Felhordó hálózatok tervezési kérdései

Átírás

1 1 Felhordó hálózatok tervezési kérdései december Técsi Zsolt

2 Felhordó és PP hálózatok 2 SZIP Szupergyors Internet Projekt Digitális Nemzeti Fejlesztési Program része 30M vagy nagyobb sávszélesség mindenkinek Megcélzott határidő: 2018! (2020 EU) Feladat A projektben megadott igényhelyek ellátása Lakossági Üzleti Közintézményi Hiányzó regionális felhordó hálózat kiépítése PP Optika Felhordó

3 Felhordó és PP hálózatok 3 SZIP előírások Felhordó hálózatok Új építésű szakaszokon min. 24 szál kell, ebből 4 szál állami felhasználású, +20% tartalék. A fényvezető szálak tulajdonsága az ITU-T G.652.D ajánlás és az MSZ EN :2009 szabvány (B1.3) követelményeinek feleljen meg Kábelhely infrastruktúra, alépítmény vagy cső létesítése, vagy felhasználása eset én a hároméves fejlesztéssel számolt saját felhasználású rész felett minimum 25% tartalék, de legalább 1 db üres (bélés)cső Közintézményi igényhelyek elérése PP Optika Minden esetben pont-pont közötti szálpáras összeköttetést kell biztosítani. Garantált 30 Mbps szimmetrikus (UL=DL=30 Mbps) A működtetőjének kérése szerinti átadási ponton elkülönítve, településenként átadni, vagy a járás valamennyi lefedett intézményét a járási székhelyen elkülönítve átadni (felhordó hálózat figyelembe vételével). Sötét szálpár biztosítása, mely a közintézmény optikai kábelrendezőjén végződik. Optikai ren dező hiányában a szálpár más megadott helyen is végződtethető, melyet az intézmény fenntartója kijelöl. Felhordó

4 Mi a felhordó hálózat? 4 SZIP TKI szerinti definíciók (Tervezési és Kivitelezési Irányelvek a Szupergyors Internet Projekt (SZIP) számára) Felhordó hálózat A hírközlő hálózatnak azon szakasza, amely a hozzáférési aggregációs ponttól az első irányítási funkciót ellátó gerinchálózati csomópontig terjed. Hozzáférési aggregációs pont A hagyományos helyi hurkokat, illetve az újgenerációs hozzáférési hurkokat aggr egáló pont. Az újgenerációs hozzáférési hurkok esetében a hozzáférési aggregác iós pont a hozzáférések optikai szakaszát végződtető OLT-nél (Optical Line Termi nal) és a hozzá tartozó ODF-nél (Optical Distribution Frame) található. A hozzáfé rési aggregációs pont közvetlenül vagy felhordó hálózaton keresztül csatlakozik a szolgáltatást nyújtó szolgáltató gerinchálózatához. Előfizetői aggregációs pont az újgenerációs hozzáférési hurok azon, az adott előfizetőhöz legközelebbi pontj a, ahol a hozzáférési aggregációs pontból kiinduló, több előfizetőt ellátó szakasz (közös szakasz) szétválik az egyedi előfizetőket ellátó szakaszokra (előfizetői szak asz). Pont-pont felépítésű hozzáférési hálózat esetében az előfizetői aggregációs pont megegyezik a hozzáférési aggregációs ponttal.

5 II. Mi a felhordó hálózat? 5 SZIP TKI szerint (Tervezési és Kivitelezési Irányelvek a Szupergyors Internet Projekt (SZIP) számára)

6 Sötét szál Felhordó hálózat, hálózati rétegek 6 Hogy néz ki ez a gyakorlatban? Következtetés: továbbiakban beszéljünk HELYKÖZI hálózatról

7 Hálózati topológia rétegei 7 Vonatkozó műszaki jelentés (Technical Report) szerint: MSZ CLC/TR 50510:2009 Fényvezetős hozzáférés a végfelhasználókhoz. Útmutató az FTTX fényvezetős hálózatok építéséhez

