Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1 Hálózati technológiák és alkalmazások Vida Rolland 2008.03.25.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1 Hálózati technológiák és alkalmazások Vida Rolland 2008.03.25."— Előadás másolata:

1 1 Hálózati technológiák és alkalmazások Vida Rolland

2 Hálózati technológiák és alkalmazások Konkurrencia-ellenes magatartás Az incumbent szolgáltatónak több lehetősége is van a vetélytársak megfékezésére  felhasználhatja egy másik szektorban, pl. a vezetékes telefonszolgáltatásban létező monopolhelyzetét, az ott elért nyereségeit, a saját broadband szolgáltatásának finanszírozására, és az előfizetés árának csökkentésére  a szélessávú szolgáltatás közös, összevont értékesítése olyan más szolgáltatásokkal, melyek területén monopolhelyzetben áll Wanadoo Interactive  France Telecom fiókvállalata  több éven keresztül az ADSL szolgáltatás viszonteladását alacsonyabb áron kínálta a szolgáltatás költségénél hatalmas veszteséget halmozott fel, de megszerezte a DSL piac 72%-át ezekkel az árakkal való lépéstartás olyan veszteséget vetített elő, mely távoltartotta, megfélemlítette a szektor potenciális befektetőit.  2003-ban 10 millió eurós bírság az EU Bizottságtól a konkurrencia szabályainak megszegése miatt

3 Hálózati technológiák és alkalmazások Univerzális szolgáltatás Számos országban szigorúan szabályozzák az univerzális szolgáltatási kötelezettséget a hagyományos távközlési szolgáltatásoknál  Universal Service Obligation, USO  a szolgáltató köteles egy univerzális alapszolgáltatást nyújtani egy egységes áron bárkinek aki azt igényli, függetlenül a szolgáltatás az előfizető felé való kiterjesztésének költségétől Néhány helyen a broadband-re is érvényes  Ausztrália, Izland A legtöbb országban ez nincs így, több ok miatt  viszonylag új szolgáltatás, hiánya nem generál egyelőre jelentős szociális és gazdasági hátrányokat ez azért már változik  bevezetése nagymértékben megnövelné az infrastruktúra kiépítésének és a szolgáltatás üzemeltetésének a költségeit  csak erősítené a domináns szolgáltató helyzetét a konkurrenciával szemben A témát nem kell lezártnak tekinteni, hanem visszatérni rá pár év múlva, ha a broadband igazán elterjed

4 4 Optikai hálózatok

5 Hálózati technológiák és alkalmazások Miért „fiber”? Ma már nem a webezés befolyásolja a hozzáférési technológiákat, inkább a multimédia  MPEG-1 – ISO/IEC szabvány Moving Pictures Experts Group 50:1 – 100:1 video tömörítés 1.5 Mbps, VHS minőségű kép  MPEG-2 DVD minőségű kép Nagyfelbontású, nagy színmélységű, teljes mozgású videó (pl. élő sportközvetítés) – 4-8 Mbps HDTV – 14 Mbps Az ADSL sávszélessége messze nem elegendő ehhez  Csak nagyon rövid helyi hurkok esetén

6 Hálózati technológiák és alkalmazások Miért „fiber”? HFC (Hybrid Fiber Coax)  Az eredeti MHz-es kábeleket 850 MHz-s koax kábelek váltják föl Plusz 300 MHz → 50 db új 6 MHz-es csatorna QAM-256-al 40 Mbps egy csatornán → 2 Gbps új sávszél 500 ház egy kábelen → mindenkinek jut 4 Mbps downstream, ami elég egy MPEG-2 filmhez  Szépen hangzik, de... Minden kábelt le kell cserélni 850 MHz-es koaxra Új fejállomások, új fényvezető csomópontok (fiber node), kétirányú erősítők A teljes kábelhálózati rendszert le kell cserélni Akkor miért ne legyen minél több fényvezető szál benne?

