Π Α Ν Ε Π Ι Σ Η Μ Ι Ο Π Α Σ Ρ Ψ Ν «ΜΟΝΣΕΛΟ ΓΙΑ ΣΕΦΝΟ-ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΤΗ ΔΙΚΣΤΨΝ ΟΠΣΙΚΨΝ ΙΝΨΝ» Π Ο Λ Τ Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Φ Ο Λ Η

Transcript

1 Π Α Ν Ε Π Ι Σ Η Μ Ι Ο Π Α Σ Ρ Ψ Ν Π Ο Λ Τ Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Φ Ο Λ Η ΣΜΗΜΑ ΜΗΦΑΝΙΚΨΝ ΗΛΕΚΣΡΟΝΙΚΨΝ ΤΠΟΛΟΓΙΣΨΝ & ΠΛΗΡΟΥΟΡΙΚΗ ΔΙΠΛΨΜΑΣΙΚΗ ΕΡΓΑΙΑ «ΜΟΝΣΕΛΟ ΓΙΑ ΣΕΦΝΟ-ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΤΗ ΔΙΚΣΤΨΝ ΟΠΣΙΚΨΝ ΙΝΨΝ» ΠΤΡΨΝΗ ΙΨΑΝΝΗ Α.Μ Επιβλϋπων Καθηγητόσ: Μπούρασ Φρόςτοσ, Καθηγητόσ ΠΑΣΡΑ 2011

2

3 ΠΡΟΛΟΓΟ Η παρούςα διπλωματικό εργαςύα αποτελεύ το επιςτϋγαςμα των προπτυχιακών ςπουδών μου ςτο τμόμα Μηχανικών Η/Τ & Πληροφορικόσ του Πανεπιςτημύου Πατρών. Κύριο αντικεύμενο τησ εργαςύασ εύναι η μελϋτη τεχνο-oικονομικών ςτοιχεύων από τη βιβλιογραφύα με ςκοπό την ανϊπτυξη εργαλεύου που θα μοντελοποιεύ την τεχνικό και οικονομικό ανϊλυςη τησ ανϊπτυξησ υποδομών δικτύων οπτικών ινών και ειδικότερα το κόςτοσ του εξωτερικού τμόματοσ οπτικών δικτύων πρόςβαςησ FTTx. To εργαλεύο χρηςιμοποιεύ κυρύωσ ςτοιχεύα από ςύςτημα GIS με ςκοπό τον υπολογιςμό του τύπου οδεύςεων ςωληνώςεων, καλωδύων ινών, φρεατύων και διϊφορων ϊλλων εξοπλιςμών που απαιτούνται και υπολογύζει ςτοιχεύα κόςτουσ για την ανϊπτυξη των υποδομών. Η διαδικαςύα ςχεδιαςμού του δικτύου, υπολογιςμού των τύπων υποδομών και των δαπανών για το ϋργο πραγματοποιεύται με αυτοματοποιημϋνο τρόπο, ενώ υπϊρχει δυνατότητα οριςμού εξωτερικών προδιαγραφών για τα ςτοιχεύα του δικτύου, τουσ εξοπλιςμούσ και τα κόςτη τουσ. Επιπλϋον, μελετούνται κϊποια θεωρητικϊ μοντϋλα χωρύσ την ανϊγκη χρόςησ του GIS, με τη βοόθεια των οπούων θα μπορούςε να προςεγγιςτεύ με μικρότερη ακρύβεια ϋνα δύκτυο FTTx. το ςημεύο αυτό θα όθελα να ευχαριςτόςω οριςμϋνουσ ανθρώπουσ, που η ςημαντικό βοόθεια και υποςτόριξό τουσ κατϋςτηςαν δυνατό την πραγματοπούηςη αυτόσ τησ εργαςύασ. Αρχικϊ, θα όθελα να ευχαριςτόςω τον υπεύθυνο και επιβλϋποντα τησ εργαςύασ καθηγητό Φρόςτο Μπούρα, για τη ςτόριξη που μου προςϋφερε, αλλϊ και τη δυνατότητα που μου ϋδωςε να αςχοληθώ με ϋνα τόςο ενδιαφϋρον θϋμα. Θα όθελα να ευχαριςτόςω θερμϊ τον επύςησ επιβλϋποντα διδϊκτορα Ευϊγγελο Καπούλα για την καθοδόγηςό του και την πολύτιμη ςυμπαρϊςταςό του ςε όλη τη διϊρκεια εκπόνηςησ τησ εργαςύασ. Οι πολύτιμεσ γνώςεισ που μοιρϊςτηκε μαζύ μου τόςο ςε θεωρητικϊ αλλϊ και τεχνικϊ ζητόματα, με καθοδόγηςαν ςημαντικϊ ςτην υλοπούηςό τησ. Επιπλϋον, θα όθελα να ευχαριςτόςω τουσ ςυναδϋλφουσ μου, που αρκετϋσ φορϋσ με απλϋσ ςυμβουλϋσ τουσ με βοόθηςαν ςε δύςκολεσ ςτιγμϋσ. Σϋλοσ, θϋλω να ευχαριςτόςω την οικογϋνεια μου, που με ςτόριξε όςο μπορούςε κατϊ την περύοδο τησ εργαςύασ αλλϊ και των ςπουδών μου γενικότερα. Πϊτρα, Ιούνιοσ 2011 πυρώνησ Ιωϊννησ ς ε λ. 3

4

5 ΠΕΡΙΛΗΧΗ Η ραγδαύα αύξηςη τησ κύνηςησ ςτο διαδύκτυο ϋχει δημιουργόςει ολοϋνα και μεγαλύτερη ζότηςη για ευρυζωνικϊ δύκτυα. Σα δύκτυα οπτικών ινών εύναι μια κατηγορύα ευρυζωνικών δικτύων που υπόςχονται ευϋλικτεσ και ικανϋσ να υποςτηρύξουν πληθώρα υπηρεςιών, δικτυακϋσ επικοινωνύεσ με θεωρητικϊ απεριόριςτη χωρητικότητα. Πλϋον, τα οπτικϊ δύκτυα δεν καλύπτουν μόνο το βαςικό δύκτυο κορμού, αλλϊ εκτεύνονται μϋχρι τον τοπικό βρόχο αλλϊ και την κατοικύα των τελικών χρηςτών. Ϊτςι, τα οπτικϊ δύκτυα πρόςβαςησ FTTx και οι διϊφορεσ τεχνολογύεσ τουσ όπωσ PON, AON και Home Run εφαρμόζονται ςτισ δικτυακϋσ υποδομϋσ που αναπτύςςονται από το κεντρικό γραφεύο του δικτύου τησ περιοχόσ κϊλυψησ μϋχρι το ςυνδρομητό. Η παρούςα εργαςύα μελετϊ τεχνικϊ θϋματα που αφορούν κυρύωσ το εξωτερικό τμόμα των FTTH δικτύων, δηλαδό των FTTx μϋχρι το ςπύτι, όπωσ η υποδομό ςωληνώςεων, καλωδύων, τϊφρων, φρεατύων, κ.λπ. Σα ςτοιχεύα αυτϊ προκαλούν τα υψηλότερα κόςτη ςτο δύκτυο πρόςβαςησ (κόςτη CAPEX) και για αυτό το λόγο δύνεται ιδιαύτερη ϋμφαςη ςε αυτϊ. Εκτόσ από αυτϊ, υπϊρχουν και τα OPEX κόςτη, που δεν αςχολούμαςτε εκτενώσ ςτα πλαύςια τησ εργαςύασ. Επύςησ, ςτην εργαςύα παρουςιϊζεται μια μεθοδολογύα για την επιχειρηςιακό μελϋτη ςε δύκτυα FTTH, ςτην οπούα παρουςιϊζονται τα ςτϊδια για την οικονομικό μελϋτη ανϊπτυξησ των δικτύων. Ο βαςικόσ ςτόχοσ τησ εργαςύασ εύναι η υλοπούηςη ενόσ μοντϋλου που αυτοματοποιεύ τη διαδικαςύα ςχεδιαςμού των υπόγειων FTTH δικτύων πρόςβαςησ, που χρηςιμοποιούν την τεχνολογύα Home Run. Σο μοντϋλο χρηςιμοποιεύ ςτοιχεύα από γεωγραφικό ςύςτημα πληροφοριών GIS για το ςχεδιαςμό του δικτύου, κϊνει τουσ κατϊλληλουσ υπολογιςμούσ ςτοιχεύων υποδομών με βϊςη αλγορύθμουσ και προδιαγραφϋσ και ςτο τϋλοσ με εύςοδο τουσ πύνακεσ κόςτουσ των ςτοιχεύων δύνει τισ δαπϊνεσ για την ανϊπτυξη των υποδομών. Πριν από την ανϊπτυξη του μοντϋλου, περιγρϊφονται απλϊ θεωρητικϊ γεωμετρικϊ μοντϋλα που μπορούν να απεικονύςουν ϋνα υπόγειο και εναϋριο FTTH δύκτυο. Σο μοντϋλο εκτελεύται ςε τρεισ περιοχϋσ τησ Αττικόσ, που ϋχουν διαφορετικϋσ πυκνότητεσ κτιρύων και νοικοκυριών με ςκοπό τον ακριβό προςδιοριςμό των τελικών κοςτών ανϊ περιοχό. Επιπλϋον, μπορούν να υπολογιςτούν τα κόςτη ανϊ νοικοκυριό, κτύριο, μονϊδα μόκουσ των τϊφρων και γενικϊ υπόγειων υποδομών. Η αποτύπωςη του εξωτερικού δικτύου των περιοχών, των ςτοιχεύων υποδομών, των εξοπλιςμών και των τελικών δαπανών τουσ γύνεται με πλόρωσ αυτοματοποιημϋνο τρόπο. ς ε λ. 5

6 ABSTRACT The rapid growth of Internet traffic has created increasing demand for broadband networks. Fiber optic networks are a category of broadband networks that promise flexible and capable for supporting various services, network communications with limitless capacity. Plus, the optical networks do not only cover the core backbone network, but extend to the local loop and the households of end users. Thus, FTTx optical access networks and their various technologies such as PON, AON, and Home Run are implemented in the network infrastructure, which is developed from the central office of the coverage area network to the subscriber. This diploma thesis examines the technical issues related mainly to the outside plant of FTTH networks (FTTx up to the household), such as infrastructure ducts, cables, trenches, holes, etc. These elements rise to higher costs in the access network (CAPEX costs) and for this reason, special emphasis is placed on them. Apart from these, there are OPEX costs. Also, the thesis presents a methodology for the business study of FTTH networks, which shows the stages to study for the economic development of networks. The main aim of this work is to implement a model that automates the design of underground FTTH access networks, that use Home Run technology. The model uses data from Geographical Information System (GIS) for network design, makes the appropriate calculations, based on data infrastructure algorithms and specifications and in the end returns the total costs for infrastructure development based on material cost tables. Before the development of the model, there are descriptions of simple geometric models that can represent an underground and aerial FTTH network. The model runs on three areas of Attica, that have different densities of buildings and households in order to accurately determine the final cost per area. Moreover, they can calculate the cost per household, building, length unit of trenches and other underground infrastructure. The representation of the external network, elements, data infrastructure, equipment and final expenditure is fully automated. ς ε λ. 6

7 ΠΙΝΑΚΑ ΠΕΡΙΕΦΟΜΕΝΨΝ ΠΡΟΛΟΓΟ... 3 ΠΕΡΙΛΗΧΗ... 5 ABSTRACT... 6 ΠΙΝΑΚΑ ΠΕΡΙΕΦΟΜΕΝΨΝ... 7 ΛΙΣΑ ΦΗΜΑΣΨΝ ΛΙΣΑ ΠΙΝΑΚΨΝ ΑΚΡΨΝΤΜΑ ΚΚ ΕΕ Υ ΑΑ ΛΛ ΑΑ Ι ΟΟ ΕΙΑΓΨΓΗ ΑΝΣΙΚΕάΜΕΝΟ ΕΡΓΑάΑ ΔΟΜΫ ΕΡΓΑάΑ ΚΚ ΕΕ Υ ΑΑ ΛΛ ΑΑ Ι ΟΟ ΕΤΡΤΖΨΝΙΚΟΣΗΣΑ ΚΑΙ ΔΙΚΣΤΑ ΟΠΣΙΚΨΝ ΙΝΨΝ ΟΡΙΜΌ ΣΗ ΕΤΡΤΖΨΝΙΚΌΣΗΣΑ Ένασ ευρύτεροσ οριςμόσ τησ ϋννοιασ ΕΤΡΤΖΨΝΙΚΪ ΣΕΦΝΟΛΟΓάΕ Η ΑΝΩΓΚΗ ΓΙΑ ΕΤΡΤΖΨΝΙΚΌΣΗΣΑ Σεχνολογικϊ πλεονεκτόματα Επύδραςη ςτην καθημερινό ζωό του πολύτη Επύδραςη ςτο δημόςιο και ιδιωτικό τομϋα Γεφύρωςη του ψηφιακού χϊςματοσ Η ΗΜΑάΑ ΣΗ ΕΤΡΤΖΨΝΙΚΌΣΗΣΑ ΔΙΕΘΝΏ ΒΑΙΚΩ ΘΪΜΑΣΑ ΓΙΑ ΟΠΣΙΚΪ άνε ΚΑΙ ΟΠΣΙΚΩ ΔάΚΣΤΑ Θϋματα μετϊδοςησ ςτα οπτικϊ δύκτυα τοιχεύα οπτικών ςυνδϋςμων Σύποι οπτικόσ ύνασ Σρόποσ μετϊδοςησ ΠΛΕΟΝΕΚΣΫΜΑΣΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΟΡΙΜΟά ΔΙΚΣΎΨΝ ΟΠΣΙΚΏΝ ΙΝΏΝ ΕΥΑΡΜΟΓΪ ΟΠΣΙΚΏΝ ΔΙΚΣΎΨΝ ΣΎΠΟΙ ΓΕΨΓΡΑΥΙΚΏΝ ΔΙΚΣΎΨΝ ΜΕ ΟΠΣΙΚΪ άνε WDM Ε ΔάΚΣΤΑ ΟΠΣΙΚΏΝ ΙΝΏΝ ΠΡΌΣΤΠΑ ΓΙΑ ΟΠΣΙΚΪ ΣΗΛΕΠΙΚΟΙΝΨΝάΕ ΎΝΟΧΗ ΚΕΥΑΛΑάΟΤ ΚΚ ΕΕ Υ ΑΑ ΛΛ ΑΑ Ι ΟΟ ΔΙΚΣΤΑ ΠΡΟΒΑΗ FTTX ΕΙΑΓΨΓΫ ΣΑ FTTX ΟΠΣΙΚΩ ΔάΚΣΤΑ ΠΡΌΒΑΗ Βαςικϊ ςημεύα των FTTx δικτύων Παραλλαγϋσ των FTTx δικτύων ΣΕΦΝΟΛΟΓάΑ FTTH ΔΙΚΣΎΨΝ HOME RUN ΔάΚΣΤΑ ACTIVE STAR ΔάΚΣΤΑ PASSIVE STAR ΔάΚΣΤΑ χεδιαςτικϋσ προτϊςεισ ςε PON δύκτυα Τβριδικϊ PONs TDM PONs WDM PONs ΠΕΡΙΓΡΑΥΫ ΒΑΙΚΫ ΔΟΜΫ ΕΝΌ ΔΙΚΣΎΟΤ FTTH Κεντρικό γραφεύο Καλώδια τροφοδοςύασ Σοπικϊ ςημεύα ςύγκλιςησ Καλώδια διανομόσ ς ε λ. 7

8 Π Ι Ν Α Κ Α Π Ε Ρ Ι Ε Φ Ο Μ Ε Ν Ψ Ν ημεύα πρόςβαςησ ςυνδρομητών Καλώδια πρόςβαςησ ςυνδρομητών Σερματικό ςημεύο και εςωτερικϊ καλώδια ςυνδρομητών ΎΝΟΧΗ ΚΕΥΑΛΑάΟΤ ΚΚ ΕΕ Υ ΑΑ ΛΛ ΑΑ Ι ΟΟ ΣΕΦΝΙΚΗ ΤΠΟΔΟΜΗ ΤΛΟΠΟΙΗΗ ΕΞΨΣΕΡΙΚΟΤ ΔΙΚΣΤΟΤ FTTH ΕΨΣΕΡΙΚΌ ΔάΚΣΤΟ ΕΞΨΣΕΡΙΚΌ ΔάΚΣΤΟ Εγκατϊςταςη εξωτερικού δικτύου ωληνώςεισ και καλώδια οπτικών ινών Παθητικόσ εξοπλιςμόσ ΕΞΟΠΛΙΜΌ ΦΡΗΣΏΝ ΚΟΣΟΛΌΓΗΗ ΕΞΟΠΛΙΜΏΝ FTTH ΣΕΦΝΟΛΟΓάΕ ΑΝΩΠΣΤΞΗ ΤΠΟΔΟΜΏΝ ΕΞΨΣΕΡΙΚΟΎ ΔΙΚΣΎΟΤ FTTH υμβατικό υποδομό ςωληνώςεων Σύποι καλωδύων Μϋθοδοι εγκατϊςταςησ καλωδύων Τποδομό ςυςτοιχιών μικροςωληνώςεων Σύποι μικροςωληνώςεων Σύποι καλωδύων Μϋθοδοι εγκατϊςταςησ καλωδύων Προδιαγραφϋσ ςυςτημϊτων μικροςωληνώςεων Τποδομό ϊμεςου ενταφιαςμού καλωδύων Σύποι καλωδύων Εναϋρια υποδομό καλωδύων Σύποι καλωδύων Τποδομϋσ με βϊςη υπϊρχοντα δύκτυα ΣΩΥΡΟΙ ΣΟ ΕΞΨΣΕΡΙΚΌ ΔάΚΣΤΟ FTTH Μϋθοδοι καταςκευόσ τϊφρων Προδιαγραφϋσ τϊφρων ΥΡΕΩΣΙΑ Προδιαγραφϋσ φρεατύων ΤΠΌΛΟΙΠΑ ΣΟΙΦΕάΑ ΤΠΟΔΟΜΏΝ ΔΙΚΣΎΟΤ FTTH υνδετόρεσ υγκολλόςεισ Κιβώτια ςυνϋνωςησ καλωδύων Καμπύνεσ δρόμου Οπτικού διαμοιραςτϋσ ΎΝΟΧΗ ΚΕΥΑΛΑάΟΤ ΚΚ ΕΕ Υ ΑΑ ΛΛ ΑΑ Ι ΟΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΟΙΦΕΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΠΗΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΣΕΦΝΟ- ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΣΗ FTTH CAPEX ΚΑΙ OPEX ΪΡΓΨΝ FTTH Παρϊγοντεσ οικονομικών δραςτηριοτότων δικτύου FTTH Οριςμόσ CAPEX Οριςμόσ OPEX Ζητόματα ςχεδιαςμού, ςυνολικού κόςτουσ δικτύου και χρηματοδότηςησ ΕΠΙΚΌΠΗΗ ΚΌΣΟΤ CAPEX ΚΑΙ OPEX CAPEX OPEX ΜΕΘΟΔΟΛΟΓάΑ ΓΙΑ ΕΠΙΦΕΙΡΗΙΑΚΫ ΜΕΛΪΣΗ Ε ΔάΚΣΤΟ FTTH ΥΩΗ ΦΕΔΙΑΜΟΎ υλλογό δεδομϋνων ειςόδου Τποδιαύρεςη του αρχικού προβλόματοσ Επεξεργαςύα δεδομϋνων ΥΩΗ ΜΟΝΣΕΛΟΠΟάΗΗ Προςεγγύςεισ ςτη φϊςη μοντελοπούηςησ Επύπεδο λεπτομϋρειασ ςτη μοντελοπούηςη Γενικϊ μοντϋλα Μοντϋλα βαςιζόμενα ςε διαδικαςύεσ ς ε λ. 8

9 Π Ι Ν Α Κ Α Π Ε Ρ Ι Ε Φ Ο Μ Ε Ν Ψ Ν Μοντϋλα αποτύπωςησ υποδομών δικτύων Μοντελοπούηςη εςόδων ΥΩΗ ΑΞΙΟΛΌΓΗΗ Ανϊλυςη επενδύςεων Μοντϋλα επιχειρόςεων ΥΩΗ ΕΠΪΚΣΑΗ Ανϊλυςη ευαιςθηςύασ Ανϊλυςη επιχειρηματικών επιλογών Θεωρύα παιγνύων ΎΝΟΧΗ ΚΕΥΑΛΑάΟΤ ΚΚ ΕΕ Υ ΑΑ ΛΛ ΑΑ Ι ΟΟ ΓΕΨΜΕΣΡΙΚΑ ΜΟΝΣΕΛΑ ΑΝΑΠΑΡΑΣΑΗ FTTH ΣΟΙΦΕάΑ ΓΕΨΜΕΣΡΙΚΫ ΑΝΑΠΑΡΩΣΑΗ ΔΙΚΣΎΨΝ FTTH ΜΟΝΣΪΛΟ Ε ΤΠΌΓΕΙΑ ΦΡΫΗ ΟΔΙΚΟΎ ΔΙΚΣΎΟΤ Απλουςτευμϋνο μοντϋλο Μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ οδικού δικτύου Μοντϋλο πϊνω ςτο διπλϊςιο μόκοσ οδικού δικτύου ΜΟΝΣΪΛΟ Ε ΕΝΑΪΡΙΑ ΔάΚΣΤΑ Μοντϋλο διαγώνιων δϋνδρων Μοντϋλο απλουςτευμϋνων Steiner δϋνδρων ΕΠΕΚΣΑΜΪΝΟ ΜΟΝΣΪΛΟ ΠΩΝΨ ΣΟ ΜΫΚΟ ΟΔΙΚΟΎ ΔΙΚΣΎΟΤ Σϊφροι δικτύου Παρϊδειγμα υπολογιςμού μόκουσ τϊφρων Μόκοσ καλωδύων ΕΠΕΚΣΑΜΪΝΟ ΜΟΝΣΪΛΟ ΠΩΝΨ ΣΟ ΔΙΠΛΩΙΟ ΜΫΚΟ ΟΔΙΚΟΎ ΔΙΚΣΎΟΤ Σϊφροι δικτύου Παρϊδειγμα υπολογιςμού μόκουσ τϊφρων Μόκοσ καλωδύων ΎΝΟΧΗ ΚΕΥΑΛΑάΟΤ ΚΚ ΕΕ Υ ΑΑ ΛΛ ΑΑ Ι ΟΟ ΜΟΝΣΕΛΟΠΟΙΗΗ ΕΞΨΣΕΡΙΚΟΤ ΔΙΚΣΤΟΤ FTTH ΜΕΨ GIS ΓΕΨΓΡΑΥΙΚΩ ΤΣΫΜΑΣΑ ΠΛΗΡΟΥΟΡΙΏΝ Πωσ λειτουργεύ ϋνα GIS Περιγραφικϊ και γεωγραφικϊ δεδομϋνα Εφαρμογϋσ των GIS ΓΕΨΓΡΑΥΙΚΌ ΎΣΗΜΑ ARCGIS Λογιςμικϊ πακϋτα που χρηςιμοποιούμε ΔΕΔΟΜΪΝΑ ΕΙΌΔΟΤ ΚΑΙ ΤΣΫΜΑΣΑ ΤΝΣΕΣΑΓΜΪΝΨΝ ΑΝΑΠΑΡΩΣΑΗ ΔΕΔΟΜΪΝΨΝ ΕΙΌΔΟΤ ΜΪΨ GIS Οικοδομικϊ τετρϊγωνα Οδικό δύκτυο Νοικοκυριϊ και κτύρια ΚΑΣΑΚΕΤΫ ΔΙΑΔΡΟΜΏΝ ΣΟΤ ΕΞΨΣΕΡΙΚΟΎ ΔΙΚΣΎΟΤ ΜΟΝΣΪΛΟ ΤΠΟΛΟΓΙΜΟΎ ΤΠΟΔΟΜΏΝ Αποτύπωςη του δικτύου με τη βοόθεια δϋνδρου Περιγραφό ςτοιχεύων υποδομών του μοντϋλου Περιγραφό διαδικαςύασ υπολογιςμών Εξαγόμενα αποτελϋςματα ΜΟΝΣΪΛΟ ΤΠΟΛΟΓΙΜΟΎ ΚΟΣΏΝ ΎΝΟΧΗ ΚΕΥΑΛΑάΟΤ ΚΚ ΕΕ Υ ΑΑ ΛΛ ΑΑ Ι ΟΟ ΜΕΛΕΣΗ ΜΟΝΣΕΛΟΤ ΕΞΨΣΕΡΙΚΟΤ ΔΙΚΣΤΟΤ FTTH Ε ΠΕΡΙΟΦΕ ΓΑΛΩΣΙ ΑΣΣΙΚΫ Αναπαρϊςταςη δικτύου Αποτύπωςη κόςτουσ ΒΡΙΛΫΙΑ ΑΣΣΙΚΫ Αναπαρϊςταςη δικτύου Αποτύπωςη κόςτουσ ΑΝΘΟΎΑ ΑΣΣΙΚΫ ς ε λ. 9

