FÉNYTÁVKÖZLÉS 2.EA Dr.Varga Péter János
2
NGN Újgenerációs hálózatok
Újgenerációs hálózatok 3
Next Generation Networks A nyilvános távbeszélő hálózat (PSTN) és a nyilvános adathálózat (PSDN) összenövéséből kialakuló sokszolgáltatású hálózatot értik rajta
Konvergáló hálózatok 4
A hálózati konvergencia hajtóerői 5
A beruházási és műszaki támogatási-üzemeltetési költségek csökkentése Összetett, nagy integráltságú alkalmazások megjelenése és az ezekhez kapcsolódó új igények Nagyobb hálózati rugalmasság, funkciógazdagság
Műszaki hajtóerők 6
A beszéd- és az adatszolgáltatásokra épülő piacok konvergenciája Újabb szolgáltatások Video,
beszéd és adat integrálására alapozott egységes üzenetkezelés IP Centrex, IP Soft-PBX, Call Center E-Business
Egységes IP platform különböző transzportok felett
Piaci hajtóerők 7
A távközlési és informatikai piacok versenye Pl.
cégegyesülések/felvásárlások
Konvergencia Alacsonyabb
üzemeltetési és adminisztrációs költségek Szolgáltatások egy integrált beszéd-adat, fix-mobil hálózati infrastruktúra felett
NGN architektúra 8
NGN alapú szolgáltatások jellemzői 9
Bárhol elérhető, valós idejű, multimedia kommunikáció Egyszerűbb használhatóság Megóvja a felhasználókat az információ összegyűjtésének, feldolgozásának és továbbításának komplexitásával kapcsolatos nehézségektől. Személyessé tehető szolgáltatások kialakítása és menedzselése Menedzselhető személyes profájlok, számlázási információk monitorozása, testreszabott felhasználói interfészek, alkalmazások, új alkalmazások létrehozása. IP alapú, QoS-képes
Szupergyors Internet Program (SZIP) 10
EMT/RMT DÜM MAPPING HTMR
Előtervek
Megvalósíthatósági tanulmányok kidolgozása Dinamikus üzleti modell felépítése, opciók kezelése Szélessávú lefedettségi térkép összeállítása Koncepció és műszaki előkészítés
Pályázat kiíráshoz szükséges műszaki előtervek elkészítése
OA
Open Access (Nyílt hozzáférés) irányelvek kidolgozása
THA
Tervezési és Hálózatépítési Ajánlás elkészítése
FEM
Felügyelő Mérnöki rendszer kidolgozása
Mi a projekt fő célja 11
2014-2020
MI A DIGITÁLIS KÖZMŰ? 12
EU pénzből létrehozott
Jelenlegi állami eszközöket bevonó
Homogén, optikai hálózat
Korlátlan kapacitást ad, valódi szélessáv
Mindenki számára nyitott
Hozzáférési versenyt biztosít Piaci logikával, önfenntartó módon működtethető
• Olcsó Internet • Gyors hálózat • Jelentősen •
megugró penetráció Rugalmas és olcsóbb kormányzati és közintézményi ellátás lehetősége
A DIGITÁLIS KÖZMŰ HATÁSAI 13
10 millió lakos
Állami intézmények
Önkormányzatok és intézményei
~700 ezer vállalkozás
Vasút, közút
Infokommunikációs cégek
Tartalom szolgáltatók
Egyéb szolgáltatók
Digitális Közmű
Munka
Tanulás
Életminőség
• • • • • •
• • • •
• Egészségügy
Videókonferencia Közigazgatás Adminisztráció Közös munka Távmunka Munka szélessávú Interneten
Távoktatás Digitális Palatábla Videókonferencia Kistérségi könyvtárelérés
• • •
(távdiagnosztika, recept, azonosítás, stb) Szórakozás (interaktivitás, kapcsolattartás) Közigazgatás Adminisztráció
Műszaki E2E minőségi elvárások 14
CoS Szolgáltatási osztály (CoS) CoS 1: Hang (realtime) CoS 2: Video (streaming, CoS 3: Adat (critical applications) CoS 4: Best effort
QoS End-to-End (Maximumok) Rendelkezésre Késleltetés Jitter Csomagvesztés állás [%] [ms] [ms] [%] 99,5 150 30 1% 99,5 400 50 0,1% 99,5 100 100 0,1% 99,5 -
Távközlő hálózatok felügyeleti központja 15
Elérési hálózati technológiák 16
GIS – Geographical Information System 17
