Hozzáférési hálózatok Vida Rolland 2005.11.07

Mi a DSL? DSL – Digital Subscriber Line Digitális előfizetői vonal Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

Miért DSL? Telefonos ipar – 56 Kbps Kábeltévé ipar – 10Mbps osztott kábeleken Műholdas cégek – 50 Mbps ajánlatok Lépni kellett az internetezők megtartása érdekében Megjelenik a „szélessávú” (broadband) hozzáférés Inkább reklám mint valóság Nem egyértelmű mit értünk szélessávon xDSL – különféle DSL változatok Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

Mitől gyors a DSL? Miért lassú a dial-up? A telefonhálózatot beszédátvitelre optimalizálták A helyi központban egy sávszűrő Csak a 4 KHz-es beszédsáv marad Az adatok is ezt a sávot használhatják csak Az xDSL előfizető vonalát egy olyan kapcsolóra kötik át, amelyen nincs szűrő Kihasználhatóvá válik az előfizetői hurok teljes kapacitása Függ a hurok hosszától, vastagságától, és a minőségétől Optimális viszonyok: új vezetékek, vékony kötegek, rövid hurok Ha nagy sebességet akarunk, sok helyi központot kell telepíteni Ha valaki túl messze lakik, költözzön közelebb Minél alacsonyabb a sebesség, annál nagyobb a hatótávolság – több lehetséges előfizető Minél alacsonyabb a sebesség, annál kevesebb érdeklődő Megoldás? Mini központok a házakhoz közel (elég drága, de nincs jobb) Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

ADSL Asszimetrikus digitális előfizetői vonal Két versengő, és egymással inkompatibilis modulációs eljárás DMT – Discrete Multitone Modulation Jelenleg a legelterjedtebb CAP – Carrierless Amplitude Phase DMT 1.1 MHz-es frekvenciatartomány 256 csatorna, egyenként 4.3125kHz 0 csatorna – POTS (hang) 1-5 csatorna – biztonsági sáv (üres) A hang és adatátvitel közötti interferenciák elkerülésére a maradék 250 csatornából 1 az upstream, 1 a downstream jelzése a többi a felhasználói forgalomé Frekvenciák felosztása ADSL-nél 0-4 kHz – hang 4-25 kHz – biztonsági sáv 25-160 kHz – upstream sáv 200 kHz - 1.1 MHz – downstream sáv Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

ADSL G.dmt ITU-T G.992.1 szabvány (1999) http://www.itu.int/rec/recommendation.asp?type=folders&lang=e&parent=T-REC-G.992.1 Lényegesen nagyobb a letöltésre elkülönített sávszélesség, a feltöltéssel szemben a webes böngészés igényeire szabott technológia maximális letöltési sebesség 8 Mbit/s általában 512 Kbit/s – 1 Mbit/s maximális feltöltési sebesség 1 Mbit/s általában 64 Kbit/s – 256 Kbit/s A helyi központtól max. 3 km-es távolságig Ideális technológia lakossági felhasználásra a hagyományos hangátvitellel közösen osztozik a már meglévő csavart érpáras vezetéken a felhasználók egy időben telefonálhatnak és internetezhetnek ugyanazon a vezetéken keresztül Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

ADSL architektúra POTS splitter DSLAM – DSL Access Multiplexer Frekvenciaosztó a beszédjel és az adatok szétválasztására A beszéd a hagyományos kapcsológéphez irányítva A 26 KHz feletti rész a DSLAM-hoz DSLAM – DSL Access Multiplexer Csomagokra bontja a bitfolyamot és továbbküldi az internetszolgáltató hálózatába Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

ADSL architektúra (II) Otthoni hálózat Splitter ADSL modem Digitális jelfeldolgozó (DSP) Nagysebességő összeköttetés a PC-vel Ethernet kártya Ethernet kábel Néha USB csatlakozó is A jövőben valószínűleg belső ADSL-modemkártyák Telefon Splitter Telefonvonal Ethernet ADSL modem PC Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

A szolgáltatás hatósugara Repeater Regenerátor Visszaállítja a jelet Erősítő Felerősíti a jelet ADSL szolgáltatás akár 16 km-ig Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

ADSL G.lite ITU-T G.992.2 szabvány (1999) A splitter telepítéséhez szakemberekre van szükség lényegesen megnöveli az ADSL vonalak költségét G.lite-ban ADSL modem + microfilter minden telefonkészülékhez A microfilter csak a beszédsávot engedi át A felhasználó telepítheti jelentősen csökkennek a költségeket A G.lite 5.4 km-re növeli a maximális elérhetőségi távolságot Ennek ára a kisebb sávszélesség 1.5 Mbit/s letöltési sebesség 512 Kbit/s feltöltési sebesség Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

Microfilter vs. splitter ADSL microfilter ADSL splitter Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