10 Π Ι Ν Α Κ Α Π Ε Ρ Ι Ε Φ Ο Μ Ε Ν Ψ Ν Αναπαρϊςταςη δικτύου Αποτύπωςη κόςτουσ ΎΝΟΧΗ ΑΠΟΣΕΛΕΜΩΣΨΝ ΚΚ ΕΕ Υ ΑΑ ΛΛ ΑΑ Ι ΟΟ ΤΜΠΕΡΑΜΑΣΑ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝΣΙΚΕ ΕΡΓΑΙΕ ΤΜΠΕΡΩΜΑΣΑ ΜΕΛΛΟΝΣΙΚΪ ΕΡΓΑάΕ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΥΙΑ ΠΠ ΑΑ ΡΡ ΑΑ ΡΡ ΣΣ ΗΗ Μ ΑΑ I... ΦΡΗΗ GIS ΕΥΑΡΜΟΓΨΝ MAPINFO Δεδομϋνα ειςόδου Διαδικαςύεσ ςτο MapInfo Μετατροπό δεδομϋνων ειςόδου για ArcGIS ARCGIS ArcMap και αρχικϋσ ρυθμύςεισ Αναπαρϊςταςη νοικοκυριών Δημιουργύα Closest Facility Διαδρομϋσ δικτύου και εξαγωγό τμημϊτων οδών δικτύου Εύρεςη τρεχόντων νοικοκυριών ανϊ τμόμα οδού Σελικό διαμόρφωςη τμημϊτων οδών δικτύου Εύςοδοσ για το μοντϋλο υπολογιςμών Εμφϊνιςη αποτελεςμϊτων ΠΠ ΑΑ ΡΡ ΑΑ ΡΡ ΣΣ ΗΗ Μ ΑΑ I I... ΠΗΓΑΙΟ ΚΨΔΙΚΑ ΜΟΝΣΕΛΟΤ ΚΑΙ ΦΟΛΙΑΜΟ Κλϊςη Duct Κλϊςη Trench Κλϊςη OtherSpecs Κλϊςη TrenchSpecs Κλϊςη HoleSpecs Κλϊςη DuctSpecs Κλϊςη MicroductSpecs Κλϊςη RoadSegment Κλϊςη RoadFinalParts Κλϊςη Test ς ε λ. 10

11 ΛΙΣΑ ΦΗΜΑΣΨΝ Εικόνα 1: Οπτικό μετϊδοςη (Πηγό: [Sura02]) Εικόνα 2: Δομό οπτικόσ ύνασ (Πηγό: [Naval98]) Εικόνα 3: Σύποι οπτικόσ ύνασ (Πηγό: [Sura02]) Εικόνα 4: Ιεραρχικό δομό δικτύων (Πηγό: [MR]) Εικόνα 5: Απλοποιημϋνο οπτικό δύκτυο πρόςβαςησ: (Πηγό: [Keiser06]) Εικόνα 6: Βαςικό δομό τεχνολογύασ WDM (Πηγό: [Keiser03]) Εικόνα 7: Παραλλαγϋσ FTTx (Πηγό: [Keiser06]) Εικόνα 8: Home Run τοπολογύα (Πηγό: [Occam05]) Εικόνα 9: Active Star τοπολογύα (Πηγό: [BS03]) Εικόνα 10: Passive Star τοπολογύα (Πηγό: [BS03]) Εικόνα 11: PON ςτην πλευρϊ του ρεύθρου (Πηγό: [BS03]) Εικόνα 12: PON ςε ςημεύο ςυγκεντρωςησ ινών (Πηγό: [BS03]) Εικόνα 13: υγκεντρωμϋνο PON (Πηγό: [ADC08]) Εικόνα 14: Κατανεμημϋνο PON (Πηγό: [ADC08]) Εικόνα 15: Τβριδικό PON δύκτυο (Πηγό: [Bread05]) Εικόνα 16: Διϊταξη WDM-PON FTTH δικτύου (Πηγό: [MN05]) Εικόνα 17: Βαςικό δομό δικτύου FTTH (Πηγό: [Keiser06]) Εικόνα 18: Πρόταςη ςχεδύου δωματύου κεντρικού γραφεύου (Πηγό: [Casier09]) Εικόνα 19: Διαχωριςμόσ FTTH δικτύου ςε εςωτερικό, εξωτερικό και εξοπλιςμό χρηςτών (Πηγό: [Casier09]) Εικόνα 20: Δύκτυο FTTH (PON) με ςημεύα ςυγκϋντρωςησ με διαχωριςτϋσ (Πηγό: [Casier09]) Εικόνα 21: Πρόβλεψη τιμών για οπτικϋσ και ηλεκτρονικϋσ διατϊξεισ (Πηγό: [Casier09]) Εικόνα 22: Κύρια ςωλόνωςη με ελεύθερα καλώδια (αριςτερϊ) και με υποςωληνώςεισ (δεξιϊ) (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Εικόνα 23: Κατηγορύεσ καλωδύων για χρόςη ςε ςυμβατικϋσ ςωληνώςεισ (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Εικόνα 24: Thick-walled μικροςωληνώςεισ και τυπικό διακλϊδωςό τουσ (Πηγό [FTTHCouncil10]) Εικόνα 25: Κατηγορύεσ καλωδύων για χρόςη ςε εναϋρια δύκτυα (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Εικόνα 26: Συπικό εγκατϊςταςη ςωληνώςεων για τϊφρο τύπου mini-trencher (Πηγό: [Ebusinessforum08b]) Εικόνα 27: Συπικό εγκατϊςταςη ςωληνώςησ για τϊφρο τύπου Micro-trencher (Πηγό [Ebusinessforum08b]) Εικόνα 28: Συπικό τομό τϊφρου X1 (Πηγό: [Ebusinessforum08b]) Εικόνα 29: Συπικό τομό τϊφρου X2 (Πηγό: [Ebusinessforum08b]) Εικόνα 30: Συπικό τομό τϊφρου X3 (Πηγό: [Ebusinessforum08b]) Εικόνα 31: Θυρύδεσ χειρόσ από ςκυρόδεμα και HDPE (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Εικόνα 32: τοιχεύα ςύνδεςησ με οπτικούσ ςυνδετόρεσ (Πηγό: [Cenelec06]) Εικόνα 33: Σύποι ςυνδετόρων καλωδύων (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Εικόνα 34: Push/ Easy fit ςυνδετόρεσ μικροςωληνώςεων (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Εικόνα 35: Εύδη ςυγκολλόςεων (Πηγό: [Spektra]) Εικόνα 36: Παρϊδειγμα υπόγειου κιβωτύου ςυνϋνωςησ καλωδύων (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Εικόνα 37: Y, T και Φ κιβώτια ςυνϋνωςησ ινών (Πηγό: [Kaiser06]) Εικόνα 38: Καμπύνα δρόμου (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Εικόνα 39: Μεθοδολογύα που χρηςιμοποιεύται ςτην τεχνοοικονομικό μελϋτη ενόσ δικτύου FTTH (Πηγό: [Casier09]) Εικόνα 40: Υϊςη ςχεδιαςμού τησ μεθοδολογύασ (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 41: Υϊςη ςχεδιαςμού και ςυλλογό δεδομϋνων ειςόδου (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 42: Υϊςη ςχεδιαςμού και υποδιαύρεςη προβλόματοσ (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 43: Τποδιαύρεςη τύπων και εγκαταςτϊςεων FTTH (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 44: Σαξινόμηςη με Ishikawa ςχεδιϊγραμμα των εκτιμόςεων για τα κόςτη ανϊπτυξησ FTTH με ϋμφαςη τα τελικϊ κόςτη (Πηγό: [Casier09]) Εικόνα 45: Υϊςη ςχεδιαςμού και επεξεργαςύα δεδομϋνων (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 46: Διανομό [Rogers] για την υιοθϋτηςη από τουσ πελϊτεσ ςε 5 κλϊςεισ (Πηγό: [Casier09]) Εικόνα 47: Επιςκόπηςη διαφορετικών μοντϋλων υιοθϋτηςησ (Πηγό: [Casier09]) Εικόνα 48: Προςεγγύςεισ μοντελοπούηςησ δαπανών (Πηγό: [CLOV09]) ς ε λ. 11

12 Λ Ι Σ Α Φ Η Μ Α Σ Ψ Ν Εικόνα 49: Υϊςη μοντελοπούηςησ δαπανών ςτη μεθοδολογύα (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 50: Παραδεύγματα top-down μοντελοπούηςησ δαπανών (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 51: Παραδεύγματα top-down οδηγούμενου μοντϋλου (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 52: Παραδεύγματα διαδικαςύασ που προςεγγύζει τη μοντελοπούηςη με διϊγραμμα ροόσ (Πηγό: [Casier09]) Εικόνα 53: Αποτύπωςη τοπολογύασ εξωτερικού δικτύου (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 54: Αποτύπωςη καταλόγου υλικών εξωτερικού δικτύου (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 55: Ϊςοδα από ςταθερϋσ/ κινητϋσ υπηρεςύεσ με χρόςη top-down προςϋγγιςη και αναλογικό μοντελοπούηςη (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 56: Υϊςη αξιολόγηςησ τησ μεθοδολογύασ (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 57: Νοητϋσ ταμειακϋσ ροϋσ (αριςτερϊ) και προεξοφλημϋνεσ (δεξιϊ) (Πηγό: [Casier09]) Εικόνα 58: Παρϊδειγμα περιόδου επιςτροφόσ επϋνδυςησ (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 59: Υϊςη επϋκταςησ τησ μεθοδολογύασ (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 60: Παρϊδειγμα πρόβλεψησ NPV για ϋργο FTTH καθώσ διακυμαύνονται παρϊμετροι ειςόδου του (Πηγό: [CLOV09]) Εικόνα 61: χηματικό αναπαρϊςταςη τησ λογικόσ δομόσ και των παραμϋτρων για τον υπολογιςμό εγκαταςτϊςεων του δικτύου (Πηγό: [Caiser09]) Εικόνα 62: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα απλουςτευμϋνο μοντϋλο δρόμων (Manhattan model) (Πηγό: [Caiser09]) Εικόνα 63: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ του οδικού δικτύου (Πηγό: [Caiser09]) Εικόνα 64: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα μοντϋλο πϊνω ςτο διπλϊςιο μόκοσ του οδικού δικτύου (Πηγό: [Caiser09]) Εικόνα 65: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα μοντϋλο διαγώνιων δϋνδρων (Πηγό: [Caiser09]) Εικόνα 66: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα μοντϋλο απλουςτευμϋνων Steiner δϋνδρων (Πηγό: [Caiser09]) Εικόνα 67: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα επεκταμϋνο μοντϋλο χρόςησ οδικού δικτύου Εικόνα 68: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα δεύτερο επεκταμϋνο μοντϋλο χρόςησ οδικού δικτύου Εικόνα 69: Οικοδομικϊ τετρϊγωνα ςε μια υποπεριοχό μελϋτησ δικτύου FTTH Εικόνα 70: Σμόματα οδών υποπεριοχόσ Εικόνα 71: Νοικοκυριϊ τυχαύα κατανεμημϋνα ςτα οικοδομικϊ τετρϊγωνα τησ υποπεριοχόσ Εικόνα 72: Αναπαρϊςταςη διαδρομών δικτύου FTTH Εικόνα 73: Μοντϋλο υπολογιςμού ςτοιχεύων εξωτερικού δικτύου Εικόνα 74: Μοντϋλο υπολογιςμου κοςτών Εικόνα 75: Οικοδομικϊ τετρϊγωνα, οδικό δύκτυο και νοικοκυριϊ ςτο Γαλϊτςι Εικόνα 76: Διαδρομϋσ εξωτερικού δικτύου FTTH ςτο Γαλϊτςι Εικόνα 77: Αναπαρϊςταςη τϊφρων εξωτερικού δικτύου FTTH ςτο Γαλϊτςι Εικόνα 78: Αναπαρϊςταςη τϊφρων εξωτερικού δικτύου FTTH ςτογαλϊτςι με μικρότερεσ ςωληνώςεισ Εικόνα 79: Πλόθοσ και τύποι ςωληνώςεων για υποπεριοχό ςτο Γαλϊτςι Εικόνα 80: Προβολό φρεατύων για υποπεριοχό ςτο Γαλϊτςι Εικόνα 81: Οικοδομικϊ τετρϊγωνα, οδικό δύκτυο και νοικοκυριϊ ςτα Βριλόςςια Εικόνα 82: Αναπαρϊςταςη τϊφρων εξωτερικού δικτύου FTTH ςτα Βριλόςςια Εικόνα 83: Οικοδομικϊ τετρϊγωνα, οδικό δύκτυο και νοικοκυριϊ ςτην Ανθούςα Εικόνα 84: Αναπαρϊςταςη τϊφρων εξωτερικού δικτύου FTTH ςτην Ανθούςα Εικόνα 85: Παρϊθυρο εφαρμογόσ ArcCatalog του ArcGIS Εικόνα 86: Παρϊθυρο εφαρμογόσ ArcMap του ArcGIS Εικόνα 87: Νοικοκυριϊ προβαλόμενα πϊνω ςτα αντύςτοιχα τμόματα οδών ς ε λ. 12

13 ΛΙΣΑ ΠΙΝΑΚΨΝ Πύνακασ 1: Τπηρεςύεσ ςε δύκτυα πρόςβαςησ (Πηγό: [Keiser06]) Πύνακασ 2: υςτϊςεισ ITU-T για ςυνδϋςμουσ και δύκτυα οπτικών ινών (Πηγό: [Keiser03]) Πύνακασ 3: Σύποι TDM PONs (Πηγό: [Lam07]) Πύνακασ 4: Σύποι εξοπλιςμού με αντύςτοιχο χρόνο ζωόσ (Πηγό: [Casier09]) Πύνακασ 5: υνδυαςμού καλωδύων και μικροςωληνώςεων (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Πύνακασ 6: Πλόθοσ τύπων τϊφρων του μοντϋλου για τμόματα οδών Πύνακασ 7: Πλόθοσ τύπων ςωληνώςεων του μοντϋλου για τμόματα οδών Πύνακασ 8: Πλόθοσ τύπων καλωδύων του μοντϋλου για τμόματα οδών Πύνακασ 9: Πλόθοσ τύπων υπόλοιπων ςτοιχεύων του μοντϋλου για τμόματα οδών Πύνακασ 10: Πύνακασ με κόςτη υποδομών και εξοπλιςμών εξωτερικού δικτύου FTTH Πύνακασ 11: Κόςτη ςτοιχεύων υποδομών FTTH ςτο Γαλϊτςι (ωληνώςεισ 24, 7 και 4 μικροςωληνώςεων) 184 Πύνακασ 12: Κόςτη ςτοιχεύων υποδομών FTTH ςτο Γαλϊτςι (ωληνώςεισ 24 και 7 μικροςωληνώςεων) Πύνακασ 13: Κόςτη ςτοιχεύων υποδομών FTTH ςτα Βριλόςςια (ωληνώςεισ 24, 7 και 4 μικροςωληνώςεων) Πύνακασ 14: Κόςτη ςτοιχεύων υποδομών FTTH ςτα Βριλόςςια (ωληνώςεισ 24 και 7 μικροςωληνώςεων) 188 Πύνακασ 15: Κόςτη ςτοιχεύων υποδομών FTTH ςτην Ανθούςα (ωληνώςεισ 24 και 7 μικροςωληνώςεων) 192 Πύνακασ 16: υγκεντρωτικϊ κόςτη ςτο Γαλϊτςι (ωληνώςεισ 24, 7 και 4 μικροςωληνώςεων) Πύνακασ 17: υγκεντρωτικϊ κόςτη ςτα Βριλόςςια (ωληνώςεισ 24, 7 και 4 μικροςωληνώςεων) Πύνακασ 18: υγκεντρωτικϊ κόςτη ςτο Γαλϊτςι (ωληνώςεισ 24 και 7 μικροςωληνώςεων) Πύνακασ 19: υγκεντρωτικϊ κόςτη ςτα Βριλόςςια (ωληνώςεισ 24 και 7 μικροςωληνώςεων) Πύνακασ 20: υγκεντρωτικϊ κόςτη ςτην Ανθούςα (ωληνώςεισ 24 και 7 μικροςωληνώςεων) Πύνακασ 21: Gr_cityroads (Πηγό: Telenavis telematics navigation information systems) Πύνακασ 22: Gr_building_blocks (Πηγό: Telenavis telematics navigation information systems) ς ε λ. 13

14

15 ΑΚΡΨΝΤΜΑ AON APON ATM BPON CAPEX CO CPE CWDM DCF DOCSIS DSL DSLAM DWDM EFM EPON FTTB FTTC FTTH FTTP FTTx Gbps GIS GPON GPS IP IPTV IRR ISDN ISP ITU IXP Kbps Active Optical Network ATM Passive Optical Network Asynchronous Transfer Mode Broadband Passive Optical Network Capital Expenditure Central Office Customer Premises Equipment Coarse Wavelength Division Multiplexing Discount Cash Flow Data Over Cable Service Interface Specification Digital Subscriber Line Digital Subscriber Line Access Multiplexer Dense Wavelength Division Multiplexing Ethernet First Mile Ethernet Passive Optical Network Fiber To The Building Fiber To The Cabinet/ Curb Fiber To The Home Fiber To The Premises Fiber To The x Gigabits per second Geographical Information System Gigabit Passive Optical Network Geographical Position System Internet Protocol Internet Protocol Television Internal Rate of Return Integrated Services Digital Network Internet Service Provider International Telecommunication Union Internet Exchange Point Kilobits per second ς ε λ. 15

16 Α Κ Ρ Ψ Ν Τ Μ Α LAN LCP LDMS LED MAN Mbps NAP NPV ODF OLT ONT ONU OPEX OSI P2P PDCA PON POP QoS ROI SDH SONET TDM TDMA UPS VDSL WDM WLAN Local Area Network Local Convergence Point Local Multipoint Distribution System Light Emitting Diode Metropolitan Area Network Megabits per second Network Access Point Net Present Value Optical Distribution Frame Optical Line Terminal Optical Network Terminal Optical Network Unit Operational Expenditure Open Systems Interconnection Point To Point Plan Do Check Act Passive Optical Network Point Of Presence Quality of Service Return Of Investment Synchronous Digital Hierarchy Synchronous Optical Networking Time Division Multiplexing Time Division Multiple Access Uninterruptible Power Supply Very high bit rate Digital Subscriber Line Wavelength Division Multiplexing Wireless Local Area Network ς ε λ. 16

17 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 1.. Ε Ι Α Γ Ψ Γ Η ς ε λ. 17

