Hálózati lehetőségek a tartalomszolgáltatáshoz PKI Tudományos Napok 2005 Sipos Attila (PKI-FI FH) Czinkóczky András (PKI-FI FH) Németh Attila (PKI-FI FH) Konkoly Lászlóné (PKI-FI FH) Nagy Gyula (PKI-FI FH)
Tartalomjegyzék A szélessávú IP hálózat fejlesztésének fő indokai A Magyar Telekom szélessávú elérési hálózata 2005 ADSL rendszertechnika Jellemző mennyiségi adatok Országos lefedettség Szélessávú elérési hálózatok fejlesztési lépései VDSL2 GPON Forgalmi méretezés A Magyar Telekom IP/MPLS hálózatának fő jellemzői 2005 Az IP/MPLS hálózat fejlesztése A fejlesztés indokai PoP elrendezések, eszköz választás Multicast QoS Következtetések
A szélessávú IP hálózat fejlesztésének fő indokai A verseny a távközlésben kiteljesedett A talpon maradás feltételei: Költségek csökkentése: egy több funkciójú IP/MPLS maghálózat kiépítésével Inernet grade -től a carrier grade -ig A bevételek növelése: új szélessávú tartalomszolgáltatások bevezetésével, az elérési hálózatok megújításával 3 Mbit/s-tól a 25 Mbit/s-ig
A Magyar Telekom szélessávú elérési hálózata 2005 ADSL rendszertechnika DP / lépcsőház CCC/kültéri kabinet MDF/rendező ATM alapú alkalmazások STM-1 / E3 ATM aggregáció ATM STM-1 Kihelyezett STM-1 / NxE1 IMA Optikai szál / NxE1 over SHDSL NxE1 IMA MSAN IP Core Ethernet alapú alkalmazások Kihelyezett Optikai szál / Ethernet over SHDSL GE Ethernet aggregáció GE B-RAS ONT-x ONT-x Fiber optic Optikai szál OLD CWDM Optikai szál OLT
A Magyar Telekom szélessávú elérési hálózata 2005 Jellemző mennyiségi adatok 350 ezer ügyfél 850 lefedett település 1 800 db helyszínen A lefedett településeken a háztartások 82%- a található A hálózat 94%-a alkalmas 3Mbit/s sebességű átvitelre
Lefedettség A Magyar Telekom szélessávú elérési hálózata 2005 Az országos lefedettség helyzete 100% 6 12 80% 60% 40% 20% 17 22 52 71 125 337 351 432 858 3 év alatt további 360 település lefedése szerepel a terveinkben 0% 114 37 > 50k > 20k > 10k > 5k > 3k > 1k > 0,5k < 0,5k Települések - lakosságszám szerint Lefedett 2005 Nem lefedett
Hatótávolság km A szélessávú elérési hálózatok fejlesztési lépései A kihelyezett berendezések elhelyezése: Beltéri pl. lépcsőház, irodahelyiség Kültéri pl. nagyelosztó, kültéri kabinet Bekötés: Pont-pont fényvezető CWDM 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 2 7 12 17 22 Letöltési sebesség Mbit/s DP / lépcsőház CCC/kültéri kabinet MDF/rendező Sebesség-távolság jellemzők 0,4 mm érátmérő esetén Kihelyezett Optikai szál / Ethernet over SHDSL GE Ethernet aggregáció GE B-RAS IP Core Fiber optic Optikai szál CWDM Optikai szál
Szélessávú elérési hálózatok fejlesztési lépései VDSL2 A kihelyezett -ok elhelyezése: Beltéri pl. lépcsőház, irodahelyiség Kültéri pl. nagyelosztó, kültéri kabinet Bekötés: Pont-pont fényvezető CWDM Sebesség-távolság jellemzők: ~50 Mbit/s szimmetrikus sebesség az utolsó néhány száz méteren Rendszertechnika: VDSL2 kártyák alkalmazása a -okban Nagy számú kihelyezett berendezés az erősen korlátozott réztávolság miatt DP / lépcsáház CCC/ kültéri kabinet MDF/rendező VDSL2 VDSL2 Kihelyezett Optikai szál / Ethernet over SHDSL GE GE Ethernet aggregáció B-RAS IP Core VDSL2 Fiber optic VDSL2 Optikai szál CWDM Optikai szál