7 Hálózati technológiák és alkalmazások A kis sebesség ma már kínzás!!

8 Hálózati technológiák és alkalmazások A sebesség fontos!! 2001 augusztus 17 Az MGM, Paramount Pictures, Warner Brothers és a Universal Studios bejelentenek egy közös tervet melyszerint letölthetővé tesznek filmeket kölcsönzés céljából az Interneten 2002 december 9 „Hollywood’s Latest Flop”, Fortune Magazine: „A fájlok óriásiak. A 952 MB-os Braveheart letöltése otthoni DSL kapcsolaton keresztül majd 5 órába telt. Ugyanennyi idő alatt 20 utat megtehettünk volna a helyi video kölcsönzőig és vissza” TechnológiaPercÓraNap Modem 56 kb/s 2 ISDN 128 kb/s DSL 1 Mb/s2.5 Cable 2.5 Mb/s 1 45 FTTH0.4 Becsült minimális idő a Braveheart letöltésére

9 Hálózati technológiák és alkalmazások Adatátvitel fényvezető szálon Három fő komponens:  Fényforrás LED (light emitting diode), félvezető lézer  Átviteli közeg Rendkívül vékony üvegszál  Fényérzékelő (detektor) Ha van fényimpulzus – logikai 1 bit Ha nincs – logikai 0 bit A villamos jeleket fényimpulzusokká kell alakítani és vissza  A detektor fény hatására elektromos impulzusokat állít elő Az adatátviteli sebességet az átalakítás sebessége határozza meg  A gyakorlati sebesség egy szálon ma Gbps

10 Hálózati technológiák és alkalmazások Adatátvitel fényvezető szálon Egy egyszerű üvegszál a gyakorlatban használhatatlan  A fény elszivárog  Ha a fény az egyik közegből átlép a másikba (pl. üvegből levegőbe) megtörik A visszaverődés mértéke függ a közegek fizikai jellemzőitől (törésmutató) és a beesési szögtől Ha a beesési szög nagyobb egy határértéknél, a fény visszaverődik az üvegbe

11 Hálózati technológiák és alkalmazások Fényvezető szálak Többmódusú szál  A fényimpulzusok hosszanti irányban szétszóródnak a szálban  Egyszerre több, különböző szögben visszaverődő fénysugár halad  Minden sugárnak más a „módusa”  Olcsó megoldás, de csak kis távolságokra hatékony (500 m) Egymódusú szál  Ha az üvegszál átmérője nagyon kicsi, a fény visszaverődés nélkül, egyenesen terjed  Jóval drágább a szál, és nagyobb kapacitású, jobb lézereket igényel  Nagyobb távolságok áthidalására sokkal jobb 50 Gbps 100 km távolságba erősítés nélkül A transzatlanti optikai kábeleknél nagyon fontos, hogy kevés erősítő legyen  A gerinchálózatban csak egymódúsú szálakat használnak

12 Hálózati technológiák és alkalmazások Fényvezető szál Core (mag)  Üvegszál, vezeti a fényjeleket Többmódusú szálra kb 50 μm  emberi hajszál Egymódúsú szálnál kb 8-10 μm  Műanyag is lehet Olcsó, de sokkal erőssebb a csillapítása Cladding (tükröző anyag)  Üveg  A magban tartja a fénysugarakat Kissebb a törésmutatója Coating  Műanyag, védi az üveget

13 Hálózati technológiák és alkalmazások Fényvezető kábelek Egy fényvezető kábelben akár 1000 fényvezető szál  Gbps átviteli sebesség

14 Hálózati technológiák és alkalmazások Hullámhossz osztás WDM – Wavelength Division Multiplexing  Több hullámhossz (szín) ugyanazon az üvegszálon  Kezdetben csak 2 szín Ma már akár Gbit/s szálon elméletileg 1.6 Tbit/s

15 Hálózati technológiák és alkalmazások Fiber vs. Réz érpár Egy optikai szálpáron több mint 2.5 millió párhuzamos telefonhívás Egy hasonló kapacitású sodrott érpár köteghez képest 1%-os súly és méret