18

19 ΕΙΑΓΨΓΗ Οι τηλεπικοινωνύεσ παρουςιϊζουν μεγϊλη τεχνολογικό ανϊπτυξη από τότε που εμφανύςτηκαν. τατιςτικϊ, κϊθε 6 χρόνια το εύροσ ζώνησ με το οπούο ςυνδϋονται οι ςυνδρομητϋσ δεκαπλαςιϊζεται. Αυτό οφεύλεται ςτο γεγονόσ ότι αναπτύςςονται ολοϋνα και μεγαλύτερεσ εφαρμογϋσ, ειδικϊ τα τελευταύα χρόνια που ςτηρύζονται ςτη χρόςη υπηρεςιών με μεγϊλεσ απαιτόςεισ εύρουσ ζώνησ. Ϊτςι, οι τηλεπικοινωνιακού πϊροχοι αναγκϊζονται να αναβαθμύζουν ςυνεχώσ τα δύκτυϊ τουσ. Σα τρϋχοντα ευρυζωνικϊ δύκτυα αναπτύςςονται γύρω από ϋνα κεντρικό δύκτυο κορμού, που αποτελεύται από κανϊλια υψηλόσ χωρητικότητασ και το οπούο ςυγκεντρώνει δεδομϋνα μιασ ευρεύασ περιοχόσ και τα μεταδύδει ςε μεγϊλεσ αποςτϊςεισ. Πολλϊ μητροπολιτικϊ/ περιφερειακϊ δύκτυα εύναι προςαρτημϋνα ςτουσ κόμβουσ του δικτύου κορμού και περιϋχουν μια πληθώρα μικρότερων τοπικών κόμβων. Σϋλοσ, από αυτούσ τουσ κόμβουσ μικρότερα δύκτυα κατευθύνονται προσ τουσ ςυνδρομητϋσ. Σα δύκτυα αυτϊ αποτελούν τα δύκτυα πρόςβαςησ και τα τελευταύα χρόνια η υλοπούηςό τουσ βαςύζεται ςτισ οπτικϋσ ύνεσ. Σα δύκτυα πρόςβαςησ οπτικών ινών ό αλλιώσ FTTx (FTTH όταν το τελικό ςημεύο εύναι η κατοικύα των ςυνδρομητών) ςυχνϊ θεωρεύται ωσ το επόμενο λογικό βόμα ςτην ανϊπτυξη των δικτύων πρόςβαςησ. Η μετϊβαςη ςτα FTTH από τα τρϋχοντα δύκτυα πρόςβαςησ περιλαμβϊνει την αντικατϊςταςη όλων των υπαρχόντων υποδομών από τον τελικό χρόςτη μϋχρι τον κόμβο περιοχόσ (πρόκειται για το κεντρικό γραφεύο του δικτύου πρόςβαςησ). Αυτό οδηγεύ ςε μεγϊλεσ επενδύςεισ, όπου πρϋπει προηγουμϋνωσ να εκτιμηθούν με ικανοποιητικό ακρύβεια όλα τα ϋξοδα και ϋςοδα από την ανϊπτυξη ενόσ τϋτοιου ϋργου. Εύναι ςημαντικό να μελετηθούν τα κόςτη για το ςκϊψιμο των τϊφρων και την εγκατϊςταςη των οπτικών ινών. Επύςησ, οι λειτουργικϋσ δαπϊνεσ για τη ςυντόρηςη και προώθηςη του δικτύου εύναι ουςιώδεισ. Προηγουμϋνωσ, οι καταςκευαςτϋσ και πϊροχοι του δικτύου πρϋπει να πϊρουν αποφϊςεισ ςε διϊφορα επύπεδα, όπωσ τι οπτικό τεχνολογύα να εγκαταςταθεύ, ποια αρχιτεκτονικό εγκατϊςταςησ να εφαρμοςτεύ, με τι τρόπο να γύνει η εγκατϊςταςη ϋωσ τουσ ςυνδρομητϋσ, κ.λπ ΑΝΣΙΚΕΙΜΕΝΟ ΕΡΓΑΙΑ Η εργαςύα ϋχει ςαν αντικεύμενο τη μελϋτη τεχνικών και οικονομικών παραγόντων που μοντελοποιούν ϋνα δύκτυο FTTH και ιδιαύτερα τα κόςτη του εξωτερικού τμόματόσ του. ε ϋνα κεφϊλαιο περιγρϊφονται αναλυτικϊ οι υποδομϋσ και οι ςημαντικότερεσ τεχνικϋσ ανϊπτυξόσ τουσ με βϊςη προώπϊρχοντα ϋργα. Κύριοσ ςτόχοσ τησ εργαςύασ εύναι να αναπτυχθεύ ϋνα μοντϋλο/ εργαλεύο που αρχικϊ να αποτυπώνει το ςχϋδιο του εξωτερικού μϋρουσ ενόσ υπόγεια εγκατεςτημϋνου οπτικού δικτύου FTTH, χρηςιμοποιώντασ ςτοιχεύα από γεωγραφικϊ ςυςτόματα πληροφοριών GIS. τη ςυνϋχεια, αφού οριςτούν προδιαγραφϋσ για το δύκτυο αλλϊ και παρϊγοντεσ υποδομών, όπωσ οι τύποι τϊφρων, ςωληνώςεων, καλωδύων που θα εγκαταςταθούν εντόσ των ςωληνώςεων, φρεατύων, διατϊξεων ςυγκόλληςησ, κ.λπ., το μοντϋλο πρϋπει αρχικϊ να υπολογύζει την απαιτούμενη ποςότητϊ τουσ και ςτη ςυνϋχεια τα τελικϊ κόςτη τουσ. Επιπλϋον, εκτόσ από το κύριο μοντϋλο που κϊνει χρόςη GIS ςυςτημϊτων, παρουςιϊζονται ςε προηγούμενο ςημεύο ςτην εργαςύα απλϊ γεωμετρικϊ μοντϋλα για την αναπαρϊςταςη του εξωτερικού μϋρουσ υπόγειων και εναϋριων FTTH δικτύων. Η μεθοδολογύα για την απόδοςη μιασ ολοκληρωμϋνησ και αξιόπιςτησ εικόνασ του οικονομικού προώπολογιςμού του εξωτερικού μϋρουσ των FTTH δικτύων εύναι ϋνα ςημαντικό βόμα ςτη διαδικαςύα ϋρευνασ για τη μελϋτη ανϊπτυξησ του ϋργου. Σα ςτϊδια για την επιχειρηςιακό μελϋτη ς ε λ. 19

20 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 1 : Ε Ι Α Γ Ψ Γ Η ανϊπτυξησ ενόσ FTTH δικτύου παρουςιϊζονται ςε ϋνα κεφϊλαιο και αποτελούν βαςικό προώπόθεςη για μια εταιρεύα για τη διατόρηςη ςε λογικϊ πλαύςια των δαπανών του τελικού ϋργου ΔΟΜΗ ΕΡΓΑΙΑ Η παρούςα διπλωματικό εργαςύα δομεύται ςε κεφϊλαια ωσ εξόσ: Σο Κεφϊλαιο 2 κϊνει μια ειςαγωγό ςε γενικϊ θϋματα ευρυζωνικότητασ και δικτύων οπτικών ινών. Αναφϋρονται οριςμού, ςημαςύα, επιδρϊςεισ, πλεονεκτόματα και τεχνολογύεσ τησ ευρυζωνικότητασ, ενώ δύνεται ϋμφαςη ςτην τεχνολογύα των οπτικών ινών. Παρουςιϊζονται τα ςτοιχεύα ενόσ οπτικού ςυςτόματοσ και γύνεται μια μικρό αναςκόπηςη των οπτικών δικτύων και των πλεονεκτημϊτων τουσ, των τύπων τουσ, των εφαρμογών ςε αυτϊ και τϋλοσ κϊποιων προτύπων που ϋχουν αναπτυχθεύ ςε αυτϊ. Σο Κεφϊλαιο 3 ϋχει ωσ θϋμα τα οπτικϊ δύκτυα πρόςβαςησ ό αλλιώσ FTTx δύκτυα. Δύνονται οι παραλλαγϋσ των FTTx, οι τεχνολογύεσ τουσ (Home Run, AON και PON) και η βαςικό δομό ενόσ FTTH δικτύου όςον αφορϊ τον τύπο καλωδιώςεων και τα ςημεύα ςυγκϋντρωςόσ τουσ. Σο Κεφϊλαιο 4 αςχολεύται με τεχνικϊ ςτοιχεύα που ςχετύζονται με την ανϊπτυξη των υποδομών δικτύων FTTH και ειδικότερα του εξωτερικού κομματιού των δικτύων. Γύνεται επιςκόπηςη ςε ςυγκεκριμϋνεσ τεχνολογύεσ που εφαρμόζονται ςτην πρϊξη για την ανϊπτυξη των υποδομών. Επιπλϋον, παρουςιϊζονται διϊφοροι τύποι και προδιαγραφϋσ των εγκαταςτϊςεων και εξοπλιςμών για τισ ςωληνώςεισ, τα φρεϊτια, τισ τϊφρουσ και διϊφορα ϊλλα ςτοιχεύα που ςυνειςφϋρουν ςτο εξωτερικό δύκτυο. το Κεφϊλαιο 5 ϋχει ωσ θϋμα οικονομικϊ ςτοιχεύα για την ανϊπτυξη FTTH δικτύων. Αρχικϊ, περιγρϊφονται οι παρϊγοντεσ κόςτουσ CAPEX και OPEX για ϋνα ϋργο και ςτη ςυνϋχεια δύνεται μια μεθοδολογύα για την επιχειρηςιακό μελϋτη ανϊπτυξησ ενόσ FTTH δικτύου. Η μεθοδολογύα βαςύζεται ςτον κύκλο Deming των εξόσ ςταδύων: πλϊνο, ενϋργεια, ϋλεγχοσ και δρϊςη. τόχοσ τησ εύναι να αυξηθεύ η ποιότητα τησ παραγωγικόσ διαδικαςύασ με την πραγματοπούηςη αλλαγών ςε αυτό. Οι φϊςεισ τησ μεθοδολογύασ εύναι: ςχεδιαςμόσ, μοντελοπούηςη, αξιολόγηςη και επϋκταςη. το Κεφϊλαιο 6 παρουςιϊζονται κϊποια θεωρητικϊ γεωμετρικϊ μοντϋλα για την αναπαρϊςταςη του εξωτερικού μϋρουσ των FTTH δικτύων. τα υπόγεια δύκτυα, ϋχουμε το απλουςτευμϋνο μοντϋλο, το μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ οδικού δικτύου και το μοντϋλο πϊνω ςτο διπλϊςιο μόκοσ οδικού δικτύου, ενώ ςτα εναϋρια το μοντϋλο διαγώνιων δϋνδρων και το μοντϋλο απλουςτευμϋνων Steiner δϋνδρων. Επιπλϋον, αναπτύςςονται επεκταμϋνα μοντϋλα, που ςυνδυϊζουν χαρακτηριςτικϊ των μοντϋλων των υπόγειων δικτύων. Σο Κεφϊλαιο 7 περιϋχει τη ςύνθεςη ενόσ μοντϋλου ρεαλιςτικότερησ αποτύπωςησ του εξωτερικού τμόματοσ ενόσ υπόγειου δικτύου FTTH. Σο μοντϋλο χρηςιμοποιεύ γεωγραφικϊ ςυςτόματα πληροφοριών GIS (MapInfo και ArcGIS) με ςκοπό την ακριβό αναπαρϊςταςη των φυςικών ςτοιχεύων τησ περιοχόσ του δικτύου (οικοδομικϊ τετρϊγωνα, οδικό δύκτυο και κατοικύεσ/ νοικοκυριϊ). Από αυτϊ τα ςτοιχεύα παρϊγονται οι διαδρομϋσ του δικτύου. Με αφετηρύα τισ διαδρομϋσ και τισ προδιαγραφϋσ για τισ υποδομϋσ, το μοντϋλο υπολογύζει τισ ποςότητεσ των απαραύτητων ςτοιχεύων υποδομών και εξοπλιςμών για την ανϊπτυξη του δικτύου. Σϋλοσ, ϋνα μοντϋλο υπολογιςμού κοςτών δύνει τισ δαπϊνεσ για το ϋργο. το Κεφϊλαιο 8 γύνεται η μελϋτη ανϊπτυξησ εξωτερικών οπτικών δικτύων πρόςβαςησ ςε τρεισ κατοικόςιμεσ περιοχϋσ τησ Αττικόσ: Γαλϊτςι, Βριλόςςια και Ανθούςα Αττικόσ. Φρηςιμοποιεύται το μοντϋλο που αναπτύχθηκε ςτο Κεφϊλαιο 7 και υπολογύζονται οι απαιτούμενεσ υποδομϋσ και πόροι για αυτϋσ για κϊθε περιοχό. το Κεφϊλαιο 9 παρουςιϊζονται τα τελικϊ ςυμπερϊςματα τησ διπλωματικόσ εργαςύασ και αναφϋρονται κϊποια ανοιχτϊ θϋματα που μπορούν να αποτελϋςουν αντικεύμενα μελλοντικόσ ϋρευνασ. ς ε λ. 20

21 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 1 : Ε Ι Α Γ Ψ Γ Η το Παρϊρτημα I περιγρϊφονται οι ενϋργειεσ που εκτελϋςτηκαν ςτα GIS ςυςτόματα MapInfo και ArcGIS για την αποτύπωςη και μοντελοπούηςη του εξωτερικού δικτύου FTTH. το Παρϊρτημα II παρϋχεται ο πηγαύοσ κώδικασ που υλοποιόςαμε για το μοντϋλο υπολογιςμού υποδομών του εξωτερικού δικτύου καθώσ και ςχολιαςμόσ του. ς ε λ. 21

22

23 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2.. Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ ΤΑ Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν ς ε λ. 23

24

25 ΕΤΡΤΖΨΝΙΚΟΣΗΣΑ ΚΑΙ ΔΙΚΣΤΑ ΟΠΣΙΚΨΝ ΙΝΨΝ Σο κεφϊλαιο αυτό αςχολεύται με γενικϊ θϋματα που αφορούν την ευρυζωνικότητα και τα ευρυζωνικϊ δύκτυα οπτικών ινών. Αρχικϊ, θα αναφερθούμε ςτο τι εύναι ευρυζωνικότητα, ποιεσ τεχνολογύεσ ςυμπεριλαμβϊνει και γιατύ εύναι τόςο απαραύτητη. Επύςησ, θα περιγρϊψουμε τα πλεονεκτόματϊ τησ, τισ οικονομικϋσ και κοινωνικϋσ επιδρϊςεισ τησ, τη ςημαςύα τησ διεθνώσ καθώσ και το ρόλο που μπορεύ να παύξει ςτη γεφύρωςη του ψηφιακού χϊςματοσ με τισ λιγότερο ανεπτυγμϋνεσ περιοχϋσ. Η βαςικό πηγό για τα θϋματα ευρυζωνικότητασ εύναι το [Broadband.cti.gr]. τη ςυνϋχεια, θα γύνει μια βαςικό επιςκόπηςη των ευρυζωνικών οπτικών δικτύων. Θα μελετηθούν τα βαςικϊ ςτοιχεύα που ϋχει ϋνα ςύςτημα οπτικόσ μετϊδοςησ καθώσ και ο τρόποσ που πραγματοποιεύται αυτό, τα πλεονεκτόματα, μειονεκτόματα και εφαρμογϋσ των οπτικών δικτύων, οι τύποι των γεωγραφικών δικτύων, το πρωτόκολλο WDM που χρηςιμοποιεύται ςε αυτϊ καθώσ και τα πρότυπα των οπτικών επικοινωνιών ΟΡΙΜΟ ΣΗ ΕΤΡΤΖΨΝΙΚΟΣΗΣΑ Εύναι ςυχνό φαινόμενο πολλού ϊνθρωποι να ςυγχϋουν την ευρυζωνικότητα εύτε με κϊποια ςυγκεκριμϋνη ταχύτητα ςύνδεςησ εύτε με ϋνα ςυγκεκριμϋνο ςύνολο υπηρεςιών, όπωσ για παρϊδειγμα το DSL ό τα αςύρματα τοπικϊ δύκτυα (wlans). την πραγματικότητα όμωσ η ευρυζωνικότητα εύναι κϊτι διαφορετικό. Μϊλιςτα, λόγω τησ ςυνεχόμενησ αλλαγόσ των ευρυζωνικών τεχνολογιών, ο οριςμόσ τησ ευρυζωνικότητασ ςυνεχώσ εξελύςςεται. την παρούςα χρονικό ςτιγμό, ο όροσ ευρυζωνικότητα περιγρϊφει πρόςφατεσ ςυνδϋςεισ με το διαδύκτυο (Internet), οι οπούεσ εύναι από 5 ϋωσ 2000 φορϋσ πιο γρόγορεσ από τισ παλαιότερεσ dialup τεχνολογύεσ ςύνδεςησ. Εντούτοισ, ο όροσ δεν αναφϋρεται ςε ςυγκεκριμϋνη ταχύτητα ό υπηρεςύα. Η ευρυζωνικότητα ςυνδυϊζει το εύροσ ζώνησ (χωρητικότητα) με την ταχύτητα μιασ ςύνδεςησ. Συπικϊ, και ςύμφωνα με τη ςύςταςη Ι.113 του τομϋα πιςτοπούηςησ τησ Διεθνούσ Ϊνωςησ Σηλεπικοινωνιών (ITU), ωσ ευρυζωνικότητα ορύζεται: Η ικανότητα μετϊδοςησ δεδομϋνων ςε ρυθμούσ γρηγορότερουσ από τα αρχικϊ ψηφιακϊ δύκτυα ενοποιημϋνων υπηρεςιών (ISDN) κατϊ 1.5 ό 2.0 Mbps (Mbit ανϊ δευτερόλεπτο). Από τηλεπικοινωνιακόσ ϊποψησ, οι ευρυζωνικϋσ τεχνολογύεσ εύναι η μετεξϋλιξη των υπαρχόντων ISDN δικτύων, τα οπούα καλούνται πλϋον ISDN ςτενού εύρουσ ζώνησ (narrow band ISDN) Ένασ ευρύτεροσ οριςμόσ τησ ϋννοιασ ε ςυμπλόρωςη του παραπϊνω οριςμού κατϊ ITU, από κοινωνικό, πολιτικό, οικονομικό και τεχνολογικό ϊποψη, ωσ ευρυζωνικότητα ορύζεται το προηγμϋνο, εφικτό και καινοτόμο περιβϊλλον. Ϊνα περιβϊλλον το οπούο αποτελεύται από: Ση δυνατότητα παροχόσ γρόγορών και αποδοτικών ςυνδϋςεων με το διαδύκτυο. Σην κατϊλληλη δικτυακό υποδομό. Ση δυνατότητα προςφορϊσ πολλαπλών επιλογών ςτον πελϊτη. Σο κατϊλληλο ρυθμιςτικό πλαύςιο. Πιο ςυγκεκριμϋνα, οι ςυνδϋςεισ με το διαδύκτυο θα πρϋπει να εύναι εφικτϋσ για όςο το δυνατόν μεγαλύτερο μϋροσ του εκϊςτοτε πληθυςμού και να ϋχουν τη μορφό καταναλωτικού αγαθού, δηλαδό να προςφϋρονται ςε ανταγωνιςτικϋσ τιμϋσ και χωρύσ να υπϊρχουν εγγενεύσ περιοριςμού ςτα ςυςτόματα μετϊδοςησ και ςτον τερματικό εξοπλιςμό των επικοινωνούντων ϊκρων. ς ε λ. 25

26 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Επιπρόςθετα, η δικτυακό υποδομό θα πρϋπει να επιτρϋπει την κατανεμημϋνη ανϊπτυξη των υπαρχουςών και μελλοντικών δικτυακών εφαρμογών και πληροφοριακών υπηρεςιών. Να δύνει τη δυνατότητα τησ αδιϊλειπτησ ςύνδεςησ των χρηςτών ςτισ προαναφερθεύςεσ εφαρμογϋσ, να μπορεύ να ικανοποιεύ τισ εκϊςτοτε ανϊγκεσ εφαρμογών και χρηςτών ςε εύροσ ζώνησ, αναδραςτικότητα και διαθεςιμότητα, καθώσ και να παρϋχει τη δυνατότητα ςυνεχών αναβαθμύςεων ελϊχιςτου κόςτουσ, οι οπούεσ θα τησ επιτρϋπουν να παρακολουθεύ τισ εξελύξεισ και τισ ραγδαύεσ αλλαγϋσ ςτο χώρο τησ τεχνολογύασ και τησ πληροφορικόσ με ςκοπό να μπορεύ πϊντα να ικανοποιεύ τισ υπϊρχουςεσ ανϊγκεσ. Ιδιαύτερα ςημαντικό επύςησ εύναι η δυνατότητα του πελϊτη να επιλϋγει ανϊμεςα ςε: Εναλλακτικϋσ προςφορϋσ ςύνδεςησ, ανϊλογα με τον εξοπλιςμό και τισ απαιτόςεισ του. Διϊφορεσ δικτυακϋσ εφαρμογϋσ. Διϊφορεσ υπηρεςύεσ πληροφόρηςησ και ψυχαγωγύασ, πιθανότατα διαδραςτικϋσ. Η δυνατότητα αυτό εύναι αρκετϊ ςημαντικό, γιατύ αφενόσ δεν του περιορύζει τισ επιλογϋσ και αφετϋρου επειδό επιτρϋπει να επιλϋξει αυτόσ ςύμφωνα με τισ ανϊγκεσ και την οικονομικό του δυνατότητα. Σϋλοσ ϋνα ρυθμιςτικό πλαύςιο για να εύναι κατϊλληλο προσ εφαρμογό θα πρϋπει να διϋπεται από μϋτρα, πολιτικϋσ, πρωτοβουλύεσ, παρεμβϊςεισ ϊμεςεσ και ϋμμεςεσ, όλα αναγκαύα για την ενδυνϊμωςη τησ καινοτομύασ. Επύςησ, θα πρϋπει να προςτατεύει τον υγιό ανταγωνιςμό και να εγγυϊται μια ιςορροπημϋνη οικονομικό ανϊπτυξη, ικανό να προϋλθει από τη γενικευμϋνη ςυμμετοχό ςτην ευρυζωνικότητα και την Κοινωνύα τησ Πληροφορύασ ΕΤΡΤΖΨΝΙΚΕ ΣΕΦΝΟΛΟΓΙΕ την παρϊγραφο αυτό θα περιγρϊψουμε οριςμϋνεσ από τισ ευρυζωνικϋσ τεχνολογύεσ που εύναι δυνατόν να ςυναντόςουμε. DSL (Digital subscriber line): Πρόκειται για την πιο ςυνηθιςμϋνη ευρυζωνικό πλατφόρμα ςτον κόςμο ςόμερα. Η τεχνολογύα DSL χρηςιμοποιεύ διαφορετικϋσ ςυχνότητεσ για να διαχωρύςει τισ υπηρεςύεσ δεδομϋνων και φωνόσ που χρηςιμοποιούν την ύδια τυπικό τηλεφωνικό γραμμό. Αυτό ςημαύνει ότι οι χρόςτεσ ϋχουν ταυτόχρονη δυνατότητα να βρύςκονται ςτο διαδύκτυο αλλϊ και να μιλούν ςτο τηλεφωνικό δύκτυο, χρηςιμοποιώντασ μόνο μια τηλεφωνικό γραμμό. Όπωσ όλεσ οι ευρυζωνικϋσ τεχνολογύεσ, η DSL προςφϋρει υψηλότερεσ ταχύτητεσ και καλύτερη ποιότητα για τη μετϊδοςη φωνόσ, δεδομϋνων και εικόνων. Η DSL εύναι μια εξατομικευμϋνη υπηρεςύα, όπου κϊθε χρόςτησ ϋχει το δικό του κύκλωμα προσ το τηλεφωνικό κϋντρο. Αυτό ςημαύνει ότι το διαθϋςιμο ςτο χρόςτη εύροσ ζώνησ και η ταχύτητα των υπηρεςιών δεν ποικύλουν ανϊλογα με τον αριθμό των ςυνδρομητών/ χρηςτών ςε μια ςυγκεκριμϋνη περιοχό. xdsl: Σο x ςτη ςυγκεκριμϋνη ςυντομογραφύα ςημαύνει την ύπαρξη πολλών και διαφορετικών DSL προδιαγραφών, οι οπούεσ καλύπτουν διαφορετικϋσ ανϊγκεσ. Με τισ τεχνολογύεσ αυτϋσ, η επικοινωνύα γύνεται εξ ολοκλόρου ψηφιακϊ με τη χρόςη εξελιγμϋνων τεχνικών διαμόρφωςησ ςόματοσ. Ϊτςι, εύναι δυνατό η χρόςη πολύ μεγαλύτερου εύρουσ ζώνησ ςε ςχϋςη με την απλό DSL τεχνολογύα, γεγονόσ που ςυνεπϊγεται μεγαλύτερεσ ταχύτητεσ για τισ ανϊγκεσ που καλύπτει η εκϊςτοτε x τεχνολογύα. Οι πιο διαδεδομϋνεσ xdsl τεχνολογύεσ εύναι οι ADSL (Asymmetric DSL), HDSL (High Speed DSL), IDSL (ISDN DSL), RADSL (Rate adaptive DSL), SDSL (Symmetric DSL) και VDSL (Very High Speed DSL), η κϊθε μια με διαφορετικϊ τεχνικϊ χαρακτηριςτικϊ. Καλωδιακϊ μόντεμ: ς ε λ. 26