Szélessávú elérési hálózatok fejlesztési lépései GPON A P2P fényvezető költségek csökkentése PON alkalmazásával GPON szabvány alapú megoldás az ígéretes Műszaki jellemzők: Átviteli sebesség a vonali szakaszon VDSL2 vagy FE Atviteli sebesség az OLT kimenetén 2.5 Gbit/s Ethernet, ATM, TDM átvitel támogatott Rendszertechnika: Tipikus osztási arányok: 4 és 8 router FE ONU Opt. Optikai Splitter Optikai szál. Optikai Splitter Optikai szál. OLT Ethernet aggregáció GE IP Core 8x Tipikus osztási arányok 4x B-RAS 10/20km
Mb/ s Mb/s Szélessávú elérési hálózatok fejlesztési lépései Forgalmi méretezés az elérési és aggregációs hálózatban/1 A különböző szolgáltatások sebesség igénye a vonali szakaszon Internet : 500 Kbit/s 3 Mbit/s SDTV : 2 4 Mbit/s (MPEG4, Windows Media 9) HDTV : 6 9.5 Mbit/s (MPEG4, Windows Media 9) Hang : 16-64 Kbit/s 10 9 8 7 6 3-Play igénybevételi lehetőségek 3-10 Mb/ s hozzáférésig (SDTV=3 Mb/ s, HDTV=8 Mb/ s) -HDTV vagy VoD-HDTV -SDTV vagy VoD-SDTV Gaming VoIP Internet 25 20 15 3-Play igénybevételi lehetőségek 15-25 Mb/ s hozzáférésig (SDTV=3 Mb/ s, HDTV=8 Mb/ s) -HDTV vagy VoD-HDTV -SDTV vagy VoD-SDTV Gaming VoIP Internet 5 4 10 3 2 5 1 0 ADSL (3M) ADSL (4M) ADSL (6M) ADSL (6M) (10M) (10M) (10M) Hozzáférés típusa 0 (15M) (15M) (15M) VDSL2+ (20M) VDSL2+ (20M) VDSL2+ (20M) VDSL2+ (25M) VDSL2+ (25M) VDSL2+ (25M) Hozzáférés típusa
Összforgalom (Mb/ s) az 1 Gb/ s linken Összforgalom (Mb/ s) az 1 Gb/ s linken Összforgalom (Mb/ s) az 1 Gb/ s linken Összforgalom (Mb/ s) az 1 Gb/ s linken Szélessávú elérési hálózatok fejlesztési lépései Forgalmi méretezés az elérési és aggregációs hálózatban/2 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1000 1 Gb/s link forgalma 3play penetráció=10%, egyidejű VoD használat=10% 1500 Video on Demand Beszéd Internet Multicast 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 ADSL felhasználó db 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1000 1 Gb/s link forgalma 3play penetráció=20%, egyidejű VoD használat=10% Video on Demand Beszéd Internet Multicast 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 ADSL felhasználó db 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1000 1 Gb/s link forgalma 3play penetráció=20%, egyidejű VoD használat=20% Video on Demand Beszéd Internet Multicast 1500 2000 2500 3000 3500 ADSL felhasználó db 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1000 1 Gb/s link forgalma 3play penetráció=30%, egyidejű VoD használat=20% Video on Demand Beszéd Internet Multicast 1500 2000 2500 ADSL felhasználó db
A Magyar Telekom IP/MPLS hálózatának fő jellemzői 2005 POP elrendezés LER/LSR 1 10 GE Összesített forgalom a POP mérettől függően: 150-900 Mb/s NAS forgalom: 15 kb/s 100-300 felhasználó 1.5 4.5 Mb/s Jellemzők NAS PE(LL) BRAS PE forgalom: 1-2 PE 40-80 Mb/s ETHERNET BRAS forgalom: 1-8 BRAS (STM1) 100 Mb/s/BRAS 100-800 Mb/s Ethernet forgalom: 100-300 felhasználó 6-18 Mb/s olcsó megoldás nincs redundancia single point of failure -LER/LSR hiba esetén a POP teljes forgalma kiesik, core funkciók sérülhetnek megbízhatóság növelhető pl. vezérlő és interfész kártyák duplikálásával