16 Hálózati technológiák és alkalmazások Fiber vs. Réz érpár Optikai kábel  Fényjelekkel működik  Nem érzékeny az elektromágneses interferenciákra  Ismétlők kb. 30 km után  Kismértékű hőtágulás  Törékeny, viszonylag merev anyag  Kémiailag stabil // Réz érpár  Elektromos hullámok  Érzékeny az elektromágneses interferenciákra  Ismétlők 5 km után  Nagymértékű hőtágulás  Hajlítható anyag  Érzékeny a korrózióra és galvanikus reakciókra  Újrahasznosítható Jó pénzért el lehetne adni a rezet

17 Hálózati technológiák és alkalmazások FTTx FTTx – Fiber To The x  FTTB – Fiber To The Building  FTTC – Fiber To The Curb  FTTD – Fiber To The Desk  FTTE – Fiber To The Enclosure  FTTH – Fiber To The Home  FTTN – Fiber To The Neighborhood  FTTO – Fiber To The Office  FTTP – Fiber To The Premises  FTTU – Fiber To The User

18 Hálózati technológiák és alkalmazások FTTC Fiber To The Curb  Üvegszál az elosztódobozig Üvegszál a helyi központból minden lakókörzetig  A szál egy ONU-ban végződik Optical Network Unit – optikai hálózategység  Több helyi rézhurok vagy koax csatlakozhat hozzá Nagyon rövid hurkok, lehetséges szimetrikus nagysebességű kiterjesztés  Pl. VDSL – Dél-kelet Azsiában nagyon elterjedt Alkalmas MPEG-2 átvitelre, videokonferenciázásra Az FTTC maga szimetrikus átviteli sebességeket biztosít

19 Hálózati technológiák és alkalmazások FTTH Fiber To The Home  Üvegszál otthonra Rendszerelemek  OAN: Optical Access Network Optikai hozzáférési hálózat  ONU/ONT: Optical Network Unit/Terminal Az előfizető otthonában  OLT: Optical Line Termination végződtetés a szolgáltató hálózatában CO/HE // ONUOLT OAN

20 Hálózati technológiák és alkalmazások Miért FTTH? Az FTTH előnyei  Hatalmas adatátviteli kapacitás  Könnyen feljavítható (upgrade)  Könnyen telepíthető Földben és levegőben vezethető kábelek  Teljesen szimetrikus szolgáltatásokat biztosít  Alacsony üzemeltetési és karbantartási költségek  Nagyon nagy távolságok esetén is működik  Kis átmérőjű, könnyű kábelek  Nem zavarják elektromágneses interferenciák

21 Hálózati technológiák és alkalmazások FTTH architektúrák PON – Passive Optical Networks  Több felhasználó (max. 32) megoszt egy fényvezető szálat  Optikai splitter-ek a jel szétválasztására és aggregálására  Áramellátás csak a végeknél szükséges  Osztott hálózat – Point to Multipoint (P2MP) Active Node  Az előfizetőknek saját fényvezető száljuk Point to Point (P2P)  Aktív, árammal táplált csomópontok a forgalom elosztására Ethernet switch  Layer2/Layer3 switching/routing Hybrid PON  Az előbbi két architektúra kombinált változata

22 Hálózati technológiák és alkalmazások PON architektúra // ONU OLT Optikai splitter Általában km

23 Hálózati technológiák és alkalmazások Active Node architektúra // ONU Active Node (powered) 70 km-ig10 km-ig OLT

24 Hálózati technológiák és alkalmazások Hibrid architektúra // ONU OLT Active Node (powered) 70 km-ig // 10 km-ig Optikai splitter

25 Hálózati technológiák és alkalmazások Ethernet vagy ATM? Egy OLT-hez több PON köthető  Mindegyik olcsó passzív optikai filtereken keresztül jut el sok ONU-hoz  Nincs szükség aktív elektronikai eszközökre, és azok karbantartására Két külön technológia vetélkedik egymással  APON – ATM-based PON ITU-T G.983.x Az első PON implementáció  EPON – Ethernet-based PON

