VEZETÉS- ÉS SZERVEZÉSTUDOMÁNY
KISS LAJOS
OPTIKAI TÁVKÖZLÉS A MAGYAR HONVÉDSÉGBEN
Az információk továbbítása az emberiség történelmének minden szakaszában fontos szerepet töltött be. Napjainkra az átvinni kívánt adatmennyiség már akkora, melyet a hagyományos fém alapú vezetők már nehezen vagy egyáltalán nem bírnak továbbítani, ezért szükség volt olyan megoldásokra, melyek enyhítik ezt a problémát. Igazából a vezetékes átviteli utakon az optikai kábel, míg a vezeték nélküli utaknál a mikrohullámú átvitel jelent(het)i a megoldást. Az optikai kábelek alkalmazása a II. világháború előtti időkre vezethető vissza, amikor már alkalmazták műszerekbe építve. 1967-ben már működtek optikai szállal megvalósított többcsatornás rendszerek, 1975-ben pedig megtartották az első, ezzel foglalkozó konferenciát is. Ekkor már 34 Mbps adatátviteli sebességet voltak képesek átvinni. Az optikai távközlés azóta is töretlenül fejlődik. A kémia lehetővé tette olyan új optikai szálak kifejlesztését, amelyekben a csillapítás már 1 dB/km alá csökkent. A lézertechnológia fejlődésével olyan fényforrásokat fejlesztettek ki, amelyekkel az áthidalható távolság és az átvihető adatmennyiség is a többszörösére nőtt. Nem kell számolnunk semmiféle problémával, amikor az optikai szál elektromágneses téren halad át. Az optikai távközlés felhasználása napjaink kommunikációs technológiájában már szinte elengedhetetlen. Napjainkra világossá vált az a tény, hogy a hagyományosnak mondható, a térbe kisugárzott rádióhullámokkal létrehozott átviteli utak elérték kapacitásuk felső határát, míg az optikai távközlés éppen hogy csak „elkezdett” fejlődni. Azt a tényt is meg kell állapítanunk, hogy egyre több olyan alkalmazás kerül előtérbe, melyeknek egyre nagyobb az (adat)átviteli kapacitás igénye. Így meggondolandó, hogy érdemes-e továbbra is a stacioner transzporthálózatokat mikrohullámú berendezésekre építeni.
OPTIKA A MAGYAR HONVÉDSÉG STACIONER HÍRRENDSZERÉBEN Az MH stacioner hírrendszere a saját tulajdonú, illetve bérelt áramkörökön alapszik. Ennek a hálózatnak a fenntartási költségei magasak. A mikrohullámú rendszer bizonyos pontokon elérte kapacitásának felső határát. Ez olyan forgalmi problémákat okoz, melyek rendkívüli módon befolyásolják a csapatok békeidejű vezetését is, ezért célszerű lenne egy olyan hálózat kialakítása, mely továbbfejlesztésének lehetősége már magában a rendszer kiépítésében rejlik. Erre a legjobb megoldás — bár költséges ugyan — az ország egészére kiterjedő optikai gerinchálózat. Ezek után felmerül az a kérdés, hogy hol is futnának ezek az optikai kábelek. Természetes erre is van válasz, mégpedig az, hogy a MH optikai kábelei fussanak párhuzamosan a Magyar Államvasutak Rt. (továbbiakban: MÁV) kábeleivel. Mivel az állam tulajdonában lévő vállalatról beszélünk, ezért lehetne egy olyan kölcsönös megállapodás megkötésére lehetőség, amely megengedné az MH részére, hogy a villamosított vasútvonalak mellett fussanak a kábelek. Így a kiépítési költségek és az erre fordítandó idő jelentősen csökkenne. Az optikai rendszer szükséges elemeinek (optikai erősítő állomás, repeater stb.) telepítési helyei lehetnek a vasútállomások épületei. Bár köztudott, hogy a magyarországi vasút rendszere rendkívül centralizált, ezért szükség esetén az irányokat bizonyos pontokon össze kell kötni (például Pécs—Szeged és Szeged—Békéscsaba), hogy szükség esetén kerülő irányokat tudjunk biztosítani. Az általam elképzelt struktúrát az 1. sz. ábra vázolja fel.
