisji wynosi od 16 kb/s do 640 kb/s. Typowe zastosowanie ADSL to dostęp do szerokopasmowych usług cyfrowej transmisji danych, w tym do sieci Internet, przy jednoczesnym świadczeniu usług telefonicznych.Technologie optyczne

Rozwój technologii wykorzystujących medium światłowodowe do transmisji informacji doprowadził do sytuacji, że w sieciach szkieletowych dominują kable światłowodowe. Powstały również koncepcje, aby doprowadzić włókna światłowodowe jak najbliżej użytkownika końcowego. Koncepcje te, określane wspólnym mianem FTTx (Fiber To The x) oznaczały odpowiednio:

FTTC (FTT Curb) - światłowód do krawężnika, czyli jak najbliżej domu,

FTTB (FTT Building) - światłowód do budynku, okablowanie strukturalne w budynku miało pozostać miedziane,

FTTH (FFT Home) - światłowód do każdego domu jednorodzinnego.

Koncepcja doprowadzenia kabla światłowodowego jak najbliżej użytkownika końcowego doprowadziłaby do możliwości przesyłania nawet gigabitów informacji od pojedynczego użytkownika. Niestety, autorzy koncepcji zakładali (lub też nie mieli świadomości), że wydatek operatora polegający na wymianie infrastruktury na optyczną na terenie olbrzymich obszarów, powinien zostać pokryty przez późniejsze przychody z abonamentów. Dzisiejsze, bardziej realistyczne podejście operatorów do inwestycji nie zapowiada rychłego powrotu do omówionego pomysłu.

Systemy bezprzewodowe

Telefonia komórkowa

od GSM do UMTS

Zasygnalizowane wcześniej problemy z infrastrukturą miedzianą i światłowodową doprowadziły do sytuacji, w której dużym powodzeniem zaczęły się cieszyć technologie bezprzewodowe.

Liczba abonentów telefonii komórkowej, najważniejszego przedstawiciela rynku bezprzewodowych usług telekomunikacyjnych, już w wielu krajach (w tym w Polsce) prześcignęła liczbę abonentów telefonii kablowej. Do najważniejszych usług sieci komórkowych, poza usługą głosową, należy przesyłanie krótkich wiadomości tekstowych (SMS) oraz wiele usług dodanych, jak prezentacja numeru abonenta dzwoniącego. Niestety, szybkości transmisji danych w standardowej formie sieci GSM nie przewyższają 9,6 kb/s, a po wprowadzeniu systemów GPRS szybkości transmisji nie przewyższą znacznie 64 kb/s.

Nie jest to ostatnie słowo popularnych komórek, ponieważ przyszłość niesie ze sobą ideę sieci UMTS , w której szybkość transmisji danych ma dochodzić do 2 Mb/s na pojedynczy terminal.

Wprowadzenie UMTS pociąga za sobą wymianę większości (o ile nie całości) sprzętu telekomunikacyjnego w sieci oraz często olbrzymie opłaty za przyznanie koncesji, dlatego operatorzy nie spieszą się z wprowadzaniem na rynek usług tego typu.

Bezprzewodowy

Ethernet 802.11b

Protokół Ethernet, którego kolejne wersje pozwalają na transmisję wielu gigabitów na dziesiątki kilometrów na pojedynczej parze włókien światłowodowych, doczekał się również swojej wersji bezprzewodowej. Specyfikacja IEEE 802.11b przedstawia architekturę punkt-wielopunkt, pozwalającą na komunikowanie się terminali w paśmie 2,4 GHz z szybkością do 11 Mb/s. System ten opracowany został głównie do implementacji bezprzewodowych sieci lokalnych wewnątrz budynków, aczkolwiek większość producentów wprowadziła do swojej oferty również urządzenia z możliwością bezprzewodowej transmisji pomiędzy budynkami.

Poważnymi ograniczeniami systemu jest fakt, że pasmo 2,4 GHz jest współdzielone, dodatkowo fakt braku możliwości wprowadzenia gwarancji lub innych mechanizmów QoS (Quality of Service) oraz średnia efektywna przepływność nie przekraczająca znacznie 5 Mb/s znacznie ograniczają komercyjne zastosowanie systemu poza lokalne sieci bezprzewodowe oraz podłączenie osiedlowych sieci lokalnych do Internetu.

Systemy z gwarancją pasma

dla częstotliwości 3,5GHz

Jako alternatywa dla pozbawionej gwarancji bezprzewodowej sieci Ethernet producenci opracowali systemy dla koncesjonowanego pasma 3,5 GHz. Systemy te znacznie różnią się między sobą, gdyż nie zostały zdefiniowane żadne standardy dla takich urządzeń. Typowe rozwiązania wspierają podstawowe mechanizmy QoS, takie jak obsługa priorytetów lub minimalne gwarancje pasma dla poszczególnych użytkowników. Wspólną cechą systemów jest niewielka pojemność sektora stacji bazowej, co w praktyce ogranicza liczbę możliwych do zainstalowania w sektorze terminali, lub powoduje znaczny spadek jakości usługi, przy stosowaniu znacznej liczby terminali.

