Интерактивность в сетях КТВ: состояние и перспективы

Каких-то 10 лет назад доведением телевизионного сигнала по кабелю до потребителей занимались специалисты банно-прачечного хозяйства. Их усилиями буквально в каждом подъезде были созданы "сети кабельного телевидения", обеспечивающие доставку телесигнала от коллективной антенны на крыше жилого дома до приемников в квартирах. На рубеже 90-х гг. вышеназванные комбинаты ушли в небытие, и, наверное, самая мощная в мире (по количеству) группировка "сетей кабельного телевидения" осталась без хозяина. Домовые сети стали приходить в упадок, и государство вынуждено было разрешить желающим заняться построением инфраструктуры настоящего кабельного телевидения (КТВ).

C тех пор этим вопросом в нашей стране в основном занимаются соответствующие специалисты, и есть все основания надеяться, что кабельному телевидению (без всяких кавычек) у нас в стране быть. Даже несмотря на то, что в подготовленном новом ГОСТе, который должен выйти в самое ближайшее время, КТВ в праве на существование отказано. Вместо него там присутствуют какие-то кабельные распределительные сети телевидения, мультимедиа и телефонии, да еще с возможностью обратного канала. Адресаты распределения по обратному каналу остались неназванными.

Тем не менее строительство сетей КТВ приобрело в России довольно широкий размах, причем строятся, как правило, двусторонние сети, т.е. с обратным каналом, обеспечивающим возможность предоставления большого количества дополнительных услуг: от видео по запросу до телефонии и передачи данных (включая доступ в Internet). Более того, эти сети часто создаются на базе комбинированной опто-коаксиальной инфраструктуры (HFC), обеспечивающей покрытие больших площадей с высокой плотностью населения.

О том, что интерес в России к таким сетям достаточно велик, свидетельствует состоявшаяся в апреле нынешнего года информационно-техническая конференция "Новые технологии в области КТВ". Она была организована компанией "Телестарт" при содействии Госкомсвязи России и Научно-исследовательского института Радио (НИИР). В конференции приняли участие более ста представителей коммерческих фирм и региональных телефонных компаний, многие из которых ради этого мероприятия в буквальном смысле слова преодолели тысячи километров. Достаточно сказать, что среди участников были представители Владивостока, Иркутска, Нижневартовска, Омска, Красноярска, Хантымансийска и других совсем не ближних городов.

Вполне естественно, что главное место на конференции заняли вопросы оказания современных услуг телевизионного и звукового вещания. Однако и здесь участники не могли обойти тему передачи данных, поскольку значительное внимание было уделено трансляции цифровых теле- и радиопрограмм, организации сервиса интерактивного и платного телевидения, а также видео по запросу. При обсуждении этой темы возникло много вопросов к представителям НИИР, которые участвовали в разработке нового ГОСТа. Большинство присутствующих никак не могло взять в толк, почему строящиеся ими двусторонние и интерактивные сети кабельного телевидения в новом нормативном документе по-прежнему называются распределительными.

Кстати, участникам конференции раздали Закон "О кабельном телевидении в городе Москве". Как видно из его названия, он составлялся более продвинутыми людьми. Правда, в отличие, например, от Архангельска, Троицка или Череповца, в столице пока не запущено в коммерческую эксплуатацию ни одной сети КТВ с обратным каналом, т.е. в Москве пока действуют только действительно распределительные сети. Однако в столичном Законе уже существует понятие "интегрированная сеть связи", которое более точно отражает сущность двусторонних сетей КТВ, способных транспортировать сигналы различной природы как в прямом направлении (от узла связи к абоненту), так и в обратном.