1. sz. ábra. Az optikai gerinchálózat terve
Elképzelésem szerint az optikai gerinchálózat legtöbb esetben a MÁV vasútvonalai mentén halad, ezzel is csökkentve a kiépítés költségeit. Nem kell számolnunk semmiféle zavarral, hiszen az üvegszálakra semmiféle hatással nincs a nagy elektromágneses tér. Lehetnek bizonyos fehér foltok az ország területén, így e
terület lefedésére már más megoldás is lehetséges. Azt mindenképpen hozzá kell tennem, hogy a jelenlegi csatornaképzők továbbra is felhasználhatók, így a költségek ezzel a megoldással nagymértékben csökkenthetők. Most nézzük a konkrét megvalósítás kétféle változatát. Az első esetben a hagyományosnak mondható és napjainkban elterjedtebb (az ára miatt) optikai berendezésekkel, míg a másik esetben a napjaink csúcstechnikájának számító WDM[1] technológiával. A tervezésnél azt az alapadatot vettem figyelembe, hogy a hagyományos optikai eszközökkel maximálisan 35 km vihető át jelregenerálás nélkül, míg a WDM rendszerrel ez a távolság 120 km.
"A" VÁLTOZAT Tehát az alapadatok figyelembe vételével sikerült minden szükséges berendezésnek olyan helyet találni, ahol szinte állandó felügyelet van (vasútállomások). Nézzünk erre egy példát! BUDAPEST—NYÍREGYHÁZA Budapest—Üllő: 29 km, Üllőn regenerátor állomás; Üllő—Albertirsa: 26 km, Albertirsa regenerátor állomás; Albertirsa—Cegléd: 18 km, Cegléd csomópont. További irányok Szolnok felé, Kecskemét felé; Cegléd—Szolnok: 27 km, Szolnok csomópont. További irányok Debrecen felé, Szolnok lebontás; Szolnok—Fegyvernek: 31 km, Fegyvernek regenerátor állomás; Fegyvernek—Karcag: 31 km, Karcag regenerátor állomás; Karcag—Kaba: 26 km, Kaba regenerátor állomás; Kaba—Debrecen: 33 km, Debrecen csomópont. További irányok Nyíregyháza felé, Debrecen lebontás; Debrecen—Hajdúhadház: 19 km, Hajdúhadház regenerátor állomás; Hajdúhadház—Nyíregyháza: 30 km, Nyíregyháza lebontás. A regenerátor állomás feladata az eredeti jelek újra előállítása (szükség esetén erősítés). A csomópont, ha lehetséges, a helyőrség laktanyájában legyen telepítve, így szükség esetén a cross-connect funkciót (rendezés, lebontás csoportképzés) helyben el tudja végezni az azt kiszolgáló állomány. Feladat tulajdonképpen „router” (útvonalkeresés) funkció, szükség esetén végződtetés és természetesen jelregenerálás is történik. A lebontás tulajdonképpen nem más, mint az optikai kábel végződtetése trönk szintig. A trönkök lebontása már a központok feladata. A végződtetésre a javaslatom az, hogy a helyőrségekben telepített távbeszélő központok legyenek azok. Ez természetesen nagyobb távolságot fog jelenteni, és ide szükség esetén erősítőket kell telepíteni.