ADSL G.dmt 2 ITU-T G.992.3 szabvány (2002) A hagyományos ADSL technológiát bővíti ki Az adatátviteli sebesség 8-12 Mbit/s-ra nő Az elérhetőségi távolság kb. 500 méterrel bővül A javulás leginkább a hosszú vezetékeken tapasztalható interferenciák kiszűrésének tudható be Az ADSL2 energiatakarékos Az eredeti ADSL megoldással szemben különbséget tesz az adatátviteli és az ideiglenes átvitelmentes időszakok kezelése között Az ADSL2 rendszerek átmenetileg átválthatnak „teljes digitális” módba átadják a hangátvitelre elkülönített csatornákat az adatátvitel számára Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

ADSL 2+ ITU-T G.992.5 szabvány (2003) Növeli a sávszélességet a használható frekvenciatartomány bővítése által a hangátvitelre, illetve az adatfeltöltésre használt frekvenciák nem változnak a letöltési csatorna maximális frekvenciája 1.1 MHz-ről 2.2 MHz-re bővül. A maximális letöltési sávszélesség 8Mbit/s-ról 16 Mbit/s-ra nő 1.5 km-es távolságon belül. Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

Különböző ADSL technológiák Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

SDSL Szimetrikus DSL „Proprietary” szabvány Gyártó-specifikus Fokozatosan veszít a népszerűségéből Azonos sebességet biztosít mindkét irányban Nem támogatja a hagyományos hangátvitelt A sebességet az adatátvitel kívánt minősége és a távolság alapján lehet változtatni Pl. 7 km-es távolság esetén 160 kbit/s 3 km-s körzetben 1.5 Mbit/s biztosítható Nagyobb sebesség szükségének esetén több sodrott érpár használható Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

SHDSL Single pair High-speed DSL ITU-T G.991.2 (2001) 2.3 Mbit/s maximális átviteli sebesség mindkét irányban egy második csavart érpár hozzáadásával a kétirányú sebesség 4.6 Mbit/s-ra növelhető A sebesség 3 km-es körzetben biztosítható e távolságon felül az átviteli paraméterek fokozatosan gyengülnek Az alacsonyabb frekvenciák használata kizárja a hagyományos hangátvitelt Jelentősen növeli a telepítési költségeket Inkább üzleti, mintsem lakossági felhasználóknak ajánlott Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

Üzleti SHDSL alkalmazások Multi-line Voice over DSL (VoDSL) CPE / IAD (Integrated Access Device) Interfész a DSL kapcsolat és a felhasználói eszközök között (CPE) Általában 4-16 voice port a data port(ok) mellett Access Data Switch Szétválasztja az adat és a hang forgalmat Voice Gateway Szétválasztja a hang forgalmakat, továbbítja őket egy hagyományos kapcsolóközponthoz Szigorú követelmények az upstream link-re, garantált sávszélesség (QoS) Egy szimetrikus kapcsolat jobban megfelel Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

VoDSL architektúra Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

Üzleti SHDSL alkalmazások Web hosting Olyan alkalmazások ahol a felhasználó egy web szerver-t üzemeltet egy DSL kapcsolaton keresztül Nagy upstream sávszélességet igényel Videokonferencia Egy videokonferencia szolgáltatás adat, text, hang és videó csomagok átvitelére épül Mivel egy kétirányú szolgáltatás, egy szimetrikus DSL kapcsolat (SHDSL) jobban megfelel VPN (Virtual Private Network) szolgáltatások Magánhálózat a publikus telekommunikációs infrastruktúra felett Az adatforgalom biztonsága (privacy) alagutazással és kódolással garantálva VPN kapcsolatok SHDSL felett egy cégcsoport irodáinak összekötésére, ott ahol egy optikai kábeles megoldás nem elérhető, vagy túl drága Remote LAN Access Távmunka (teleworking) vagy SOHO (Small Office Home Office) esetén a vállalalti hálózat elérésére Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

Otthoni SHDSL alkalmazások Internet Gaming Egy otthoni felhasználó egy game szerver vagy más otthoni felhasználók ellen játszik Nagyon fontos a jó minőségű (upstream) kapcsolat Residential Gateway Access Egy olyan CPE (Customer Premises Equipment) melyen keresztül több otthoni szolgáltatás is elérhető (Internet hozzáférés, otthoni videofelügyelet, intelligens otthon) Peer-to-peer alkalmazások File sharing, application layer multicast Szimetrikus kapcsolat szükséges Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

MxU SHDSL alkalmazások MxU - Multi-Unit building Multiple Dwelling Unit (MDU) – többlakós egységek Apartmanházak, plázák, (több céges) irodaházak A bérlők gyorsabb és olcsóbb Internet kapcsolatot kapnak Multiple Tenant Unit (MTU) – többbérlős egységek. Leginkább szállodák Üzletemberek hozzáférnek a céges hálózatukhoz, jól fizető szolgáltatás Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

