Történeti áttekintés



Hasonló dokumentumok
Optikai átviteli mérések

Fénytávközlő rendszerek és alkalmazások

Kromatikus diszperzió mérése

Tengeralatti optikai összeköttetések

- csatlakozó Gerhátné Dr. Udvary Eszter.

Gerhátné Udvary Eszter

Gerhátné Udvary Eszter

Szabadtéri optikai összeköttetés

INFOKOMMUNIKÁCIÓS RENDSZEREK ÉS ALKALMAZÁSOK

Gerhátné Dr. Udvary Eszter.

(BMEVIHV HVMA05) Bevezetés

Optikai térkapcsolt. rkapcsoló

Rézkábelek Méteres kiszerelésű kábel - Installációs kábelek L.5. Rézkábelek Szerelt kábel - Patchkábel L.17

Gerhátné Dr. Udvary Eszter

Hálózatok I. (MIN3E0IN-L) ELŐADÁS CÍME. Segédlet a gyakorlati órákhoz. 2.Gyakorlat. Göcs László

Új generációs passzív optikai hozzáférési technológiák (FTTx, GPON)

HiCap a legjobb megoldás ha Gigabit Ethernetről

HÍRADÁSTECHNIKA I. Dr.Varga Péter János

Optikai hálózatok 1.ea

STRUKTURÁLT HÁLÓZATOK A BIZTONSÁGTECHNIKA SZOLGÁLATÁBAN. Cegléd Fürst Ádám, mérnök konzulens

Hálózati architektúrák és rendszerek. Optikai hálózatok Wavelength routed optical networks

Optoelektronikai Kommunikáció. Az elektromágneses spektrum

HÍRADÁSTECHNIKA I. Dr.Varga Péter János

Optikai Szálmonitorozás PON Hálózatokon

WDM hálózatok kulcselemei, működésük fizikai elve és technológiájuk

Alapjai (BMEVIHVJV71. Optikai Gerhátné Dr. Udvary Eszter.

6.óra Hálózatok Hálózat - Egyedi számítógépek fizikai összekötésével kapott rendszer. A hálózat működését egy speciális operációs rendszer irányítja.

A HBONE évi fejlesztési eredményei

Az optika és a kábeltv versenye a szélessávban. Előadó: Putz József

Roncsolásmentes részleges kisülés diagnosztika

Informatikai hálózattelepítő és - Informatikai rendszergazda

Az optikai szálak. FV szálak felépítése, gyakorlati jelenségek

HÍRKÖZLÉSTECHNIKA. 2.ea. Dr.Varga Péter János

Hálózatok I. Várady Géza. Műszaki Informatika Tanszék Iroda: K203

Mérés és adatgyűjtés

Előfizetői hálózatok jövője, Avagy merre tovább GPON?

Középpontban az optika

Kábelszerelvények akusztikus. tapasztalatai. Budapesti Műszaki M. gtudományi Egyetem

Az EBDH fõbb jellemzõi és irányítási rendszere

Számítógép hálózatok gyakorlat

POF (Plastic (Polimer) Optical Fiber) jellemzően a mag anyaga: Polymethil Metacrilate (PMMA) - héj: flourral kezelt PMMA - n= 1,412

HÍRKÖZLÉSTECHNIKA. 7.ea. Dr.Varga Péter János

AMP NETCONNECT XG Rendszer Korszerő kábelösszekötık, végelzárók.

IP alapú távközlési hálózatok

Optikai nemlinearitások: a négyhullám-keverés matematikai implementációja és javított alkalmazása DWDM rendszerekben

SIEMENS GPON rendszer mérése

jövő internet a magyar telekomnál Dr. Tremmel jános

Korszerű technológiák. a szélessávú elérési hálózatok területén. Korsós András. műszaki igazgató. SCI-Network Távközlési és Hálózatintegrációs Rt.

Senzor Partnernap TE Connecticity Enterprise Networks. Fürst Ádám Konzulens

Számítógépek, perifériák és a gépeken futó programok (hálózati szoftver) együttese, amelyek egymással összeköttetésben állnak.