8 Hálózatstruktúra rétegek 8 Vonatkozó műszaki jelentés (Technical Report) szerint: MSZ CLC/TR 50510:2009 Fényvezetős hozzáférés a végfelhasználókhoz. Útmutató az FTTX fényvezetős hálózatok építéséhez Alkalmazás: berendezés, program, adatbázisok IP. Internet kezelő hálózat Aktív átviteli rendszerek Passzív átviteli közeg Fizikai út, csatornák, csövek

9 Fizikai hálózati rétegek 9 Fizikai hálózati rétegek: Matrjoska elmélet

10 Hálózati rétegek 10 Fizikai hálózati rétegek:

11 11 Meglévő távközlési fizikai infrastruktúra felhasználása Meglévő távközlési infrastruktúra jellemzői Földalatti fizikai infrastruktúra külterületen: átlagosan 1,2 m fektetési mélység LPE 40-es csövek (1-2-3 db) optikai kötéseket tartalmazó, átlagos 2000 m-enként elhelyezkedő beton megszakító elemek (úgynevezett koporsók). A nyomvonal a megfelelő védelmi elemekkel rendelkezik: keresztezéseknél acél, KPE védőcső, vagy betonvédelem került alkalmazásra. Földfeletti fizikai infrastruktúra külterületen: 6,5 illetve 8,5 m-es kátrány vagy sótelítésű távközlési oszlopok statikai szempontból indokolt helyeken betonbálványra rögzítve, a nyomvonali töréspontokon merevítéssel, statikai biztosítással ellátva

12 12 Meglévő távközlési fizikai infrastruktúra felhasználása Mit tegyünk, ha 2 meglévő LPE cső van 1 behúzott kábellel? Ha szálszám növelés szükséges A bővítő kábelt a meglévő tartalék LPE csőbe kell behúzni. Az új szálszám megtervezése: Jelenlegi kapacitás = JK Tervezett kapacitás = TK Bővítő kapacitás= BK= kerekít (JK+TK) 24/48/72/96 stb. kapacitásra Az új kábel gyártási hosszának meg kell felelnie a meglévő szakaszhosszaknak! Installáció és a meglévő szolgáltatások átterhelését követően a meglévő kábelt ki kell húzni a másik LPE csőből!

13 13 Meglévő távközlési fizikai infrastruktúra felhasználása Mit tegyünk, ha csak 1 meglévő LPE cső van behúzott kábellel? Az LPE csőben a meglévő kábelen az élő szolgáltatások működését továbbra is biztosítani kell! A bővítő kábelt a meglévő LPE csőbe húzott 2 db minicsőbe kell behúzni. 2 db minicső bejuttatása a meglévő kábel mellé Feltárjuk a csőszakasz kezdetét kutatógödör nyitásával. Az LPE csövet meglékeljük A csövek installációja során várhatóan adott szakaszonként a nyomvonalat fel kell nyitnunk.

14 14 Meglévő távközlési fizikai infrastruktúra felhasználása Minicsöves infrastruktúra bővítés fő anyagai 2 x10/8 mm-es kötegelt minicső Cső csatlakozó minicsőhöz

15 15 Meglévő távközlési fizikai infrastruktúra felhasználása Meglévő oszlopsor használata Ha van ilyen, akkor annak használata preferált. A felhasználás feltételei a következők: Az új kábel által okozott statikai terhelés figyelembe vétele. (súly, feszítő erő) Az oszlopok statikai állapotának ellenőrzése, javítása. Iránytörésekben, kiindulásban illetve végződtetésben merevítések állapotának ellenőrzése, javítása. Útkeresztezések feletti védőtávolság biztosítása az új optikai kábel elhelyezését követően. A fenti pontok alapján amennyiben szükséges, oszlopok, szerelvények cseréje.