27 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Σα καλωδιακϊ μόντεμ εύναι επύςησ μια πολύ δημοφιλόσ ευρυζωνικό τεχνολογύα, η οπούα ϋχει ανθύςει ςε περιοχϋσ με ανεπτυγμϋνα δύκτυα καλωδιακόσ τηλεόραςησ. Σα καλωδιακϊ δύκτυα εύναι ικανϊ να μεταφϋρουν διαφορετικϊ κανϊλια πϊνω ςτο ύδιο φυςικό μϋςο (καλώδιο). Αρχικϊ, τα κανϊλια αυτϊ μεταφϋρουν το ςόμα από διαφορετικούσ τηλεοπτικούσ ςταθμούσ. τισ μϋρεσ μασ, πϋρα από τα προαναφερθϋντα τηλεοπτικϊ ςόματα, ϋνα κανϊλι ςτϋλνει δεδομϋνα ςε χρόςτεσ από το διαδύκτυο και κϊποιο ϊλλο κανϊλι ςτϋλνει δεδομϋνα από τουσ χρόςτεσ ςτο διαδύκτυο. Η κύρια διαφορϊ μεταξύ DSL και καλωδιακόσ τεχνολογύασ εύναι ότι ςτην καλωδιακό όλοι οι ςυνδρομητϋσ μιασ μικρόσ περιοχόσ διαμοιρϊζονται τα ύδια κανϊλια για την αποςτολό και λόψη δεδομϋνων. Αυτό ςημαύνει ότι το εύροσ ζώνησ και η ταχύτητα εξυπηρϋτηςησ των αναγκών ενόσ χρόςτη εύναι ϊμεςη ςυνϊρτηςη του εύρουσ ζώνησ που καταναλύςκουν οι γειτονικού ςυνδρομητϋσ εκεύνη τη χρονικό ςτιγμό. Καλώδια οπτικών ινών: Αντύθετα με τισ DSL και καλωδιακϋσ τεχνολογύεσ που χρηςιμοποιούν χϊλκινα ςύρματα (ςυνεςτραμμϋνα ζεύγη ςυρμϊτων), η τεχνολογύα οπτικών ινών χρηςιμοποιεύ λϋιζερ για να μεταδώςει παλμούσ φωτόσ μϋςω εξαιρετικϊ λεπτών μερών πυριτύου. Επειδό το φωσ χρηςιμοποιεύ υψηλϋσ ςυχνότητεσ, οι οπτικϋσ ύνεσ μπορούν να μεταφϋρουν πολλαπλϊςιο αριθμό (αρκετϋσ χιλιϊδεσ φορϋσ) των δεδομϋνων που μεταφϋρουν τα ραδιοκύματα ό τα ηλεκτρικϊ ςόματα. Θεωρητικϊ, οι οπτικϋσ ύνεσ μπορούν να παρϋχουν ςχεδόν απεριόριςτο δυναμικό εύρουσ ζώνησ και για το λόγο αυτό χρηςιμοποιούνται για ςυνδϋςεισ μεγϊλου εύρουσ ζώνησ μεταξύ πόλεων ό για επιβαρυμϋνεσ επικοινωνιακϊ περιοχϋσ. Σο κόςτοσ εγκατϊςταςησ οπτικών ινών ϋκανε πιο παλιϊ, απαγορευτικό τη χρόςη τουσ για τη διαςύνδεςη ςπιτιών ό ακόμα και μικρών κοινωνιών, αλλϊ πλϋον οι τιμϋσ ϋχουν πϋςει αρκετϊ ςε βαθμό που ςε διϊφορεσ οικονομύεσ οι χρόςτεσ μπορούν να ςυνδεθούν με το διαδύκτυο με ταχύτητεσ ακόμα και 20 φορϋσ μεγαλύτερεσ από τισ ταχύτερεσ DSL και cable modem ςυνδϋςεισ. Αςύρματα δύκτυα (WLANs και Wi Fi): Σα αςύρματα τοπικϊ δύκτυα (WLANs) εύναι τοπικϊ δύκτυα τα οπούα χρηςιμοποιούν αςύρματα ηλεκτρομαγνητικϊ κύματα για να μεταδώςουν και να λϊβουν δεδομϋνα. Κινητϋσ ςυςκευϋσ ϋχουν πρόςβαςη ςτο δύκτυο ςυνδεόμενεσ μϋςω ραδιοκυμϊτων με ϋνα ενςύρματο ςημεύο πρόςβαςησ (access point), το οπούο αποςτϋλλει και λαμβϊνει δεδομϋνα. Σα WLANs εύναι ϋνασ αποδοτικόσ τρόποσ για τη διαμούραςη αςύρματησ πρόςβαςησ ςτο διαδύκτυο, μϋςω μιασ ευρυζωνικόσ ςύνδεςησ, εντόσ απόςταςησ 100 μϋτρων. Εύναι επύςησ μια ςυνεχώσ αυξανόμενησ χρόςησ μϋθοδοσ για την παροχό ευρυζωνικών ςυνδϋςεων μεγϊλων αποςτϊςεων (με τη χρόςη ειδικού εξοπλιςμού που αυξϊνει τη δυνατό απόςταςη μεταξύ των ςημεύων ςύνδεςησ) ςε αγροτικϋσ περιοχϋσ για αναπτυςςόμενα κρϊτη. Ο πιο ςυνηθιςμϋνοσ τύποσ WLAN τεχνολογύασ εύναι γνωςτόσ ωσ Wi-Fi. Αν και η Wi-Fi τεχνολογύα ανόκει ςτην κατηγορύα WLAN δεν εύναι ςυνώνυμη με αυτό. Ωλλεσ WLAN τεχνολογύεσ εύναι οι Home RF2, HiperLAN2 και a. LMDS (Local Multipoint Distribution System): Πρόκειται για μια αςύρματη ευρυζωνικό τεχνολογύα, που χρηςιμοποιεύται για μετϊδοςη φωνόσ και δεδομϋνων, υπηρεςύεσ διαδικτύου και τηλεοπτικϋσ υπηρεςύεσ. Εύναι ϋνα ςύςτημα απευθεύασ μικροκυματικόσ μετϊδοςησ από μια τοπικϊ κεντρικό κεραύα προσ το ςπύτι ό την επιχεύρηςη. Φρηςιμοποιεύ πολύ υψηλϋσ ςυχνότητεσ (ςυνόθωσ από την περιοχό των 25 GHZ και ϊνω) και ϋχει κυψελοειδό δικτυακό αρχιτεκτονικό. Εντούτοισ, δε μπορεύ να παρϊςχει κινητϋσ υπηρεςύεσ. Οι ταχύτητεσ μετϊδοςησ που μπορεύ να υποςτηρύξει η LDMS αγγύζουν τα 1.5 Gbps για μετϊδοςη δεδομϋνων προσ το χρόςτη και τα 200 Mbps από το χρόςτη προσ το δύκτυο. Θεωρεύται ότι εύναι μια εναλλακτικό λύςη αντύ τησ εγκατϊςταςησ οπτικών ινών κι αυτό γιατύ ϋχει πολύ χαμηλότερο κόςτοσ εγκατϊςταςησ. Δορυφορικό ευρυζωνικό πρόςβαςη (satellites): ς ε λ. 27

28 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Με την τεχνολογύα αυτό εύναι δυνατό η εκπομπό μϋςω δορυφορικών ςυνδϋςεων. Για τη ςύνδεςη με το διαδύκτυο απαιτεύται η χρόςη δορυφορικόσ κεραύασ («πιϊτο»). Τπϊρχουν 2 εύδη δορυφορικόσ ευρυζωνικόσ πρόςβαςησ: Η one way και two way δορυφορικό πρόςβαςη. Η one way επιτρϋπει μονόδρομη επικοινωνύα με το διαδύκτυο (μόνο download), ενώ η two way επιτρϋπει αμφύδρομη (download και upload), με μεγαλύτερα όμωσ κόςτη εξοπλιςμών και εγκαταςτϊςεων. Ϊνασ δορυφόροσ μπορεύ να μεταδύδει ροϋσ δεδομϋνων από πολλαπλϊ κανϊλια όχου, βύντεο και δεδομϋνων ςε ταχύτητεσ που κυμαύνονται από 400 Kbps ωσ 19 Mbps. Δυςτυχώσ, η τεχνολογύα των μόντεμ εύναι τϋτοια που περιορύζει τουσ αποδοτικούσ ρυθμούσ δεδομϋνων για το χρόςτη ςτα 400 Kbps. Πλεονεκτόματα τησ δορυφορικόσ ευρυζωνικόσ πρόςβαςησ εύναι ότι μπορεύ να εύναι διαθϋςιμη παντού και ότι εύναι δυνατόν να εξυπηρετεύται ϋνασ πολύ μεγϊλοσ αριθμόσ χρηςτών, οι οπούοι βρύςκονται εντόσ του «πεδύου δρϊςησ» ( footprint ) του δορυφόρου. τα μειονεκτόματϊ τησ καταγρϊφονται το μεγϊλο κόςτοσ για ϋνα χρόςτη λόγω των ακριβών μηχανημϊτων που απαιτούνται (απόκτηςη δορυφορικού πιϊτου κ.λπ.), το ότι η one way πρόςβαςη απαιτεύ την ύπαρξη και ϊλλησ ςύνδεςησ (dial up ό ISDN) για την αύτηςη για δεδομϋνα από το διαδύκτυο, καθώσ και το ότι οι δορυφορικϋσ ςυνδϋςεισ εύναι δυνατόν να επηρεαςτούν από καιρικϊ φαινόμενα όπωσ η ϋντονη και ςυνεχόσ βροχόπτωςη Η ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΕΤΡΤΖΨΝΙΚΟΣΗΣΑ Ϊνασ από τουσ πιο ςημαντικούσ παρϊγοντεσ που οδηγούν την ανϊγκη για ευρυζωνικϋσ επικοινωνύεσ εύναι οι ςυνεχεύσ αλλαγϋσ ςτισ ανϊγκεσ και απαιτόςεισ των χρηςτών. Με την ανϊπτυξη του διαδικτύου η ανϊγκη για ευρυζωνικϋσ επικοινωνύεσ ϋγινε ξεκϊθαρη. τισ αρχϋσ τησ δεκαετύασ του 70 και τισ αρχϋσ του 80, οι εξελύξεισ ςτα δημόςια δύκτυα όταν εξ ολοκλόρου εξαρτώμενεσ από τισ ανϊγκεσ τησ τεχνολογύασ. Όμωσ οι ραγδαύα αναπτυςςόμενεσ ανϊγκεσ διακύνηςησ δεδομϋνων κατϋδειξαν και τισ αλλαγϋσ ςτισ ανϊγκεσ και απαιτόςεισ των χρηςτών, κυρύωσ για ταχύτερη ανταλλαγό δεδομϋνων καθώσ ο όγκοσ τουσ αυξανόταν με ταχύτατουσ ρυθμούσ. Επιπρόςθετα, υπϊρχουν κι ϊλλοι παρϊγοντεσ που οδόγηςαν ςε ξαφνικϋσ και δραςτικϋσ αλλαγϋσ: Σο χαμηλότερο ςχετικό κόςτοσ των τηλεπικοινωνιών που προκλόθηκε από την ειςαγωγό ςτον τομϋα αυτό των, χαμηλότερου κόςτουσ και υψηλότερησ απόδοςησ ολοκληρωμϋνων κυκλωμϊτων (Integrated Circuits ICs) και μικροεπεξεργαςτών. Ο ανταγωνιςμόσ των εταιρειών παροχόσ τηλεπικοινωνιακών υπηρεςιών. Η ειςαγωγό των, χαμηλού κόςτουσ και αξιόπιςτων ςτη μετϊδοςη δεδομϋνων, οπτικών ινών. Η εξϊπλωςη των προςωπικών υπολογιςτών (PCs) και των τοπικών δικτύων (LANs), που ςυνδϋουν με το διαδύκτυο. Εύναι προφανϋσ ότι το χαμηλό κόςτοσ και η ενιςχυμϋνη επεξεργαςτικό ιςχύσ των υπολογιςτών βοόθηςε την πρόςβαςη εκατομμυρύων χρηςτών ςτο διαδύκτυο μϋςω των τοπικών δημόςιων δικτύων, αλλϊ οι ανϊγκεσ τουσ και οι απαιτόςεισ τουσ ςε εφαρμογϋσ εύναι τελεύωσ διαφορετικϋσ. Ση διαφορετικότητα αυτό και πολυςυλλεκτικότητα ςε εφαρμογϋσ και απαιτόςεισ ϋρχεται να επιλύςει η ευρυζωνικότητα μϋςω ενόσ μεγϊλου πλόθουσ υπηρεςιών που μπορεύ να προςφϋρει. Φαρακτηριςτικϊ παραδεύγματα τϋτοιων εφαρμογών εύναι η τηλεφωνύα με εικόνα (video telephony), οι χαμηλού κόςτουσ τηλεδιαςκϋψεισ, η τηλεόραςη υψηλόσ ευκρύνειασ (High Definition TV), η διαςύνδεςη τοπικών δικτύων (LAN interconnection). Επιπρόςθετα, υπϊρχουν και οριςμϋνοι ϊλλοι παρϊγοντεσ που επιτεύνουν την ανϊγκη για ευρυζωνικότητα παγκοςμύωσ, Σα τελευταύα χρόνια ϋχει αλλϊξει η φύςη των ζητούμενων υπηρεςιών καθώσ οι πελϊτεσ θϋλουν πλϋον ολοϋνα και πιο εξειδικευμϋνεσ υπηρεςύεσ με χαρακτηριςτικϊ: κινητικότητα (mobility), εύροσ ζώνησ μετϊ από ζότηςη (bandwidth on demand), ς ε λ. 28

29 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν ευελιξύα ςτη δημιουργύα κι εγκατϊςταςη ςυνδϋςεων, ςυνδϋςεισ από ϊκρο ςε ϊκρο (end to end connectivity), διαχεύριςη κ.λπ. Ϊνασ επιπλϋον παρϊγοντασ επύςησ εύναι οι ανταγωνιςτικϋσ αγορϋσ, οι οπούεσ λειτουργούν πολύ πιο αποδοτικϊ από τισ ρυθμιζόμενεσ. τισ ανταγωνιςτικϋσ αγορϋσ, η διαμϊχη των εταιρειών για περιςςότερουσ πελϊτεσ και ϊρα μεγαλύτερα κϋρδη, τισ οδηγεύ ςτην προςφορϊ ολοϋνα και πιο ςύγχρονων υπηρεςιών, οι οπούεσ δεν εύναι δυνατόν να ικανοποιηθούν μϋςα από τα παλαιότερα δύκτυα επικοινωνιών. Σϋλοσ, η ςυνεχόσ ελϊττωςη του κόςτουσ του εξοπλιςμού για την επεξεργαςύα και διακύνηςη πληροφοριών δύνει πρόςβαςη ςε ολοϋνα και μεγαλύτερεσ πληθυςμιακϋσ μϊζεσ τη δυνατότητα να αποκτόςουν διαδικτυακϋσ ςυνδϋςεισ. Αυτό ϋχει ωσ αποτϋλεςμα τη ςυμφόρηςη των υπαρχόντων δικτύων και την ανϊγκη για δύκτυα με χαρακτηριςτικϊ όπωσ αυτϊ που καθορύζει η ςύςταςη I.113 τησ ITU Τεχνολογικϊ πλεονεκτόματα το ςημεύο αυτό θα κατατϊξουμε τα πλεονεκτόματα που απορρϋουν από την εφαρμογό τησ ευρυζωνικότητασ με τισ τεχνολογικϋσ εξελύξεισ που προόλθαν από την εφαρμογό. Η ευρυζωνικότητα, η οπούα ωσ τεχνολογύα βαςύζεται κυρύωσ ςτην παροχό πολλαπλών καναλιών πϊνω ςε ϋνα επικοινωνιακό μϋςο με τη χρόςη τησ τεχνικόσ πολυπλεξύασ διαύρεςησ ςυχνότητασ ό κύματοσ (Frequency Division Multiplexing και Wave Division Multiplexing) παρουςιϊζει τρύα βαςικϊ τεχνολογικϊ πλεονεκτόματα: Οι ευρυζωνικϋσ δικτυακϋσ ταχύτητεσ εύναι ςημαντικϊ γρηγορότερεσ από προηγούμενεσ τεχνολογύεσ, κϊνοντασ ϋτςι ταχύτερη και πιο εύκολη την πρόςβαςη ςε πληροφορύεσ και τη διεξαγωγό on line ςυναλλαγών με τη χρόςη του διαδικτύου. ε ςχϋςη με τισ dial up ςυνδϋςεισ, η ευρυζωνικό πρόςβαςη εύναι 10 με 20 φορϋσ ταχύτερη. Για παρϊδειγμα, μια τυπικό dial up ςύνδεςη ϋχει ταχύτητεσ μεταξύ 28.8 Κbps και 56 Κbps, όταν μια ευρυζωνικό ςύνδεςη μπορεύ να παρϊςχει ταχύτητεσ από 256 Kbps μϋχρι και 10 Mbps ανϊλογα με τον πϊροχο και τη ζητούμενη υπηρεςύα. Η υψηλό ταχύτητα των ευρυζωνικών ςυνδϋςεων προςφϋρει πλϋον πρόςβαςη ςε υπηρεςύεσ που εύτε δεν όταν εφικτϋσ με τη χρόςη dial up ςυνδϋςεων εύτε όταν απελπιςτικϊ αργϋσ. Επιπλϋον, ϋχει βελτιώςει πολλϋσ από τισ όδη υπϊρχουςεσ υπηρεςύεσ, όπωσ το downloading αρχεύων μουςικόσ και βύντεο, καθώσ και την αναπαραγωγό τουσ και ϋχει ειςϊγει νϋεσ όπωσ τα παιχνύδια ςε απ ευθεύασ ςύνδεςη (online gaming). Ανϊλογα με τον τύπο τησ εφαρμοζόμενησ τεχνολογύασ εύναι δυνατόν να υπϊρχουν οικονομικϊ οφϋλη για τον απλό χρόςτη, ςχετιζόμενα με την ευρυζωνικότητα. Για παρϊδειγμα, με τη χρόςη τησ DSL τεχνολογύασ, οι χρόςτεσ μπορούν να διαθϋτουν μια τυπικό τηλεφωνικό γραμμό για αμφότερεσ τισ υπηρεςύεσ όχου και βύντεο. Με τον τρόπο αυτό τουσ επιτρϋπεται να μιλϊνε για παρϊδειγμα με κϊποιον ςτο τηλϋφωνο, αλλϊ παρϊλληλα να εύναι ςυνδεμϋνοι ςτο διαδύκτυο, κϊτι που δεν όταν δυνατό να ςυμβεύ ςτο παρελθόν χωρύσ τη χρόςη ευρυζωνικότητασ. Επύςησ με τη χρόςη ευρυζωνικών ςυνδϋςεων μπορεύ κϊποιοσ χρόςτησ να εύναι ςυνεχώσ on line, χωρύσ να υπϊρχει η ανϊγκη για πολλαπλϋσ κλόςεισ προσ τον πϊροχο και ϊςκοπο χϊςιμο χρόνου. Επιπλϋον, ο χρόςτησ δεν υπόκειται ςτη δοκιμαςύα των «πτώςεων γραμμόσ» και πιθανών θορύβων ςτα ειςερχόμενα ςόματα. Η ευρυζωνικότητα βελτιώνει τισ υπϊρχουςεσ εφαρμογϋσ ςτο διαδύκτυο, καθώσ προετοιμϊζει το ϋδαφοσ για νϋεσ λύςεισ, οι οπούεσ κατϊ το παρελθόν όταν εύτε υψηλού κόςτουσ εύτε αργϋσ και μη αποδοτικϋσ για να ληφθούν υπόψη. Εδώ ςυμπεριλαμβϊνονται νϋεσ υπηρεςύεσ ηλεκτρονικόσ διακυβϋρνηςησ, από ηλεκτρονικό φορολογικό αρχειοθϋτηςη μϋχρι υπηρεςύεσ μϊθηςησ από απόςταςη (e-learning) και ιατρικόσ από απόςταςη (τηλε ιατρικό) καθώσ και τομεύσ του ηλεκτρονικού εμπορύου. ς ε λ. 29

30 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Επύδραςη ςτην καθημερινό ζωό του πολύτη Σα πλεονεκτόματα τησ ευρυζωνικόσ πρόςβαςησ γύνονται αντιληπτϊ αν αξιολογόςουμε τουσ τομεύσ ςτουσ οπούουσ βρύςκουν εφαρμογό οι ευρυζωνικϋσ υπηρεςύεσ. Πιο ςυγκεκριμϋνα, θα καταγρϊψουμε τισ επιδρϊςεισ των ευρυζωνικών υπηρεςιών και τεχνολογιών ςτην καθημερινό ζωό των πολιτών, ςτο δημόςιο και ιδιωτικό τομϋα. Με τα ευρυζωνικϊ δύκτυα, οι πολύτεσ/ χρόςτεσ αποκτούν πρόςβαςη ςε μια γκϊμα υπηρεςιών, τησ οπούασ κύριο χαρακτηριςτικό εύναι η μεγϊλη ποικιλύα ςε μελλοντικϊ πρωταγωνιςτικϋσ εφαρμογϋσ. Παρϊ τα δειλϊ πρώτα βόματα τησ ευρυζωνικότητασ, υπηρεςύεσ όπωσ η τηλε ιατρικό και η τηλε εκπαύδευςη, καθώσ και ϋνα μεγϊλο ςύνολο εφαρμογών που ςχετύζονται με την παροχό πληροφοριών για εμπορικϋσ και ψυχαγωγικϋσ δραςτηριότητεσ, αναμϋνεται να διαδραματύςουν πρωταρχικό ρόλο ςτισ εξελύξεισ τα επόμενα χρόνια. Από τον οριςμό ακόμα τησ ευρυζωνικότητασ, εύναι εμφανϋσ ότι με την εγκατϊςταςη των ανϊλογων υποδομών, οι ςυνδϋςεισ θα εύναι υψηλού εύρουσ ζώνησ και θα παρϋχουν ςυνεχό πρόςβαςη ςτισ νεοειςερχόμενεσ εφαρμογϋσ και υπηρεςύεσ, ενιςχύοντασ ϋτςι τισ ςημερινϋσ δυνατότητεσ χρόςησ και ςύνδεςησ με το διαδύκτυο. Σο γεγονόσ αυτό αναμϋνεται να αλλϊξει για πϊντα τον τρόπο με τον οπούο ζούμε καθώσ εύναι εμφανϋσ ότι πρόκειται να επηρεϊςει από απλϋσ καθημερινϋσ ςυνόθειεσ όπωσ η διαπροςωπικό επικοινωνύα, η εργαςύα, η εκπαύδευςη και η ψυχαγωγύα μϋχρι περιςςότερο πολύπλοκεσ όπωσ το εμπόριο, οι ςυναλλαγϋσ, η ςυλλογό και επεξεργαςύα πληροφοριών και η ςυμμετοχό ςε ϋνα πιο εξελιγμϋνο ςύςτημα υγεύασ. Επύςησ, πρϋπει να ςημειωθεύ ότι λόγω ενόσ ςημαντικού αριθμού πολιτών πανεπιςτημιακόσ εκπαύδευςησ, που πρϋπει να ςυμμετϊςχουν ςε προγρϊμματα «δια βύου» εκπαύδευςησ, προκειμϋνου να βελτιώνουν ςυνεχώσ τισ δεξιότητϋσ τουσ και να διατηρούν την ανταγωνιςτικότητϊ τουσ, οι ευρυζωνικϋσ υπηρεςύεσ και υποδομϋσ μπορούν, μϋςω των κατϊλληλων προγραμμϊτων κατϊρτιςησ, να καλύψουν αυτό την ανϊγκη μϋςα ςε ευϋλικτα χρονικϊ πλαύςια και με μειωμϋνο κόςτοσ ςυμμετοχόσ. Από όλα τα παραπϊνω, φαύνεται ότι η ανϊπτυξη ευρυζωνικών δικτυακών υποδομών μπορεύ να βελτιώςει ςημαντικϊ την καθημερινό ζωό των πολιτών. Επιπλϋον, μπορεύ να βοηθόςει την οικοδόμηςη τησ Κοινωνύασ τησ Πληροφορύασ, η οπούα θα αντιμετωπύζει με αποτελεςματικότητα τισ ανϊγκεσ των πολιτών αλλϊ και θα γεφυρώνει το ψηφιακό χϊςμα που αντιμετωπύζουν κοινωνικϋσ και γεωγραφικϊ αποκλειςμϋνεσ ομϊδεσ. Ϊνα χϊςμα, που θα αναφερθούμε και παρακϊτω Επύδραςη ςτο δημόςιο και ιδιωτικό τομϋα Η εγκατϊςταςη ευρυζωνικών δικτύων και υποδομών ςε μια χώρα μπορεύ να επιφϋρει ςημαντικϋσ αλλαγϋσ τόςο ςτο δημόςιο όςο και ςτον ιδιωτικό τομϋα. Πιο ςυγκεκριμϋνα, όςον αφορϊ το δημόςιο χώρο, οι ευρυζωνικϋσ υποδομϋσ θα δώςουν τη δυνατότητα μιασ αποδοτικότερησ αλληλεπύδραςησ μεταξύ δημόςιων υπηρεςιών και πολιτών μϋςω αυτοματοποιημϋνων διαδικαςιών. Με τον τρόπο αυτό απλοποιούνται και βελτιώνονται ςε ςημαντικό βαθμό οι παρεχόμενεσ κρατικϋσ υπηρεςύεσ προσ τουσ πολύτεσ και τισ επιχειρόςεισ. Σαυτόχρονα, οι υποδομϋσ αυτϋσ, μϋςω τησ αξιοπούηςησ των υπηρεςιών που ειςϊγουν, προςφϋρουν τη δυνατότητα ανϊπτυξησ εκπαιδευτικών και ερευνητικών δραςτηριοτότων πραγματικϊ υψηλόσ ποιότητασ. Αντύςτοιχεσ δυνατότητεσ προςφϋρονται και ςτον τομϋα τησ υγεύασ, καθώσ με τα ευρυζωνικϊ δύκτυα μπορούν να παραςχεθούν υπηρεςύεσ υψηλού επιπϋδου ακόμα και ςτισ πιο απομακρυςμϋνεσ περιοχϋσ μιασ χώρασ. Ϊνα ςημαντικό ςτοιχεύο όλων των παγκόςμιων οικονομιών εύναι το γεγονόσ ότι το ςύνολο των κρατικών και δημόςιων φορϋων εύναι πρακτικϊ ο πελϊτησ που αποφϋρει τα μεγαλύτερα ϋςοδα ςτουσ τηλεπικοινωνιακούσ οργανιςμούσ. Η εγκατϊςταςη των ευρυζωνικών υποδομών θα δώςει τη δυνατότητα για καλύτερεσ και φθηνότερεσ τηλεπικοινωνιακϋσ υπηρεςύεσ και θα ςυμβϊλλει ςτη δημιουργύα νϋων επιχειρηματικών ςχημϊτων μεταξύ δημόςιων και ιδιωτικών φορϋων. ς ε λ. 30

