310 likes | 414 Views
Hozzáférési hálózatok. Vida Rolland 2005.11.07. Mi a DSL?. DSL – Digital Subscriber Line Digitális előfizetői vonal. Miért DSL?. Telefonos ipar – 56 Kbps Kábeltévé ipar – 10Mbps osztott kábeleken Műholdas cégek – 50 Mbps ajánlatok Lépni kellett az internetezők megtartása érdekében
E N D
Hozzáférési hálózatok Vida Rolland 2005.11.07
Mi a DSL? • DSL – Digital Subscriber Line • Digitális előfizetői vonal 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 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) 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 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 2005.11.07
ADSL architektúra • POTS splitter • 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 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 2005.11.07
A szolgáltatás hatósugara • Repeater • Regenerátor • Visszaállítja a jelet • Erősítő • Felerősíti a jelet • ADSL szolgáltatás akár 16 km-ig 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 2005.11.07
Microfilter vs. splitter ADSL microfilter ADSL splitter 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 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. 2005.11.07
Különböző ADSL technológiák 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 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 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 2005.11.07
VoDSL architektúra 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 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 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 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 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 Távolság 2 km 3 km 4 km 5 km VDSL2 = VDSL sebesség ADSL/2+ hatótávolsággal 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 2005.11.07
ADSL kompatibilitás 1. fázis: Nagy, létező ADSL/2+ bázis DSLAM ADSL2+ Modem ADSL2+ Line Card ADSL2+ Modem ADSL2+ Modem 2. fázis: DSLAM upgrade CPE-kváltozatlanok (Costumer Premises Equipment) DSLAM ADSL2+ Modem VDSL2 Line Card ADSL2+ Modem ADSL2+ Modem 3. fázis: Szelektív upgrade a CPE-k oldalán a választott szolgáltatástól függően DSLAM ADSL2+ Modem VDSL2 Modem VDSL2 Line Card ADSL2+ Modem VDSL2 Modem 2005.11.07
Triple Play • Triple 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 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 • 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 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 2005.11.07
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 Piaci trendek - régiónként 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 2005.11.07
Összehasonlítás 2005.11.07