Sávszélesség növelés a Magyar Telekom vezetékes access hálózatában. Nagy Tamás Magyar Telekom Budapest, május.

The world cable network of Telco and Tier 1 Service Providers

Passzív optikai hozzáférési hálózatok üzemviteli mérése. Simara Zoltán. ELSINCO Budapest Kft.

ANC-S SD-NAVI HIBAELHÁRÍTÁSI ELJÁRÁSA (1.00 verzió) Áttekintés és lábkiosztás A FŐKAPCSOLÓ EGYÁLTALÁN NEM MŰKÖDIK (nincs hang és nincs kijelzés)

KÁBELHÁLÓZATOK FEJLŐDÉSE GRÓF RÓBERT HFC TECHNICS KFT.

MERRE TART A HFC. Koós Attila Gábor, Veres Zoltán , Balatonalmádi

Adatátviteli eszközök

ÚTMUTATÓ AZ ÜZLETI INTERNETKAPCSOLATRÓL

POF (Plastic (Polymer) Optical Fiber)

Hálózati architektúrák és Protokollok PTI 3. Kocsis Gergely

Villamosenergia hálózatok aktuális kérdései

Használati utasítás. Twist stepper Strong IN 1795 A SZERVIZT ÉS AZ ALKATRÉSZEKET AZ ELADÓ BIZTOSÍTJA!

Digitális optikai átviteli rendszerek

Vezetéknélküli technológia

Frekvencia tartományok. Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök. Frekvencia tartományok rádió kommunikációhoz

Passzív optikai hálózatok mérései

Optikai hálózati komponensek

EGYLAKÁSOS VIDEO KAPUTELEFON SZETT

Számítógépes hálózatok

4. Csatlakozás az Internethez. CCNA Discovery 1 4. fejezet Csatlakozás az internethez

INFOKOMMUNIKÁCIÓS RENDSZEREK ÉS ALKALMAZÁSOK

Alapsáv és szélessáv. Számítógépes Hálózatok Amplitúdó-moduláció. Szélessáv

Tartalom. 1. és 2. rétegű eszközök. Hálózati kábelek. Első réteg. UTP kábel. Az UTP kábel felépítése

Üzemeltetési dokumentum Kiegészítő információk

OMRON FOTOELEKTROMOS KAPCSOLÓK E3X-DA-N

PEHD BORDÁZOTT KÁBELVÉDŐ CSÖVEK

A vasút életéhez. Örvény-áramú sínpálya vizsgáló a Shinkawa-tól. Certified by ISO9001 SHINKAWA

hálózatát? Hatékony betegellátás az Ascom megoldásaival május

Huawei GPON rendszer mérése

Zeparo Cyclone. Automata légtelenítők és leválasztók Automatikus iszapleválasztók

Théorie mathématique des phénomènes électro-dynamiques uniquement déduite de l'expérience

Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet. Jákó András BME EISzK

Zeparo ZIO. Autmata légtelenítők és iszapleválasztók Ipari mirkobuborék, iszap és kombinált leválasztók

Informatikai hálózattelepítő és - Informatikai rendszergazda

Hálózatok. Alapismeretek. Átviteli közegek

Optikai átalakító. Gyors telepítési útmutató (1)

Fiber Radio rendszerek

3.1.5 Laborgyakorlat: Egyszerű egyenrangú hálózat építése

Kromatikus- és polarizációs módus diszperzió jelenségek és mérési ajánlások

Adatátviteli rendszerek Vezetékes kommunikációs interfészek. Dr. habil Wührl Tibor Óbudai Egyetem, KVK Híradástechnika Intézet

FORD FOCUS FOCUS_2016_V8_MASTER_240x185 Cover.indd /10/ :52:23

Fizikai Réteg. Kábelek a hálózatban. Készítette: Várkonyi Zoltán. Szeged, március 04.

