INFOKOMMUNIKÁCIÓS RENDSZEREK ÉS ALKALMAZÁSOK

Átírás

1 BME Műszaki menedzser mesterszak Információmenedzsment szakirány INFOKOMMUNIKÁCIÓS RENDSZEREK ÉS ALKALMAZÁSOK Vezetékes és vezetéknélküli szélessávú kommunikáció egyetemi docens BME Távközlési és Médiainformatikai Tanszék Budapest, 2013 A HOZZÁFÉRÉSI TECHNOLÓGIÁK FEJLŐDÉSE OECD: 1,5-2 Mbps-tól ITU-T 256 kbps alatt keskenysáv 256 kbps-tól szélessáv IKRA - Szélessávú kommunikáció 2

2 ALKALMAZÁSOK SÁVSZÉLESSÉG-IGÉNYE Alkalmazás Letöltés Feltöltés Internet Internet hozzáférés 384 kbps 2 Mbps 128 kbps 384 kbps Web tárolás (szimm.) 384 kbps 2 Mbps 384 kbps 2 Mbps Távoktatás Távgyógyászat Videokonferencia Videokonferencia (szimm.) 384 kbps 2 Mbps 384 kbps 2 Mbps Video on Demand (VoD) 2 Mbps 6 Mbps 64 kbps 128 kbps Normál felbontású TV 2 Mbps 4 Mbps 64 kbps 128 kbps Távgyógyászat 6 Mbps 384 kbps 2 Mbps Távoktatás (szimm.) 384 kbps 2 Mbps 384 kbps 2 Mbps Többszörös DTV 4 Mbps 12 Mbps 64 kbps 640 kbps Többszörös VoD 4 Mbps 12 Mbps 64 kbps 640 kbps TV, VoD Nagyfelbontású TV (HDTV) 6 Mbps 128 kbps Source: IEC IKRA - Szélessávú kommunikáció 3 SZOLGÁLTATÁSI KÖVETELMÉNYEK Átviteli követelmények Sávszél. Hibaarány Késlelt. Ingadozás Beszéd alacsony közepes alacsony alacsony Adat magas alacsony nem fontos Video magas alacsony alacsony alacsony Valósidejű beszédátvitelnél a nagy késleltetés, ill. a késleltetés-ingadozás okoz(hat) problémát Beszédátvitel csomagkapcsolt hálózatokon: VoIP, VoATM, VoFR, VoCable A beszédcsomagok (cellák, keretek) magasabb prioritása biztosítja az alacsony késleltetést és késleltetés-ingadozást IKRA - Szélessávú kommunikáció 4

3 DIGITÁLIS ELŐFIZETŐI VONAL Digital Subscriber Line - xdsl Az xdsl technológiák hasznosítják a rézvezeték rejtett, kihasználatlan spektrum-kapacitását A szélessávú szolgáltatások szinte hihetetlen fejlődését indították el IKRA - Szélessávú kommunikáció 5 A DIGITÁLIS ELŐFIZETŐI VONAL TÍPUSAI Downstream Letöltés Upstream Feltöltés Reach Hatótávolság PSTN/ ISDN ADSL 8 Mbit/s 1 Mbit/s 5 km Yes SHDSL 2.3 Mbit/s 2.3 Mbit/s 5 km Yes ADSL2 ADSL Mbit/s Mbit/s 1 Mbit/s (+256 kbit/s) 1 Mbit/s (+256 kbit/s) 5 km Yes/No 5 km Yes/No VDSL 52 Mbit/s 16 Mbit/s 1.2 km Yes VDSL2 26 Mbit/s 8 Mbit/s 1.2 km Yes Az ADSL2 és ADSL2+ az ADSL továbbfejlesztett változata PSTN/ISDN nélkül az ADSL2 és ADSL2+ feltöltési sebessége megnő 256 kbit/smal IKRA - Szélessávú kommunikáció 6

4 DSL HATÓTÁVOLSÁG A DSL technológiák sávszélessége a távolság függvényében IKRA - Szélessávú kommunikáció 7 A DSL HÁLÓZATOK FELÉPÍTÉSE Szolgáltatás létesítés/ fenntartás Elem/ hálózat menedzsment Ügyfélmenedzsment AAA szerver Nyilvántartás Könyvelés, számlázás RADIUS DSL modem Splitter Helyi hálózat DSLAM ATM kapcsoló ATM hálózat B-RAS IP gerinchálózat Jelszétválasztó áramkör DSL Access Multiplexer Broadband Remote Access Server IKRA - Szélessávú kommunikáció 8