26 Hálózati technológiák és alkalmazások Le- és feltöltés A le- és feltöltés nem egyformán működik  A letöltés broadcast A splitter minden szálra kitesz minden csomagot Az ONU csak azt a csomagot kezeli melyet neki címeztek (fejléc alapján)  A feltöltés TDMA-t használva történik Az OLT időszeleteket oszt ki az ONU-knak Szinkronizált csomagküldés Az ONU kérhet plusz szeleteket, ha van küldenivalója

27 Hálózati technológiák és alkalmazások APON Segmentation and Reassembly (SAR)  Fix hosszúságú csomagok 53 byte-os ATM cellák  Az adatok átmennek egy ATM Adaptation Layer-en (AAL) ahol 48 byte-os darabokra osztják őket Plusz 5 byte a fejléc  A címzettnél az eredeti forgalmat újból összerakják A SAR miatt az ATM kifejezetten alkalmas video, hang és adatátvitelre  A kis, fix hosszúságú cellákban jól lehet késleltetésre érzékeny forgalmat szállítani  A procedúra időigényes, az 5 byte-os fejléc pedig nem hatékony (10%-os overhead) A fix hosszúságú cellák jól illeszkednek a PON TDMA alapú feltöltéséhez  Könnyű az időszeletek kezelése, nincsenek ütközések

28 Hálózati technológiák és alkalmazások EPON Az adatok az IEEE (Ethernet) formátumot használják  Változó hosszúságú csomagok 64 és 1518 byte között Hogyan oldjuk meg a TDMA alapú feltöltést?  Lehetne max. hosszúságú időszeleteket kiosztani Bármilyen csomag belefér Nem hatékony, sávszél pazarlás  Lehetne fix hosszúságú időszeleteket használni, melyekbe több csomagot be tud rakni az ONU Javít a hatékonyságon, de még mindig nem ideális Nehéz változó hosszúságú csomagokkal jól feltölteni egy fix hosszú időszeletet  Feloszthatjuk az Ethernet kereteket (frame) fix hosszúságú részekre Egyszerűbb lesz a feltöltés Az ár egy SAR funkció hozzáadása az EPON protocoll stack-hez

29 Hálózati technológiák és alkalmazások EPON downstream forgalom

30 Hálózati technológiák és alkalmazások EPON downstream csomagok Fix időközönként küldött frame-ek, változó hosszúságú csomagokkal Szinkronizációhoz szükséges információ minden frame előtt Minden csomag fejléce megmondja ki a címzett Hibaellenőrző információ a csomag végén

31 Hálózati technológiák és alkalmazások EPON upstream forgalom

32 Hálózati technológiák és alkalmazások EPON upstream csomagok Az upstream forgalom frame-ekre osztva Minden ONU-nak van egy saját időszelete, melyet változó hosszúságú csomagokkal tölthet fel

33 Hálózati technológiák és alkalmazások Hagyományos PON Az alalpötlet:  Mindenkinek nem éri meg külön szálat kihúzni az OLT-től  Elég egy szálat közel vinni a felhasználókhoz, majd passzív eszközökkel elosztani Hátrányok  A splitterekben nincs inteligencia, nem tudod őket távolról vezérelni Ha valami hiba van, nem könnyű egyenként megnézni minden splitter-t  Nem flexibilis Ha egy 4-es splitter-en keresztül csatlakozol, egy 5-ik előfizetőnek új szálat kell kihúzni Újratervezni a hálózatot, betenni egy nagyobb splitter-t, nem megsértve a max. 32-es szabályt Egy splitter cseréjénél minden downstream előfizető szolgáltatása leáll Megoldás: ne tervezd 32 ONU-sra a hálózatot, csak 16-osra vagy 24-esre  Van hely bővítésre  A maradék 16-nak többe fog kerülni a szolgáltatás