Проблема построения и эксплуатации именно интегрированных сетей связи стала второй по важности темой конференции. В ходе обсуждения выяснилось, что в России функционируют лишь три пилотные версии таких сетей: в подмосковном городе Троицке (совместный проект ИОРТ и "Троицк-Телеком"), Череповце ("СКАТ-7") и Москве (КОМКОР). В этих сетях в тестовом режиме работают от двух до шести кабельных модемов производства Bay Networks. Еще пять операторов - "Рубин" (С.-Петербург), "Мостелеком" и "КТВ Коптево" (оба Москва), "Гарант-ТВ" и "Бизнес-Компьютер" (оба Екатеринбург) - приобрели стартовый комплект передачи данных по сети КТВ производства Bay Networks и готовятся к его развертыванию. Две компании - "АТВ" из Архангельска и Волжский узел связи (Волгоградская область) - собираются приобрести комплект в самом ближайшем будущем. Первая уже располагает двусторонней сетью КТВ, Волжский узел связи ее строит. Услуги телефонии и интерактивные видеоуслуги в России пока не предоставляются ни одной компанией, хотя интерес к ним более значителен, чем к передаче данных. В частности, С.-Петербургское кабельное телевидение строит опытную зону, в которой упор делается на телефонию.

Рассуждая о российских перспективах создания интегрированных сетей связи или компьютерных интерактивных служб (КИС), в том случае, если речь идет только о передаче данных и доступе в Internet, необходимо учитывать два обстоятельства.

Во-первых, несмотря на большое желание владельцев сетей КТВ предоставлять услуги Internet, никто из тех, кто занимается этой проблемой - за исключением разве что Михаила Силина, начальника управления широкополосных сетей корпорации КОМКОР, - похоже, не верит, что они могут в обозримом будущем принести какой-нибудь доход. Руководитель одной из фирм, которая уже приобрела кабельные модемы, на прямой вопрос: "Зачем же вы тогда этим занимаетесь?" - так же прямо ответил: "Не знаю".

Во-вторых, строительство двусторонних комбинированных опто-коаксиальных сетей - довольно дорогостоящее дело. На строительство самих сетей операторы каким-то образом еще находят деньги, потому что многие руководители областного и городского звена, а также некоторые коммерческие структуры заинтересованы в получении современного мощного орудия воздействия на массы. Однако на систему передачи данных, подготовку или наем соответствующих специалистов этих денег, как правило, не хватает. Отсюда задержки с реализацией планов. Для получения необходимых денег операторы вынуждены искать обходные пути. В частности, сейчас модна такая уловка - даются обещания на базе сети передачи данных обеспечить сбор информации о потреблении коммунальных услуг населением. Поскольку в России кабельные модемы не выпускаются, а за рубежом конструируются исключительно для предоставления массовой и дешевой услуги по передаче данных между компьютерами, приходится отвлекать ресурсы на поиск нестандартного решения. Это приводит к дополнительным задержкам.

Приходится констатировать, что в России пока существует заметный интерес лишь со стороны энтузиастов к реализации дешевой услуги по предоставлению скоростного доступа в Internet. Серьезных финансово обеспеченных концепций нет. Доходит до смешного. Например, "Мостелеком" в течение трех месяцев искал в своей опытной зоне "Дорогомилово" помещение, чтобы установить там кабельный модем для тестирования его в условиях реальной сети КТВ. Думаете, на этом все злоключения закончились? Отнюдь, потом он еще целый месяц не мог решить вопрос с Internet-провайдером о подключении злосчастного модема к Сети. До сдачи этой статьи в набор он так и не воссоединился с родной стихией.

Еще один пример, демонстрирующий что передача данных и доступ в Internet являются побочными продуктами. Во время беседы с испытателями доступа в Internet по сети КОМКОР выяснилось: место развертывания опытной зоны выбиралось с учетом того, что в конкретном районе Хамовников никогда не было КТВ. В расчет совсем не принималось количество компьютеров в этом районе, осведомленность жителей о кабельных модемах и Internet, наконец, их средний возраст и уровень образования. В результате, оказалось, что в подключенном доме на 25 или 30 квартир приходятся всего четыре компьютера, а основная категория проживающих - пенсионеры, расценившие предполагаемую цену (5 дол./мес за 30 телевизионных программ) как грабеж средь бела дня.