5 OPTIKAI HOZZÁFÉRÉSI LEHETŐSÉGEK Fiber To The (FTTx) Home (Otthon) Building (Épület) Curb (Akna) Cabinet (Szekrény) OLT - Optical Line Termination (optikai vonalvégződés) ONU - Optical Network Unit (optikai hálózati végződés) IKRA - Szélessávú kommunikáció 9 AKTÍV OPTIKAI HÁLÓZAT Az aktív optikai elosztó hálózatok aktív, távtáplált eszközt tartalmaznak az OLT és az ONT között. Az aktív eszköz csak annak a felhasználónak továbbítja a tartalmat, aki a címzett. Szimmetrikus, mindkét irányban 100 Mbit/s sebesség IKRA - Szélessávú kommunikáció 10

6 PASSZÍV OPTIKAI HÁLÓZATOK (PON) PON Passive Optical Network (passzív optikai hálózat) Nincsenek aktív eszközök (erősítők, processzorok, memóriák, egyéb készülékek) Az optikai berendezésekre csak a forgalom osztása végett van szükség IKRA - Szélessávú kommunikáció 11 PASSZÍV OPTIKAI HÁLÓZATOK (PON) GPON (Gigabit PON) A GPON lehetővé teszi a szolgáltatások (pl. adat, hang) megkülönböztetését. A GPON támogatja az Ethernet és ATM alapú átvitelt. A letöltési sebesség max. 2,5 Gbit/s, a feltöltési sebesség max. 1,25 Gbit/s, amely szétoszlik max. 64 végpont között. NG-GPON: Az össz letöltési sebesség max. 10 Gbit/s, a feltöltési sebesség max. 2,5 Gbit/s, szétosztás legalább 128 végpont között. IKRA - Szélessávú kommunikáció 12

7 GPON (Gigabit PON) MEGVALÓSÍTÁSA IKRA - Szélessávú kommunikáció 13 HFC KÁBELTELEVÍZIÓS HÁLÓZATOK HFC Hybrid Fiber Coax Network (Hibrid optikai-koaxiális hálózat) IKRA - Szélessávú kommunikáció 14

8 INTERNET KTV HÁLÓZATOKON Internetezés, telefonálás kábelmodemen keresztül Internet Mbps, a használattól függően változik a sávszélesség Osztott sávszélesség (mint a LAN-hálózatokban) IKRA - Szélessávú kommunikáció 15 ADATÁTVITEL KTV HÁLÓZATOKON DOCSIS (Data Over Cable Systems Interface Spec.) A Cable Lab által kifejlesztett és az ITU-T által elfogadott szabványcsalád Euro-DOCSIS 1.0: ITU-T J.112 Annex B ajánlás, 1998 Euro-DOCSIS 1.1: ITU-T J.112 Annex B ajánlás, 2001 Euro-DOCSIS 2.0: ITU-T J.122 Annex B ajánlás, 2004 Euro-DOCSIS 3.0: ITU-T J.222 Annex B ajánlás, 2007 CM (Cable Modem) kábelmodem CMTS (CM Termination System) kábelmodem végződtető rendszer CPE (Customer Premises Equipment) felhasználói végberendezés IKRA - Szélessávú kommunikáció 16

9 ADATÁTVITEL KTV HÁLÓZATOKON DOCSIS (Data Over Cable Systems Interface Spec.) Euro-DOCSIS 1.1 jó szolgáltatásminőség (QoS) Euro-DOCSIS 2.0 visszirányú csatorna kapacitása nőtt, jobb spektrumkihasználás, zavarvédelem Euro-DOCSIS 3.0 több csatorna összefogása, nagy sávszélesség Verzió Euro-DOCSIS Letöltési sebesség Feltöltési sebesség 1.x 55,62 Mbit/s 10,24 Mbit/s ,62 Mbit/s 30,72 Mbit/s csatorna csatorna 222,48 Mbit/s 122,88 Mbit/s 444,96 Mbit/s 122,88 Mbit/s IKRA - Szélessávú kommunikáció 17 MOBIL RÁDIÓTELEFON-HÁLÓZATOK 100 Mbps 50 Mbps 20 Mbps 2 Mbps Sávszélesség Mobil adatkommunikáció GSM - Global System for Mobile communication GPRS - General Packet Radio Services EDGE - Enhanced Data (rate for the) GSM Evolution UMTS - Universal Mobile Telecommunications System HSDPA - High Speed Downlink Packet Access HSPA+ - High Speed Packet Access Plus LTE - Long Term Evolution UMTS 2 Mbps HSDPA 14,4 Mbps LTE (fix) 100 Mbps LTE (m.) 50 Mbps HSPA+ 28 Mbps 384 kbps 56 kbps 14,4 kbps GSM 14,4 kbps GPRS 114 kbps EDGE 384 kbps 2G 2,5G 3G 3,5G 3,9G Technológia A vezetéknélküli rendszerek fejlődése 18