Híradástechnika I. 4.ea

Vezeték nélküli M-Bus (Wireless M-Bus) modulok MULTICAL 403 és 603-hoz

1. Az előlap bemutatása

Fényvezető szálak és optikai kábelek

Műholdas infokommunikációs rendszerek

EHVD EHLD. Üzembe helyezési és karbantartási útmutató. AXIÁLVENTILÁTOROS LÉGHŰTÉSES KONDENZÁTOROKHOZ és SZÁRAZHŰTŐKHÖZ

Számítógép-hálózat fogalma (Network)

3-4 fős csapatok! Érdekességek, újdonságok a közlekedésben Feladat: Tippelj!

Átírás:

Az optikaio hálózatok alapjai (BMEVIHVJV71) Tengeralatti összeköttetés 2014.04 04.17. Gerhátné Dr. Udvary Eszter udvary@mht.bme.hu Budapest University of Technology and Economics Department of Broadband Infocommunication Systems http://www.mht.bme.hu/omt since 1782 Történeti áttekintés Az első tengeralatti távírókábel: 1850. augusztus (John Watkins Brett, Angol-Francia Távíró Társaság) Egyszerű rézkábel, guttaperka (Palaquium) szigeteléssel (Charles Wheatstone, Michael Faraday) Dover és Calais között (1 napig működött) Az első transzatlanti távírókábel: 1858. augusztustól szeptemberig működött Glory to God in the highest; on earth, peace and good will toward men. (Dicsőség Mennyben az Istennek, békesség Földön az embernek ) Viktória királynő Buchanan elnökkel is beszélt rajta táviratot küldött

Az első transzatlanti telefonkábel: TAT-1 1956. szeptember 25 1978 Koaxiális kábelek, polietilén szigetelés, elektroncsövek Először 36db, egyenként 4 khz-es, később 48/3kHz 69 km-enként elektronikus ismétlők 1963-tól ezen ment a Washington- Moszkva forródrót A kubai rakétaválság után szükségessé vált a gyors kommunikáció Ez eleinte csupán egy duplex távíróvonalat jelentett Első transzatlanti optikai összeköttetés TAT-8 Első transzatlanti optikai kábel 1988 (2002-ig volt rajta kommunikáció) Amerika, Anglia és Franciaország között 2 pár optikai szál (plusz harmadik tartaléknak) 295.6 Mbps / optikai szál => 40000 telefon kapcsolat 40 km-enként optikai erősítők EDFA Az üvegszál körüli fémburokban megy a táp Az egyik parton pozitív, a másikon negatív feszültség A kábelt nem temették el, tengerfenékre fektették gyakori meghibásodás a hajózás miatt (vasmacska, vonóháló) Nem volt elektromágneses interferencia védelem Optikai szálat nem befolyásolja Cápákat támadásra ösztönzi => Későbbi összeköttetések: árnyékolással

Telepített rendszerek - példák Név TAT-8 TAT-12 TAT-14 SEA-ME-WE 3 (South-East Asia - Middle East - Western Europe) PAC (Pan American Crossing) Dátum 1988 1996 2001 1998 2001 Rendszer 1310nm 1550nm 1550 1550nm 1550nm Szál sebesség 278 Mbps 5Gbps WDM 2 pár aktív + 2 pár 16x10Gbps (STM-16) backup szál 2000: 8x2.5Gbps 39000 km 2007: 48x10 Gbps két pár üvegszál 32x10Gbps Megjegyzés 2002-ig 2008-ig TAT-14 Vízalatti kábelek fektetése 2000-es évek eleje 36 új kábel (17 milliárdos költség) 2008-2011 47 új kábel (7.9 milliárdos költség) 2012-2013 24 új kábel Eleinte: Európa-Észak-amerika között Jelenleg: Afrika, Latin-amerika, közel kelet felé jelentős fejlesztések

Jelenlegi helyzet Internetes térkép: http://www.submarinecablemap.com/ Jelenlegi helyzet Transzatlanti kapcsolatok: > 95%-a Optikai kommunikáció 75%-a internetes forgalom 20% direkt magánhálózat <5% beszédhívások http://www.telegeography.com 2011-2013 új kábel költségek http://www.telegeography.com