34 Hálózati technológiák és alkalmazások Passive Star PON A splitterek egy dobozban csoportosítva  Egyszerűbb a hibaelhárítás Továbbra is fa struktúra  Ha a splitter és a CO közötti szál meghibásodik, nincs backup  A splitterek passzivak, nem tudnak átváltani egy új útvonalra hiba esetén

35 Hálózati technológiák és alkalmazások Active Star Hátrány az aktív (árammal ellátott) node szükségessége Sok szempontból előnyös intelligens eszközöket használni a hálózat szélén  Az aktív node IGMP proxy-ként működhet Multicast forgalom támogatása  A video csak egyszer jön át a CO és az aktív node közötti szálon  Az aktív node az IGMP csomagok alapján tudja kinek küldje tovább Gyorsabb váltás a csatornák között Hatékony erőforráskihasználás  Hibatűrő megoldás Az aktív node-ok gyűrűbe kötve Ethernet Protection Switching Rings (EPSR) 50 ms alatti váltás hiba esetén  Video esetén pillanatnyi kockás kép  Egy telefon kapcsolat nem szakad meg  Könnyen menedzselhető, könnyű hibaelhárítás

36 Hálózati technológiák és alkalmazások BPON Broadband PON  ATM-et használ  Egy jobb APON megoldás Nagyobb átviteli sebesség DBA – Dynamic Bandwidth Assignment  Dinamikus sávszélesség kiosztás Biztonsági javítások  Mai APON/BPON rendszerek 3 operációs mód 155 Mbps downstream, 155 Mbps upstream 622 Mbps downstream, 155 Mbps upstream 622 Mbps downstream, 622 Mbps upstream

37 Hálózati technológiák és alkalmazások GPON Gigabit PON  ITU-T G.984 szabvány  Több downstream/upstream változat Legelterjedtebb az 2.48 Gbps dowsntream és Gbps upstream  Generic Framing Protocol-ra (GFP) épül

38 Hálózati technológiák és alkalmazások Adatátviteli sebességek összehasonlítása PON megoldásoknál kisebb sebességek  Osztott rész az OLT és az első splitter között  Valamivel jobb a helyzet ha nem telített a splitter Nem 32-be, hanem csak 16-ba vagy 24-be kell osztani Active Node-nál mindenkinek saját fényvezető szála  Magánfelhasználóknak általában 100 Mbps mindkét irányban  Üzleti előfizetőknek akár 1 Gbps

39 Hálózati technológiák és alkalmazások Szélessáv a világban (Q2 2005) Észak Amerika 45.3 M előfizető A KTV vezet, de a DSL feljövőben 350 k FTTH előfizető Közép és Latin Amerika 5.1 M előfizető Leginkább DSL Kísérleti FTTH rendszerek Európa 44.4 M előfizető Sok DSL, az LLU miatt 600 k FTTH előfizető Ázsia* / Ausztrália 72 M előfizető Sok DSL és FTTB+LAN k FTTH előfizető *Oroszország és a Közel Kelet nélkül Forrás: RHK, Corning, Point Topic, Render Vanderslice (2005 június)

40 Hálózati technológiák és alkalmazások FTTH előrejelzés Az FTTH még gyerekcipőben jár  Kezdeti, növekedési fázis A nagy Telco cégek közül kevesen vezették be A közeljövőben továbbra is Ázsia vezeti majd a versenyt

41 Hálózati technológiák és alkalmazások FTTx szolgáltatás Két szolgáltatási modell  Saját hálózat Az FTTx szolgáltatások nagy része A hálózat tulajdonosa egyenesen a felhasználóknak adja el a szolgáltatást Hagyományos telefon és kábeltévé szolgáltatási modell  Nyílt hozzáférés Több országban törvényi szabályozás miatt A hálózat tulajdonosa átadja az infrastruktúrát több viszonteladó szolgáltatónak, ők szerződnek a felhasználókkal