16 16 Új távközlési fizikai infrastruktúra tervezése Tervezendő nyomvonal elhelyezése Támogatási szerződés: 9_melleklet_A_fejlesztessel_erintett_ingatlanra_vonatkozo_feltetelek 2003.évi C. törvény (EHT) X. fejezet Az elektronikus hírközlési szolgáltatások egyes feltételeinek biztosítása harmadik személyek részéről ban1 foglaltak szerint: Elsősorban állami tulajdonban álló közterületen, vagy meglévő elektronikus hírközlési építmények közös eszközhasználatával vagy más fizikai infrastruktúra elemeinek vagy más hálózatüzemeltető fizikai infrastruktúrájának felhasználásával kell elhelyezni. Másodsorban önkormányzati területen Egyébként szükség szerint magánterületen Az elhelyezéshez szükséges lehet: Tulajdonosi, kezelői hozzájárulás Egyéb hozzájárulások: védett területek, művelési ág alól való kivonás, stb. Vezetékjogi bejegyzés

17 17 Új távközlési fizikai infrastruktúra tervezése Tervezendő távközlési infrastruktúra jellemzői Földalatti fizikai infrastruktúra külterületen: Átlagosan 1,2 m fektetési mélység Minimum 2-3 db LPE 40-es cső Alternatíva: 1 db LPE40-es cső mini béléscső! optikai kötéseket tartalmazó, átlagos 2000 m-enként elhelyezkedő beton megszakító elemek (úgynevezett koporsók). A nyomvonal a megfelelő védelmi elemekkel rendelkezik: keresztezéseknél acél, KPE védőcső, vagy betonvédelem. Földfeletti fizikai infrastruktúra külterületen: 6,5 illetve 8,5 m-es sótelítésű távközlési oszlopok Statikai szempontból indokolt helyeken betonbálványra rögzítve, a nyomvonali töréspontokon merevítéssel, statikai biztosítással ellátva

18 18 Új távközlési fizikai infrastruktúra tervezése Tervezendő távközlési infrastruktúra építés fő anyagai Beton fénykábel akna Előre gyártott koporsó

19 19 Új távközlési fizikai infrastruktúra tervezése Tervezendő távközlési infrastruktúra fő anyagai Standard LPE40 védőcső és csőcsatlakozó LPE40 védőcső gyárilag előre behúzott mini csövekkel

20 20 Új helyközi kábel tervezése Kábel méretezése

21 GPON hozzáférési hálózat struktúrája 21 GPON hozzáférési hálózat vázlatos felépítése Efinél aktív eszk. OLT ELSŐDLEGES OPTIKAI OSZTÓK MÁSODLAGOS OPTIKAI OSZTÓK ODF OPT. AGGREGÁCIÓS (ELOSZTÓ) PONT OCSD ONT OLT ODF OPT. AGGREGÁCIÓS (ELOSZTÓ) PONT REGIONÁLIS (HELYKÖZI) HÁLÓZAT FTTH-GPON FELHORDÓ (HELYI) HÁLÓZAT ELŐFIZETŐ LAKÁSA TÖRZS HÁLÓZAT ELOSZTÓ HÁLÓZAT ELŐFIZETŐI HÁLÓZAT Központban aktív eszk. FTTH/ GPON ismeretek - Técsi Zsolt

22 22 Új helyközi kábel tervezése Kábel méretezése- szálszám Meglévő kapacitás SZIP Tartalék Hálózati rétegek Példák Szálszám Kábelkiváltás Bővítő kábel Meglévő adat 20 - PP közintézmény 2 szál/ közület 4 4 Helyi törzs (OLT-1. splitter) 1. splitterek száma a csatlakozó "Közös szakasz" hozzáférési hálózatban - - Helyi elosztó (1. splitter- 2 splitter) 2. splitterek száma a csatlakozó "Közös szakasz" hozzáférési hálózatban 2 2 Felhordó (OLT-IP gerinc) 2 szál/ OLT 2 2 Üzemviteli felhordó Felhordó szálak 50%-a min. 2 szál 2 2 Üzemviteli helyi törzs Helyi törzs 30-50%-a - - Üzemviteli helyi elosztó Helyi elosztó 20%-a 1 1 Kereskedelmi Marketing előrejelzés alapján 5 5 Összes szükséges szál Tervezendő kábel 48 24

23 23 Új helyközi kábel tervezése Kábel méretezése- csillapítás: a legnagyobb értékre kell méretezni! (GPON, ha van) Csillapítás?