Более того, даже испытатели (мужчина и женщина в возрасте 30-40 лет, он - владелец ИЧП по обслуживанию офисной техники, она - секретарь-референт, по образованию программист) не догадывались о будущей стоимости услуги. Она предполагала, что стоимость составит около 20 дол., он ответил, что вообще об этом никогда не думал. В конце концов я смог из него выдавить лишь то, что существующая у некоторых провайдеров фиксированная оплата за коммутируемый доступ порядка 40 дол. при отвратительном качестве телефонных линий для него абсолютно неприемлема. Правда, он похвалил "ежика" (прозвище модема LANcity в США): "Если у провайдера нет проблем, то с кабельным модемом забываешь о перерывах связи". Особенно ему нравится, что 20-мегабайтные файлы скачиваются быстро и легко. Когда была названа предполагаемая цена - 50 дол./мес (в декабре прошлого года она еще не была официально объявлена), женщина вскрикнула, а мужчина крепко задумался.

Конференция "Новые технологии в области КТВ" продемонстрировала разобщенность российских операторов. Многократные высказывания о необходимости создания ассоциации операторов КТВ ни к какому решению не привели. В США или, например, Германии такие организации есть. Благодаря им операторы могут влиять не только на результаты разработки стандартов, но и на многие другие вопросы. Так, американские операторы совместными усилиями заставили производителей кабельных модемов лишь в течение 1996 г. снизить цену на свою продукцию в два раза.

Разобщенность операторов КТВ не дает им возможности влиять на разработки нормативных актов и концепций развития и построения современных сетей КТВ. В США этим занимается научно-исследовательская организация CableLabs, которая финансируется консорциумом операторов КТВ. В частности, эта организация разработала North American Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) - североамериканский отраслевой стандарт на интерфейсы кабельного модема и применяемые в нем виды модуляции. 20 марта сего года он практически без изменений (добавлена лишь европейская и японская спецификации на модуляцию QAM, соответственно Annex A и C) принят МСЭ в качестве международного стандарта (Рекомендация J112). У нас схожие вопросы находятся в ведении НИИР, который неизвестно как финансируется и так же, по-видимому, работает. По крайней мере, новый ГОСТ, в подготовке которого принимал участие этот институт, вызывает уйму нареканий у многих операторов.

Лично у меня вызвала недоумение причастность Института радио к проблемам КТВ. Начальник лаборатории НИИР Леонид Дубинский объяснил, что сети КТВ рассматриваются как одно из звеньев распределения радиосигналов. Меня также очень интересовал вопрос, используют ли сотрудники НИИР в своей работе опыт CableLabs и операторов, в чьих сетях уже на коммерческой основе предоставляются интерактивные услуги. Насколько я понял, основным источником сведений НИИР о современном состоянии отрасли КТВ являются производители оборудования, в числе которых Hirschmann, WISI, Jye, а также российские "Планар" и "Микротехника". Изучался опыт одного из венских операторов КТВ, в сети которого имеются 300 тыс. абонентов. Основное внимание уделялось телефонии в сетях КТВ. В заключение нашего разговора

г-н Дубинский обронил фразу, которая подтвердила вывод о том, что серьезными разработками в области передачи данных по сетям КТВ в России никто не занимается: "Услуги Internet, конечно, должны иметь место, но не сразу".

@Home, Road Runner и другие

Можно считать, что эра компьютерных интерактивных служб (КИС) на базе сетей КТВ началась в сентябре 1996 г., когда в коммерческую эксплуатацию были запущены сразу три службы крупнейших в США операторов КТВ - TCI, Time Warner и Continental Cablevision (сейчас является составной частью компании US West MediaOne). И это несмотря на то, что первые КИС были открыты в Канаде (еще в декабре 1995 г.) и Австралии (летом 1996 г.). Однако первые опыты не идут ни в какое сравнение с той грандиозной эпопеей, которая началась в сентябре 1996 г. О ее масштабах можно судить хотя бы по такому факту: сегодня из 200 тыс. работающих в мире кабельных модемов две трети установлены в домах граждан США и Канады. В этом регионе возможностью подписаться на интерактивные услуги, доступные с помощью кабельных модемов, обладают 11 млн семей, что составляет 11% населения, охваченного сетями КТВ. Из 200 тыс. абонентов КИС 85% пользуются услугами двусторонних сетей (с обратным каналом), остальные - односторонними (обратным каналом служит телефонная линия).