31 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Όςον αφορϊ τον ιδιωτικό τομϋα, δύνεται ςτισ επιχειρόςεισ η δυνατότητα για δυναμικό οικονομικό ανϊπτυξη βαςιςμϋνη ςτην απλοπούηςη του τρόπου ειςαγωγόσ τουσ ςτο νϋο ψηφιακό περιβϊλλον και την υλοπούηςη νϋων μηχανιςμών διαφόμιςησ και προώθηςησ των προώόντων. Σο πιο ςημαντικό όμωσ ςτοιχεύο θα εύναι η ελαχιςτοπούηςη τησ ςημαςύασ που ϋχει ςτισ μϋρεσ μασ η γεωγραφικό ϋδρα τησ επιχεύρηςησ, καθώσ θα εύναι πλϋον πολύ εύκολο να κινηθεύ και ςτισ πλϋον απομακρυςμϋνεσ, από αυτόν περιοχϋσ μϋςω του ηλεκτρονικού εμπορύου, ϋνα εύδοσ εμπορύου με δυναμικό για να ανατρϋψει το ιςχύον status quo τησ επιχειρηματικόσ ανταγωνιςτικότητασ παγκοςμύωσ Γεφύρωςη του ψηφιακού χϊςματοσ Η εγκατϊςταςη των ευρυζωνικών υποδομών ςε μια χώρα μπορεύ να λειτουργόςει θετικϊ ωσ προσ τη γεφύρωςη του ψηφιακού χϊςματοσ. Ϊνα χϊςμα, το οπούο ςυνόθωσ υπϊρχει ανϊμεςα ςτισ περιςςότερο και λιγότερο προηγμϋνεσ περιοχϋσ. Με τα ευρυζωνικϊ δύκτυα εκμηδενύζονται αποςτϊςεισ και χρόνοι, με αποτϋλεςμα μεγϊλεσ πληθυςμιακϋσ ομϊδεσ και απομακρυςμϋνεσ περιοχϋσ να μην εύναι τεχνολογικϊ αποκλειςμϋνεσ. Εύναι ϊλλωςτε εμφανϋσ ςτισ μϋρεσ μασ ότι η ϋλλειψη τϋτοιων υποδομών ϋχει οδηγόςει ςε επιβρϊδυνςη τησ ανϊπτυξό τουσ ό ακόμα και ςε ςταςιμότητα πολλϋσ τοπικϋσ κοινωνύεσ, με κυριότερο παρϊδειγμα για την ελληνικό επικρϊτεια, απομακρυςμϋνεσ περιοχϋσ όπωσ Ϋπειροσ, Δωδεκϊνηςα, κ.λπ. ε χώρεσ όπωσ η Ελλϊδα, όπου παρατηρεύται ςημαντικό ςυγκϋντρωςη πληθυςμού ςε λύγεσ πόλεισ, η ύπαρξη ευρυζωνικών δικτύων και υποδομών ςε περιφερειακϋσ και λιγότερο ανεπτυγμϋνεσ πόλεισ, αναμϋνεται να ενιςχύςει τισ προςπϊθειεσ ςυγκρϊτηςησ του τοπικού πληθυςμού ςτισ περιοχϋσ αυτϋσ, μϋςα από την εξαςφϊλιςη τησ πρόςβαςησ ςε απεριόριςτεσ πηγϋσ πληροφοριών και εκπαιδευτικϋσ δραςτηριότητεσ, υπηρεςύεσ του δημοςύου, υπηρεςύεσ υγεύασ υψηλόσ ποιότητασ, καθώσ και ςε ϊλλου εύδουσ υπηρεςύεσ όπωσ οι τραπεζικϋσ ςυναλλαγϋσ. Επιπλϋον, η φύςη των νϋων τεχνολογιών αλλϊ και οι δυνατότητεσ που παρϋχουν οι ευρυζωνικϋσ υποδομϋσ δύνουν ςτισ μικρομεςαύεσ επιχειρόςεισ πρόςβαςη ςε πολύ μεγαλύτερεσ αγορϋσ, ανεξαρτότωσ τησ γεωγραφικόσ τουσ θϋςησ. Με τον τρόπο αυτό αναβαθμύζονται οι τοπικϋσ οικονομύεσ και κατϊ ςυνϋπεια αποφεύγονται φαινόμενα εςωτερικόσ μετανϊςτευςησ των πολιτών. Βϋβαια, τα τελευταύα χρόνια ϋχουν γύνει προςπϊθειεσ προσ τον τεχνολογικό εκςυγχρονιςμό των απομακρυςμϋνων περιοχών και πλϋον εύναι δυνατό η παροχό κϊποιων βαςικών δικτυακών υπηρεςιών. Ακόμα όμωσ και ςε αυτό την περύπτωςη, η ανυπαρξύα ευρυζωνικών δικτύων οδηγεύ ςτην αποτυχύα ςυγκϋντρωςησ επενδύςεων υψηλόσ τεχνολογύασ. Επιπρόςθετα, τα ςύγχρονα ςυςτόματα υγεύασ δεν εύναι δυνατόν να λειτουργόςουν ςτο μϋγιςτο των δυνατοτότων τουσ με αποτϋλεςμα να μην αξιοποιούνται ςτο ϋπακρο και ςυνεπώσ οι πολύτεσ να μην απολαμβϊνουν όλα τα οφϋλη που θα μπορούςαν. Ανϊλογα προβλόματα εύναι αναμενόμενο να παρουςιαςτούν και ςτουσ τομεύσ τησ εκπαύδευςησ και ϋρευνασ. Η αδυναμύα υποςτόριξησ εξελιγμϋνων εκπαιδευτικών διαδικαςιών αναμϋνεται να επιφϋρει ςημαντικϊ προβλόματα δεδομϋνου ότι δεν εύναι δυνατό η υποςτόριξη διαφόρων δρϊςεων όπωσ αυτϋσ που ςχετύζονται με την κατϊρτιςη και τη «δια βύου» μϊθηςη των πολιτών. Οι δρϊςεισ αυτϋσ ϋχουν ιδιαύτερη ςημαςύα για τη διατόρηςη τησ ανταγωνιςτικότητασ μιασ χώρασ, την αντιμετώπιςη τησ ανεργύασ και τη ςυνεχό αναβϊθμιςη του ανθρώπινου δυναμικού τησ Η ΗΜΑΙΑ ΣΗ ΕΤΡΤΖΨΝΙΚΟΣΗΣΑ ΔΙΕΘΝΨ Εύναι γεγονόσ ότι πολλϋσ προηγμϋνεσ χώρεσ κινούνται δραςτόρια προσ την κατεύθυνςη τησ ανϊπτυξησ και εγκατϊςταςησ ευρυζωνικών υποδομών. Αυτό καταδεικνύει ςε ςημαντικό βαθμό ότι ϋχει γύνει πλϋον ςυνεύδηςη η πολύπλευρη ςυνειςφορϊ που αναμϋνεται να ϋχουν ςτο μϋλλον αυτού του εύδουσ τα δύκτυα, εύτε με επικουρικό τρόπο ςτην ανϊπτυξη τησ οικονομύασ, εύτε ςτην αντιμετώπιςη τυχόν τεχνολογικών αποκλειςμών των πολιτών. ς ε λ. 31

32 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Παρότι ςτισ χώρεσ αυτϋσ τα πρώτα ςτοιχεύα δεύχνουν ότι ο κύριοσ όγκοσ των εξελύξεων οδηγεύται από το κρϊτοσ, εντούτοισ αναμϋνεται ότι ςτο μϋλλον αυτϋσ θα καθοριςτούν από τουσ οργανιςμούσ τηλεπικοινωνιών, τουσ παρόχουσ περιεχομϋνου και την απόχηςη που θα ϋχουν όλεσ οι νεοειςερχόμενεσ υπηρεςύεσ κι εφαρμογϋσ ςτουσ τελικούσ αποδϋκτεσ. Δυςτυχώσ όμωσ, προσ το παρόν οι αλλαγϋσ ςυντελούνται με αργούσ ρυθμούσ και κύριοσ υπεύθυνοσ γι αυτό εύναι η τηλεπικοινωνιακό αγορϊ, καθώσ οι αλλαγϋσ μοιϊζουν να εύναι δομικϋσ και δύςκολα αφομοιώςιμεσ ςτην αρχό. Ψςτόςο, η ειςαγωγό των επιθυμητών ευρυζωνικών υπηρεςιών ςε τομεύσ όπωσ η δημόςια διούκηςη, υγεύα και παιδεύα, πιθανότατα θα αλλϊξει την παρούςα κατϊςταςη. Η πολιτεύα με το διττό τησ ρόλο ωσ χρόςτησ τηλεπικοινωνιακών υπηρεςιών, ϊρα και πελϊτησ, και ωσ πρωταρχικόσ φορϋασ τησ ϋωσ τώρα ευρυζωνικόσ ανϊπτυξησ, εύναι δυνατόν να αποτελϋςει τον κύριο μοχλό πύεςησ προσ τισ επιχειρόςεισ προκειμϋνου να καλύψει τισ ολοϋνα και αυξανόμενεσ ανϊγκεσ τησ. Η ανϊπτυξη των ευρυζωνικών δικτύων και υποδομών ϋχει τεθεύ ωσ ςτρατηγικόσ ςτόχοσ τόςο από τον ευρωπαώκό Οργανιςμό για την Οικονομικό υνεργαςύα και Ανϊπτυξη (ΟΟΑ), όςο και από την κοινό ευρωπαώκό πολιτικό για την υλοπούηςη τησ Κοινωνύασ τησ Πληροφορύασ. Σο ςχϋδιο δρϊςησ eeurope 2005, που εγκρύθηκε από τουσ αρχηγούσ κρατών και κυβερνόςεων ςτο Ευρωπαώκό υμβούλιο τησ εβύλλησ τον Ιούνιο του 2002, θϋτει την ευρυζωνικό πρόςβαςη ςημαντικό προτεραιότητα τησ Ευρωπαώκόσ Ϊνωςησ. το ςχϋδιο αυτό αναφϋρεται για πρώτη φορϊ η ϋννοια τησ ευρυζωνικόσ πρόςβαςησ, ενώ ϋχει ςαν ςτόχουσ την τόνωςη τησ ανϊπτυξησ υπηρεςιών, εφαρμογών και περιεχομϋνου με παρϊλληλη επιτϊχυνςη τησ παροχόσ αςφαλούσ ευρυζωνικόσ πρόςβαςησ ςτο Internet, ςύγχρονεσ δικτυακϋσ δημόςιεσ υπηρεςύεσ, ηλεκτρονικό διακυβϋρνηςη (e government), ηλεκτρονικϋσ υπηρεςύεσ μϊθηςησ (e learning), ηλεκτρονικϋσ υπηρεςύεσ υγεύασ (e health), δυναμικό περιβϊλλον για το ηλεκτρονικό επιχειρεύν (e business), αςφαλό υποδομό πληροφοριών, μαζικό διϊθεςη ευρυζωνικόσ πρόςβαςησ ςε ανταγωνιςτικϋσ τιμϋσ και ςυγκριτικό αξιολόγηςη τησ προόδου και διϊδοςη ορθών πρακτικών. Σαυτόχρονα, ςε διϊφορεσ χώρεσ (π.χ. Αγγλύα, Ιρλανδύα, ουηδύα, Ιταλύα, Η.Π.Α., Καναδϊσ, κ.ϊ.) ϋχουν δημιουργηθεύ Ομϊδεσ Εργαςύασ Ευρυζωνικών Τπηρεςιών και Τποδομών (Broadband Task Forces). Ο ρόλοσ των ομϊδων αυτών εύναι κυρύωσ καθοδηγητικόσ και ενημερωτικόσ. Οι ειςηγόςεισ τουσ για παρεμβϊςεισ (π.χ. κύνητρα, χρηματοδοτόςεισ, προςαρμογό κανονιςτικού πλαιςύου) με ταυτόχρονη ενθϊρρυνςη τησ ζότηςησ ευρυζωνικών υπηρεςιών από τουσ τελικούσ χρόςτεσ, αποςκοπούν ςτην προτροπό πολιτεύασ και αγορϊσ προκειμϋνου να επιταχυνθούν οι ενϋργειεσ ανϊπτυξησ των κατϊλληλων υποδομών ΒΑΙΚΑ ΘΕΜΑΣΑ ΓΙΑ ΟΠΣΙΚΕ ΙΝΕ ΚΑΙ ΟΠΣΙΚΑ ΔΙΚΣΤΑ Οι οπτικϋσ ύνεσ μπορούν να περιγραφούν ςαν ϋνα μϋςο για τη μεταφορϊ πληροφορύασ από ϋνα ςημεύο ςε κϊποιο ϊλλο με τη μορφό φωτόσ. Η μετϊδοςη δεν εύναι ηλεκτρικό όπωσ γύνεται με τα καλώδια χαλκού. τα οπτικϊ δύκτυα, αν κοιτϊξουμε ςτο κατώτερο επύπεδο του OSI μοντϋλου, η μετϊδοςη γύνεται μϋςω οπτικών καλωδύων και το ςόμα ϋχει οπτικό μορφό. Η ανϊπτυξη των οπτικών ινών ξεκύνηςε την περύοδο του 1970, αλλϊ η πρώτη ευρεύασ κλύμακασ εμπορικό χρόςη τουσ ϋγινε ςτα τϋλη του 1980, ενώ το 1990 και μετϊ τα οπτικϊ δύκτυα ϋφεραν την επανϊςταςη ςτισ τηλεπικοινωνιακϋσ μονϊδεσ. Νϋεσ μελϋτεσ ϋρχονταν ςυνεχώσ ςτο προςκόνιο ϋτςι ώςτε το 2000 και μετϊ οι τεχνολογικϋσ αναπτύξεισ να εύναι αρκετϊ μπροςτϊ από την πραγματικό ζότηςη. Για να φανεύ η εικόνα τησ ταχύτατησ ανϊπτυξησ, αρκεύ ϋνα παρϊδειγμα: η πρώτη εμπορικό οπτικό ςύνδεςη τον Απρύλιο του 1977 ςτην Καλιφόρνια ςτο Long Beach με ταχύτητα 6 Mbit/s απαιτούςε 2 οπτικϋσ ύνεσ (μύα για κϊθε κατεύθυνςη). Αυτϋσ οι ταχύτητεσ ϋχουν αυξηθεύ από τότε ςτα 3.2 Terabit/s ςε μια απλό οπτικό ύνα, δηλαδό 1 εκατομμύριο φορϋσ αύξηςη τησ ταχύτητασ. Μετϊ από μια ςχετικό ηρεμύα κατϊ την αρχό του 20 ου αιώνα, νϋεσ αναπτύξεισ ςτον τομϋα των οπτικών επικοινωνιών ξεκινούν πϊλι από το 2006 και η αγορϊ δεύχνει αιςιόδοξη για μελλοντικϋσ διευρύνςεισ ςτον τομϋα των οπτικών επικοινωνιών. ς ε λ. 32

33 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Θϋματα μετϊδοςησ ςτα οπτικϊ δύκτυα ε ϋνα οπτικό ςύςτημα, η πληροφορύα (φωνό, βύντεο ό ϊλλα δεδομϋνα) μεταδύδεται μϋςω των ινών με τον εξόσ τρόπο: Η πληροφορύα κωδικοποιεύται ςε ηλεκτρικϊ ςόματα, τα οπούα μετατρϋπονται ςε ςόματα φωτόσ (οπτικϊ ςόματα). Ϊπειτα, αυτϊ ταξιδεύουν ςτην οπτικό ύνα μϋχρι να ςυναντόςουν ϋνα ανιχνευτό (detector), ο οπούοσ τα μετατρϋπει ςτην μορφό των αρχικών ηλεκτρικών ςημϊτων. Σϋλοσ, τα ηλεκτρικϊ ςόματα αποκωδικοποιούνται ςε πληροφορύα με μορφό φωνόσ, βύντεο ό ϊλλων δεδομϋνων. Σα βαςικϊ τμόματα του οπτικού ςυςτόματοσ ςυνοψύζονται ωσ: Πομπόσ (transmitter): Μετατρϋπει την αρχικό πληροφορύα, όπωσ φωνό, δεδομϋνα ό βύντεο που κωδικοποιούνται με ηλεκτρικϊ ςόματα ςε ςόματα φωτόσ και ϋπειτα τα ςτϋλνει μϋςω τησ οπτικόσ ύνασ. Καλώδιο οπτικόσ ύνασ: Σο μϋςο ςτο οπούο μεταδύδεται το ςόμα. Δϋκτησ (receiver): Δϋχεται το οπτικό ςόμα και το μετατρϋπει ξανϊ ςε διαμορφωμϋνο ηλεκτρικό ςόμα. Τπόλοιπα ςτοιχεύα: Πρόκειται για παθητικϋσ οπτικϋσ και ενεργητικϋσ ςυςκευϋσ, που χρηςιμεύουν ςτη διαδικαςύα αποςτολόσ και λόψησ του οπτικού ςόματοσ. Εικόνα 1: Οπτικό μετϊδοςη (Πηγό: [Sura02]) τη ςυνϋχεια περιγρϊφονται πιο αναλυτικϊ αυτϊ τα ςτοιχεύα τοιχεύα οπτικών ςυνδϋςμων Πομπόσ: Ο πομπόσ (transmitter) δϋχεται κωδικοποιημϋνα ηλεκτρικϊ ςόματα, τα προωθεύ ςαν οπτικϊ ςόματα με διαμόρφωςη μϋςω τησ ύνασ. Μια ςυςκευό λϋιζερ ό φωτοδιόδου LED μπορεύ να χρηςιμοποιηθεύ για την παραγωγό των οπτικών ςημϊτων. Φρηςιμοποιώντασ ϋνα φακό, τα οπτικϊ ςόματα ϋπειτα διοχετεύονται μϋςα ςτο καλώδιο τησ οπτικόσ ύνασ. υνόθωσ τα LEDs εύναι πιο ςυνηθιςμϋνα και οικονομικϊ ςτη χρόςη. Δεν απαιτούν μεγϊλη ιςχύ ενώ χρηςιμοποιούνται ςυνόθωσ όταν δεν μασ απαςχολεύ η απόςταςη μετϊδοςησ. Η τεχνολογύα με λϋιζερ εύναι πιο ακριβό και μπορεύ να χρηςιμοποιηθεύ ςε πολύ μεγαλύτερεσ αποςτϊςεισ. Οι πομπού εκπϋμπουν φωσ ςε ςυγκεκριμϋνεσ κυματομορφϋσ. Αυτού με τα LEDs ςε εύροσ 850 και 1310 nm με ςυχνότητα 200 MHz ό λιγότερο, ενώ με τα λϋιζερ ςε εύροσ 1310 ό 1550 nm με ςυχνότητα 1 GHz και περιςςότερο. Ο ρυθμόσ των δεδομϋνων που μπορούν οι ςύγχρονοι πομπού να υποςτηρύξουν εύναι μϋχρι 10 Gbps. Δϋκτησ: την απϋναντι πλευρϊ από τον πομπό βρύςκεται ο δϋκτησ (receiver), που χρηςιμοποιεύ ϋναν φωτοανιχνευτό για να μετατρϋπει το ειςερχόμενο οπτικό ςόμα ςε ηλεκτρικό ςόμα. Ζητούμενο εύναι το μόκοσ κύματοσ που αναγνωρύζει ο δϋκτησ να εύναι παρόμοιο με αυτό που ςτϊλθηκε από ς ε λ. 33