24 Csillapítás számítás 24 Mire jó? Ellenőrizzük a tervezett hálózat működőképességét Kiszámítsuk a passzív hálózat bármely pontján a várható jelszintet. (ez hibaelhárításhoz szükséges lehet) A csillapítás számítás alapelve Bármely aktív eszköz (OLT/ONT) által kibocsátott jelteljesítmény a teljes passzív hálózat csillapítása után megfelel-e a hálózat túlsó végén lévő aktív elem bemeneti érzékenységének. A passzív hálózat csillapítása Hálózati elemek csillapítása Hullámhossz Jellemző érték Mérték -egység Szálcsillapítás 1490nm 0,22 db/km 1310nm 0,39 db/km Hegesztett kötések 0,05 db/db Csatlakozó 0,2-0,3 db/db RF inzerter 1 db/ db FTTH/ GPON ismeretek - Técsi Zsolt

25 Csillapítás számítás 25 Az aktív eszközök adóteljesítményei, érzékenységei OLT XX XY Min. Átlagos kibocsátott teljesítmény (Mean launched power) +3dBm +1,5dBm Max. Átlagos kibocsátott teljesítmény (Mean launched power) +7dBm +5dBm ONT Min. Minimális érzékenység (Minimum sensitivity) -27dBm -27dBm Max. Maximális vételi jelszint (Minimum overload) -8dBm -8dBm ONT Min. Átlagos kibocsátott teljesítmény (Mean launched power) +0,5dBm +0,5dBm Max. Átlagos kibocsátott teljesítmény (Mean launched power) +5dBm +5dBm OLT Min. Max. FTTH/ GPON ismeretek - Técsi Zsolt Minimális érzékenység (Minimum sensitivity) Maximális vételi jelszint (Minimum overload) -28dBm -8dBm -28dBm -8dBm

26 Csillapítás számítás 26 Számítási példa OLT kimenő szintje (átlagos) Berendezés típus XY gyártó Érték Mértékegység 1,5 dbm Hálózati elemek csillapítása Hullámhossz db Mennyiség Érték Mértékegység Szálcsillapítás (db/ km) 1490nm 0,22 6 1,32 db Hegesztett kötések (db/ db) 0,05 5 0,25 db Csatlakozó (db/ db) 0,4 3 1,2 db Splitter konfigurációk Split. Csill 1 Split. Csill 2 Összes csill. db Split konfig 2/ 32 (db/ db) 3,4 17,1 20,5 db Split konfig 4/ 16 (db/ db) 7,3 13,8 21,1 db Split konfig 8/ 8 (db/ db) 10,5 10, db Split konfig 64 (db/ db) 21,5 21,5 db Szakasz csillapítás (db) 23,8 db Berendezés típus Várható szint -22,27 dbm Elfogadható szint az ONT-nél XY gyártó Min Max. Mértékegys dbm A várható szint az ONT előtt jelentősen meg fogja haladni az ONT érzékenységét. A hálózat működni fog. FTTH/ GPON ismeretek - Técsi Zsolt

27 27 Új helyközi kábel tervezése Kábel méretezése- csillapítás 10 km : ~2,5-3 db Sz. csillapítás: 15 km :~27 db

