1 / 32

Hozzáférési hálózatok

Hozzáférési hálózatok. Vida Rolland 2005.11.21. 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

eyal
Download Presentation

Hozzáférési hálózatok

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Hozzáférési hálózatok Vida Rolland 2005.11.21

  2. 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 úk 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 2005.11.21

  3. 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 2005.11.21

  4. Active Star • Hátrány az aktív (árammal ellátott) node szükségessége • Sok szempontból előnyös intelligens eszközöket használni a hálózat szélén • Az aktív node IGMP roxy-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 2005.11.21

  5. 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 2005.11.21

  6. GPON • Gigabit PON • ITU-T G.984 szabvány • Több downstream/upstream változat • Legelterjedtebb az 1.24 Gbps dowsntream és 622 Mbps upstream • Generic Framing Protocol-ra (GFP) épül 2005.11.21

  7. 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 • Maganfelhasználóknak általában 100 Mbps mindkét irányban • Üzleti előfizetőknek akár 1 Gbps 2005.11.21

  8. H T H D T D // // PON biztonság • Osztott közeg, mindenki megkap minden csomagot • Az ONU-nál eldobódnak a csomagok melyek nem oda voltak címezve • Mi van ha mégsem? • Biztonsági problémák downstream (P2MP) forgalomnál: • Bárki hozzá tud férni mások adataihoz, MAC címéhez, LLID értékéhez • Logical Link Identifier – logikai kapcsolat az ONU és az OLT között • Következtetni lehet a többi ONU upstream forgalmának karakterisztikáira // // Tom Dick // // // Harry 2005.11.21

  9. H T H D T D // // PON biztonság • A hálózat architektúrája nem engedi meg hogy Tom lássa Harry forgalmát • Biztonsági veszélyek azért lézetnek az upstream forgalom esetében is • Valaki egy másik felhasználónak álcázhatja magát (MAC cím és LLID segítségével) • Hozzá tud férni a másiknak szánt adatokhoz, forrásokhoz • Zavarhatja a hálózatot különböző optikai jelzésekkel upstream irányba • Elérheti a hálózat újraindítását // // Tom Dick // // // Harry 2005.11.21

  10. PON biztonság • Különféle biztonsági megoldások: • Hitelesítés (authentikáció) • Általában jelszó alapú • A felhasználók hitelesítése • Az ONU-k hitelesítése • Titkosítás • A teljes adatforgalom titkosítása mindkét irányban • Egy Active Node vagy FTTC/vDSL megoldásnál nincs probléma • Az osztott közeg nem ér el a házhoz • A felhasználóhoz csak a saját adatai jutnak el • A titkosítás csak plusz macera, csökkenti a teljesítményt • Egy HFC-nak viszont fontos, hogy egy video-t csak az lásson aki fizetett érte • Szükséges a titkosítás • Mit csináljon a tartalom szolgáltató? 2005.11.21

  11. Szélessáv a világban (Q2 2005) • Európa • 44.4 M előfizető • Sok DSL, az LLU miatt • 600 k FTTH előfizető • Észak Amerika • 45.3 M előfizető • A KTV vezet, de a DSL feljövőben • 350 k FTTH előfizető • Ázsia* / Ausztrália • 72 M előfizető • Sok DSL és FTTB+LAN • 3.600 k FTTH előfizető • *Oroszország és a Közel Kelet nélkül • Közép és Latin Amerika • 5.1 M előfizető • Leginkább DSL • Kísérleti FTTH rendszerek Forrás: RHK, Corning, Point Topic, Render Vanderslice (2005 június) 2005.11.21

  12. 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 2005.11.21

  13. 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 2005.11.21

  14. 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 2005.11.21

  15. 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, 260.000 lakos • 15 önkormányzat összekötve egy FTTx hálózaton • Svédországban 289 önkormányzat, több mint 200-nak saját hálózata • CityNet, Amsterdam – 450.000 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) 2005.11.21

  16. 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 2005.11.21

  17. FTTx saját hálózaton • Versenyhelyzetes piacok • Minden szolgáltatónak saját hálózata, mellyel lefedik ugyanazt a területet • Leginkább kjellemző az USA-ban és Japanbán • 9 japán szolgáltatónak van saját hálózata • Európában is van rá példa (Hollandia) • Nagyobb sebességek, kissebb üzemeltetési költségeke (OpEx) • Nagyobb tőkeberuházás (CapEx) 2005.11.21

  18. FTTH Japánban • A világ legnagyobb FTTH bázisa • 3.4 M FTTH előfizető, több mint a 3.1 M kábeles (2005 június) • Q1 2005 – több új FTTH előfizető (420k) mint ADSL (350) • NTT a legnagyobb FTTH hálózattal • 2010-ig 47 miliárd $ befektetés 30 M előfizető bekötésére • Versneytársak – KDDI/Tepco, USEN 2005.11.21

  19. FTTH verseny Tokió belvárosában 2005.11.21

  20. FTTH Ázsiában • Korea szélessávú fejlődésének második fázisában • Az ADSL és kábeles megoldások elérték a maximális kapacitásukat • Az egyetlen ország a világonahol 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 Q2 2005-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 2005.11.21

  21. FTTx megoldások 2005.11.21

  22. Áttérés FTTH megoldásokra • Elég nagy távolság, sok előfizető • Aggregált splitter Passive Star PON-hoz • Az xDSL dobozokat lecserélni splitter dobozokra • Egyszerű áttérés Pt-Pt megoldásra • van áram, hűtés, stb. • A kis távolságok miatt kevés előfizető • Nem éri meg splitter-eket aggregálni • Inkább elosztott, hagyományos PON • A kis távolságok miatt lehet olcsóbb, gyengébb minőségű optikát használni • Többmódusú szálak rövid Pt-Pt hálózatokon 2005.11.21