VDSL Very-high-data-rate digital subscriber line ITU-T G.993.1 (2004) Lényegesen nagyobb sebességű adatátvitel kis távolságokon 55 Mbit/s downstream,15 Mbit/s upstream 12 MHz sávszélesség Max. 1 km hatótávolság Leginkább optikai hálózatok épületeken belüli kiterjesztésére javasolják, mintsem vidéki szétszórt felhasználócsoportok szélessávú bekötésére Az optikai kábelek épületeken belüli telepítése a számos hajlítás szükségessége miatt nem ajánlott A sodrott érpárt használó VDSL vonalak jó kiegészítést jelentenek Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

VDSL2 100 Sávszélesség [Mbit/s] Kifejezetten rövid hurkos (MDU/MTU) alkalmazásokra 60 Túl kicsi sávszél több (3) HDTV csatornához VDSL 20 Túl kicsi sávszél Triple–Play alkalmazásokhoz ADSL2+ 8 2 SHDSL 1 km 2 km 3 km 4 km 5 km Távolság VDSL2 = VDSL sebesség ADSL/2+ hatótávolsággal Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

VDSL2 A legújabb DSL szabvány ITU-T G.993.2 (2005) 100 Mbit/s downstream és upstream 30 MHz-es frekvenciatartomány 3 km-es hatótávolság DMT moduláció (mint az ADSL) 8 meghatározott profil, különböző szolgáltatási szinteknek Más és más sávszélességigény régiónként ADSL kompatibilis (a VDSL nem az) Könnyen telepíthető, vonzó technológia a szolgáltatók részére Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

ADSL kompatibilitás 1. fázis: DSLAM Nagy, létező ADSL/2+ bázis Modem ADSL2+ Modem ADSL2+ Line Card ADSL2+ Modem 2. fázis: DSLAM upgrade CPE-k változatlanok (Costumer Premises Equipment) DSLAM ADSL2+ Modem ADSL2+ Modem VDSL2 Line Card ADSL2+ Modem 3. fázis: Szelektív upgrade a CPE-k oldalán a választott szolgáltatástól függően DSLAM ADSL2+ Modem VDSL2 Modem ADSL2+ Modem VDSL2 Line Card VDSL2 Modem Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

Triple Play Triple Play Quad(ruple) Play marketing elnevezés egy IP szolgáltatásra mely magába foglalja a következő 3 szolgáltatást: Internet Televízió Video on Demand (VoD) vagy Live Streaming MPEG 2, Set Top Box (STB) Telefónia Voice over IP (VoIP) Inkább egy business model mint egy technológiai szabvány Quad(ruple) Play Ugyanez a 3 szolgáltatás, de vezetéknélküli közegen keresztül is Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

VDSL2 QoS A VDSL-ben nincs szolgáltatásminőség (QoS) támogatás A VDSL2-ben igen A Triple-Play támogatáshoz szükséges Az alkalmazásoknak különböző követelményeik vannak Alkalmazás Késleltetésre érzékeny Csomagvesztésre (BER) érzékeny Data / Igen Videó Nem Hang Gaming Hang Késleltetés – max. 150ms end-to-end BER – 10-5-től 10-2-ig, kódolótól függően Videó Késleltetés – másodpercek! a VoD-nál vagy a műsorszórásnál csatornaváltási késleltetés - zapping BER – 10-7-től (videotelefon) virtuálisan nulláig (10-13 a HDTV-hez) High Definition Television Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

VDSL2 QoS Más-más forgalomtípusok Hang Kis csomagok (100-400 byte/csomag) Állandó sebességgel generálva Video Nagy csomagok Változó sebességgel generálva („börsztös” forgalom) VDSL2-ben „dual path” - „dual latency” támogatás Forgalomtipusonként meghatározott sávszélesség A hangforgalmat nem befolyásolja a börsztös video Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

Piaci trendek - régiónként Európa Triple-Play: legalább 3 DTV csatorna + 5Mbps Internet + VoIP 30Mbps downstream, 3Mbps upstream Kína Triple-Play: legalább 3 DTV csatorna + 5Mbps Internet + VoIP 30Mbps downstream, 3Mbps upstream USA, Kanada Triple-Play : legalább 3 DTV csatorna + 5Mbps Internet + VoIP 30Mbps downstream, 3Mbps upstream Japán, Korea, Taiwan 100Mbps downstream, 100Mbps upstream Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

Más DSL megoldások HDSL (High bit-rate DSL) IDSL (ISDN DSL) MSDSL (Multirate Symmetric DSL) RADSL (Rate-Adaptive DSL) Részben a DSL technológia történelmét idézik, vagy elenyésző elterjedtségük miatt stratégiai szempontból jelentéktelenek Hozzáférési hálózatok 2005.11.07

Összehasonlítás Hozzáférési hálózatok 2005.11.07