28 28 Új helyközi kábel tervezése Szál szintű elemek tervezése Helyközi hálózatban hegesztést alkalmazunk Alkalmazott száltípus Egymódusú (SM) szálak típusai ITU EN/IEC Felhasználás Diszperzió-eltolás nélküli G.652A, B B1.1 Legáltalánosabb Eltolt levágású G.654 B1.2 Kis csillapítás Kis vízcsúccsal rendelkező G.652C, D B1.3 Szintén általános Hajlítási veszteségre kevésbé érzéke ny, diszperzió-eltolás nélküli G.657A, B (meghatározandó) Új típusok a hozzáférési hálózat számára Eltolt diszperziós G.653 B2 Régi, nem ajánlott Eltolt diszperziós, nem nulla diszperz iójú G.655, G.656 B4 Újabb típus a DWDM szá mára

29 29 Új helyközi kábel tervezése Szál szintű elemek tervezése PP & PMP optikai hálózatban javasolt száltípusok (ITU szabványok) G.652B, C, D G.657A, B Javasolt hálózati alkalmazás teljes hálózatban előfizetői szakaszon C és a D típusú szál Vízcsúcs mentes (1383 nm-en) CWDM nyalábolás ( nm) D szál Jobb polarizációs módus diszperzió (PMD) érték SZIP

30 30 Új helyközi kábel tervezése Tervezendő kábelhálózat fő anyagai- kábelek Behúzó kábel 40mm-es átmérőjű LPE csőbe húzáshoz

31 31 Új helyközi kábel tervezése Tervezendő kábelhálózat fő anyagai- kábelek Behúzó kábel 10 mm-es átmérőjű minicsőhöz Optikai légkábel helyközi hálózathoz

32 32 Új helyközi kábel tervezése Tervezendő kábelhálózat fő anyagai- kötéslezárók Hegesztés tárolás: UV állóság Helyi szakasz esetén splitter és mechanikus kötés tárolás is szükséges lehet Gél szigetelés javasolt Por és vízzáró tokozás

33 33 Meglévő áramszolgáltatói infrastruktúra felhasználása kv (középfeszültség) Lakossági fogyasztók a vezetékre közvetlenül nem kapcsolódnak. Főleg lakott területeken kívül halad a vezeték, de belterületen is előfordul. Az oszlopok magassága m. A biztonsági övezet nagyságára az oszlopok anyaga (beton, fa, vas) nincs hatással. Az oszlopokon a vezetékek egymástól kb. 0,5-0,7 m-re helyezkednek el. A vezetékek száma 3 db. A vezetékek anyaga a biztonsági övezet nagyságát befolyásolja. A csupasz vezetéksodronyok fémes színűek, a szigeteléssel ellátott (burkolt) vezetéksodronyok fekete színűek. Az oszlopokon a vezetékek háromszögű vagy egysíkú elrendezésben helyezkednek el. Az elrendezés formája a biztonsági övezet nagyságára nincs hatással. Minden vezeték 1-1 db szigetelőn van rögzítve. A szigetelők száma összesen 3 db.

34 34 Meglévő áramszolgáltatói infrastruktúra felhasználása 120 kv-tól (nagyfeszültség) Nagyobb transzformátorállomások között húzódik. Lakossági fogyasztók a vezetékre közvetlenül nem kapcsolódnak. Főleg lakott területeken kívül halad a vezeték, de esetenként belterületen is előfordulhat. Rácsos szerkezetű, m magas acéloszlopokon 3 vagy 6 db fémes színű, csupasz vezetéksodrony és az oszlopcsúcsban 1-2 db védővezető látható. Az oszlopokon a vezetékek egymástól kb. 5-9 m-re helyezkednek el.

35 35 Meglévő áramszolgáltatói infrastruktúra felhasználása A távközlő vezetéket az 1 < 400 kv névleges feszültségű szabadvezeték tartószerkezetén úgy kell elhelyezni, hogy: MSZ 151-1:2000 /1M:2010 szabvány lehetőleg a szabadvezetéki hálózat feszültségmentesítése nélkül felszerelhető legyen a villamos vezetőanyagot nem tartalmazó távközlő vezeték fém szerelvényei a szabadvezeték feszültség alatt álló vezetők, szerelvények és a földelt tartószerkezet közötti távolságokra előírt távolságoknál kisebb távolságra az ott megadott feltételek betartása mellett ne közelítsék meg, de ez a távolság legalább 0,5 m legyen; a föld feletti magasság ne legyen kisebb, mint a hatályos előírásokban a távközlő vezetékekre előírt érték. A távközlő vezetékek felerősítéséhez, illetve üzemeltetéséhez szükséges, tartószerkezeteken elhelyezett fém szerkezeteket a tartószerkezeten lévő egyéb fém szerkezetekkel, illetve a tartószerkezettel azonos potenciálra kell hozni.

