1
Innovációs érték
Az információra és kapcsolatokra éhes emberek milliói egyre sőrőbbre szövik a világhálót, amely mára egy új gazdasági, szociális, kulturális élettérré alakult. Az Internet alapját jelentı IP technológia a távközlési világot alapjaiban változtatja meg. Az IP terjedésének következményeként, a vertikális - egy hálózat egy szolgáltatás – modellt felváltja a horizontális. A különbözı szolgáltatások, IP alapon, egyetlen közös fizikai hálózatra konvergálnak. Az egyazon hálózaton nyújtható szolgáltatások számának, internet, telefon, TV, VoD stb. csak a hálózat minısége, sávszélessége szab határt. Már rég nem az a kérdés, hogy mire jó és minek nekünk az Internet, sokkal inkább az, hogyan juttatjuk el gazdaságosan mindenkihez, milyen új szolgáltatások lesznek sikeresek, hogyan kezeljük a robbanásszerően növekvı forgalmat. Alig kezdtük szélesebb körben használni a netet, boldogan váltva úgymond “szélessávra”, már át is kell értékelnünk a szélessáv fogalmát. A sávszélesség növekedése “korlátlan”, nemcsak az egyre nagyobb számú felhasználó, de az egyre újabb alkalmazások miatt is. A felhasználók már nem passzív információfogyasztók, hanem aktív információforrások, a tartalom az egyre gazdagabb multimédia. Megjelent az IPTV, a nagyfelbontású HDTV, már látszik a 3D televíziózás a horizonton. De nemcsak a szórakoztatóipart, hanem bármely más területet nézve, az egészségügytıl a katasztrófavédelemig, egyre több igen nagy sávszélességő alkalmazással találkozunk. Évtizedek óta folyamatosan épülnek és bıvülnek az optikai gerinchálózati kapacítások. Igen komoly eredményeket felmutatva, gızerıvel folyt és folyik a réz alapú elérési hálózatok átviteli kapacításának fejlesztése, miközben tudjuk, hogy az egyre nagyobb sávszélességígények kielégítésének az egyedüli hosszú távú megoldása a száloptika alkalmazása az elérési hálózatokban is. Az Ericsson fejlesztıi arra keresték és találtak megoldást, hogy miként lehet költséghatékonnyá tenni az optikai hálózatok kiépítését egészen a felhasználók otthonáig. Az FTTH (Fiber to the Home) hálózatok egyre szélesebb körben terjednek a világban, mára már több mint 10 millió elıfizetıt szolgálnak ki. Az FTTH hálózatok terjedésével egyidıben új üzleti modell jelent meg: az ún. nyílt hálózat. A nyílt modellben mőködtetett optikai hálózatok kiépítésével egy olyan távközlési közmő valósul meg, melyen egyidıben több szolgáltató és szolgáltatás lehet egymástól nagy biztonsággal elkülönítetten jelen. A nyílt modell alkalmazása esetén a szolgáltatók közötti verseny az infrastruktúra területérıl a szolgáltatások területére tevıdik át. Egyedül Svédországban - mintegy 155 nyílt hálózaton - ma már több mint1300000 háztartást érnek el közvetlenül optikán, mintegy 650 ezer ténylegesen bekötött felhasználóval. Egy 2006-os tanulmány adatai szerint a 1
nyílt modell alkalmazása következtében átlagosan 30-40%-kal alacsonyabbak az elıfizetıi díjtételek a korábbiaknál. A jelen elıadásban ismertetett „Bóly város optikai hálózata” projekt keretében egy innovatív, minden szempontból újszerő FTTH hálózati megoldást és a hálózaton elérhetı szolgáltatásokat mutatom be. A projekt nemcsak mint - több szempont szerint is - elsı magyarországi megvalósítás tőnik ki, hanem a hálózat kiépítésében, a szolgáltatások tartalmában, megvalósításuk technikájában, is újat hoz.