C самого начала и по сей день крупнейшей КИС в мире является @Home компании под схожим названием @Home Network. Учредителями этого предприятия стали крупнейший оператор КТВ в США - корпорация TCI (в настоящее время имеет 15 млн подписчиков по всей стране) и инвестиционная компания Kleiner Perkins Caufield & Byers. Совладельцами и сооператорами службы являются еще семь американских и канадских компаний, в том числе четвертый и пятый по величине операторы КТВ в США Comcast и Cox Communications. По состоянию на 1 мая сего года @Home имела более 100 тыс. подписчиков. Потенциально же услугами этой КИС могут воспользоваться 5,7 млн абонентов (семей) КТВ.

На втором месте (45 тыс. пользователей) находится КИС Road Runner. Однако оператором этой службы является только одна компания - Time Warner Cable, которая, соответственно, занимает первое место по числу клиентов, пользующихся услугами доступа в Internet по каналам КТВ. Замыкает тройку лидеров КИС MediaOne Express оператора КТВ MediaOne (дочернего предприятия концерна US WEST Media Group) - 35 тыс. пользователей. Сейчас происходит процесс слияния этих двух КИС в одну. Как будет называться объединенная служба, пока неизвестно.

Вероятно, многим ясно, что модернизации распределительной сети КТВ и установки кабельных модемов совсем недостаточно для превращения сети КТВ в КИС. Приемо-передающий центр (ППЦ) и коммутационные пункты американских операторов пришлось оснастить новым оборудованием и ПО. Например, среди поставщиков корпорации TCI много известных имен:

• Cisco (маршрутизаторы и коммутаторы);
• Netscape (серверное и клиентское ПО, включая специализированный браузер);
• Oracle (СУБД, обеспечивающая подключение и сопровождение пользователей);
• OSI (ПО сетевого администрирования NetExpert, предназначенное для поддержания работоспособности сети и обеспечения возможности ее роста);
• Silicon Graphics (высокопроизводительные серверы семейства WebForce для кэширования информации из WWW);
• Sun (серверы с высокой степенью готовности семейства Ultra Enterprise, обеспечивающие предоставление доступа в WWW и другие услуги Internet);
• Tivoli (ПО системного управления, позволяющее осуществлять администрирование большого количества распределенных серверов с ППЦ).

Кроме того, реализация службы @Home Network оказалась бы невозможной без сотрудничества с компанией Sprint, которая предоставила коммутируемые AТМ-магистрали для сопряжения региональных сетей КТВ.

Эксперты Cable Modem University выделяют вклад корпорации Tivoli (подразделение IBM). Компания @Home использует ее пакет сетевого управления TME 10 для администрирования приблизительно 1400 Unix-серверов, установленных в региональных сетях по всей Северной Америке.

Пакет услуг КИС @Home включает в себя круглосуточный доступ в Internet, электронную почту, новостные телеконференции и интерактивную переписку (chat), а также доступ к информационным, развлекательным и образовательным материалам с видео- и звуковым сопровождением различных Web-издательств, компаний электронной торговли и средств массовой информации, среди которых Wall Street Journal, C-Net, CUC International, Knight-Ridder, New York Times, Discovery Channel Online, The Weather Channel, SportsLine и USA Today.

Все североамериканские КИС используют схожие принципы построения, несколько разнятся только поставщики аппаратного и программного обеспечения, а также информационных и других материалов. В отличие от @Home, служба Road Runner компании Time Warner делает основную ставку на трех поставщиков оборудования и ПО: Motorola (кабельные модемы CyberSURFR), Hewlett-Packard (система передачи данных Broadband Internet Delivery System, BIDS) и Microsoft (серверное ПО и специализированный браузер на базе Internet Explorer). Основным информационным наполнением Road Runner служат собственные материалы Time Warner, среди других поставщиков можно выделить CNN и Microsoft. Каналы доступа в Internet предоставляет компания MCI, она же занимается сервисным обслуживанием абонентов.

