Hálózati jövőkép. PKI Tudományos Napok 2004 Sipos Attila Czinkóczky András Gyürke Attila Horváth A. Róbert Nagy Gyula

Hálózati jövőkép PKI Tudományos Napok 2004 Sipos Attila Czinkóczky András Gyürke Attila Horváth A. Róbert Nagy Gyula 1

2 A Matáv hálózati adottságai Felhasználói végberendezések fejlődési irányai Elérési hálózatok IP hálózat/ngn Transzport hálózat Hálózati jövőkép Következtetések

3 A Matáv hálózati adottságai Az előfizetői végberendezések fejlődési irányai Elérési hálózatok IP hálózat/ngn Transzport hálózat Hálózati jövőkép Következtetések

PSTN/ISDN Nemzetközi központ Nk nemzetközi áramkörök Helyközi tranzithálózat 4 Szekunder központ Primer központ Helyi központ Kihelyezett elõfizetõi fokozat P1 H1 primer körzet primer körzet Ügyfél: 2.43 millió Központok száma:1 198 db Helyi: 194 db Kihelyezett fokozat: 1004 db Matáv területen lévő összes település: 2 440 db Központtal rendelkező település: 953 db S1 S/P P2 Sn S/P P3 T budapesti primer körzet H2 H3 H4 H5 Kf Kf Kf Kf Kf S/P Tandem központok Tranzithálózat Körzethálózat Hálózat hozzáférési pnt

IP hálózat KTV elérés Dial-up GE Budapest Edge ADSL KTV elérés ATM connectivity Gigabit routert maghálózat Dial-up 11 487 dial-up port 12 523 Edge NB elérés KTV felhasználó 1 366 1 260 ATM connectivity Edge ADSL 198 150 ADSL felhasználó A forgalom közel 90%-a ADSL forgalom. Max. forgalom: kb. 7 Gbp/s 5

Transzport hálózatok 6 Fényvezető kábelek hossza: 11 940 km Fényvezető kábellel elért települések: 867 db Mikrohullámú összeköttetéssel elért települések: 299 db Rézhálózattal elért települések: 478 db Fényvezető hálózat átviteli kapacitása: 1,4 Tbit/s

Elérési hálózat MDF Nagyelosztó Elosztópont Cu Cu Cu DSLAM Cu ~20 700 db ~459 000 db Splitter NT OLT OLD ONU / ONT fényvezető fényvezető Cu MSC BSC Bázisállomás Fix GSM terminál Rézérpáron üzemelő ügyfelek száma: 2 201 400 db ADSL vonalak száma: 200 000 db ADSL szolgáltatással ellátott települések száma: 410 db Optikai rendszeren üzemelő ügyfelek száma: 155 600 db 7 Fix GSM ügyfelek száma: 93 761db

POTS és ADSL vonalak eloszlása 1,0 0,9 0,8 0,7 eloszlásfüggvény 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 hossz (m) POTS eloszlás ADSL eloszlás 8

Elérési hálózat ADSL képessége 8000 7000 6000 bitseb. (Kb/s) 5000 4000 3000 2000 1000 0 0-0,5 0,5-1 1-1,5 1,5-2 2-2,5 2,5-3 3-3,5 3,5-4 4-4,5 4,5-5 5-5,5 5,5-6 6-6,5 6,5-7 7-7,5 7,5-8 távolság (Km) Elméleti [0,4 mm] Elméleti [0,5 mm] Elméleti [0,8 mm] Mért átlagos, korrigált (0,4-0,6-0,8 mm) A rézalapú elérési hálózat teljes átviteli kapacitása 6 Terabit/s 9

A Matáv hálózati adottságai Felhasználói végberendezések fejlődési irányai Elérési hálózatok IP hálózat/ngn Transzport hálózat Hálózati jövőkép Következtetések 10

Felhasználói végberendezések főbb alkalmazási lehetőségei Telefon: beszéd, SMS, naptár, telefonkönyv Zsinór nélküli telefon: beszéd, SMS, naptár, telefonkönyv Mobil készülék: beszéd, SMS, MMS, internet, játék, naptár, telefonkönyv... PDA / Tablet PC: média, Internet, játék, beszéd, levelezés, alkalmazások futtatása LAPTOP / PC: Internet, média, játék, beszéd, levelezés, alkalmazások futtatása IPtelefon/Videotelefon: beszéd, kép, levelezés, chat, telefonkönyv TV készülék: média, játék, Internet Konzol: média, Internet, játék, levelezés 11