2
A projekt bemutatása
Bóly város önkormányzata 2006-ban írt ki közbeszerzési pályázatot egy a teljes várost lefedı, minden háztartásba és vállalkozáshoz eljutó optikai hálózat és egy 3play szolgáltató központ megvalósítására. A város vezetésének célja egy, a lakosság és a térség gazdaságfejlesztési ígényeit évtizedekre kiszolgálni képes hálózat megépítése volt. A megbízást az Ericsson Magyarország Kft. nyerte el.
2.1
A fizikai hálózat kialakítása
A fizikai hálózati szinten a szokványos optikai kábelekbıl építkezést az Ericsson gyakorlatában egy egységes koncepció szerint kidolgozott speciális kábelezési rendszer és a hozzá tartozó módszertan váltotta föl. A tervezıknek egyszerősíteniük és gyorsítaniuk kellett a kivitelezési munkákat, minimalizálva a magasan képzett szakmunka iránti ígényt. Meg kellett oldaniuk, hogyan lehet olyan skálázható fizikai hálózatokat kiépíteni, amelyekben minimális ráfordítással lehet utólag növelni a szálkapacítást. A fejlesztés eredményeként született Ericsson Micronet™ gerinc, és Ribbonet® elérési hálózati kábelezési megoldás egységes rendszert alkot. A bólyi projekt a rendszer elsı magyarországi alkalmazása. A Micronet™ és Ribbonet® mikrocsöves, légbefúvásos passzív hálózati technológia. Egyszerősége, rugalmassága, könnyő bıvíthetısége és karbantarthatósága forradalmian újat hoz a hagyományos optikai kábelezési módszerek világában. A technológiai lánc teljeskörő, minden passzív kábelezési technológiai elemre kiterjedı megoldást nyújt, teljesen homogén rendszert alkotva. A Micronet™,rendszert kifejezetten városi gerinchálózatok céljára fejlesztettük. A rendszer alapját 10mm átmérıjő mőanyag mikrocsövek képezik, melyek legoszerő könnyedséggel illeszthetıek egymáshoz, nagykiterjedéső összefüggı
2
csıhálózatok alkíthatóak ki ezáltal. A mikrocsövek a legkülönbözıbb kötegelésben és kivitelben állnak rendelkezésre, légkábeles, közvetlenül földbefektethetı, létezı alépítménybe fektethetı, vagy egyenként, akár létezı, félig kábelekkel tele védıcsövekbe bejuttatható kivitelben. Bólyban a helyi körülmények miatt minden elıbb felsorolt változatot használtunk a kivitelezés során. A hálózat döntı része azonban az önkormányzat rendelkezésére álló, részben már kitöltött alépítményi csövekbe húzott mikrocsövekkel épült ki. A mikrocsövekbe légbefúvásos technológiával speciálisan kialakított mikrokábelek kerültek befúvásra, 48-96 szálas kivitelben.
7x10mm-es Micronet csıköteg A Ribbonet® rendszer az elıfizetıi szakaszra kínál egyszerő könnyen szerelhetı megoldást. Az 5mm-es a Micronet™-hez hasonlóan kötegelhetı és különbözı kül- és beltéri formában rendelkezésre álló mikrocsövekbe specialis felületkiképzéssel ellátott optikai szálköteg (1-8 szál) fújható be, mintegy 1km-es távolságra az elıfizetıi szakaszon.
5mm-es Ribbonet csövek illesztése A bólyi passzív hálózat csillagtopológiában került kialakításra. Az egyetlen szolgáltató központból kiinduló gerinc csıkötegei, az egyes elosztópontokon telepített kötıdobozokban végzıdnek. A kötıdobozoktól az egyes háztartásokig Ribbonet csöveket fektettünk le. Minden egyes háztartásba egyetlen Ribbonet mikrocsövet vezettünk be, majd ebbe fújtuk be az optikai szalagot. A kivitelezési munkát rendkívül megkönnyítette és a rendszer magas minıségét garantálja, hogy mind a Micronet™ mikrokábelek, mind a Ribbonet® szálkötegek egyik végükön gyárilag elırehegesztett csatlakozókkal kerültek kiszállításra (ODF a gerinckábeleken illetve végfelhasználói csatlakozó az elıfizetıi szálon).