34 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν τον πομπό. ημαντικϊ χαρακτηριςτικϊ εύναι το ποςοςτό λϊθουσ ψηφύων (BER Bit Error Rate) για τα ψηφιακϊ ςυςτόματα, που εύναι το ποςοςτό λαθών μεταξύ πομπού και δϋκτη, η αναλογύα ςόματοσ προσ θόρυβο (SNR Signal to Noise Ratio) για τα αναλογικϊ ςυςτόματα, που δηλώνει την ιςχύ του ςόματοσ ςε ςχϋςη με το θόρυβο, ο κορεςμόσ (saturation), που δεύχνει τη μϋγιςτη ιςχύ που μπορεύ να δεχθεύ, καθώσ υπερβολικό ιςχύσ ςημαύνει παραμόρφωςη ςτο ςόμα και η ευαιςθηςύα (sensitivity) που εύναι η ελϊχιςτη ιςχύσ που πρϋπει να υπϊρχει ςε ϋνα ειςερχόμενο ςόμα. Οπτικό ύνα: Μια οπτικό ύνα ςυνόθωσ εύναι καταςκευαςμϋνη από γυαλύ, ενώ πολλϋσ φορϋσ χρηςιμοποιεύται και πλαςτικό. Επύςησ πολλϋσ εύναι βαςιςμϋνεσ ςτο πυρύτιο. Παρακϊτω φαύνεται μια ϊποψη τομόσ μιασ τυπικόσ οπτικόσ ύνασ. Εικόνα 2: Δομό οπτικόσ ύνασ (Πηγό: [Naval98]) Μπορεύ κϊποιοσ να φανταςτεύ την οπτικό ύνα ςαν ϋνα οδηγό για το φωσ. Σα ςυςτατικϊ μϋςα ςε μια οπτικό ύνα αποτελούνται από υλικϊ διαφορετικών δεικτών διϊθλαςησ ώςτε να περιορύζουν οδηγούν το φωσ. Η οπτικό ύνα τοποθετεύται μϋςα ςε ϋνα καλώδιο (καλώδιο οπτικόσ ύνασ) ώςτε να τησ παρϋχεται μηχανικό και περιβαλλοντικό προςταςύα, καθώσ εύναι ευαύςθητη και μπορεύ να ςπϊςει εύκολα. Σο πλόθοσ των ινών ςε ϋνα καλώδιο οπτικόσ ύνασ εξαρτϊται από την εφαρμογό που μασ ενδιαφϋρει, ςτη ουςύα δηλαδό την χωρητικότητα που πρϋπει να διαςφαλιςτεύ. Μια μεγϊλη ποικιλύα από τύπουσ καλωδύων όπωσ και πολλϋσ διαφορετικϋσ ρυθμύςεισ των ινών ςτα καλώδια υπϊρχουν, ώςτε να καλύπτονται περιπτώςεισ εγκατϊςταςησ μϋςα ςε κτύρια, υπόγειουσ αγωγούσ, εξωτερικούσ ςτύλουσ, υποθαλϊςςιουσ αγωγούσ, κ.λπ. Μια τυπικό οπτικό ύνα αποτελεύται από τα εξόσ: Πυρόνασ (core): Ο πυρόνασ εύναι η κεντρικό περιοχό τησ οπτικόσ ύνασ μϋςα από την οπούα το φωσ ταξιδεύει και μεταφϋρει την πληροφορύα. Σα ςυνηθιςμϋνα μεγϋθη πυρόνα ςτισ τηλεπικοινωνύεσ ςόμερα εύναι 8.3 μm (μονότροπεσ ύνεσ), 50 μm και 62.5 μm (πολύτροπεσ ύνεσ). Σο μϋγεθοσ αυτό εύναι αρκετϊ μικρό αν αναλογιςτεύ κανεύσ ότι η ανθρώπινη τρύχα ϋχει πϊχοσ περύπου 70 μm. Επϋνδυςη (cladding): Η επϋνδυςη πλαιςιώνει τον πυρόνα. Εύναι φτιαγμϋνη από γυαλύ αλλϊ ϋχει μικρότερο δεύκτη διϊθλαςησ από τον πυρόνα. Αυτό αναγκϊζει το φωσ να μην περνϊει την επϋνδυςη και να μϋνει ςτην περιοχό του πυρόνα. Η διϊμετροσ τησ επϋνδυςησ, που περικλεύει τον πυρόνα εύναι 125 μm. Η επϋνδυςη μαζύ με τον πυρόνα καταςκευϊζονται μαζύ ωσ ενιαύο κομμϊτι γυαλιού πυριτύου με ελαφρώσ διαφορετικϋσ ςυνθϋςεισ και δεν μπορούν να ξεχωριςτούν το ϋνα από το ϊλλο. Σο γυαλύ δεν ϋχει τρύπα ςτον πυρόνα, αλλϊ εύναι απολύτωσ ςτερεό. ς ε λ. 34

35 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Επύςτρωμα (coating): Σο επύςτρωμα εύναι το εξωτερικό ςτρώμα τησ ύνασ, που την προςτατεύει μηχανικϊ. Αποτελεύται από πλαςτικό και προςτατεύει την ύνα από ζημιϊ και υγραςύα. Σο επύςτρωμα εύναι ςυνόθωσ ϋνα υπεριώδεσ (UV) ειδικό ακρυλικό υλικό, που εφαρμόζεται κατϊ τη διϊρκεια τησ διαδικαςύασ καταςκευόσ τησ ύνασ για να παρϋχει τη φυςικό και περιβαλλοντικό προςταςύα για την ύνα. Κατϊ τη διϊρκεια τησ εγκατϊςταςησ, το επύςτρωμα απομακρύνεται από την επϋνδυςη για να επιτρϋψει την κατϊληξό του ςε ϋνα οπτικό ςύςτημα μετϊδοςησ. Σα τυπικϊ μεγϋθη επιςτρώματοσ εύναι 250 μm ό 900 μm. Τπόλοιπα ςτοιχεύα: Σα υπόλοιπα ςτοιχεύα που ςυμπληρώνουν μια οπτικό ςύνδεςη εύναι: Παθητικϋσ ςυςκευϋσ, οι οπούεσ δεν ϋχουν ανϊγκη ηλεκτρικόσ ενϋργειασ και οι οπούεσ μπορούν να ςυνδϋουν καλώδια (ςυνδετόρεσ connectors), να ςυγκολλούν ύνεσ (splices), να απομονώνουν μη επιθυμητϊ οπτικϊ ςόματα, να φιλτρϊρουν ςυγκεκριμϋνο επιθυμητϊ οπτικϊ ςόματα, να προωθούν οριςμϋνο ποςοςτό φωτόσ (couplers). Οπτικού ενιςχυτϋσ. Μετϊ από κϊποιο ςημαντικό διϊςτημα που ϋχει διανύςει ϋνα οπτικό ςόμα κατϊ μόκοσ τησ ύνασ, εξαςθενεύ λόγω απώλειασ ιςχύοσ του. ε αυτό το ςημεύο, το ςόμα πρϋπει να ενιςχυθεύ. Παραδοςιακϊ, ϋνα οπτικό ςόμα μετατρϋπεται ςε ηλεκτρικό, ενιςχύεται ηλεκτρικϊ και μετατρϋπεται πϊλι πύςω ςε οπτικό. Η ανακϊλυψη των οπτικών ενιςχυτών, που ενιςχύουν το ςόμα μόνο ςε οπτικό επύπεδο βοόθηςε ςτην αποφυγό ςυμφορόςεων ςτισ μεταδόςεισ. Ενεργϋσ ςυςκευϋσ. Οι ςυςκευϋσ λϋιζερ και οι οπτικού ενιςχυτϋσ που απαιτούν ηλεκτρικό ρεύμα για τη λειτουργύα τουσ ανόκουν ςε αυτό την κατηγορύα. Τπϊρχει μεγϊλη ποικιλύα από αυτϋσ τισ ςυςκευϋσ όπωσ διαμορφωτϋσ οπτικού ςόματοσ, οπτικϊ φύλτρα επιλογόσ κυματοςειρϊσ, οπτικού εξαςθενητϋσ (attenuators) και οπτικού μεταγωγεύσ (switches) Σύποι οπτικόσ ύνασ Μόλισ το φωσ ειςϋρχεται ςτην οπτικό ύνα με κϊποια γωνύα, ταξιδεύει ςε ϋνα μονοπϊτι που αποκαλεύται τρόποσ (mode). Μπορούν να υπϊρχουν από ϋναν μϋχρι εκατοντϊδεσ τρόπουσ ανϊλογα με τον τύπο τησ ύνασ. Κϊθε τρόποσ φϋρει ϋνα ποςοςτό φωτόσ από το ςόμα που ειςϋρχεται. Γενικϊ, το πλόθοσ των τρόπων ςε μια ύνα εύναι ςυνϊρτηςη τησ διαμϋτρου του πυρόνα και του μόκουσ κύματοσ. Τπϊρχουν δύο βαςικού τύποι ινών: Η μονότροπη (single-mode) και η πολύτροπη (multimode) ύνα. Και οι δύο τύποι ενεργούν ςαν μϋςο μετϊδοςησ για το φωσ, αλλϊ λειτουργούν με διαφορετικούσ τρόπουσ, ϋχουν διαφορετικϊ χαρακτηριςτικϊ και εξυπηρετούν διαφορετικϋσ εφαρμογϋσ. ς ε λ. 35

36 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Εικόνα 3: Τύποι οπτικόσ ύνασ (Πηγό: [Sura02]) Μονότροπη ύνα: Η μονότροπη ύνα επιτρϋπει μόνο ϋνα μονοπϊτι ό τρόπο (mode) ώςτε το φωσ να διϋρχεται ςτην ύνα. Συπικϊ, το μϋγεθοσ του πυρόνα εύναι 8.3 μm. Επειδό ο πυρόνασ τησ ύνασ εύναι τόςο μικρόσ, το φωσ που περιϋχεται ςτον πυρόνα αναγκϊζεται να ταξιδϋψει ςε ευθεύα γραμμό. Η μονότροπη ύνα ϋχει γενικϊ μεγαλύτερη ικανότητα να μεταφϋρει πληροφορύα μεγαλύτερο εύροσ ζώνησ ακόμα και ςε αρκετϊ μεγϊλεσ αποςτϊςεισ. Η μονότροπη ύνα τεύνει να εύναι ακριβότερη από την πολύτροπη. Φρηςιμοποιεύται ςε εφαρμογϋσ με μικρϋσ απώλειεσ ςόματοσ και υψηλότερουσ ρυθμούσ μετϊδοςησ δεδομϋνων, όπωσ ςε μεγϊλεσ εκτϊςεισ, όπου η απόςταςη μεταξύ επαναληπτών/ενιςχυτών πρϋπει να μεγιςτοποιηθεύ. Οι μονότροπεσ ύνεσ εύναι κύτρινεσ ςτο χρώμα για να ξεχωρύζουν. Πολύτροπη ύνα: Η πολύτροπη ύνα επιτρϋπει περιςςότερουσ από ϋναν τρόπουσ για οπτικό μετϊδοςη. Σα κοινϊ μεγϋθη του πυρόνα εύναι 50 και 62.5 μm. ε πυρόνεσ οπτικών ινών αυτού του μεγϋθουσ, το φωσ μπορεύ να χωριςτεύ ςε πολλαπλϊ μονοπϊτια. Ο ρυθμόσ τησ διαμόρφωςησ ςε αυτόν τον τύπο ύνασ μπορεύ να φτϊςει μϋχρι 200 Mb/s και ςε αποςτϊςεισ μικρότερεσ των 100 μϋτρων το εύροσ ζώνησ εύναι ουςιαςτικϊ απεριόριςτο. Κατϊ ςυνϋπεια, οι πολύτροπεσ ύνεσ ταιριϊζουν καλύτερα ςε εφαρμογϋσ κοντινών αποςτϊςεων. ε αρκετϋσ περιπτώςεισ, όπου δε μασ απαςχολεύ τόςο το μόκοσ των οπτικών ινών, οι πολύτροπεσ ύνεσ εύναι οικονομικϋσ, αφού χρηςιμοποιούνται με φθηνούσ ςυνδετόρεσ (connectors) και LED πομπούσ. Για να ξεχωρύζουν, οι πολύτροπεσ ύνεσ εύναι χρώματοσ πορτοκαλύ Σρόποσ μετϊδοςησ Σο φωσ που ταξιδεύει μϋςα από ςτην οπτικό ύνα διϋρχεται μϋςα ςτον πυρόνα με ςυνεχεύσ αναπηδόςεισ/ανακλϊςεισ ςτην επϋνδυςη. Αυτό οφεύλεται ςτο φαινόμενο τησ ολικόσ εςωτερικόσ ανϊκλαςησ, όπου ϋνα οπτικό ςόμα που ταξιδεύει ςε ϋνα υλικό χτυπϊει ςε διαφορετικό υλικό χωρύσ να υπϊρχει καθόλου απώλεια του φωτόσ. Αφού ο πυρόνασ και η επϋνδυςη καταςκευϊζονται από διαφορετικϋσ ςυνθϋςεισ γυαλιού, το φωσ που ειςϋρχεται ςτον πυρόνα περιορύζεται ςτα όριϊ του, επειδό επιςτρϋφει πύςω κϊθε φορϊ που χτυπϊ την επϋνδυςη. Για να ςυμβεύ ολικό εςωτερικό αντανϊκλαςη, ο δεύκτησ τησ διϊθλαςησ του πυρόνα πρϋπει να εύναι μεγαλύτεροσ από αυτόν τησ επϋνδυςησ. ς ε λ. 36

37 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν 2.6. ΠΛΕΟΝΕΚΣΗΜΑΣΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΟΡΙΜΟΙ ΔΙΚΣΤΨΝ ΟΠΣΙΚΨΝ ΙΝΨΝ Σο κύνητρο για την ανϊπτυξη των οπτικών ινών αλλϊ και των δικτύων που αποτελούνται από αυτϋσ ϊρχιςε ςτισ αρχϋσ του 1960 με την ανακϊλυψη των λϋιζερ. Σα λειτουργικϊ χαρακτηριςτικϊ των λϋιζερ ςυςκευών οδόγηςαν τουσ ερευνητϋσ να εξετϊςουν τη χρόςη οπτικών ςυςτημϊτων ώςτε να παρϋχονται ςύνδεςμοι μετϊδοςησ με αρκετϊ υψηλϋσ χωρητικότητεσ. Επιπλϋον, εξαιτύασ κϊποιων ιδιοτότων των οπτικών ινών που δεν εύχαν τα προώπϊρχοντα μϋςα μετϊδοςησ, όπωσ για παρϊδειγμα τα παραδοςιακϊ καλώδια χαλκού ϋφεραν ςτο προςκόνιο κϊποια ςημαντικϊ οφϋλη ϋτςι ώςτε να προτιμούνται τα δύκτυα οπτικών ινών ϋναντι ϊλλων παραδοςιακών δικτύων. Κϊποια από αυτϊ εύναι: Εύροσ ζώνησ: Σο εύροσ ζώνησ (bandwidth) ςτα οπτικϊ δύκτυα εύναι ςχεδόν απεριόριςτο. Ϊχουν αρκετϊ μεγαλύτερο εύροσ από τα δύκτυα χαλκού. Επύςησ, ςυγκριτικϊ με τα δορυφορικϊ δύκτυα, ϋχουν μεγαλύτερο εύροσ αλλϊ και μικρότερη καθυςτϋρηςη round trip. Αυτό ϋχει αποτϋλεςμα περιςςότερη πληροφορύα να μπορεύ να μεταδοθεύ από ϋνα απλό καλώδιο, ϊρα και ςυνολικϊ λιγότερα καλώδια για κϊποιο δεδομϋνο ποςό πληροφορύασ. Μεγϊλη απόςταςη μετϊδοςησ: Σα καλώδια οπτικών ινών ϋχουν πολύ μικρότερεσ απώλειεσ ςε ςχϋςη με τα καλώδια χαλκού. Αυτό ςημαύνει ότι τα δεδομϋνα μπορούν να αποςταλούν ςε αρκετϊ μεγϊλεσ αποςτϊςεισ χωρύσ την παρϋμβαςη ϊλλων ςυςκευών. Πλόθοσ επαναληπτών/ απόςταςη μεταξύ τουσ: Ψσ ςυνϋπεια τησ μεγϊλησ απόςταςησ μετϊδοςησ που ϋχουν τα οπτικϊ δύκτυα, λύγοι επαναλόπτεσ (repeaters) και αναγεννητϋσ ςόματοσ απαιτούνται ςτα δύκτυα αυτϊ, αφού υπϊρχει μικρό εξαςθϋνιςη λόγω απόςταςησ (attenuation) και διαςπορϊ (dispersion). Βϊροσ και μϋγεθοσ: Σα οπτικϊ καλώδια εύναι αρκετϊ μικρότερα και ελαφρύτερα ςε ςχϋςη με ηλεκτρικϊ καλώδια. Ϊνα ςύςτημα με οπτικϊ καλώδια μπορεύ να εκτελϋςει ακριβώσ την ύδια εργαςύα με ϋνα πολύ μεγαλύτερο και βαρύτερο ςύςτημα που αποτελεύται από χϊλκινα καλώδια χϊλκινα καλώδια ζυγύζουν περύπου 8000 κιλϊ/km, ενώ 912 οπτικϋσ ύνεσ 495 κιλϊ/km, ενώ οι τελευταύεσ καταλαμβϊνουν πολύ μικρότερο χώρο. Αυτό εύναι ςημαντικό ςε δύκτυα αςτικών περιοχών που πρϋπει να καλυφθούν πολλού πελϊτεσ ςε ςχετικϊ λύγα τετραγωνικϊ. Επύςησ, ϋχει ακόμα μεγαλύτερη ςημαςύα ςε εφαρμογϋσ με αεροςκϊφη, δορυφόρουσ, πλούα, αλλϊ και ςτρατιωτικϋσ εφαρμογϋσ, όπου τα μικρϊ και ελαφριϊ καλώδια προτιμούνται για τον εξοικονόμηςη χώρου και βϊρουσ. Κόςτοσ υλικών: Για την ύδια χωρητικότητα μεταδόςεων τα οπτικϊ καλώδια εύναι πολύ φθηνότερα από τα αντύςτοιχα χϊλκινα. Αυξημϋνη αςφϊλεια: Λόγω κϊποιων προβλημϊτων που εμφανύζονται ςτισ ςυνδϋςεισ με ηλεκτρικϊ ςτοιχεύα, οι οπτικϋσ ςυνδϋςεισ φαύνεται να εύναι απόλυτα αςφαλεύσ ςε αυτόν τον τομϋα. Σα οπτικϊ καλώδια δεν εμφανύζουν προβλόματα ςπινθηριςμών ό ϊλλων φαινομϋνων από υψηλό τϊςη που μπορούν να εμφανύςουν τα δύκτυα χαλκού. Ψςτόςο, πρϋπει να παύρνονται μϋτρα για την προςταςύα των ματιών από την ακτύνα λϋιζερ. Καμύα ηλεκτρομαγνητικό επύδραςη: Επειδό οι ςυνδϋςεισ δεν εύναι ηλεκτρικϋσ, τα ςυνολικϊ ςφϊλματα ςτα οπτικϊ δύκτυα εύναι λύγα αφού δεν υπϊρχουν ηλεκτρομαγνητικϋσ παρεμβολϋσ, που προκαλούν ςημαντικό θόρυβο ςε ϋνα ςύςτημα μετϊδοςησ. Επύςησ δεν υπϊρχουν επιδρϊςεισ από καιρικϊ φαινόμενα, κτύρια, βουνϊ όπωσ γύνεται ςτισ αςύρματεσ επικοινωνύεσ. Αυξημϋνη αςφϊλεια του μεταδιδόμενου ςόματοσ: Μια οπτικό ύνα προςφϋρει υψηλό βαθμό αςφϊλειασ των δεδομϋνων, αφού το οπτικό ςόμα περιορύζεται μϋςα ςτην ύνα και τυχόν εκπομπϋσ/ διαρροϋσ απορροφώνται από το επύςτρωμα γύρω από την ύνα. ε αντύθεςη, ςτα καλώδια χαλκού μπορούν εύκολα οπτικϊ ςόματα να υποκλαπούν. Ϊτςι, τα οπτικϊ δύκτυα ς ε λ. 37

38 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν κρύνονται απαραύτητα ςε εφαρμογϋσ με ςημαντικό την αςφϊλεια τησ πληροφορύασ, όπωσ οικονομικϊ, νομικϊ, κυβερνητικϊ και ςτρατιωτικϊ ςυςτόματα. Εξελιξιμότητα: Όπωσ αναφϋρθηκε και πριν, λόγω τησ θεωρητικϊ απεριόριςτησ χωρητικότητασ των οπτικών ινών, τα όδη υπϊρχοντα δύκτυα μπορούν εύκολα να αναβαθμιςτούν χωρύσ να γύνεται αλλαγό των ύνασ, αλλϊ μόνο αναβϊθμιςη των ηλεκτρονικών ςτοιχεύων, λϋιζερ, LEDs που βρύςκονται ςτα ϊκρα του δικτύου και παρϊγουν τα οπτικϊ ςόματα. Ψςτόςο, υπϊρχουν και κϊποιοι περιοριςμού όςον αφορϊ τη χρόςη των οπτικών ινών ςε δύκτυα. Φαρακτηριςτικϊ: Κόςτοσ πομπών και δεκτών: Καθώσ η τεχνολογύα των οπτικών ινών εύναι ςχετικϊ καινούρια, το κόςτοσ κϊποιων εξαρτημϊτων ςτα οπτικϊ δύκτυα εύναι αυξημϋνο, όπωσ οι πομπού και οι δϋκτεσ. Μικρό προτυποπούηςη: Λόγω τησ πρόςφατησ τεχνολογύασ, δεν ϋχουν τυποποιηθεύ ακόμα ςε μεγϊλο βαθμό. Ϊτςι, πολλϋσ βιομηχανύεσ δεν τισ χρηςιμοποιούν ςε ςχϋςη με ϊλλα ηλεκτρικϊ ςυςτόματα. Δυςκολύα ςυγκόλληςησ και ςυνϋνωςησ καλωδύων: Η διαδικαςύα ςυγκόλληςησ καλωδύων εύτε γύνεται με τόξη (fusion splicing) ό μηχανικϊ (mechanical splicing), ενώ για τη ςυνϋνωςη χρηςιμοποιούνται ςυνδετόρεσ (connectors) και ςυζευκτόρεσ (couplers). Όλα αυτϊ απαιτούν ειδικό εξοπλιςμό και απαιτούν υψηλό ακρύβεια για να μην υπϊρχει απώλεια ςόματοσ. Κϊμψη καλωδύων: Λόγω του φαινομϋνου τησ ολικόσ εςωτερικόσ ανϊκλαςησ, υπϊρχει μια ςυγκεκριμϋνη γωνύα κατϊ την οπούα μπορούμε να κϊμψουμε ϋνα καλώδιο οπτικόσ ύνασ, αφού ξεπερνώντασ αυτό το όριο, το φωσ δεν μπορεύ να ανακλαςτεύ ολικϊ. Οπτικϊ μϋςα μόνο για μετϊδοςη: Μϋχρι πρόςφατα δεν υπόρχαν οπτικού ενιςχυτϋσ. Ϊτςι, το ςόμα ϋπρεπε να μετατρϋπεται ςυνϋχεια από οπτικό ςε ηλεκτρικό και αντύςτροφα. Πρόςφατοι όμωσ οπτικού ενιςχυτϋσ και ςυςτόματα οπτικόσ επεξεργαςύασ λύνουν αυτό το θϋμα, ωςτόςο χρόζουν ακόμα βελτύωςησ. Ακτινοβολύα γϊμμα: ε μικρό βαθμό η ακτινοβολύα γϊμμα που προϋρχεται από το ςύμπαν επηρεϊζει μερικούσ τύπουσ γυαλιών οπτικόσ ύνασ. ε πυρηνικούσ αντιδραςτόρεσ αλλϊ και μεγϊλησ απόςταςησ διαςτημικού ελϋγχου περιοχϋσ, δεν ενδεύκνυται η χρόςη τουσ, αφού η ακτινοβολύα αποχρωματύζει το γυαλύ και ωσ εκ τούτου εξαςθενεύ το ςόμα ΕΥΑΡΜΟΓΕ ΟΠΣΙΚΨΝ ΔΙΚΣΤΨΝ Σα ςυςτόματα καλωδιώςεων με οπτικϋσ ύνεσ ςυνεχώσ αυξϊνονται καθώσ όλο και νϋεσ εφαρμογϋσ χρηςιμοποιούν τα πλεονεκτόματα τουσ. Ασ δούμε λοιπόν πεδύα εφαρμογόσ τουσ. Επύγειεσ και υποθαλϊςςιεσ ςυνδϋςεισ τηλεπικοινωνιακών ςυςτημϊτων μακρινών αποςτϊςεων, υποκαθιςτώντασ τα ομοαξονικϊ καλώδια, τισ μικροκυματικϋσ ζεύξεισ και τουσ δορυφόρουσ. Σώρα τελευταύα ϋχουν ποντιςθεύ πολλϊ τϋτοια καλώδια που ςυνδϋουν ηπεύρουσ μεταξύ τουσ με χωρητικότητα που ξεπερνϊ τα κυκλώματα φωνόσ. Παραδεύγματα τϋτοιων ςυνδϋςεων εύναι η ζεύξη Μαςςαλύασ ιγκαπούρησ, το Τπερςιβηρικό καλώδιο κλπ. υνδϋςεισ ςε βιομηχανικϋσ περιοχϋσ με υψηλό επύπεδο ηλεκτρομαγνητικών θορύβων. Σοπικϊ δύκτυα για επικοινωνύεσ δεδομϋνων μεγϊλων ταχυτότων (Local Area Networks LANs). Σα LANs διαςύνδεουνε χρόςτεσ ςε περιοριςμϋνεσ περιοχϋσ, όπωσ δωμϊτια, διαμερύςματα, κτύρια, γραφεύα, χώρουσ εργοςταςύου και ϊλλουσ χώρουσ με κοντινό εύροσ κϊλυψησ. ς ε λ. 38