A távközlési vállalatok megkezdték a nyilvántartási rendszereik konvertálását GIS alapú adatbázisokba A GIS információs modell alkalmazása a távközlésben, lehetőséget teremt a hatékony erőforrás, ügyfél és üzemeltetési folyamatok kezelésére
GIS – Geographical Information System 18
Mapping 19
http://szelessav.e-epites.hu/
20
Technológiák
Idővonal 21
Fejlődés 22
Mi a WDM 23
WDM - hullámhossz-multiplexálás
WDM technológia pozícionálása 24
WDM fő tulajdonságai 25
Alap definíció: több, független jel egy szálon történő átvitele Lényeges tulajdonság: több, független jel egyetlen közös eszközzel történő erősítése
WDM hálózat gazdaságossága 26
544
WDM hálózat gazdaságossága 27
WDM rendszerek összkapacitásának növelése 28
WDM rendszerek összkapacitásának növelési lehetőségei: csatornaszám növelése sűrűbb
csatornaosztás szélesebb sáv használata
csatornánkénti sebesség növelése további fizikai dimenziók bevonása, pl. polarizáció
WDM spektrumok 29
CWDM rendszer 30
A betűszó első karaktere a coarse, angol kifejezésből eres, mely a durva hullámhossz osztásos multiplexelésre utal. A technológia bizonyos keretek között ugyan de képes kihasználni a teljes, azaz 1270 – 1610 nmes sávszélességet (megfelelően kis csillapítású optikai szál esetén), melyen összesen 18 csatornát lehet létrehozni, melye 20 nm-es osztásban találhatók egymástól.
CWDM rendszer 31
A csatornáknál elérhető maximális sávszélesség 2,5 Gbit/s. Ebből következik, hogy a kialakított hálózati architektúrától függően, akár összesen 45 Gbit/s sávszélesség is elérhető uplink és downlink irányban 2 optikai szálas összeköttetéssel. A rendszerrel egy és kétszálas összeköttetést is megvalósítható. Hálózati topológiát tekintve pontpont. busz és gyűrűs megoldásokban használható.
CWDM rendszer 32
DWDM rendszer 33
A rendszer első karaktere a dense angol szóból ered, mely sűrűt jelent. A kifejezésből sejthető, hogy a csatornák sűrítéséről lehet szó, azaz a CWDM rendszerhez képest a csatornák kiosztása sűrűbben lettek elhelyezve a használható spektrális tartományban. Az így kialakított rendszerrel hasonló hálózati topológiákat lehet kialakítani, mint elődjével, azonban lényegesen nagyobb sávszélesség érhető el.
DWDM rendszer 34
Az első generációs DWDM rendszerek csatornánkénti sávszélessége 2,5 Gbit/s, mely megegyezik a legmodernebb CWDM rendszerével. Napjainkban a csatornánként elérhető maximális sávszélesség elérheti ezeknél a rendszereknél a 100 Gbit/s-ot. A csatornakiosztás generációnként és kialakításonként változhat. Leggyakrabban 50 GHz-es és 25 GHz-es csatornatávolságokat használnak. A csatornák száma elérheti a 160-at.
ROADM 35
Az újrakonfigurálható optikai Add-Drop multilexerek (Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer ROADM) az alapjai a dinamikusan átkonfigurálható sűrű hullámhosszosztásos nyalábolású (Dense Wavelength Division Multiplexing - DWDM) rendszereknek, vagyis az úgynevezett Agilis Optikai Hálózatoknak (Agile Optical Network - AON). Az AON rendszerek felgyorsítják a triple – play szolgáltatások fejlődését és lehetővé teszik magasabb szintű hullámhossz alkalmazások elterjedését alacsony áron
ROADM hálózatok 36
A ROADM alapú hálózatok alapvetően különböznek a konvencionális WDM hálózatoktól az újrakonfigurálható eszközök miatt. Az egyes WDM csatornák eltérő útvonalakon haladhatnak keresztül, ennek megfelelően különböző számú optikai erősítő kondicionálja az áthaladó jelet.