  23. FTTx szabványosítási és érdekcsoportok 2005.11.21

  24. BPL • Broadband Power Line • Szélessáv az elektromos vezetéken • Nem csak a telefontársaságoknak van nagyméretű kiépített hálózatuk, hanem az áramszolgáltatóknak is (pl. ELMŰ) • Sokkal több helyen van áram mint ahány helyen optikai kábelek • Jó lenne ezt kihasználni • Elektromos hálózat elemei: • Az erőműből kijövő áramot magasfeszültségen küldik tovább • 155.000 – 765.000 Volt • Nagy távolságokon (több száz km) • Helyi transzformátorállomások • Átlakítják középfeszültségű árammá • 4.000 – 30.000 Volt (általában 7200 Volt) • A ház melletti villanyoszlopon alacsony feszültségű átalakító • 220 – 240 Volt (Európa), 110 – 120 Volt (USA) 2005.11.21

  25. Elektromos hálózat 2005.11.21

  26. PLC - Power Line Carrier • A BPL nem teljesen új dolog • Évtizedek óta szállítanak adatokat az elektromos hálózaton • Telemetria, távoli eszközök felügyelete, vezérlése • Hagyományos telefonszolgáltatás (POTS) távoli, elszigetelt felhasználóknak • van áramvezeték, de a telefonvezeték túl drága lenne • A BPL nem csak hang és kis sebességű adatátvitelre jó, hanem nagy sebességekre is • Hátrány: • Nagyon érzékeny az interferenciákra • EMI (elektromágneses interferencia), RFI (rádió frekvenciás interferencia) • Nem csak a BPL-t zavarják ezek a zajok, a BPL is zavarhat más szolgáltatásokat • CB rádió, légi közlekedés vezérlése, stb. • A telefon és koax kábelekkel ellentétben az elektromos vezetékek nincsenek leárnyékolva 2005.11.21

  27. Adatátvitel elektromos hálózaton • A magasfeszültségű vezetékek nem alkalmasak • Túl nagy „zaj” • Az áram előreláthatatlanul ugrál a teljes frekvenciatartományban • Megoldás: teljesen elkerülni ezeket • Hagyományos optikai hálózaton vinni egy darabig • Középfeszültségú hálózatra átvezetni • Optikai/elektromos (O/E) átalakító • Csak kis távolságokon képes átvinni a jelet • Erősítőkre (repeater) van szükség 300 méterenként • Frequency Division Multiplexing (FDM) • Frekvenciaosztásos elválasztása az áramnak és a BPL-nek • BPL 2 MHz és 80 MHz között 2005.11.21

  28. BPL hálózat 2005.11.21

  29. Adatátvitel elektromos hálózaton • Coupler • Megkerüli a transzformátort, átteszi az adatokat 7200 Volt-ról 220-ra • Multi- és demultiplexelés, routing, titkosítás • CSMA/CD az upstream adatok küldésére • Az Ethernet és a WiFi LAN-ok által használt megoldás • Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection • Aki küldeni akar, belehallgat a csatornába (Carrier Sense) • Ha senki nem beszél, elkezd ő csomagokat küldeni • Lehet, hogy ketten is egyszerre kezdenek beszelni • Mindketten üres csatornát érzékeltek • Mindketten érzékelik az ütközést (Collision Detection) • Elhallgatnak és véletlen hosszú idő után újra próbálkoznak • Az alacsony feszültségű vezeték szintén „zajos” lehet • Elektromos eszközök ki-be kapcsolása adatvesztéshez vezethet • Last mile megoldásként WiFi-t vagy DSL-t is szoktak használni • Powerline modem 2005.11.21

  30. Powerline modem Jó vicc... • De nincs messze a valóságtól... • A legújabb BPL modemek jól szűrik a zajt • Speciális modulációs technikák • A DSL és kábel modemekhez hasonló sebesség • Vezetéknélküli változatban is 2005.11.21

  31. BPL előnyök és hátrányok • Létező infrastruktúrára épít • Jóval nagyobb hálózat mint a telefon vagy a kábelhálózat • Távoli, eldugott helyeken is elérhető • A műholdas kommunikációval ellentétben lehetőség van szimetrikus adatátvitelre • Európában 2-300 lakás egy transzformátor mögött • Az USA-ban 8-10 • Kevés előfizető, nehéz bevezetni a szolgáltatást • Kevés előfizető, nagyobb sávszélesség mindenkinek • Mai BPL hálózatokban 45 Mbps • Felhasználónként 3 Mbps • Nem rossz az ADSL-hez és kábelhez képest • Hosszú távon nem képes Triple Play szolgáltatás biztosítására • Új BPL változatokban 22 Mbps felhasználónként 2005.11.21

  32. BPL előnyök és hátrányok • Hátrányok • Áramszünet esetén nem működik • Nem lehet teljes értékű VoIP over BPL szolgáltatást bevezetni • Nincsenek biztosítva a vészhívások (rendőrség, mentők) • Hagyományos telefonhálózatot kell működtetni párhuzamosan • Sok repeater-re van szükség • Nem olyan drága eszközök • Interferenciákra érzékeny • Japánban és Európában sok helyen betiltották • Az USA-ban több BPL hálózat is működik • Újabb technológia • 5.000 lakásban Cincinatti-ban 2005.11.21

More Related