39 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Νϋα Αςτικϊ Δύκτυα (Metropolitan Area Networks - MANs) που αναπτύςςονται τελευταύα και καλύπτουν μεγαλύτερεσ περιοχϋσ από ϋνα τοπικό δύκτυο. Σα MANs μπορούν να καλύπτουν κτύρια που βρύςκονται ςε διϊφορα οικοδομικϊ τετρϊγωνα μιασ πόλησ ό και τησ περιοχόσ που περιβϊλλει την πόλη. Μεταδόςεισ με υψηλϋσ απαιτόςεισ αςφϊλειασ που απαιτούν οι κρατικϋσ υπηρεςύεσ πληροφοριών, οι ςτρατιωτικϋσ εφαρμογϋσ κλπ ΣΤΠΟΙ ΓΕΨΓΡΑΥΙΚΨΝ ΔΙΚΣΤΨΝ ΜΕ ΟΠΣΙΚΕ ΙΝΕ Σα δύκτυα οπτικών ινών ϋχουν εφαρμογϋσ ςε διϊφορουσ τύπουσ δικτύων όςον αφορϊ τη γεωγραφικό επικρϊτειϊ τουσ. Οι κατηγορύεσ των δικτύων εύναι οι ακόλουθεσ: Οπτικϊ δύκτυα μεγϊλησ απόςταςησ (long haul networks): Ϋταν τα πρώτα δύκτυα που οι οπτικϋσ ύνεσ ϋγιναν απαραύτητεσ. Μεταφϋρουν δεδομϋνα μεταξύ ωκεανών, ηπεύρων, χωρών. Αποςτϊςεισ πϊνω από km. μπορούν να καλύπτονται. ε ϋνα long haul δύκτυο υπϊρχει τερϊςτιο εύροσ ζώνησ με μεγϊλεσ αποςτϊςεισ που πρϋπει να καλυφθούν χωρύσ πολλϋσ ενιςχύςεισ κι ϋτςι η χρόςη τησ οπτικόσ ύνασ εύναι επιτακτικό. Προσ το τϋλοσ τησ δεκαετύασ του 90, η ϊνθηςη των long haul δικτύων ϋφερε μεγϊλεσ καινοτομύεσ ςτισ οπτικϋσ υποθαλϊςςιεσ και διηπειρωτικϋσ ςυνδϋςεισ. Η ανϊπτυξη τησ τεχνολογύασ τησ «πυκνόσ» πολυπλεξύασ με διαύρεςη μόκουσ κύματοσ (Dense Wave Division Multiplexing DWDM), ϋφερε ςημαντικό αύξηςη ςτη χωρητικότητα. Αποτελούνται κυρύωσ από δακτυλύουσ (rings) που ϋχουν ςυνόθωσ τριγωνικό δομό. Η δικτυακό τεχνολογύα ςε αυτούσ τουσ δακτυλύουσ (rings) εύναι γνωςτό ςαν SONET/SDH (Synchronous Optical Networking/ Synchronous Digital Hierarchy). Οι απαιτόςεισ των long haul δικτύων εύναι μεγαλύτερεσ για τα υποθαλϊςςια δύκτυα ςε ςχϋςη με τα χερςαύα, αφού τα τελευταύα εύναι πιο εύκολα ςε ςυντόρηςη και αναβϊθμιςη. Ϊνα τυπικό δύκτυο αποτελεύται μϋχρι από 8 οπτικϋσ ύνεσ. ε ϋνα υποθαλϊςςιο δύκτυο το κόςτοσ εύναι 40% για τα καλώδια, 30% για την εργαςύα τοποθϋτηςησ, 20% για τουσ επαναλόπτεσ (repeaters), των οπούων η απόςταςη εύναι km., ενώ το υπόλοιπο 10% για την μελϋτη του ϋργου, τον εξοπλιςμό ςτα ϊκρα του δικτύου, κλπ. Προφανώσ ςε ϋνα τϋτοιο δύκτυο, υπϊρχει ςχεδιαςμόσ για την αναμενόμενη χωρητικότητα ςτο μϋλλον κι όχι μόνο για τισ τωρινϋσ ανϊγκεσ. Οπτικϊ δύκτυα κορμού (back haul networks): Πρόκειται για δύκτυα που ςυνδϋουν βαςικούσ κόμβουσ ςτα γεωγραφικϊ όρια τησ εθνικόσ επικρϊτειασ, ενώ παρϋχουν και μονοπϊτια για επικοινωνύα διαφορετικών υποδικτύων. τα δύκτυα κορμού μπορούν να ςυνδϋονται ευρεύα δύκτυα, όπωσ μητροπολιτικϊ δύκτυα (Metropolitan Area Network MAN), δύκτυα ευρεύασ περιοχόσ (Wide Area Networks WAN), περιφερειακϊ δύκτυα (Regional Area Networks RAN), που μπορούν να ςυνδϋονται επύςησ μεταξύ τουσ. Σα δύκτυα αυτϊ μεταφϋρουν κύνηςη από τοπικϊ και περιφερειακϊ γραφεύα μεταγωγόσ (switch offices) προσ τα δύκτυα μεγϊλησ απόςταςησ, διανϋμουν την κύνηςη ςε μητροπολιτικϋσ και περιφερειακϋσ περιοχϋσ μεταξύ ςημεύων παρουςύασ (Points of Presence POPs), παρόχων διαδικτύου (ISPs), ϊλλων δικτύων, μεγϊλων εταιρικών πελατών και κόμβων ανταλλαγόσ διαδικτύου (Internet Exchange Points). Σα δύκτυα αυτϊ προκύπτουν από ςυνενώςεισ δικτύων αρχιτεκτονικόσ δακτυλύων (rings). Σα πιο ςυνηθιςμϋνα πρωτόκολλα επιπϋδου ςυνδϋςμου δεδομϋνων (data link layer) εύναι τα ATM (Asynchronous Transfer Mode), SONET/SDH και το Ethernet. Σα πρωτόκολλα αυτϊ φϋρουν IP πακϋτα και δεδομϋνα από κλαςςικϊ ςυςτόματα τηλεφωνύασ και κινητών δικτύων. Από τα 3 παραπϊνω πρωτόκολλα το ATM τεύνει να διακοπεύ και να αντικαταςταθεύ από τα πρωτόκολλα Gigabit, 10Gigabit Ethernet και Packet over SONET. Αν και παλιϊ ςυνηθιζόταν για κϊθε δύκτυο πρόςβαςησ να υπϊρχει κι ϋνα διαφορετικό δύκτυο κορμού, ςόμερα τα δύκτυα τεύνουν να υπόκεινται ςε ϋνα κοινό δύκτυο κορμού, κϊνοντασ χρόςη του Ethernet και IP. ς ε λ. 39

40 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν τα δύκτυα κορμού η αύξηςη τησ κυκλοφορύασ εύναι ϋντονη. Η κύνηςη από τουσ τελικούσ χρόςτεσ ςυναθρούζεται ςτα ϊκρα όπωσ τα DSLAMs και τα POPs κι ϋπειτα ςτϋλνεται ςε κεντρικϊ ςημεύα μεταγωγόσ, από όπου φεύγει για ϊλλα περιφερειακϊ, εθνικϊ και διεθνό δύκτυα. Η ανταλλαγό μπορεύ να πραγματοποιηθεύ ϊμεςα μεταξύ των δικτύων, αλλϊ εύναι επύςησ κοινό να ανταλλαχθεύ η κυκλοφορύα πϋρα από ϋνα ςημεύο ανταλλαγόσ Διαδικτύου (IXP). Η κύνηςη ςτα δύκτυα αυτϊ αυξϊνεται από 50% ϋωσ 100% κϊθε χρόνο. ε πολλϋσ χώρεσ, τα δύκτυα κορμού ϋχουν εμφανύςει μια υπϋρ του δϋοντοσ αύξηςη τησ χωρητικότητϊσ τουσ ςτα τϋλη του 1990 και τισ αρχϋσ του 21 ου αιώνα. Όπωσ ςτα long haul δύκτυα, ϋτςι κι εδώ οι ςχεδιαςτϋσ οφεύλουν να φροντύζουν για το μϋλλον των δικτύων. Κι εδώ, χρηςιμοποιεύται τεχνολογύα πολυπλεξύασ διαύρεςησ μόκουσ κύματοσ (WDM) για να εκμεταλλεύεται καλύτερα η χωρητικότητα των γραμμών. Εικόνα 4: Ιεραρχικό δομό δικτύων (Πηγό: [MR]) Οπτικϊ δύκτυα πρόςβαςησ (access networks): Σα δύκτυα πρόςβαςησ, που αλλιώσ ονομϊζονται δύκτυα τελευταύου χιλιομϋτρου (last mile networks) ό δύκτυα πρώτου χιλιομϋτρου (first mile networks), εύναι εκεύνα τα δύκτυα ςτα οπούα ςυνδϋονται οι τελικού χρόςτεσ ό οι μικρομεςαύεσ επιχειρόςεισ με τα κεντρικϊ γραφεύα μεταγωγόσ (αλλιώσ αναφϋρονται και ωσ ςημεύα παρουςύασ points of presence pop). Σα δύκτυα πρόςβαςησ ϋχουν ςαν όριο τα κεντρικϊ γραφεύα, μετϊ από τα οπούα ξεκινϊνε τα δύκτυα κορμού/ μητροπολιτικϊ δύκτυα, κλπ. Αν και οι διϊφοροι πϊροχοι τηλεπικοινωνιών ρύχνουν το βϊροσ ςτο δύκτυο κορμού, τελευταύα ακόμα και τα δύκτυα πρόςβαςησ παρουςιϊζουν ςυμφόρηςη (bottleneck). Σο μόκοσ τουσ ςυνόθωσ εκτεύνεται μϋχρι τα 20 χιλιόμετρα (για τα παθητικϊ δύκτυα PONs). υνόθωσ χρηςιμοποιούν δενδρικϋσ δομϋσ. Σα οπτικϊ δύκτυα πρόςβαςησ που θα ςυζητηθούν εκτενϋςτερα και προχωρούν μϋχρι την κατοικύα ό το κτύριο του χρόςτη λϋγονται FTTH (Fiber To The Home) δύκτυα και FTTB (Fiber To The Building) δύκτυα, ενώ γενικότερα όταν το οπτικό δύκτυο πληςιϊζει μϋχρι ϋνα ςημεύο x κοντϊ ςτο χρόςτη λϋγεται FTTx. ς ε λ. 40

41 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Εικόνα 5: Απλοποιημϋνο οπτικό δύκτυο πρόςβαςησ: (Πηγό: [Keiser06]) Σϋλοσ, ϋνα οπτικό δύκτυο μπορεύ να υποςτηρύξει μια πληθώρα υπηρεςιών μερικϋσ από τισ οπούεσ φαύνονται ςτον παρακϊτω πύνακα καθώσ και κϊποια χαρακτηριςτικϊ τουσ όπωσ ο ρυθμόσ δεδομϋνων ό το εύροσ ζώνησ που καταλαμβϊνουν. Πύνακασ 1: Υπηρεςύεσ ςε δύκτυα πρόςβαςησ (Πηγό: [Keiser06]) Τπηρεςύα Σύποσ Εύροσ λόψησ Εύροσ αποςτολόσ Σηλεφωνύα Μεταγωγό (switched) 4 khz 4 khz ISDN Μεταγωγό 144 Kbits 144 Kbits Μετϊδοςη βύντεο Εκπομπό (broadcast) 6 MHZ/ 2-6 Mbit/s 0 Διαλογικό βύντεο Μεταγωγό 6 Mbit/s Μικρό Πρόςβαςη διαδικτύου Μεταγωγό Μερικϊ Mbit/s Μικρό (αρχικϊ) Βιντεοδιϊςκεψη Μεταγωγό 6 Mbit/s 6 Mbit/s Επιχειρηςιακϋσ Τπηρεςύεσ Μεταγωγό 1.5 Mbits ωσ 10 Gbits 1.5 Mbits ωσ 10 Gbits 2.9. WDM Ε ΔΙΚΣΤΑ ΟΠΣΙΚΨΝ ΙΝΨΝ Η χρόςη τησ πολυπλεξύασ με διαύρεςη μόκουσ κύματοσ (WDM) ςτα δύκτυα οπτικών ινών προςφϋρει ςημαντικό αύξηςη ςτη χωρητικότητϊ τουσ και γι αυτό κρύνεται επιτακτικό ειδικϊ για τα δύκτυα κορμού και μεγϊλων αποςτϊςεων. Όπωσ φαύνεται ςτην επόμενη εικόνα, με WDM επιτυγχϊνεται η χρόςη πολλαπλών οπτικών ςημϊτων, που ϋχουν ελαφρώσ διαφορετικϊ μόκη κύματοσ για τη μετϊδοςη διϊφορων ανεξϊρτητων ροών πληροφορύασ ταυτόχρονα μϋςα ςτην ύδια ύνα. Παρ όλο που οι ερευνητϋσ ξεκύνηςαν να μελετούν την WDM τη δεκαετύα του 1970, ςτα επόμενα χρόνια φϊνηκε ότι όταν ευκολότερο να υλοποιηθούν υψηλότερησ ταχύτητασ ηλεκτρονικϋσ και οπτικϋσ διατϊξεισ από το να αναπτυχθούν πολυπλοκότερα ςυςτόματα που κϊνουν χρόςη WDM. Ψςτόςο, η τεχνολογύα WDM απϋκτηςε μεγϊλη δημοτικότητα ςτισ αρχϋσ του 1990 καθώσ οι ηλεκτρονικϋσ διατϊξεισ ϋφταςαν ςε κϊποιο όριο διαμόρφωςησ και οι εξοπλιςμού υψηλόσ μετϊδοςησ γύνονταν ολοϋνα πολυπλοκότεροι και πιο ακριβού. ς ε λ. 41

42 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Μια τϊςη που υπϊρχει ςτην υλοπούηςη των WDM ςυςτημϊτων εύναι η ςυνεχόσ προςπϊθεια να γεμύςει μια ςτενό ζώνη εύρουσ με όςο το δυνατόν περιςςότερα και κοντινότερα μόκη κύματοσ. Αυτό αναφϋρεται ωσ «πυκνό» πολυπλεξύα με διαύρεςη μόκουσ κύματοσ (DWDM). Οι κυματομορφϋσ (ό οπτικϋσ ςυχνότητεσ) ςε ϋνα DWDM ςύνδεςμο πρϋπει να τοποθετούνται ςε κατϊλληλη θϋςη, ώςτε να αποφεύγεται από τα γειτονικϊ κανϊλια η παρεμβολό του ενόσ ςτο ϊλλο, κϊτι που οδηγεύ ςε θόρυβο ςτο οπτικό ςόμα. ε ϋνα οπτικό ςύςτημα, αυτό η παρεμβολό μεταξύ γειτονικών καναλιών μπορεύ να προϋλθει από το γεγονόσ ότι η κεντρικό κυματομορφό τησ λϋιζερ διόδου και ϊλλα λειτουργικϊ χαρακτηριςτικϊ των οπτικών ςτοιχεύων μπορούν να αλλϊξουν με τη θερμοκραςύα και την πϊροδο του χρόνου. Αυτό ϋχει ωσ ςυνϋπεια το οπτικό ςόμα να απλώνει ό να παραςύρεται φαςματικϊ. Εικόνα 6: Βαςικό δομό τεχνολογύασ WDM (Πηγό: [Keiser03]) ΠΡΟΣΤΠΑ ΓΙΑ ΟΠΣΙΚΕ ΣΗΛΕΠΙΚΟΙΝΨΝΙΕ Τπϊρχουν τρεισ βαςικϋσ κατηγορύεσ προτύπων για τισ οπτικϋσ επικοινωνύεσ: τα βαςικϊ πρότυπα, τα πρότυπα για τη δοκιμό των ςυςτατικών τουσ και τα πρότυπα ςυςτόματοσ. Σα βαςικϊ πρότυπα (Primary Standards) αναφϋρονται ςτη μϋτρηςη και χαρακτηριςμό των θεμελιωδών φυςικών παραμϋτρων όπωσ εύναι η εξαςθϋνηςη (attenuation), η χωρητικότητα, τα λειτουργικϊ χαρακτηριςτικϊ των οπτικών ινών, τα επύπεδα οπτικόσ ιςχύοσ και τα φαςματικϊ πλϊτη. τισ Ηνωμϋνεσ Πολιτεύεσ Αμερικόσ, ο κύριοσ οργανιςμόσ που ςχετύζεται με τα βαςικϊ πρότυπα εύναι το Εθνικό Ινςτιτούτο Προτύπων και Σεχνολογύασ (National Institute Standards and Technology NIST). Ο οργανιςμόσ αυτόσ τυποποιεύ εργαςύεσ για οπτικϋσ ύνεσ και λϋιζερ, ενώ κϊθε χρόνο διοργανώνει ϋνα ςχετικό ςυνϋδριο. Ωλλοι εθνικού οργανιςμού περιλαμβϊνουν το Εθνικό Υυςικό Εργαςτόριο (National Physical Laboratory NPL) ςτη Ηνωμϋνο Βαςύλειο, και το Εθνικό Υυςικό και Σεχνικό Ινςτιτούτο (Physikalish Technische Bundesanstalt PTB) ςτη Γερμανύα. Σα πρότυπα για τη δοκιμό των ςυςτατικών (Component Testing Standards) ορύζουν τισ ςχετικϋσ δοκιμϋσ για την απόδοςη των ςυςτατικών και κϊποιεσ διαδικαςύεσ για τη ρύθμιςη των εξοπλιςμών. Αρκετού διαφορετικού οργανιςμού εμπλϋκονται ςε αυτϊ τα πρότυπα, μερικού από τουσ πιο ενεργούσ εύναι ο ύνδεςμοσ Σηλεπικοινωνιακών Βιομηχανιών (Telecommunication Industries Association TIA) ςε ςυνεργαςύα με το ύνδεςμο Ηλεκτρονικών Βιομηχανιών (Electronic Industries Association EIA), ο Σομϋασ Σηλεπικοινωνιακών Προτύπων τησ Διεθνούσ Σηλεπικοινωνιακόσ Ϊνωςησ (Telecommunication Standardization Sector of International Telecommunication Union ITU T) και η Διεθνόσ Ηλεκτροτεχνικό Επιτροπό (International Electrotechnical Commission - IEC). Ο TIA ϋχει μια λύςτα με περιςςότερα από 120 πρότυπα και προδιαγραφϋσ για οπτικϋσ ύνεσ κϊτω από το γενικό οριςμό TIA/ EIA-455-XX-YY, όπου το ΦΦ αναφϋρεται ςε ϋνα ςυγκεκριμϋνο τεχνικό χαρακτηριςτικό μϋτρηςησ, και το YY ςτο ϋτοσ δημοςύευςησ. Αυτϊ τα πρότυπα αναφϋρονται και ωσ Διαδικαςύεσ Οπτικών Δοκιμών (Fiber Optic ς ε λ. 42

43 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν Test Procedures FOTPs). Για παρϊδειγμα, το πρότυπο TIA/ EIA ό FOTP-60 εύναι μια μϋθοδοσ που εκδόθηκε το 1997 και περιλαμβϊνει χαρακτηριςτικϊ για το μόκοσ των καλωδύων/ ινών. Ωλλοι μϋθοδοι μπορούν να περιλαμβϊνουν δοκιμϋσ για την αντοχό των ινών, καλωδύων, παθητικών διατϊξεων και οπτικών/ ηλεκτρικών ςυςκευών ςε περιβαλλοντικϋσ ςυνθόκεσ και καταςτϊςεισ λειτουργύασ. Σϋλοσ, τα πρότυπα ςυςτόματοσ (System Standards) αναφϋρονται ςε μεθόδουσ μϋτρηςησ/ εκτύμηςησ των οπτικών ςυνδϋςεων και των δικτύων. Οι ςημαντικότεροι οργανιςμού εύναι το Εθνικό Αμερικανικό Ινςτιτούτο Προτύπων (American National Standard Institute ANSI), το Ινςτιτούτο Ηλεκτρολόγων/ Ηλεκτρονικών Μηχανικών (IEEE) και η ϋνωςη ITU T. Αξιόλογο ενδιαφϋρον παρουςιϊζουν τα πρότυπα και οι ςυςτϊςεισ για τα ςυςτόματα οπτικών ινών από την ITU T, αφού ςτη ςειρϊ G (G.650 και πϊνω) υπϊρχουν το λιγότερο 44 ςυςτϊςεισ που ςχετύζονται με καλώδια οπτικών ινών, οπτικούσ ενιςχυτϋσ, πολυπλϋκτεσ κυματομορφών, τη διαθεςιμότητα και αξιοπιςτύα δικτύου, τη ρύθμιςη και ϋλεγχο για παθητικϊ οπτικϊ δύκτυα. Επύςησ, ςτην ύδια ςειρϊ υπϊρχουν πρότυπα για το SONET και SDH (Δικτυακϋσ τεχνολογύεσ με δακτυλύουσ Synchronous Optical Networking και Synchronous Digital Hierarchy). Ο παρακϊτω πύνακασ περιλαμβϊνει κϊποιεσ ςυςτϊςεισ από τα πρότυπα, που ςχετύζονται με πτυχϋσ των οπτικών δικτύων. Πύνακασ 2: Συςτϊςεισ ITU-T για ςυνδϋςμουσ και δύκτυα οπτικών ινών (Πηγό: [Keiser03]) Αριθμόσ ςύςταςησ G.650 ωσ G.655 Σύτλοσ Οριςμού, μϋθοδοι δοκιμών και χαρακτηριςτικϊ για διϊφορουσ τύπουσ μονότροπων και πολύτροπων οπτικών ινών G.662 Γενικϊ χαρακτηριςτικϊ για οπτικούσ ενιςχυτϋσ και υποςυςτόματα G.671 G.709 Φαρακτηριςτικϊ μεταδόςεων των οπτικών ςτοιχεύων και υποςυςτημϊτων Διαςυνδϋςεισ για το οπτικό δύκτυο μεταφορών (Optical Transport Network OTN) G.872 Αρχιτεκτονικό του OTN G.874 Θϋματα διαχεύριςησ ςτοιχεύων του OTN G G G Διαςυνδϋςεισ ςτο φυςικό επύπεδο για το OTN Υαςματικϊ πλϋγματα για εφαρμογϋσ WDM (Πυκνό WDM DWDM) Υαςματικϊ πλϋγματα για εφαρμογϋσ WDM (Αδρό WDM CWDM) G.975 Εμπρόσ διόρθωςη ςφαλμϊτων για υποθαλϊςςια ςυςτόματα ΤΝΟΧΗ ΚΕΥΑΛΑΙΟΤ Ανακεφαλαιώνοντασ, το κεφϊλαιο αυτό μπορεύ να χωριςτεύ ςε δύο λογικϊ μϋρη. το πρώτο μϋροσ μελετώνται γενικϊ θϋματα ευρυζωνικότητασ. Δύνεται ο οριςμόσ τησ ευρυζωνικότητασ αλλϊ κι ϋνασ πιο ευρύσ κατϊ ITU. τη ςυνϋχεια, παρουςιϊζονται ςυνοπτικϊ κϊποιεσ γνωςτϋσ ευρυζωνικϋσ τεχνολογύεσ, όπωσ το DSL, τα καλωδιακϊ μόντεμ, τα αςύρματα δύκτυα WLAN/ Wi Fi, το LMDS, τα δορυφορικϊ ςυςτόματα και τϋλοσ τα δύκτυα οπτικών ινών. Η ανϊγκη για ευρυζωνικότητα εύναι ς ε λ. 43