С самого начала американцы уделяли первостепенное внимание информационно-развлекательному наполнению своих КИС и созданию системы кэширования материалов, размещенных в Internet. <Простое подключение пользователей к Internet с помощью кабельных модемов не приведет к достижению самой заветной цели - действительно скоростного доступа, - предупреждал на заре эры кабельных модемов вице-президент @Home Network Майло Мидин (Milo Medin). - С возрастанием количества пользователей Internet (из числа как подписчиков КТВ, так и абонентов традиционных каналов доступа), в Сети будут возникать постоянные пробки, что вызовет негативную реакцию пользователей и прекращение подписки. Благодаря же структуре @Home и сотрудничеству с нашими партнерами мы можем гарантировать нашим клиентам высокую производительность, даже если их количество будет измеряться миллионами>.

Ядром службы @Home является система серверов кэширования. В результате, все материалы поставщиков информации и наиболее популярных Web-узлов загружаются на локальные серверы КИС и там хранятся. Это резко сокращает потребность абонентов в реальном выходе во Всемирную сеть. Таким образом, увеличивая количество пользователей Internet и предоставляя им действительно скоростной доступ к ее материалам, @Home лишь незначительно повышает объем трафика по магистральным каналам Сети.

В Северной Америке пытаются как можно быстрее внедрить системы передачи данных в сети КТВ. На конференции Национальной ассоциации операторов кабельного телевидения (NCTA), прошедшей 3-5 мая в Атланте, основан консорциум Cable Broadband Forum, цель которого - ускорение процесса превращения сетей КТВ в инфраструктуру, обеспечивающую высокоскоростной доступ в Internet. В составе учредителей консорциума - не только крупнейшие американские операторы КТВ (TCI, Cox Communications, Time-Warner и MediaOne), но и такие гиганты компьютерной и телекоммуникационной индустрии, как Microsoft, Intel, Lucent и Scientific-Atlanta. Обосновывая решение о создании еще одного Форума, Том Каллен, вице-президент MediaOne и председатель правления новой некоммерческой организации, сказал: <Предложение в Internet все возрастающих объемов графики, видео и звука обуславливает острую необходимость в высокоскоростном доступе>.

Сейчас в Северной Америке число пользователей кабельных модемов каждый день увеличивает на 1 тыс. Тем не менее еще два года назад казалось, что процесс превращения инфраструктуры КТВ в широкополосные интегрированные сети связи будет проходить значительно быстрее. Так, крупнейший американский оператор TCI в 1996 г. рассчитывал иметь уже через год 1 млн пользователей Internet. Не вызывает сомнения, что создание Cable Broadband Forum было подстегнуто шагами <заклятых друзей> из телефонной отрасли, которые образовали в конце января нынешнего года Universal ADSL Working Group с целью обеспечения дешевого и высокоскоростного доступа в Internet по телефонным линиям. Вездесущие Microsoft и Intel и там числятся среди отцов-основателей.

Участники консорциума Cable Broadband Forum займутся привлечением к сетям КТВ внимания корпоративного сектора. Они постараются доказать представителям бизнеса, что инфраструктура КТВ является самой лучшей платформой для решения в масштабе компаний задач удаленного доступа и электронной торговли.

Они были первыми

Осенью прошлого года в подмосковном городе Троицке на базе чисто коаксиальной сети КТВ запущена в тестовую эксплуатацию первая в России КИС. К ней имеют возможность подключиться жители четырех домов микрорайона "В" (около 500 квартир). КИС обеспечивает трансляцию 20 телевизионных программ и передачу данных. Проект службы разработан Институтом оценки и развития технологий (ИОРТ).