3
Ribbonet optikai szalag
A kábel illetve a szálbefúvás mindig a központ, illetve a végfelhasználói irányból történik az elosztópontokig, így egyetlen hegesztési ponttal alakítottuk ki a szálfolytonosságot a központ és az elıfizetı között.
Ribbonet szálak befúvása Az elıregyártott csatlakozók használata - túl a szakmunkaígény csökkentésének és a kivitelezési idı lerövidítésének szándékán - egyben tervezıink környezettudatos gondolkodását is tükrözi. Az elıfizetık otthonában semmilyen optikai szerelési munka nem folyik, veszélyes optikai hulladék nem keletkezhet. Az így kialakított hálózatban minden egyes elıfizetı és a központ között egy dedikált egyszálas, monomódusú optikai kapcsolat jött létre. Egy adott végpont szálkapacítása minden építési munka nélkül, a Ribbonet szalag egyszerő kihúzásával, újabb, többszálas befúvásával bármikor bıvíthetı.
2.2
Aktív infrastruktúra
A fizikai hálózati réteg fölött az Ericsson Nyílvános Optikai Ethernet megoldását alkalmaztuk. A megoldás tervezésénél több biztonsági szempont érvényesült: •
Az eredeileg LAN környezetre fejlesztett Ethernet technológia alkalmazása a nyílt hálózatokban csak nagyon szigorú biztonsági
4
•
követelmények betartása mellett lehetséges. Az Ericsson Nyílvános Ethernet megoldása az interneten ismert minden snooping, spoofing, broadcast storm típusú támadással szemben védi a felhasználókat. A hálózaton biztosítani kellett különbözı szolgáltatók szolgáltatásainak együttélését, ugyanakkor garantálni kell az egyes szolgáltatások minıségi paramétereit.
A rendszer kialakítása csillagpontos struktúrát követ. Minden egyes elıfizetı és a szolgáltató központ között dedikált optikai kapcsolat jött létre. Az Ethernet kapcsolóként és VoIP átjáróként is mőködı elıfizetıi végberendezésekre kapcsolt eszközök (számítógép, set-top-box, telefon) forgalmát az egyszálas, egymódusú Ribbonet® optikán 24 portos, az Ericsson költséghatékonyságra és nyílvános hálózati biztonsági funkciókra optimalizált optikai kapcsolói fogadják. A forgalom további agregációja egy nagyteljesítményő magas rendelkezésreállású redundáns kapcsolóközpontban történik. A szolgáltatóközpont helyi hálózatára kapcsolódnak a különbözı authentikációs, védelmi, menedzsment és az elıfizetıi szolgáltatásokat biztosító kiszolgálók. A felhasználói forgalmakat típusuk alapján (hang, Internet, IPTV) minden eszközön külön VLAN-okba szeparáljuk, és megfelelı QoS paraméterekkel látjuk el. Így lehetıvé válik a különbözı szolgáltatások forgalmainak megkülönböztetése és prioritásaik kezelése. Az Ericsson Public Ethernet Manager alkalmazása végponttól végpontig biztosítja a menedzsment funkciókat ás a szolgáltatások egyszerő és gyors kiajánlását.
5
A hálózat felépítése A pont-pont kialakításnak komoly elınyei vannak a jelenre és jövıre nézve. A hálózat szimmetrikus, le és feltöltési sebességek esetleges értelmezése és korlátozása csak kereskedelmi döntés kérdése. A szimmetrikus hálózat maximálisan illeszkedik a bevezetıben részletezett, megváltozott felhasználói szokásokhoz. Egységes technológiát használunk lakossági és üzleti elıfizetık esetében. A hálózat bármely végpontján képes üzleti elıfizetıi ígényt kiszolgálni. Az alap sávszélesség a jelenlegi megvalósításban szimmetrikus 100Mbit/s végpontonként. Nagyobb sávszélességígény az aktív eszközök portjainak cserélésével, bármikor kielégíthetı. A passzív optikai hálózatban a sávszélesség növeléséhez nincs szükség semmilyen módosításra.