Tengeralatti összeköttetés Network Management System Terminal Equipment Armoured Cable Lightweight Cable Repeater Cable Station U.K. Cable Protection Committee & Alcatel-Lucent Submarine Networks Tengeralatti kábel követelményei Nagy nyomás (Speciális kábel) A mély víz hideg, stabil környezeti körülmények Sekély vízben páncélzatot igényel Az elektromos energiát a végpontokról kell betáplálni Nyomásnak ellenálló erősítők Regenerálás a végpontokon (3R) Az elejétől a végéig egységként tervezik 1. Polietilén 2. Mylar szalag (bopet, biaxiálisan orientált PET) 3. Sodort acélkábelek 4. Alumínium vízálló réteg 5. Polikarbonát 6. Réz- vagy alumíniumcső 7. Vazelin 8. Üvegszál

Nagy szálszám 876 fibers Fiber ribbons Dielectric central member Filled buffer tube Outer strength members Water-blocking material Kábelek

Ismétlő, kicsatolás Branching Unit A kábel lefektetése 1. Az útvonal vizsgálata Első útvonalterv kialakítása Ezen végigmegy egy talajfelmérő hajó Radarral a tengerfenék-profilt felállítani Mintavétellel alátámasztani, pontosítani Kövek, lejtők elkerülése a fő cél Útvonal felmérés diagram készül meghatározzuk a kábeltípust és védelmet Útvonaltervezés Több információ alapján Útvonalvizsgálat Tenger alatti építmények (pl. halászhálók) Lefektetőmunka nehézsége Kábelrendszer biztonsága Karbantartási lehetőségek Útvonal-pozíció lista (RPL)

Rendszer felrakodása A kábel lefektetése 2. RPL alapján egyenes vonal diagram (SLD) Rendszer beállításai Kapcsolat a kábelek és az ismétlők közt SLD alapján összeszerelik a rendszert Utolsó teljesítménytesztek Felrakodás Kábeltartályra tekercselik 1000 km-es rendszer esetén egy hét (0-24) A kábel lefektetése 3. Kábelfektetés Az útvonal megtisztítása Speciális csáklyával Halászfelszerelések Kötelek Elsüllyedt hajók Horgonyok Part-menti csatlakozás Kiúsztatják a partra Bekötik a kábelt a szárazföldi hálózatba Leengedik a fenékre, erős vízsugárral betemetik (a kábel elé árkot ás) Tesztelik (OTDR) Csak akkor indul a fektetés, ha működik az első szakasz

A kábel lefektetése 4. Kábelfektetés és ásás 1000m-ig be kell ásni a kábelt horgonyok, halászhálók elleni védelem Kábeltemető berendezés» Egyfajta eke, rajta átfűzve a kábel» 65 tonnás daru teszi a vízre» távirányással, vízalatti kamerák segítségével, joystikkal irányítják» 1km/1 óra sebesség» Nem egyenes vonalban fektetik, sziklákat & szakadékokat kikerülik» Folyamatosan mérnek, hogy rendben van-e a lefektetett kábel (optikát és elektromos jelet is)» Pontasan előírt az adagolási sebesség, kábel megfeszítése 1000 m-nél mélyebben csak fektetés Kábeltemető berendezést kiemelik 5-6 km/óra Meghibásodások - kábelszakadás Kis mélységben jelentősebb a meghibásodás Faults by Water Depth 4% 5% 3% 6% 0-100 Metres 100-200 Metres 200-500 Metres 500-1000 Metres 1000-2000 Metres >2000 Metres 20% 62%

Meghibásodások - kábelszakadás Halászat Gyakori Hatása egyedi kábelekre korlátozódik Horgonyok Ritkább Több kábelt egyszerre is érinthet Természeti katasztrófák (pl. földrengés) Ritka Egyszerre több kábel % Tyco Telecommunications & Global Marine Systems IEEE Journal of Oceanic Engineering, Wood & Carter (2008) 80 60 Halászat 40 Horgonyok 20 1960 1970 1980 1990 2000 Kábelszakadás - Védekezés Halászati tevékenység és horgonyok ellen Felmérések a legbiztonságosabb útvonal felderítésére Legjobb/legellenállóbb kábeltípus a kritikus szakaszokon Kábel beásása a tengerfenéken (ahol lehetséges, sziklás talaj?) Kábel védelmi zóna létrehozása (pl. Ausztrália kormánya Japán felé 3.7km széles zónát hozott létre, ahol tilos a halászati tevékenység -10 év börtönnel fenyegetnek) Kábelek útvonalának meghatározásakor a kikötök és horgonyzásra használt területek elkerülése Automatikus azonosító rendszer Ismeretterjesztés Figyelemfelkeltő előadások/események Halászok képzése 24 órás telefonos segélyvonal a hajók legénységének, ha kábelt fognak A forgalmat meg kell osztani, ezzel minimalizálva a kiesést Tyco Telecommunications Tyco Telecommunications