ROADM 37
WDM és a GPON 38
Hálózati struktúrák 39
Hálózati szintek 40
Optikai hálózatok kapcsolatai 41
Hálózati topológiák 42
Regionális hálózat, pl. megye 43
Körzethálózat, pl. járás 44
Városi, nagyvárosi hálózat 45
Hozzáférési hálózat 46
Csomóponti hierarchia 47
Csomóponti hierarchia 48
Síkokra szervezett hálózatok 49
Magyarország körzetei 50
Helyi sík 51
Gyűrűs hálózat 52
Algyűrűk 53
Gyűrűbe szervezett hálózat 54
Algyűrű 55
FTTX hálózat 56
FTTX = Fiber To The X X=Something 57
FTTx – Fiber To The x – Fényvezető szállal a/az FTTB
– Fiber To The Building - épületig FTTC – Fiber To The Curb - járdáig FTTD – Fiber To The Desk – asztalig FTTE – Fiber To The Enclosure - kerítésig FTTH – Fiber To The Home - lakásig FTTN – Fiber To The Neighborhood - környékig FTTO – Fiber To The Office - irodáig FTTP – Fiber To The Premises – helyiség/épületig FTTU – Fiber To The User - felhasználóig
Hozzáférési – (FTTX) hálózat 58
Példa – FTTX topológia 59
Példa – FTTX topológia 60
Példa – FTTX topológia 61
FTTx előnyei
Nagy adatátvitel akár nagy távolságra is Könnyen feljavítható / bővíthető Alacsony üzemeltetési költség Nem zavarja az elektromos interferencia
Az FTTX-hálózat nagysága 63
Felhasználó és a csomópont közti távolság lehet 10m és 10km között. Az FTTX-hálózat 100m és 2000m között változik az esetek többségében.
FTTH hálózat 64
FTTH hálózat építő elemei 65
Helyi hálózat 66
Központi fejállomás 67
Fejállomás optikai rendező 68
Optikai tápszekrény 69
Földbe fektetett kábel 70
Nagyelosztó 71
Kiselosztó belseje 72
Szerelési tálca 73
FTTH nagyelosztó 74
KTV hálózatok 75
HFC hálózatok 76
Meglévő, kiépített infrastruktúra Nagy sávszélesség DS irányban Végponti eszközök cseréjével upgradelhető Analóg lekapcsolással a kapacitás nő Internet- sávszélesség igény nő
HFC hálózatok felépítése 77
Hybrid Fiber Coax (HFC) HOST
Fejállomás
Opt. Gyűrű (1550 nm) gerinc
Kerületi optikai hálózat (1310 nm)
ONU HOST HOST ONU
Családi házak Lakótelep
Passzív leágazó
Kétirányú vonalerősítők
KábelTV hálózat, mint osztott média 78
A szegmensben lévő összes előfizető ugyanazt a frekvenciasávot és ugyanazt a fizikai közeget látja
A szegmens mérete a lefedett hálózatrész nagyságától, valamint az optikai adók-vevők arányától függ Egy szegment tipikusan 2.000 lakás Downstream, és 500 lakás Upstream irányban
79
GPON
Szélessávú vezetékes elérési hálózati trendek 80
Optikai elérési hálózati megoldások 81
PON szabványosítás 82
PON szabványok összehasonlítása 83
Passzív osztás 84
GPON hálózat teljesítő képessége 85
PON technológia továbbfejlesztése 86
OLT helyszínek 87
Optikai vonalvégződtető (Optical Line Terminal OLT)
OLT helyszínek 88
Optikai hálózat műszerei 89
OTDR és csillapításmérő 90
OTDR: Optical Time Domain Reflectometer Optikai visszaszórás-mérő
OTDR és csillapításmérő 91
Optikai szálfelügyelet 92
Forrás 93
Antók Péter: Fényvezető hálózat – Fényvezető hálózati kábelek Antók Péter: Szélessávú optikai hálózatok tervezése Antók Péter: Fényvezető hálózat – Fényvezető hálózati szerelvények Antók Péter: Fényvezető hálózat – Fényvezető hálózati anyagok Takács György: A távközlési hálózattervezés sajátosságai BME VIK: Infokommunikációs rendszerek és alkalmazásuk jegyzetek Engedi Antal: Tervező és szakértő mérnök Magyar Mérnöki Kamara Jakab Tivadar: NGN motivációk, hajtóerők, trendek Jakab Tivadar: NGN hálózati architektúra