42 Hálózati technológiák és alkalmazások Nyílt hozzáférés (Open Access) A tulajdonos egyenlő feltételek mellett adja át a hálózatát különböző szolgáltatóknak (Telco, ISP, video szolgáltató, stb)  Saját maga nem lép be a versenybe Általában önkormányzati, városi hálózatok  A hálózati infrastruktúra közszolgáltatásnak számit Úgy mint a víz, az áram vagy az úthálózat

43 Hálózati technológiák és alkalmazások Open Access példák Sok önkormányzati Open Access hálózat Nyugat Európában és főként Skandináviában  Az európai FTTH hálózat 90%-a Skandináviában és Hollandiában  Stokab (Stockholm) – az első önkormányzati FTTx hálózat (1996)  Vasterbotten – vidéki régió, kétszer akkora mint Hollandia, lakos 15 önkormányzat összekötve egy FTTx hálózaton  Svédországban 289 önkormányzat, több mint 200-nak saját hálózata  CityNet, Amsterdam – házat bekötő hálózat, 2010-re várható  Több önkormányzati hálózat Dániában Franciaországban és Angliában új törvényjavasalatok a nyílt hozzáférésű hálózatok támogatására vagy kötelezővé tételére Néhány önkormányzati hálózat az USA-ban  Utopia (Utah)

44 Hálózati technológiák és alkalmazások FTTH Európában Sok országban jogilag szabályozva  Nemzeti szélessávú stratégiák Miért nem építenek saját optikai hálózatot az „incumbent” szolgáltatók?  Így is uralják a piacot, nincsenek rákényszerítve  A rövid előfizetői hurkok miatt viszonylag magas xDSL sebességek  Skandináviában olcsóbb az önkormányzatok hálózatait bérelni, mint sajátot építeni  A videoátvitel még nem annyira követelmény mint az USA-ban A helyi önkormányzatoknak az FTTH egy fontos eleme a regionális fejlesztésnek  Vonzóvá teszi a régiót, megéri befektetni

45 Hálózati technológiák és alkalmazások FTTx saját hálózaton Versenyhelyzetes piacok  Minden szolgáltatónak saját hálózata, mellyel lefedik ugyanazt a területet  Leginkább jellemző az USA-ban és Japanbán 9 japán szolgáltatónak van saját hálózata  Európában is van rá példa (Hollandia)  Nagyobb sebességek, kisebb üzemeltetési költségek (OpEx) Nagyobb tőkeberuházás (CapEx)

46 Hálózati technológiák és alkalmazások FTTH Japánban A világ legnagyobb FTTH bázisa  3.4 M FTTH előfizető, több mint a 3.1 M kábeles (2005 június)  Q – több új FTTH előfizető (420k) mint ADSL (350) NTT a legnagyobb FTTH hálózattal  2010-ig 47 miliárd $ befektetés 30 M előfizető bekötésére  Versenytársak – KDDI/Tepco, USEN

47 Hálózati technológiák és alkalmazások FTTH verseny Tokió belvárosában

48 Hálózati technológiák és alkalmazások FTTH Ázsiában Korea szélessávú fejlődésének második fázisában  Az ADSL és kábeles megoldások elérték a maximális kapacitásukat Az egyetlen ország a világon ahol a DSL előfizetők száma csökken  Fokozatos áttérés FTTH megoldásokra Nagyobb sebességre mindig van kereslet  Világviszonylatban elsők a hálózati játékokban Kína  Ázsia legnagyobb szélessávú közössége 100 M internetező, 30.8 M szélessávon (Q2 2005) 5 M új szélessávú előfizető Q ben  Világviszonylatban a leggyorsabb fejlődés 4 M FTTB+LAN előfizető  FTTH tesztelés alatt Akadályok az FTTH előtt:  Kis átlagfizetések  Alacsony árak már most: ~$30 havidíj Triple Play szolgáltatásért


Letölteni ppt "1 Hálózati technológiák és alkalmazások Vida Rolland 2008.03.25."

Hasonló előadás


Google Hirdetések