2.3
Elıfizetıi szolgáltatások
A hálózaton a különbözı szolgáltatások ugyanazon az optikai szálon jutnak el az elıfizetı otthonába. Túl az optikai elérésen, a megoldás újdonságértékét az adja, hogy a szolgáltatások egyszerre többfajta elıfizetıi végberendezésen is ígénybe vehetık. A kábelTV szolgáltatást egy IPTV fejállomás biztosítja. A bólyi hálózat készen áll a HDTV bevezetésére. HDTV képes elıfizetıi Set-top-Box alkalmazása esetén a hálózat képes HDTV szabvány szerint sugárzó csatornák jelének
6
kompromisszumok nélküli továbbítására. Az alkalmazott IPTV technológia nemcsak a digitális televíziózás adta lehetıségeket (EPG – elektronikus programújság) tette elérhetıvé. A felhasználók a hagyományos TV készülékeken kihasználhatják az Internet adta kínálatot is, követhetik az internetes hírcsatornák tartalmát, levelezhetnek, böngészhetnek a neten. A jelenlegi szolgáltatások mellett a jövıben új, a számítástechnika és a televíziózás lehetıségeit ötvözı alkalmazások vezethetıek be. Ahogy a tévénézık internetezhetnek, úgy a PC felhasználók a nagysebességő (Bólyon belül 100Mbit/s, az Internet fele a terhelés függvényében részlegesen korlátozott, csúcsidıben 5-6Mbit/s) internetkapcsolat mellett TV tuner kártyák alkalmazása nélkül nézhetik az IPTV mősorokat, egy PC-s IP kliens segítségével pedig telefonálhatnak a nyílvános hálózatban. Az optikai elıfizetıi végberendezésbe épített VoIP gateway ugyanakkor azt is lehetıvé teszi, hogy az elıfizetık hagyományos analóg telefonjaikat is használhassák. Bólyban egy hibrid üzleti modell valósult meg. Az Internet és IPTV szolgáltatást Bóly önkormányzata nyújtja. Az IP alapú, Magyarországon az elsı IMS szabvány szerint megvalósított telefonszolgáltatást, külsı szolgáltató biztosítja a bólyiak számára. A hívások felépítését az Ericsson budapesti központjában felépült ún. hosted IMS szolgáltató központ végzi, a tényleges forgalom a bólyi IP hálózaton, illetve a külsı szolgáltató által biztosított média átjárón kerül át szükség szerint a nyílvános telefonhálózatba. Az IMS központ nemcsak hagyományos telefonálást tesz lehetıvé, egyéb kiegészítı szolgáltatásokra, mint például jelenlét vagy video telefonálás egyaránt alkalmas. A kiegészítı szolgáltatások PC-s kliensekkel, vagy erre alkalmas IP telefonokkal vehetık ígénybe.
3
A projekt megvalósításához szükséges erıforrások
A projekt komplexitása a fizikai hálózatépítéstıl a távközlás, informatika és TV technika területén jártas szakemberek munkájának összehangolását ígényelte. Az Ericsson saját projekt menedzsment, tervezı és rendszerintegrációs szakembergárdáját a fizikai hálózat és az IPTV fejállomás kialakítása területén alvállalkozók egészítették ki. Az Ericsson optikai hálózati fejlesztıközpontjának szakemberei is figyelemmel követték a projektet és folyamatosan biztosították a szükséges háttértámogatást.