10 VEZETÉKNÉLKÜLI HOZZÁFÉRÉS A vezetéknélküli hozzáférések típusai Pont-pont összeköttetés Pont-multipont összeköttetés Multipont-multipont összeköttetés IKRA - Szélessávú kommunikáció 19 VEZETÉKNÉLKÜLI HOZZÁFÉRÉS Wi-Fi (Wireless Fidelity, IEEE b szabvány) Frekvencia: 2,4 GHz, max. sebesség 11 Mbit/s, hatótávolság kb. 100 m Hot-spot -ok - szállodák, éttermek, konferenciatermek, repülőtér Laptopok, PDA-k kapcsolódása az Internethez (beltéri megoldás) Wi-Fi továbbfejlesztés (IEEE n szabvány) Max. felhasználói sebesség 54 Mbit/s, összsebesség 600 Mbit/s HD TV, beszéd és adatkommunikáció egyidejűleg lehetséges Együttműködés a korábbi eszközökkel WiMAX (IEEE a szabvány) Frekvencia: 2-11 GHz (pl. 3,5, 5,4, 5,8 GHz), max. sebesség 70 Mbit/s, hatótávolság: km Alkalmas mikrohullámú gerinchálózat kiépítésére Lehetővé teszi városrészek, települések szélessávú ellátását Kombinálható a Wi-Fi-vel (épületig WiMAX, épületben Wi-Fi) IKRA - Szélessávú kommunikáció 20

11 VEZETÉKNÉLKÜLI HOZZÁFÉRÉS A WiFi technológia térhódítása A laptop-ba, PDAba beépített WiFi adapteren keresztül ingyen vagy térítés ellenében a hotspot-ok közelében szélessávon rákapcsolódhatunk az Internetre. IKRA - Szélessávú kommunikáció 21 A WiMAX TECHNOLÓGIA FEJLŐDÉSE 2005: Fix szélessávú vezetéknélküli elérés WiMAX alapú gerinchálózat IKRA - Szélessávú kommunikáció 22

12 A WiMAX TECHNOLÓGIA FEJLŐDÉSE 2005: Fix szélessávú vezetéknélküli elérés WiMAX külső antennával WiMAX beltéri egységgel IKRA - Szélessávú kommunikáció 23 A WiMAX TECHNOLÓGIA FEJLŐDÉSE 2006: Hordozható vezetéknélküli elérés IKRA - Szélessávú kommunikáció 24

13 A WiMAX TECHNOLÓGIA FEJLŐDÉSE : Mobil szélessávú vezetéknélküli hál. IKRA - Szélessávú kommunikáció 25 MŰHOLDAS TÁVKÖZLÉS Műholdas távközlési rendszerek: LEO (Low Earth Orbit, alacsony Föld körüli pálya 500-1,500 km), MEO (Medium Earth Orbit, közepes Föld körüli pálya) 5-12,000 km), GEO (Geostationary Earth Orbit, geostacionárius Föld körüli pálya) 35,700 km. Műsor- és adatszolgáltatásra legjobban a geostacionárius rendszerek terjedtek el. Műholdas szervezetek: INTERSPUTNIK, INTELSAT, EUTELSAT, INMARSAT, ORION, PANAMSAT... IKRA - Szélessávú kommunikáció 26

14 MŰHOLDAS TÁVKÖZLÉS Geostacionárius Föld körüli pálya (GEO) Három, az egyenlítő felett elhelyezkedő műholddal elvileg a teljes Föld lefedhető Ez a legáltalánosabban elterjedt megoldás IKRA - Szélessávú kommunikáció 27 MŰHOLDAS TÁVKÖZLÉS Műholdas földi állomás IKRA - Szélessávú kommunikáció 28

15 MŰHOLDAS TÁVKÖZLÉS Műholdas adatkommunikáció (egyirányú) Műhold Műholdvevők Adóállomás Műholdvevők IKRA - Szélessávú kommunikáció 29 MŰHOLDAS TÁVKÖZLÉS Műholdas adatkommunikáció (kétirányú) VSAT Very Small Aperture Terminal Kommunikáció a földi állomáson keresztül Műhold Terminál Földi állomás Terminál Terminál IKRA - Szélessávú kommunikáció 30

16 Köszönöm a figyelmet! IKRA - Szélessávú kommunikáció 31