FÉNYTÁVKÖZLÉS 2.EA. Dr.Varga Péter János

Átírás

1 FÉNYTÁVKÖZLÉS 2.EA Dr.Varga Péter János

2 2 NGN Újgenerációs hálózatok

3 Újgenerációs hálózatok 3 Next Generation Networks A nyilvános távbeszélő hálózat (PSTN) és a nyilvános adathálózat (PSDN) összenövéséből kialakuló sokszolgáltatású hálózatot értik rajta

4 4 Konvergáló hálózatok

5 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

6 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

7 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

8 8 NGN architektúra

9 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

10 Szupergyors Internet Program (SZIP) 10 EMT/RMT DÜM MAPPING HTMR Előtervek OA THA FEM Megvalósíthatósági tanulmányok kidolgozása Dinamikus üzleti modell felépítése, opciók kezelése Szélessávú lefedettségi térkép összeállítása Koncepció és műszaki előkészítés Pályázat kiíráshoz szükséges műszaki előtervek elkészítése Open Access (Nyílt hozzáférés) irányelvek kidolgozása Tervezési és Hálózatépítési Ajánlás elkészítése Felügyelő Mérnöki rendszer kidolgozása

11 Mi a projekt fő célja

12 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 Olcsó Internet Gyors hálózat Jelentősen megugró penetráció Rugalmas és olcsóbb kormányzati és közintézményi ellátás lehetősége Piaci logikával, önfenntartó módon működtethető

13 A DIGITÁLIS KÖZMŰ HATÁSAI millió lakos ~700 ezer vállalkozás Állami intézmények Önkormányzatok és intézményei Vasút, közút Infokommunikációs cégek Tartalom szolgáltatók Egyéb szolgáltatók Digitális Közmű Munka Tanulás Életminőség Videókonferencia Közigazgatás Adminisztráció Közös munka Távmunka Munka szélessávú Interneten Távoktatás Digitális Palatábla Videókonferencia Kistérségi könyvtárelérés Egészségügy (távdiagnosztika, recept, azonosítás, stb) Szórakozás (interaktivitás, kapcsolattartás) Közigazgatás Adminisztráció

14 Műszaki E2E minőségi elvárások 14 CoS QoS End-to-End (Maximumok) Szolgáltatási osztály (CoS) Rendelkezésre állás [%] Késleltetés [ms] Jitter [ms] Csomagvesztés [%] CoS 1: Hang (realtime) 99, % CoS 2: Video (streaming, 99, ,1% CoS 3: Adat (critical applications) 99, ,1% CoS 4: Best effort 99,

15 15 Távközlő hálózatok felügyeleti központja

16 16 Elérési hálózati technológiák

17 GIS 17 Geographical Information System 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

18 18 GIS Geographical Information System

19 Mapping 19

20 20 Technológiák

21 21 Idővonal

22 22 Fejlődés

23 Mi a WDM 23 WDM - hullámhossz-multiplexálás

24 24 WDM technológia pozícionálása

25 WDM fő tulajdonságai 25 Alap definíció: több, független jel egy szálon történő átvitele Lényeges tulajdonság: több, független jel egyetlen közös eszközzel történő erősítése

26 WDM hálózat gazdaságossága

27 27 WDM hálózat gazdaságossága

28 WDM rendszerek 28 összkapacitásának növelése WDM rendszerek összkapacitásának növelési lehetőségei: csatornaszám növelése sűrűbb csatornaosztás szélesebb sáv használata csatornánkénti sebesség növelése további fizikai dimenziók bevonása, pl. polarizáció

29 29 WDM spektrumok

30 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 nmes sávszélességet (megfelelően kis csillapítású optikai szál esetén), melyen összesen 18 csatornát lehet létrehozni, melye 20 nm-es osztásban találhatók egymástól.

31 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.

32 32 CWDM rendszer

33 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.

34 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.

35 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

36 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.

37 37 ROADM

38 38 WDM és a GPON

39 39 Hálózati struktúrák

40 40 Hálózati szintek

41 41 Optikai hálózatok kapcsolatai

42 42 Hálózati topológiák

43 43 Regionális hálózat, pl. megye

44 44 Körzethálózat, pl. járás

45 45 Városi, nagyvárosi hálózat

46 46 Hozzáférési hálózat

47 47 Csomóponti hierarchia

48 48 Csomóponti hierarchia

49 49 Síkokra szervezett hálózatok

50 50 Magyarország körzetei

51 51 Helyi sík

52 52 Gyűrűs hálózat

53 53 Algyűrűk

54 54 Gyűrűbe szervezett hálózat

55 55 Algyűrű

56 56 FTTX hálózat

57 57 FTTX = Fiber To The X X=Something 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

58 58 Hozzáférési (FTTX) hálózat

59 59 Példa FTTX topológia

60 60 Példa FTTX topológia

61 61 Példa FTTX topológia

62 FTTx előnyei Nagy adatátvitel akár nagy távolságra is Könnyen feljavítható / bővíthető Alacsony üzemeltetési költség Nem zavarja az elektromos interferencia

63 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.

64 64 FTTH hálózat

65 65 FTTH hálózat építő elemei

66 66 Helyi hálózat

67 67 Központi fejállomás

68 68 Fejállomás optikai rendező

69 69 Optikai tápszekrény

70 70 Földbe fektetett kábel

71 71 Nagyelosztó

72 72 Kiselosztó belseje

73 73 Szerelési tálca

74 74 FTTH nagyelosztó

75 75 KTV hálózatok

76 HFC hálózatok 76 Meglévő, kiépített infrastruktúra Nagy sávszélesség DS irányban Végponti eszközök cseréjével upgradelhető Analóg lekapcsolással a kapacitás nő Internet- sávszélesség igény nő

77 HFC hálózatok felépítése 77 Hybrid Fiber Coax (HFC) HOST Fejállomás Opt. Gyűrű (1550 nm) gerinc Kerületi optikai hálózat (1310 nm) ONU Családi házak HOST HOST ONU Lakótelep Passzív leágazó Kétirányú vonalerősítők

78 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 lakás Downstream, és 500 lakás Upstream irányban

79 79 GPON

80 80 Szélessávú vezetékes elérési hálózati trendek

81 81 Optikai elérési hálózati megoldások

82 82 PON szabványosítás

83 83 PON szabványok összehasonlítása

84 84 Passzív osztás

85 85 GPON hálózat teljesítő képessége

86 86 PON technológia továbbfejlesztése

87 OLT helyszínek 87 Optikai vonalvégződtető (Optical Line Terminal - OLT)

88 88 OLT helyszínek

89 89 Optikai hálózat műszerei

90 OTDR és csillapításmérő 90 OTDR: Optical Time Domain Reflectometer Optikai visszaszórás-mérő

91 91 OTDR és csillapításmérő

92 92 Optikai szálfelügyelet

93 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