4
Nehézségek a projekt megvalósítása során
Egy teljes városra, minden ingatlanra kiterjedı fizikai hálózat kiépítése nagyon komoly szervezési probléma. Minden önkormányzati segítség mellett is, a hálózatépítés egyik legnagyobb problémája az egyes ingatlandulajdonosokkal történı egyeztetés volt. A projekt másik nagy tanulsága, hogy sok esetben a létezı és elöregedett alépítmények újrahasznosítása, hiába a technológia adta 7
lehetıség, költségesebb és idıígényesebb, mint egy zöldmezıs, közvetlenül földbe ásható Micronet™, vagy Ribbonet® mikrocsıköteg lefektetése. A szolgáltatások sokszínősége és végberendezések közötti átjárhatósága - mint például az IPTV és az IP alapú telefónia elérhetısége a számítógépeken, vagy a TV-n keresztüli internetezés - miatt igen alapos minıségbiztosítási és biztonsági tervezésre volt szükség. Oly módon kellett a szolgáltatásokat megtervezni, hogy közöttük teljes átjárhatóság legyen - az egyes szolgáltatások prioritáskezelésének sérülése nélkül -ugyanakkor a TV- és egyéb berendezések teljesen védettek legyenek a rosszindulatú támadások, behatolási kísérletek ellen. Mivel Magyarországon a bólyi rendszer az elsı teljesen IP alapú TriplePlay hálózat, ezért a megvalósítás során hosszadalmasan dolgoztunk ezen kihívások legyızésén.
5
Rövidtávú eredmények
A Bólyban megépült hálózat nemcsak technológiájában, de a szolgáltatások tartalmában és minıségében is újat hozott. A korábban elérhetıknél lényegesen magasabb szintő és gazdagabb tartalmat kínáló szolgáltatások az önkormányzat és a külsı szolgáltató üzletpolitikájának köszönhetıen ugyanakkor nem eredményeztek számottevı díjnövekedést. A fejlesztés finanszírozása minden állami támogatás, egyéb pályázati forrás ígénybevétele nélkül történt, ékes bizonyítékaként annak, hogy az FTTH hálózatok a megfelelıen költséghatékony technológiák alkalmazásával tisztán üzleti alapon is gazdaságosan kiépíthetıek.
6
Hosszútávú eredmények
Bóly város 3play hálózata tulajdonképpen nplay-nek nevezhetı, hiszen a jövıben számos új alkalmazás bevezetésének lehetıségét teremti meg. A teljesség ígénye nélkül, néhány rövid távon bevezetni tervezett szolgáltatás: HDTV szolgáltatás Térfigyelés Idısek felügyelete Elektronikus videotéka E-önkormányzati szolgáltatások Telefonszolgáltatás és IPTV integrációja (bejövı hívás kijelzése a TV képernyın) A hálózat kiépítése egy hosszú távú befektetés a város számára. A hálózat megépítése a városvezetés stratégiai gondolkodását tükrözi. A város nemcsak a szórakoztatásban nyújtott újabb lehetıséget, hanem a gazdaság fellendítésének eszközét látja a minden szempontból az európai élvonalat jelentı infrastruktúrában. Kiépítése elıremenekülés, egy fiatalokat, értelmiséget 8
megtartó és vonzó térségi csomópont kialakítása, felkészülés a mindinkább infosztráda centrikus jövı e-gazdasági életére.
7
Miért tekinthetı kiemelkedınek a bevezetett ICT megoldás?
A jelen elıadásban bemutatott rendszer: • • • • • • •
az elsı FTTH nyílvános városi optikai hálózat Magyarországon az elsı mikrocsöves passzív optikai technológiával kiépített hálózat az elsı szimmetrikus, pont-pont nyílvános Ethernet hálózat az elsı minden eszközön minden szolgáltatást kínáló hálózat az elsı HDTV képes hálózat az elsı nyílvános IMS alkalmazás az elsı önkormányzati, közmő jellegő nyílt hálózatként mőködtethetı rendszer
Számadatok: Bolyban 1300 háztartás van bekötve (100%), 8 hónap alatt épült ki, létezı alépítményi csıbe telepítettük.
9