Meghibásodás kábel javítása A kábel tulajdonosok egy speciális flottát tartanak fent a hibák elhárítására Javítás: 24 órán belül Alcatel-Lucent Submarine Networks Kábel javítása Hibák felderítése: távirányítású jármű (tengeralattjáró propellerrel és lánctalppal) pl. fektetés után fedetlen kábelek felderítése Elvágandó kábelt áramtalanítják, a forgalmat átterelik Tengerfenéken elvágják Felhozzák a kábelvégeket egy speciális horoggal Lemeztelenítik a kábelt és izolálják a szálakat, szálhegesztés, fröccsöntött ház védi a csatlakozót (nyomás ellen) Visszaengedik és kipróbálják

Összeköttetés típusok Erősítővel Víz alatti pumpáló lézerek Nagy távolságú, 5000 km Rövidebb szakaszok, 200-300 km Erősítő nélkül Max. 300 km összeköttetés nem tartalmaz erősítőt Erősítővel (pumpálás szárazföldről) Nincs víz alatti pumpáló lézer A víz alatti erősítőket távolról pumpálják (partról extra szálon keresztül) 300-400 km összeköttetés Diszperzió kezelés 1.. EDFA LCF fiber NZ-DSF fiber 25 km 25 km EDFA. LCF (Large core fiber) Kromatikus diszperzió: -2 ps/km.nm Nagy effektív terület 75 ~ 80 um^2 Nagyobb diszperziós meredekség Kisebb nemlineáris hatás A nagyobb teljesítmény miatt az első szakaszon használjuk NZ-DSF fiber (eltolt diszperziójú szál) Kromatikus diszperzió: -2 ps/km.nm kisebb diszperziós meredekség A kisebb teljesítményű második szakaszon használják Csökkenti a felhalmozott kromatikus diszperzió szintjét

Diszperzió kezelés 2. EDFA LCF fiber NZ-DSF fiber 25 km 25 km EDFA... EDFA Standard SMF fiber 50 km EDFA. 10 span 500 km 500km (10 szakasz) után beiktatnak egy Standard egymódusú szálszakaszt (SMF), hogy a negatív kromatikus diszperzió hatását kompenzálják 500km*(-0.2 ps/nm*km)=- 100 ps/nm*km 50km*20 ps/nm*km=100 ps/nm*km Az eltérő diszperzió meredekség miatt elő és utótorzításra van szükség az adó és a vevő oldalon Polarizációs mód diszperzió kezelés PMD felhalmozódik a hosszú szálszakaszokon és az egyéb optikai elemeken való áthaladás során Az alkalmazott szálnak alacsony a PMD-ja 0.008ps/km 2 => 7500 km után PMD=6.9ps Az alkalmazott optikai elemeknek alacsony a PMD-ja Pl. EDFA: 0.1ps, WDM MUX/DEMUX: 0.1ps

Szárazföldi és tenger alatti összeköttetés Adódik a kérdés: Tengeralatti rendszereknél miért tudnak akár 7500km távolságú összeköttetést is megvalósítani (több, mint 100 szakasz, erősítők, 10 Gbit/s), míg szárazföldi összeköttetésnél korlátozott a táv (5 szakasz, 400km)? A tengeralatti rendszerek előre definiáltak, amely hasonlít egy jól kontrollált laboratóriumi kísérleti rendszerre. A szárazföldi rendszerekben a földalatti kábelek jellemzői nem ismertek (pl. PMD). A rendszer tervezőjének figyelembe kell vennie a különböző statisztikus eseteket.