Felhasználói végberendezések hálózati csatlakozásai Telefon: PSTN/ ISDN Zsinór nélküli telefon: DECT Mobil készülék: GSM/ GPRS/ UMTS PDA:, GSM/ GPRS, UMTS LAPTOP: PSTN/ ISDN GSM/ GPRS/ UMTS Ethernet/ Fast Ethernet PC: PSTN/ ISDN Ethernet/ Fast Ethernet IP telefon/videotelefon: Ethernet/Fast Ethernet TV készülék: műholdvevő, KTV tuner, földfelszíni A/D tuner, STB: Fast Ethernet Konzol: PSTN/ ISDN GSM/ GPRS/ UMTS 12 Ethernet/ Fast Ethernet

Felhasználói végberendezések fejlődési iránya A felhasználói igényekhez igazodó tudás biztosítása az intelligencia növelésével Különböző hálózati csatlakozási lehetőségek egy készülékbe történő integrálása az alkalmazási körülményekhez igazodó, legmegfelelőbb, leggazdaságosabb hálózati csatlakozás biztosítására Az intelligens végberendezés a lehetséges hozzáférések közül automatikusan választ. Ez erősíteni fogja a vezetékes és mobil szolgáltatók közötti szinergiákat. 13

Data Rate 100 Mb/s 10 Mb/s 1 Mb/s 100 kb/s 10 kb/s 15 Fixed Portable Low Mobility High Mobility WiMAX 2,4 GHz, 3,5 GHz, 5,4 GHz SHDSL P-P Microw. Radio UMTS 10 Gb/s 1 Gb/s Elérési hálózati technológiák UMTS: 2 GHz EDGE GPRS: 900 MHz, 1800 MHz GSM: 900 MHz, 1800 MHz Mobility POTS ISDN ATM PON ITU-T G.983 ADSL, ADSL2, ADSL2plus Bluetooth Ethernet PON IEEE 802.3 Gigabit PON ITU-T G.984.1, 2, 3 CWDM, ITU G964 : 2,4 GHz, 5 GHz DECT SMS, chat e- mail VDSL Online bank 40 kbit/s-tól Online játékok 40 kbit/stól Online magazinok 40 kbit/s-tól Teleshopping 40 kbit/s-tól Video telefon -70 kbit/s-tól Audio letöltés 110 kbit/s-tól Video konferencia 110 kbit/s-tól Távmunka, Távoktatás 110 kbit/s-tól Digitális televízió, DVD letöltés 1000 kbit/s-tól

Előfizető telephelye CC Távközlési telephely NT Ethernet ONU ONU WT xdsl Splitter Cu Optika PON (Passzív optikai hálózat) Optika CCC Optika WDM elérés DSLAM OLT OLT SW Router AP SW MC Optika MC Mobil, nomádikus és fix vezeték nélküli elérés 16

Hálózati interfészek és elérési technológiák x1000 POTS/ISDN DECT Eth./FE 1 Mbit/s Elosztó x1000 Távközlési csomópont PSTN/ISDN DSLAM Mux POTS/ISDN x100 DECT Eth./FE POTS/ISDN Eth./FE 10 Mbit/s Gbit/s Hot-Spot x100 fényvezető rézkábel GEthernet 17 100 kbit/s 10 kbit/s

Hálózati interfészek és elérési technológiák POTS/ISDN DECT Eth./FE UMTS WIMAX 1 Mbit/s 10 Mbit/s DSLAM UMTS WIMAX Elosztó x1000 x1000 x1000 x100 Távközlési csomópont PSTN/ISDN DSLAM OLT Mux POTS/ISDN DECT Eth./FE POTS/ISDN Eth./FE GEthernet UMTS WIMAX UMTS WIMAX 10 Mbit/s 100 Mbit/s Gbit/s 10 Gbit/s Hot-Spot x100 UMTS x100 fényvezető rézkábel 18 UMTS 1 Mbit/s 10 Mb/s 10 kbit/s 100 kbit/s

POTS/ISDN DECT Eth./FE Műhold UMTS WIMAX DVB-T DVB-x DVB-S 1 Mbit/s 10 Mbit/s Hálózati interfészek és elérési technológiák DSLAM Elosztó x1000 UMTS WIMAX DVB-T x1000 x1000 x100 x10 Távközlési csomópont PSTN/ISDN DSLAM OLT Mux POTS/ISDN DECT Eth./FE POTS/ISDN Eth./FE GEthernet UMTS WIMAX DVB-x UMTS WIMAX DVB-T-x 10 Mbit/s 100 Mbit/s Gbit/s 10 Gbit/s Hot-Spot x100 x100 UMTS DVB-T fényvezető rézkábel 19 UMTS DVB-T 1 Mbit/s 10 Mb/s 10 kbit/s 100 kibit/s

IP forgalom előrejelzés 2004-2010 Gigabit/sec 200 180 160 140 120 VoD (egyidejűleg +10%) VoD (egyidejűleg +10%) VoD (egyidejűleg +10%) VoD (egyidejűleg +10%) VoD (egyidejűleg 10%) Multicast VoIP Internet 10 % VoD session Db 2005: 600 2006: 1200 2007: 2500 2008: 6000 2009:11000 2010:16500 +10% +10% +10% +10% 100 VoD 10% 80 MC 60 VoIP 40 20 Internet 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 21