Az IP/MPLS hálózat fejlesztése A fejlesztés indokai Új, magasabb minőségi követelményeket igénylő hálózati szolgáltatások nyújtása az internet mellett NGN/IMS IP TV & VoD Üzleti adat UMTS A hálózat rendelkezésre állásának növelése (single point of failure ) 99.99 % vagyis 50 perc kiesés/év Emeltszintű üzemeltetési követelményeknek való megfelelés Megszakadás mentes kártyacsere Megszakadás-mentes szoftver frissítés Gyorsabb hibaelhárítás, felismerés Támogatott hálózat konfigurálás Hálózati költségek csökkentése / platformok kiváltásával
Az IP/MPLS hálózat fejlesztése POP elrendezések, eszköz választás WDM LSR LSR LER/ LSR LER/ LSR LER/LSR WDM LER/LSR LER/ LSR WDM NAS PE(LL) BRAS NAS PE(LL) BRAS Felsőszintű POP redundáns topológia és vezérlő ETHERNET NAS Alsószintű POP redundáns topológia és vezérlő Eszköz választás szempontjai: Redundáns kiépíthetőség 10 GE összeköttetések a maghálózatban Megfelelő eszköz rendelkezésre állási paraméterek Operációs rendszer megbízhatósága PE(LL) BRAS ETHERNET ETHERNET Alsószintű POP nem redundáns topológia, vezérlő és interfész kártya redundancia
Az IP/MPLS hálózat fejlesztése Multicast ek Előnye: képesség csak a hálózat szélén szükséges Egyszerű routing architektúra MPLS maghálózatba integrálható Hátránya: Az azonos útvonalon haladó tunnelek és a tunnel overhead miatt többlet kapacitás szükséges Tunnel menedzselés Natív IP multicast Előnye: Optimális routing architektúra Az egy irányba menő stream-ek nem redundánsak, emiatt kevesebb kapacitás szükséges Hátránya: Multicast képesség szükséges a hálózat belsejében is MPLS-től független vezérlési és adatsík (TE esetén nehézségek) Multicast forrás Multicast forrás (S) streamek IP MPLS maghálózat csak a hálózat szélén (S, G3) (S, G2) (S, G3) (S, G3) streamek: G1, G2, G3, G4 (S, G3) (S, G2) (S, G2) (S, G4) IP MPLS maghálózat a hálózat belsejében is RP (Rendezvouspoint) (S, G2) (S, G4) (S, G4)
Az IP/MPLS hálózat fejlesztése QoS a maghálózatban Döntő súlya a maghálózati forgalomban a BE (Best Effort) forgalomnak lesz. Néhány forgalmi osztály megkülönböztetésére van szükség. Lehetséges megoldások: DiffServ architektúra MPLS Traffic Engineering (TE) (útvonal, link, csomópont védelem) DiffServ-képes MPLS TE alkalmazása QoS az elérési hálózatban A linkek forgalmának nagy hányada lehet a garantált minőséget igénylő forgalom. A maghálózatban használtnál több forgalom osztály megkülönböztetésére lehet szükség. Lehetséges megoldások: Dedikált elérési összeköttetés (bérelt vonal, PVC) DiffServ architektúra (802.1p VLAN priorizálás) IntServ architektúra Új funkciók használatára van szükség az eszközökben: osztályozás (CoS, DSCP, MPLS-EXP), mérés, eldobás, formázás, ütemezés (PQ, CBWFQ, )
Következtetések Jelenleg a Magyar Telekom szélessávú ADSL hálózata átlagosan 3 Mbit/s vonali sebesség nyújtására képes, mintegy 850 településen a szolgáltatási területén lévő háztartások közel 82 %-ának, ezzel megteremtve az internet nyújtotta szolgáltatások teljes körének használatát Az elérési hálózat vonali sebességét a kihelyezett -ok és az bevezetése átlagosan 16 Mbit/s-ra emeli, amely lehetővé teszi az IP TV bevezetését A GPON/VDSL2 alkalmazásával, 16-25 Mbit/s vonali sebesség elérésével lehetővé válik az IP HDTV szolgáltatás széleskörű alkalmazása A maghálózati költségek csökkentése érdekében és az új hálózati igények kiszolgálásához multifunkcionális carrier grade IP/MPLS hálózat kiépítését tervezi a Magyar Telekom, lehetőséget biztosítva a hagyományos szolgáltatási platformok migrácójának is