"B" VÁLTOZAT Ez a változat egy kicsit a jövőt vetíti előre, de nagy előnye, hogy ugyanazt a kábelrendszert tudja használni, amelyet az első változatban használtunk. A különbség az alkalmazott berendezésekben és az átviteli sebességben tükröződik. A WDM berendezésekkel áthidalható távolság átlagosan 120 km, így ezt az adatot vettem alapul. Nézzünk egy példát! BUDAPEST—MISKOLC Budapest—Kál-kápolna 117 km, Kál-kápolna (OA[2]); Kál-kápolna—Miskolc 69 km, Miskolc (OADM[3]). Ezen változat tervezésénél figyelembe vettem azt, hogy lehetőleg a szükséges berendezések telepítési helyei megegyezzenek az első változatéval úgy, hogy az optikai kábelszakaszok ugyanazok maradjanak. Ezzel az optikai kábelek felhasználhatóságát lehet növelni. Az általam elgondolt két változat nem a teljesség igényével készült, így egy ilyen hálózat konkrét megtervezése esetén nagyon sok eltérés lehet. A tervben nem szerepel az ország délnyugati része, ahol szintén meg van a lehetőség arra, hogy ugyanilyen módszerrel építsünk optikai hálózatot. Ezzel nem is az volt a célom, hogy konkrét tervet adjak ki a kezemből, hanem rá próbálok világítani arra, hogy alkalmazni kellene egy ilyen a rendszert. Alkalmazásával nagyobb lehetőségek nyilvánulnak meg a jelenleginél az MH kommunikációja terén. A konkrét megvalósítás mellett szól az is, hogy érdemes lenne kimutatást készíteni arról, hogy mekkora összeget fizetünk ki a szolgáltatóknak azért, hogy biztosítva legyen az összeköttetés a helyőrségek között. Azon is el kellene gondolkodnunk, hogy ez a rendszer képes lenne kiszolgálni az MH teljes informatikai rendszerét is, így meg kellene győzni őket is ennek a hálózatnak az előnyeiről. A továbbiakban néhány lehetőséget vázolnék fel arra vonatkozólag, ha a saját telepítésű optikai gerinchálózat kiépítését elvetjük. E gerinchálózat hiányában mindenképpen valamelyik alternatív szolgáltatóra kell támaszkodnunk a cél elérése érdekében.
OPTIKAI SZÁL BÉRLÉSE EGY ALTERNATÍV SZOLGÁLTATÓ GERINCHÁLÓZATÁBAN A harmadik megoldásként a szálbérletet vettem figyelembe, mely a legdrágább, mert a szálbérlet esetében irányonként egy-egy szálat kellene bérelni, melyen csak az MH adatai futnának. Az alternatív szolgáltató csupán a két ADM (Add-drop multiplexer) között menedzselné a hálózatát, míg a hozzáférési pont és a végpont között az MH-nak kellene megoldani a megfelelő átviteli utat. Teljesen szabadon választott átviteli eljárás felhasználásával történhetne a kommunikáció,[4] és teljesen szabadon fel lehetne használni az optikai szál teljes spektrumát. Hosszabb távon el lehetne gondolkodni e megoldás alkalmazásán, hiszen egy esetleges fejlesztés esetén egyre nagyobb átviteli igények jelennének meg, és ebben az esetben nem merülnének fel plusz költségek az átviteli utak létesítésével kapcsolatban. A hozzáférési pont és a végpont közötti összeköttetés megvalósítására is több megoldás lehetséges: ¨ saját építésű optikai kábel. Akár évekig is szinte korlátlanul ki tudná szolgálni a rá háruló feladatokat, viszont hátránya a nagy költség és saját üzemeltető-fenntartó apparátus alkalmazása; ¨ a meglévő réz alapú hálózat felhasználása. Csak átmeneti megoldásként jöhetne szóba, hiszen ismerve ezt a hálózatot, nem biztos, hogy erre az átvitelre alkalmasak lennének ezek a kábelek; ¨ átviteli út bérlése más távközlési szolgáltató hálózatán. E megoldásnál figyelembe kell vennünk a várható költségeket és azt a tényt, hogy a hálózat egyre jobban elveszti homogenitását, így megnőhet a rendszer meghibásodása után a helyreállítási idő.
MENEDZSELT BÉRELT VONALI SZOLGÁLTATÁS A menedzselt bérelt vonali szolgáltatás egy olyan, a kor színvonalának megfelelő, fejlett technológiájú összeköttetési lehetőség, mely alkalmas kapcsolóközpontok közötti kommunikációra. Ebben az esetben a havidíjas rendszerben történne az átviteli út biztosítása. A végpont és a helyi központ közötti összeköttetés megvalósítása a szolgáltató feladata, melyet háromféleképpen valósíthat meg. Ezt láthatjuk a 2. sz. ábrán.