Menedzselés Gw Alkalmazási szerverek Softswitch, vezérlők IP/ MPLS Hálózat L2 (Ethernet) Aggregáció Gw Alkalmazási sík Kontrol sík Transzport sík Vezetékes Vezeték nélküli Elérési hálózat 22 NGN felépítése

Az NGN bevezetésének hatásai az IP hálózatra: Ma az IP hálózat IPv4 alapú best effort hálózat Internet elérésre, Internet telefonra, adatátvitelre (VPN), játékra. A minőség túlméretezéssel biztosítható, ami egyszerűen megvalósítható a gyors forgalomfelfutás miatt. Az NGN az alábbi változásokat hozza magával: QoS: Minőség biztosítása végtől végig. Multicast: Képesség broadcast tartalmak szolgáltatásához. IP mobilitás: A tömegesen jelentkező mobil végpontok kiszolgálása. Nagy rendelkezésre állás: PSTN-el ekvivalens, azt meghaladó SLA biztosítása. IPv6: IP címproblémák kezelése, végpontok tömeges auto konfigurációja, fejlettebb QoS, Multicast, IP Mobilitás. Traffic Engineering: Térben és időben változó forgalmi viszonyok gyors követése. A forgalom optimális eloszlása a hálózaton. Biztonsági megoldások: A hálózat és az ügyfelek védelmének emelt szintű biztosítása a hálózat eszközeivel. 23

Tendenciák az optikai transzporthálózatokban Optikai csatorna kapacitásának növelése: 2.5 Gbit/s 10 Gbit/s 40 Gbit/s Optikai csatornák számának növekedése: Optikai csatornatávolság csökkentése 200 GHz 100 GHz 50 GHz grid 40 db λ 80 db λ 160 db λ Elektromos regenerálás nélküli átviteli távolság növekedése jelenleg tipikus érték 10 Gbit/s/ λ, 80 db λ esetén: 1 300 km Topológiai fejlődés: pont-pont gyűrű szövevény OTN szabvány digitális átviteli rendszerekre Háromszintű digitális hierarchiát definiál 2.5-től 40 Gbps-ig Tetszőleges kliens formátum kiszolgálása a digital wrapper -nek köszönhetően: Ethernet SDH Fiber channel 25 ESCoN, FiCoN HDTV, SDI video

OTM WDM OH FEC OTN TDM MUX DW DW OTM OTN TDM MUX OH FEC WDM WDM OADM OH FEC WDM OTN TDM DXC GbE,10GbE, GbE,10GbE, DW Metro 2,5 Gbit/s,10 Gbit/s, 40 Gbit/s Kliensek 2,5 Gbit/s,10 Gbit/s, 40 Gbit/s Metro Kliensek OXC WDM OH FEC WDM OH: overhead FEC: forward error correction DW: digital wrapper OTN DXC DW 26 Metro GbE,10GbE, 2,5 Gbit/s,10 Gbit/s, 40 Gbit/s Kliensek Transzport berendezések evolúciója

Overlay modell OCC ASON/GMPLS célhálózat OCC O-NNI O-NNI OCC O-NNI O-UNI felhasználói jelzés CCI CCI Optikai alhálózat CCI O-UNI felhasználói jelzés Optikai összeköttetés IP router OXC, DXC Optikai alhálózat Optikai alhálózat OTN: Optikai transzport hálózat OCC: Optikai összeköttetés vezérlés O-NNI: Optikai hálózat - hálózat interfész O-UNI: Optikai felhasználó - hálózat interfész CCI: Összeköttetés vezérlõ interfész 27 Core node vagy Multiservice edge node vezérlő sík funkciók: transzport megbízhatóság biztosítása kliens által kezdeményezett dinamikus vezérlés, konfigurálás cross-connectek tisztán optikai OTN SDH

Alkalmazási szerverek, vezérlők Core Node PSTN GW Multi-layer Service Edge Service Edge GW Más hálózat Műhold L2 Aggregáció GW DSLAM OLT WDM MC MSC RS NT ONU ONU ONU MC BSC BS HGW 29 Lakossági felhasználó Üzleti felhasználó Ad-hoc hálózat

Tanulságok, következtetések A végberendezések fejlődése és a felhasználói szokások meghatározóak lesznek a különböző hálózatok igénybevételére Az ügyfél, tartózkodási helyétől függően megválaszthatja a számára legmegfelelőbb hálózati csatlakozást A tömegkiszolgálásban az IP/MPLS hálózatra épülő NGN hálózati architektúra válik meghatározóvá A transzport hálózatok esetén a tömegkiszolgálás mellett meghatározó lesz a kapcsolt nagysebességű átviteli utak időszakos igénybevétele 31