Systemy LMDS

Działające w wyższym paśmie między 20 a 30 GHz systemy typu LMDS (Local Multipoint Distribution System) pozwalają na pełną gwarancję parametrów QoS, oraz świadczenie również innych usług niż dostęp do Internetu (np.: dzierżawa kanałów cyfrowych, dzierżawa łączy, wsparcie dla VoIP). Urządzenia udostępniają interfejsy Ethernet 10BaseT, E1 (G.703), a także Frame Relay/V.35. Pojemność stacji bazowej jest kilkakrotnie większa od konkurentów z przedziału 3,5 GHz.

Do wszystkich wyżej wymienionych zalet dochodzi ograniczenie zasięgu do pojedynczych kilometrów (maksymalny zasięg wynosi od 5 km do 10 km, czyli jest około dwukrotnie mniejszy niż w systemach 3,5 GHz), co w praktyce ogranicza stosowalność systemu do centrów aglomeracji, w których występują problemy z uzyskaniem dostępu do kabli miedzianych.

W ostatnich latach LMDS stał się bardzo popularny również w Polsce. Popularność swą zawdzięcza temu, że jest jedynym niesatelitarnym systemem pozwalającym na konkurencję względem operatorów korzystających z łączy miedzianych i gwarantującym zachowanie odpowiedniej jakości dostarczanych usług.

Systemy satelitarne

Bezapelacyjną zaletą omawianych na końcu systemów satelitarnych jest ich unikalna właściwość - możliwość zainstalowania w dowolnym miejscu przy praktycznie dowolnym ukształtowaniu terenu. Tak ogromna zaleta z biznesowego punktu widzenia idzie w parze z wysokimi cenami sprzętu i pasma na transponderach satelitarnych, oraz z dużymi, dochodzącymi do sekund opóźnieniami transmisji. Nie pozbawia to systemów możliwości stosowania do usług transmisji danych, w tym dostępu do Internetu, natomiast z powodu dużych opóźnień transmisji stawia pod znakiem zapytania usługi głosowe oraz transmisję danych wymagającą częstych interakcji oddalonych urządzeń.

Bezapelacyjną zaletą, będącą cechą wszystkich systemów bezprzewodowych, jest szybkość instalacji urządzeń, nie spotykana w praktyce na rynku usług opartych na infrastrukturze kablowej.

Konkluzja

Nie jest prostym zadaniem w tak krótkim tekście jak ten zawrzeć wystarczająco dużo argumentów przemawiających za i przeciw omawianym technologiom. Tabela 1 zawiera zestawienie ważniejszych z biznesowego punktu widzenia parametrów systemów.

Po jej analizie nasuwa się kilka dość oczywistych wniosków dotyczących systemów dostępu do usług telekomunikacyjnych:

- dostęp realizowany przez technologie przeznaczone do transmisji głosu ewidentnie przestał wystarczać,

- dostępowa infrastruktura światłowodowa byłaby funkcjonalnie najlepszym rozwiązaniem tzw. problemu ostatniej mili. W praktyce koncepcja ta jest niewykonalna na szerszą skalę z powodu dużych kosztów inwestycyjnych,

- infrastruktura miedziana doskonale nadaje się do transmisji usług wszelkiego typu, i to z dużymi przepływnościami. Ograniczenia prawne i praktyki monopolistyczne powodują trudności rozwoju podmiotów niezależnych, korzystających z dzierżawionych kabli miedzianych. Sytuacja ta się zmieni, lecz poziom optymizmu wśród operatorów w Polsce nie jest wysoki,

- tymczasowym rozwiązaniem stają się dostępowe technologie radiowe i satelitarne. Przytoczone w niniejszym tekście przykłady technologii radiowych pokazują, że transmisja radiowa ma szansę na konkurowanie z transmisją opartą na kablach. Różnorodność technologii jest duża i każda z nich ma swoją potencjalną grupę docelową na rynku.

Przewagę na rynku, a w efekcie możliwość przetrwania trudnych czasów otrzyma ten, kto będzie potrafił wybrać odpowiednią technologię dostępową i prawidłowo jej użyć. Zdaniem autorNie należy jednak zapominać o naturalnej przewadze systemów kablowych, które na pewno powrócą do szczególnych łask również w Polsce. Pozostaje tylko jedno pytanie: kiedy?

IT
Technologie
Huuuge: „skupy akcji nie są priorytetem”. Mamy komentarz analityka
Materiał Partnera
Zasadność ekonomiczna i techniczna inwestycji samorządów w OZE
Technologie
Creotech dzieli biznes. Kwanty wejdą na giełdę
Technologie
Ruszyła karuzela nazwisk kandydatów na nowego prezesa UKE
Technologie
Miliardy na cyberochronę
Technologie
Co daje siłę walorom Orange Polska
Technologie
Podmiot z Francji chce zainwestować w DataWalk. Akcje drożeją