36 36 Meglévő áramszolgáltatói infrastruktúra felhasználása Középfeszültségű oszlopsor (KÖF) használata A használat feltételei: Biztonsági védőtávolságok betartása Oszlop hozzáférhetőségének biztosítása az üzemeltetés során Kezelő rudas FAM használatának biztosítása (feszültség alatti munkavégzés) KÖF-ön 1 hírközlő rendszer engedélyezett. Hírközlő rendszer akkor helyezhető el, ha a valamennyi 20kV os feszültség alatt álló ponttól 2 m távolság és a föld feletti szabványos magasság egyszerre teljesül.

37 37 Meglévő áramszolgáltatói infrastruktúra felhasználása Hírközlési vezeték elhelyezése- védőtávolság (MSZ 151-1:2000 /1M:2010 szabvány) 1 < 35 kv névleges feszültségű szabadvezeték Védőtávolság a villamos szabadvezetéktől Vezeték tartalmazhat villamos vezető anyagot 35 kv +0,4 kv 0,3 m a 0,4 kv alatt igen 35 kv -0,4 kv nélkül 2,3 m a 35 kv alatt igen 35 < 400 kv 2,3 m NEM A távközlő vezeték kezelést igénylő kötési helyeit az 1 < 400 kv névleges feszültségű szabadvezeték tartószerkezetén az áramvezetőktől az alábbi táblázatban A szabadvezeték névleges feszültsége, U kv Az áramvezetőktől mért legkisebb távolság m 1 < U , , ,3

38 38 Meglévő áramszolgáltatói infrastruktúra felhasználása Hírközlési vezeték elhelyezése- útkoronától mért magasság A létesítés helye MSZ :1999 szabvány A földtől mért legkisebb távolság (m) MSZ 151-8:2002 szabvány A földtől mért legkisebb távolság (m) Köz- és mellékutak felett 5,5 5 Belterület Járművek be- és kijárati helyein Bel- és külterületen, ahol csak gyalogjárók közlekednek 4 3,5 Külterületen 1., 2. rendű közutak felett 6,5 Mellékutak 5,5 Kertben, szőlőben 5,5 4,7

39 39 Meglévő áramszolgáltatói infrastruktúra felhasználása Kiemelt KÖF csomópontok, ahol csak kábel mehet, csomóponti elem nem helyezhető el (forrás: ) FAM áramkötés Oszlopkapcsoló oszlopcsúcson Vízszintes leágazás OTRDF állomás (transzformátor) TMOK (távműködtetésű 20 kv-os kábelindítás oszlopkapcsoló)

40 40 Meglévő áramszolgáltatói infrastruktúra felhasználása Tervezendő kábelhálózat fő anyagai- kábelek szál szál Fémmentes önhordó légkábelek

41 41 Meglévő áramszolgáltatói infrastruktúra felhasználása Tervezendő kábelhálózat fő anyagai- kötéslezárók Hegesztés tárolás: UV állóság Helyi szakasz esetén splitter és mechanikus kötés tárolás is szükséges lehet Gél szigetelés javasolt Por és vízzáró tokozás

42 42 Meglévő áramszolgáltatói infrastruktúra felhasználása Tervezendő kábelhálózat fő anyagai- egyéb rögzítő elemek Engedélyezési tervben az eszközről műhelyrajzot kell közölni Új eszköz esetén mintadarab átadása szükséges projekt előtt

43 43 Köszönöm a figyelmet! december Técsi Zsolt