2. sz. ábra. A menedzselt bérelt vonali szolgáltatás megvalósítása
¨ az első esetben a mikrohullámot alkalmazza, mely 64 kbps-155 Mbps kapacitást tesz lehetővé. E megoldást befolyásolhatja a mikrohullámú összeköttetéseket befolyásoló összes tényező (rálátás, terület fedettsége stb.). Alapvetően ez a legmegvalósíthatóbb megoldás, ha figyelembe vesszük, hogy szinte minden laktanyában (helyőrségben) található olyan több tízméteres objektum (antennatorony), melyre e mikrohullámú berendezés telepíthető; ¨ a második esetben, amikor nem nagy a távolság, vagy az igényelt kapacitás nagy, akkor saját optikai kábelt fektet, és ezen biztosítja az összeköttetést; ¨ a harmadik esetben, ha kis átviteli kapacitásigényről beszélhetünk, akkor egy másik szolgáltató hálózatán kerül bérlésre. E szolgáltatás igénybevételekor a végponton valamilyen napjainkban használatos adatátviteli interface biztosítása a felhasználó részéről is kötelező, így szóba jöhet az X.21 és a G.703. Ez nem okozhat különösebb problémát, hiszen a napjainkban telepítendő digitális kapcsolóközpontok (Siemens HICOM — digitális kapcsolóközpont) képesek ezt a csatlakozási felületet biztosítani. Mindezekhez hozzá kell tennünk, hogy az összeköttetés megbízhatóságát tovább növeli az ún. redundáns gerinchálózat adta automatikus útvonalkeresés. Ekkor az MH részére biztosított összeköttetés során az adatok a két végpont között bármilyen útvonalon közlekedhetnek, betartva a késleltetésre vonatkozó minden követelményt. Remélem, hogy sikerült átfogó képet adnom az optikai távközlés alkalmazásának lehetőségéről a Magyar Honvédség állandó telepítésű kommunikációs rendszerében, és ezzel kapcsolatban az lenne a javaslatom, hogy alkalmazását fontolóra kellene venni.
FELHASZNÁLT IRODALOM European Information Technology Observatory — EITO '99. Híradástechnika, Regiszter Kiadó és Nyomda Kft., 2000/1—5. Fénytávközlő rendszerek és elemeik. Akadémiai kiadó, Budapest, 1987. Fényvezetős távközlés (CCITT 1984). Közlekedési Dokumentációs Vállalat, Budapest, 1988. GARDNER—TÖRÖK: Tomorrow's Optical Layer. Híradástechnika, Regiszter Kiadó és Nyomda Kft., 2000/1—5. Jane's C4I Systems. Seventh Edition, 1995—1996. Jane's Information Group Limited, 1996. Jane's C4I Systems 1997—1998. Jane's Information Group Limited, 1998. PLEKENPOL, D.: Optical Capacity of Millennium. Híradástechnika, Regiszter Kiadó és Nyomda Kft., 2000/1—5. SJÖGERAS, E.: Doorway to the Terabit Society. Híradástechnika, Regiszter Kiadó és Nyomda Kft., 2000/1—5.
[1] WDM — Wave Division Multiplex — Hullámhossz multiplexált rendszer.
Ekkor lézerfényt használnak hordozóként, melynek jellemzője, hogy jól fókuszált — ezáltal nagyobb távolság hidalható át — és csak egy hullámhosszú fényt tartalmaz, ezért egy optikai szálban több eltérő hordozó is haladhat egymás zavarása nélkül [2] OA — Optikai erősítő, mely egyben regenerátor állomásként is szolgál. [3] OADM — Optikai add-dropp multiplexer, mely egyben „router” funkciókat is ellát. [4]ATM — Assynchronous Transfer Mode — Asszinkron átviteli mód. SDH — Synchronous Digital Hierarchy — Szinkron digitális hierarchia.
