1 / 48

Hálózati technológiák és alkalmazások

Hálózati technológiák és alkalmazások. Vida Rolland 2008.03.25. Konkurrencia-ellenes magatartás. Az incumbent szolgáltatónak több lehetősége is van a vetélytársak megfékezésére

moral
Download Presentation

Hálózati technológiák és alkalmazások

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. Hálózati technológiákés alkalmazások Vida Rolland 2008.03.25

  2. 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 2008.03.25

  3. 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 2008.03.25

  4. Optikai hálózatok

  5. 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 2008.03.25

  6. Miért „fiber”? • HFC (Hybrid Fiber Coax) • Az eredeti 300-550 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? 2008.03.25

  7. A kis sebesség ma már kínzás!! 2008.03.25

  8. A sebesség fontos!! Becsült minimális idő a Braveheart letöltésére 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” Technológia Perc Óra Nap Modem 56 2 kb/s ISDN 128 20 kb/s 12 DSL 1 Mb/s 2.5 Cable 2.5 1 Mb/s 45 FTTH 0.4 2008.03.25

  9. 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 10-50 Gbps 2008.03.25

  10. 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 2008.03.25

  11. 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 2008.03.25

  12. 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 2008.03.25

  13. Fényvezető kábelek • Egy fényvezető kábelben akár 1000 fényvezető szál • 50.000 Gbps átviteli sebesség 2008.03.25

  14. Hullámhossz osztás • WDM – Wavelength Division Multiplexing • Több hullámhossz (szín) ugyanazon az üvegszálon • Kezdetben csak 2 szín • Ma már akár 160 • 10 Gbit/s szálon elméletileg 1.6 Tbit/s 2008.03.25

  15. 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 2008.03.25

  16. 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 2008.03.25

  17. 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 2008.03.25

  18. 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 2008.03.25

  19. 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 OAN CO/HE // OLT ONU 2008.03.25

  20. 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 2008.03.25

  21. 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 2008.03.25

  22. // // PON architektúra Általában 10-20 km // OLT // ONU // // // Optikai splitter // 2008.03.25

  23. // // Active Node architektúra 70 km-ig 10 km-ig // OLT // ONU // // Active Node (powered) // 2008.03.25

  24. // // Hibrid architektúra 70 km-ig 10 km-ig // // OLT Optikai splitter // ONU // Active Node (powered) // // // Optikai splitter 2008.03.25

  25. 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 2008.03.25

  26. 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 2008.03.25

  27. 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 2008.03.25

  28. EPON • Az adatok az IEEE 802.3 (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 2008.03.25

  29. EPON downstream forgalom 2008.03.25

  30. 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 2008.03.25

  31. EPON upstream forgalom 2008.03.25

  32. EPON upstream csomagok • Az upstream forgalom frame-ekre osztva • Minden ONU-nak van egy saját időszelete, melyet változó hosszúságú csomagokkal tölthet fel 2008.03.25

  33. 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 2008.03.25

  34. 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 2008.03.25

  35. 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 2008.03.25

  36. 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 2008.03.25

  37. GPON • Gigabit PON • ITU-T G.984 szabvány • Több downstream/upstream változat • Legelterjedtebb az 2.48 Gbps dowsntream és 1.244 Gbps upstream • Generic Framing Protocol-ra (GFP) épül 2008.03.25

  38. 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 2008.03.25

  39. 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) 2008.03.25

  40. 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 2008.03.25

  41. 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 2008.03.25

  42. 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 2008.03.25

  43. 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) 2008.03.25

  44. 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 2008.03.25

  45. 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) 2008.03.25

  46. 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 • Versenytársak – KDDI/Tepco, USEN 2008.03.25

  47. FTTH verseny Tokió belvárosában 2008.03.25

  48. 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 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 2008.03.25

More Related