В КИС г. Троицка используется комплект оборудования передачи данных LANcity компании Bay Networks, включающий в себя головную станцию и пять кабельных модемов. Сложность передачи данных в сети КТВ заключается в том, что обратный канал (5-30 МГц) прямо-таки "впитывает" в себя шумы из окружающей среды. На него влияет практически все имеющееся в доме электрооборудование - лифты, телевизоры, СВЧ-печи и т. д. Четыре дома моделируют кластер КИС, который обычно обслуживает до 500 квартир. После соответствующей настройки система заработала на полной скорости - 10 Мбит/с. О каком-либо дальнейшем расширении этой системы данных пока нет. Как всегда, встал вопрос с финансированием. Привлечением инвестиций призвано заниматься АО "Троицк-Телеком", которое ведет переговоры с несколькими инвесторами, в том числе иностранными.

В будущем в КИС планируется использовать модемы не только Bay Networks, но и израильской фирмы "Netgame". Эти 10-мегабитные модемы стоят менее 300 дол., в то время как цена на LANcity пока опустилась в России лишь до 550 дол.

Руководителям проекта ясно, что для полного использования высокоскоростных возможностей кабельного модема внутри КИС надо организовывать источники информации и развлечений. В планах ИОРТ - развитие местных сервисов, в том числе организация дистанционного обучения и сетевых игр, предоставление услуг компьютерной телефонии (включая видеотелефонию), музыки и видео по требованию,. Разрабатываются предложения по организации систем охраны и видеонаблюдения, созданию виртуальных локальных сетей (например," Городского хозяйства"), объединению локальных сетей различных организаций. В настоящее время троицкой КИС часто приходится играть роль выставки достижений модемостроения компании Bay Networks. Дистрибутор последней, фирма Step Logic, привозит сюда потенциальных покупателей, чтобы те в реальной обстановке смогли убедиться в работоспособности модемов LANcity.

Венгры впереди всей Восточной Европы

Венгерские операторы КТВ расширяют объемы услуг по передаче данных, несмотря на неблагоприятные условия в стране. Среди главных препятствий следует назвать слабую экономику и контроль государства в отрасли связи.

Главным смыслом внедрения передачи данных в сети КТВ является расширение базы пользователей теми услугами, которые требуют высокой скорости передачи информации. Таким образом может быть решена одна из самых популярных сегодня в мире задач - Internet в каждый дом. Но поскольку среднедушевой доход венгерского населения не дотягивает до 4 тыс. дол./г (333 дол./мес), даже самые низкие тарифы не позволят решить здесь эту проблему.

Тем не менее работа ведется. В настоящее время в Венгрии услуги Internet предоставляют пять операторов КТВ. Причем только один из них действует в столице. Расценки по стране самые разные. Например, будапештский оператор TVNET (www.tvnet.hu), обслуживающий 21 тыс. абонентов КТВ, имеет, по его данным, 75 подписчиков на услуги передачи данных. В зависимости от класса обслуживания квартирный доступ в Internet стоит 40-240 дол./мес. Корпоративный клиент платит минимум 150 дол./мес, да еще оплачивает подключение (1750 дол.). На периферии расценки ниже. Так, оператор Szab-I-Net (www.szabinet.hu) имеет около 50 корпоративных клиентов, пользующихся услугами передачи данных (абонентов КТВ - 25 тыс.). Данная категория пользователей платит 100- 375 дол./мес. Существуют планы по предоставлению доступа в Internet частным лицам, которым это обойдется в 25 дол./мес.

Оператор Datatrans (www.datatrans.hu) из Шекешфекервара (Szekesfehervar) сейчас испытывает сетевое оборудование собственной разработки. Его 700-МГц сеть КТВ насчитывает 45 тыс. абонентов, 50 из которых принимают участие в тестировании. Datatrans собирается брать за услуги передачи данных 12-15 дол. с частных лиц и 15-20 дол. с корпоративных пользователей (естественно, в месяц). Оборудование Datatrans позволяет передавать данные от ГС со скоростью 10 Мбит/с и от пользователя - 2 Мбит/с. Применяется метод квадратурной дифференциальной фазовой модуляции (QDPSK).