44 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 2 : Ε Τ Ρ Τ Ζ Ψ Ν Ι Κ Ο Σ Η Σ Α Κ Α Ι Δ Ι Κ Σ Τ Α Ο Π Σ Ι Κ Ψ Ν Ι Ν Ψ Ν ςημαντικό λόγω των ςπουδαύων πλεονεκτημϊτων τησ, τόςο τεχνολογικϊ αλλϊ και κοινωνικοοικονομικϊ ςε δημόςιο και ιδιωτικό τομϋα, ςυμβϊλλοντασ αρκετϊ ςτη γεφύρωςη του ψηφιακού χϊςματοσ διϊφορων περιοχών. Επύςησ, αναφϋρεται η ςημαςύα τησ ευρυζωνικότητασ ςε διεθνό τομϋα. το δεύτερο λογικό μϋροσ γύνεται μια μικρό επιςκόπηςη των ευρυζωνικών δικτύων οπτικών ινών. υγκεκριμϋνα, παρουςιϊζονται τα βαςικότερα μϋρη ενόσ ςυςτόματοσ οπτικόσ μετϊδοςησ, όπωσ ο πομπόσ, ο δϋκτησ και η οπτικό ύνα. Γύνεται ανϊλυςη των ςτοιχεύων που αποτελούν μιασ οπτικό ύνα αλλϊ και των τύπων τησ. Επιπλϋον, παρουςιϊζονται ςημαντικϊ πλεονεκτόματα και μειονεκτόματα χρόςησ δικτύων οπτικών ινών ϋναντι ϊλλων ςυςτημϊτων, εφαρμογϋσ όπου ϋχουμε οπτικϊ δύκτυα, τύπουσ γεωγραφικών/ χωρικών δικτύων όπωσ τα δύκτυα μεγϊλων αποςτϊςεων, τα δύκτυα κορμού και τα δύκτυα πρόςβαςησ. Σα τελευταύα δύκτυα εύναι αυτϊ με τα οπούα θα αςχοληθούμε εκτενώσ ςτη ςυνϋχεια τησ εργαςύασ. Σϋλοσ, περιγρϊφονται το WDM, μια ςημαντικό τεχνολογύα ςτα οπτικϊ δύκτυα και κϊποια πρότυπα που ϋχουν επικρατόςει ςτισ οπτικϋσ τηλεπικοινωνύεσ. ς ε λ. 44

45 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3.. Δ Ι Κ Σ ΤΑ Π Ρ Ο Β Α Η F T T x ς ε λ. 45

46

47 ΔΙΚΣΤΑ ΠΡΟΒΑΗ FTTX το προηγούμενο κεφϊλαιο παρουςιϊςτηκαν βαςικϋσ αρχϋσ για την ευρυζωνικότητα και τα δύκτυα οπτικών ινών. Ϊνα τμόμα του δικτύου που τελευταύα εφαρμόζονται οι οπτικϋσ ύνεσ εύναι το μϋροσ κοντϊ ςτουσ ςυνδρομητϋσ ό αλλιώσ το δύκτυο πρόςβαςησ FTTx. το κεφϊλαιο αυτό θα μελετόςουμε βαςικϊ ςτοιχεύα που αφορούν τη δομό, αρχιτεκτονικϋσ και τεχνολογύεσ των FTTx δικτύων ΕΙΑΓΨΓΗ ΣΑ FTTX ΟΠΣΙΚΑ ΔΙΚΣΤΑ ΠΡΟΒΑΗ Η ανϊπτυξη των δικτύων πρόςβαςησ επεκτεύνεται ολοϋνα και περιςςότερο. Οι πιο ςυνηθιςμϋνεσ τεχνολογύεσ που εύναι υλοποιημϋνεσ αυτό τη ςτιγμό εύναι η DSL (Digital Subscriber line Χηφιακό ςυνδρομητικό γραμμό) και η τεχνολογύα καλωδιακών μόντεμ (cable modem). Επύςησ, τα αςύρματα δύκτυα πρόςβαςησ ϋχουν ϋνα ςημαντικό μερύδιο. Η πιο πρόςφατη τεχνολογύα DSL, που εύναι το VDSL, υπόςχεται αςυμμετρικϋσ ταχύτητεσ μϋχρι 6 και 52 Mbps ςτην αποςτολό και λόψη από το χρόςτη αντύςτοιχα ό ςυμμετρικϋσ ταχύτητεσ μϋχρι 26 Mbps. Ψςτόςο, η απόςταςη περιορύζει την τεχνολογύα DSL, αφού για μεγϊλεσ αποςτϊςεισ η ταχύτητα μειώνεται. Σα καλωδιακϊ μόντεμ από την ϊλλη με το νεότερο πρότυπό τουσ DOCSIS 2.0 μπορούν να παρϋχουν ταχύτητεσ 30 και 40 Mbps για αποςτολό και λόψη από το χρόςτη. Ψςτόςο, χϊρη ςτην τεχνολογύα του ςυςτόματοσ που βαςύζεται ςτην εκπομπό (broadcast), το εύροσ αυτό διανϋμεται μεταξύ ομϊδασ ςυνδρομητών. Σϋλοσ, ςτα αςύρματα δύκτυα πρόςβαςησ, η ταχύτητα μπορεύ να εύναι ςυμμετρικό μϋχρι Mbps. Η τεχνολογύα τουσ εύναι το WiMax, ωςτόςο το πρότυπο ορύζει οπτικό επαφό ςτα δύκτυα αυτϊ (line of sight). τα αςύρματα δύκτυα χωρύσ οπτικό θϋα, η ταχύτητα περιορύζεται ςτα 75 Mbps. Ϊτςι, όπωσ και πριν το εύροσ μοιρϊζεται μεταξύ ομϊδων ςυνδρομητών. Ϊτςι, ϋρχονται τα FTTx δύκτυα (Fiber to the x), όπωσ θα ονομϊζουμε ςτο εξόσ τα δύκτυα πρόςβαςησ των πελατών με χρόςη οπτικών ινών, που παρϋχουν ευρυζωνικϋσ υπηρεςύεσ ςε αρκετϊ μεγαλύτερεσ αποςτϊςεισ ςε ςχϋςη με τισ προηγούμενεσ τεχνολογύεσ. Κϊποια επιπλϋον κύνητρα για την ανϊπτυξό των FTTx δικτύων εύναι: Διαθεςιμότητα και ανεξαρτηςύα όςον αφορϊ το ξετύλιγμα τοπικού βρόχου (Local Loop Unbundling LLU) ειδικϊ ςε μελλοντικϊ ανεπτυγμϋνεσ περιοχϋσ. Βελτύωςη και ςταθεροπούηςη των δικτύων πρόςβαςησ. Ανταγωνιςτικό απειλό απϋναντι ςτισ τεχνολογύεσ των τωρινών παραδοςιακών δικτύων πρόςβαςησ. Ανϊγκη για πολύ υψηλό και ςυμμετρικό ταχύτητα ςτη μετϊδοςη δεδομϋνων. Σο εύροσ των ςύγχρονων εφαρμογών όπωσ για παρϊδειγμα η τηλεδιϊςκεψη ϋχουν απαύτηςη για υψηλϋσ ταχύτητεσ τόςο ςτη λόψη (download) όςο και ςτην αποςτολό (upload) δεδομϋνων. Σα ςημερινϊ δύκτυα υςτερούν κυρύωσ ωσ προσ την αποςτολό κϊτι που λύνεται με τη ςυμμετρικότητα των FTTx δικτύων Βαςικϊ ςημεύα των FTTx δικτύων τα FTTx δύκτυα, το x αναφϋρεται ςτην τοποθεςύα όπου καταλόγει το τελικό ςημεύο τησ οπτικόσ ύνασ κοντϊ ςτον πελϊτη. Σο ςημεύο αυτό εύναι η οπτικο-ηλεκτρονικό διαςύνδεςη και ςυνόθωσ βρύςκεται μϋςα ςε κϊποιο εύδοσ εξοπλιςμού μετϊδοςησ, που ονομϊζεται Οπτικό Μονϊδα Δικτύου (Optical Network Unit ONU) ό Οπτικό Σερματικό Δικτύου (Optical Network Terminal ΟΝΣ). Σα ONU και ΟΝΣ ωςτόςο δεν εύναι ακριβώσ ύδια, αφού το ONU χρηςιμοποιεύται όταν η οπτικό ύνα καταλόγει ςε τηλεπικοινωνιακϋσ καμπύνεσ (cabinets), ενώ το ONT όταν η ύνα φτϊνει μϋχρι μϋςα ς ε λ. 47

48 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X ςτο κτύςμα του πελϊτη. Ϊτςι, για τα FTTH (οπτικό ύνα μϋχρι το ςπύτι) μιλϊμε πϊντα για ONT ςτο ϊκρο τησ οπτικόσ ύνασ του δικτύου. Σο εναρκτόριο ςημεύο για τα δύκτυα πρόςβαςησ/ FTTx δύκτυα βρύςκεται μϋςα ςτο Κεντρικό Γραφεύο (CO), που πολλϋσ φορϋσ αναφϋρεται ςαν ςημεύο παρουςύασ του FTTx (POP). Ουςιαςτικϊ, ορύζοντασ τισ διϊφορεσ παραλλαγϋσ του FTTx, ορύζεται και το τελικό ςημεύο που φτϊνει η οπτικό ύνα Παραλλαγϋσ των FTTx δικτύων Οι διϊφορεσ παραλλαγϋσ με τισ οπούεσ εμφανύζονται τα FTTx δύκτυα ςε ςχϋςη με το τελικό ςημεύο όπου καταλόγει η ύνα, εύναι οι παρακϊτω (βρύςκονται ςε αλφαβητικό ςειρϊ ωσ προσ το x ): FTTB (Fiber To The Business) Οπτικό ύνα μϋχρι την επιχεύρηςη: Σο τελικό ςημεύο τησ οπτικόσ ύνασ βρύςκεται ςε μια επιχεύρηςη. FTTB (Fiber To The Building) Οπτικό ύνα μϋχρι το κτύριο: Η ύνα εδώ φτϊνει ςτο όριο του κτιρύου, όπωσ παρϊδειγμα ςτο υπόγειο ςε μια πολυκατοικύα, με την τελικό ςύνδεςη όμωσ των διαφορετικών κατοικιών να γύνεται με εναλλακτικούσ τρόπουσ. ύμφωνα με τον οριςμό του FTTH Council, ωσ Fiber to the Building (FTTB) ορύζεται η τηλεπικοινωνιακό αρχιτεκτονικό ςύμφωνα με την οπούα, επικοινωνιακό οδόσ εκτεύνεται με χρόςη αποκλειςτικϊ οπτικού καλωδύου από τον εξοπλιςμό μεταγωγόσ ενόσ δικτυακού παρόχου ϋωσ τουλϊχιςτον το όριο τησ ιδιοκτηςύασ που περιβϊλλει το χώρο διαμονόσ ό εργαςύασ ενόσ ό περιςςοτϋρων χρηςτών και τερματύζεται πριν από τον καθαυτό χώρο διαμονόσ ό εργαςύασ του καθενόσ από τουσ παραπϊνω χρόςτεσ. Σο επικοινωνιακό μονοπϊτι προσ τουσ χρόςτεσ ολοκληρώνεται με χρόςη ϊλλου μϋςου, όπωσ ομοαξονικό καλώδιο, ςυνεςτραμμϋνα ζεύγη χαλκού ό αςύρματη ζεύξη. Η προαναφερθεύςα επικοινωνιακό οδόσ παρϋχεται με ςκοπό την εξυπηρϋτηςη τηλεπικοινωνιακόσ κύνηςησ από και προσ ϋναν ό περιςςότερουσ χρόςτεσ, για μύα ό περιςςότερεσ υπηρεςύεσ και από ό προσ ϋνα ό περιςςότερουσ παρόχουσ υπηρεςιών. FTTC (Fiber To The Curb) Οπτικό ύνα μϋχρι το ρεύθρο: Η οπτικό ύνα τερματύζει ςε μια καμπύνα ςτο δρόμο, ςυνόθωσ λιγότερο από 300 μϋτρα από το κτύριο του πελϊτη, με την τελικό ςύνδεςη να εύναι ςυνόθωσ χϊλκινα καλώδια ό οπτικό ύνα. FTTC (Fiber To The Cabinet) Οπτικό ύνα μϋχρι την καμπύνα: Παραλλαγό ςυνώνυμη με αυτό για το Fiber To The Curb. FTTH (Fiber To The Home) Οπτικό ύνα μϋχρι το ςπύτι: ύμφωνα με τον οριςμό του FTTH Council, ωσ Fiber to the Home (FTTH) ορύζεται η τηλεπικοινωνιακό αρχιτεκτονικό ςύμφωνα με την οπούα μύα επικοινωνιακό οδόσ εκτεύνεται με χρόςη αποκλειςτικϊ οπτικού μϋςου από τον εξοπλιςμό μεταγωγόσ ενόσ δικτυακού παρόχου ϋωσ το χώρο διαμονόσ ό εργαςύασ κϊθε χρόςτη. Η οπτικό ύνα τερματύζεται εντόσ του καθαυτού χώρου διαμονόσ ό εργαςύασ του καθενόσ από τουσ παραπϊνω χρόςτεσ. Η προαναφερθεύςα επικοινωνιακό οδόσ παρϋχεται με ςκοπό την εξυπηρϋτηςη τηλεπικοινωνιακόσ κύνηςησ από και προσ ϋνα η περιςςότερουσ χρόςτεσ, για μύα ό περιςςότερεσ υπηρεςύεσ και από ό προσ ϋνα ό περιςςότερουσ παρόχουσ υπηρεςιών. FTTLA (Fiber To The Last Amplifier) Οπτικό ύνα μϋχρι τον πρώτο ενιςχυτό: ε δύκτυα που χρηςιμοποιούν αρκετούσ ενιςχυτϋσ ςόματοσ, η τεχνολογύα FTTLA ςκοπεύει ςτην αντικατϊςταςη των ομοαξονικών καλωδύων πριν τον τελευταύο ενιςχυτό κοντϊ τισ κατοικύεσ των ςυνδρομητών. Φρηςιμοποιεύται κυρύωσ για να αντικαταςτόςει ςταδιακϊ με οπτικό ύνα τα υπϊρχοντα ομοαξονικϊ καλώδια που υπϊρχουν ςτην αρχιτεκτονικό CATV. FTTN (Fiber To The Node) Οπτικό ύνα μϋχρι τον κόμβο: Μοιϊζει με το FTTC, με την καμπύνα όμωσ όπου καταλόγει η οπτικό ύνα, να βρύςκεται ςε πιο μακρινό απόςταςη από την κατοικύα και ςυγκεκριμϋνα ϋωσ και αρκετϊ χιλιόμετρα. FTTN (Fiber To The Neighborhood) Οπτικό ύνα μϋχρι τη γειτονιϊ: Παραλλαγό ςυνώνυμη με το Fiber To The Node. ς ε λ. 48

49 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X FTTO (Fiber To The Office) Οπτικό ύνα μϋχρι το γραφεύο: Παρόμοια περύπτωςη με το Fiber To The Business, όπου υπϊρχει οπτικό ύνα μϋχρι το γραφεύο κϊποιου εταιρικού πελϊτη μιασ επιχεύρηςησ. FTTP (Fiber To The Premises) Οπτικό ύνα μϋχρι τα όρια ενόσ κτύςματοσ: Ο όροσ αυτόσ χρηςιμοποιεύται ςε διϊφορα πλαύςια: Εύτε ςαν γενικόσ όροσ για τα FTTH και FTTB, ό ςε δύκτυα πρόςβαςησ που περιλαμβϊνουν τόςο ςπύτια αλλϊ και μικρϋσ επιχειρόςεισ. FTTU (Fiber To The User) Οπτικό ύνα μϋχρι το χρόςτη: Φρηςιμοποιεύται από την εταιρεύα Alcatel για να περιγρϊψει τα προώόντα τησ για εφαρμογϋσ FTTH και FTTB. Ο διαχωριςμόσ μεταξύ FTTH και FTTB (building) εύναι αρκετϊ λεπτόσ. Για παρϊδειγμα, όταν ϋνα Οπτικό Σερματικό Δικτύου (ONT) βρύςκεται ςε μια ενιαύα μονϊδα κατοικιών, τότε το FTTH ςυμπύπτει με το FTTB. Όταν όμωσ το ONT τοποθετεύται κϊπου μϋςα ςε ϋνα από τα διαμερύςματα, τότε μιλϊμε μόνο για FTTB. Από όλα τα δύκτυα πρόςβαςησ οπτικών ινών FTTx, εκεύνα που εύναι πιο ςυνηθιςμϋνα εύναι τα FTTB, FTTC, FTTH, FTTP. Κϊποιεσ από τισ παραπϊνω παραλλαγϋσ φαύνονται ςτο παρακϊτω ςχόμα: Εικόνα 7: Παραλλαγϋσ FTTx (Πηγό: [Keiser06]) 3.2. ΣΕΦΝΟΛΟΓΙΑ FTTH ΔΙΚΣΤΨΝ ε αυτό το ςημεύο, θα εξετϊςουμε κυρύωσ κϊποια θϋματα που αφορούν τοπολογύεσ που ϋχουν επικρατόςει ςτα FTTx δύκτυα. ς ε λ. 49

50 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X Οι αρχιτεκτονικϋσ ςτα FTTH δύκτυα μπορούν να χωριςτούν ςε 2 βαςικϋσ κατηγορύεσ: Σην αρχιτεκτονικό Home Run, όπου υπϊρχει για κϊθε κατοικύα μια αφιερωμϋνη ύνα μϋχρι το κεντρικό γραφεύο (CO) και τισ αρχιτεκτονικϋσ αςτϋρα (star), όπου πολλϊ ςπύτια μπορούν να μοιρϊζονται την ύδια οπτικό ύνα τροφοδοςύασ από το κεντρικό γραφεύο μϋχρι ϋνα ςημεύο απομακρυςμϋνο κόμβο, ςτο οπούο γύνεται μεταγωγό, πολυπλεξύα ό διαχωριςμόσ (μπορεύ και ςυνδυαςμόσ τουσ). Σο ςημεύο αυτό βρύςκεται μεταξύ του κεντρικού γραφεύου και των ςπιτιών των πελατών. Η star αρχιτεκτονικό μπορεύ να εύναι εύτε ενεργόσ (active) ό παθητικό (passive), ανϊλογα με το αν ο απομακρυςμϋνοσ κόμβοσ τροφοδοτεύται από ρεύμα (ενεργόσ) ό όχι (παθητικό). Επιπλϋον, όπωσ θα δούμε και μετϊ ςτην παθητικό αρχιτεκτονικό μπορούν να εύναι εύτε απλϊ ςυςτόματα μόκουσ κύματοσ (όλα τα ςπύτια θα ςυνδϋονται ςτο ύδιο μόκοσ κύματοσ δηλαδό) ό ςυςτόματα με πολυπλεξύα με διαύρεςη μόκουσ κύματοσ (WDM). Επύςησ, ςπανιότερα, εκτόσ από τουσ δύο παραπϊνω τύπουσ αρχιτεκτονικών, υπϊρχει κι αυτό του δακτυλύου (ring), η οπούα επιτρϋπει την κοινό χρόςη οπτικού μϋςου το οπούο ςυνδϋει χρόςτεσ ό/και παρόχουσ ό/και εςωτερικούσ κόμβουσ του δικτύου. Ο διαχωριςμόσ των κινόςεων μπορεύ να γύνει εύτε με παθητικϋσ διατϊξεισ πολυπλεξύασ ςτο φυςικό επύπεδο όπωσ WDM (passive rings) εύτε με ενεργϊ ςτοιχεύα (active rings). Ανεξϊρτητα από την αρχιτεκτονικό, τα καλώδια τροφοδοςύασ οπτικών ινών (feeder cables) τερματύζουν ςτο κεντρικό γραφεύο πϊνω ςε μια μονϊδα τερματιςμού οπτικών γραμμών (Optical Line Termination OLT). Ο εξοπλιςμόσ του κεντρικού γραφεύου ςχεδιϊζεται για να υποςτηρύζει διϊφορουσ τύπου διαςυνδϋςεων του επιπϋδου ςυνδϋςμου δεδομϋνων, όπωσ 100FX Fast Ethernet, SONET, ATM, Gigabit Ethernet. Σο κεντρικό γραφεύο όςον αφορϊ την ςύνδεςό του όχι με τo FTTx ςυνδϋεται με IP δρομολογητϋσ, ATM μεταγωγεύσ και ϊλλα δύκτυα κορμού, που παρϋχουν PSTN και διϊφορεσ ϊλλεσ υπηρεςύεσ ςε αυτό. την πλευρϊ του χρόςτη, όπωσ αναφϋραμε, υπϊρχει ο εξοπλιςμόσ του κτιρύου του πελϊτη (CPE), που περιλαμβϊνει την Οπτικό Μονϊδα Δικτύου (ONU) ό Οπτικό Σερματικό Δικτύου (ΟΝΣ). Σα καλώδια που φτϊνουν μϋχρι μϋςα ςτο ςπύτι (εύτε ςε ONT ό ONU) λϋγονται τελικϊ καλώδια/ καλώδια πρόςβαςησ (drop cables), ενώ τα καλώδια που φτϊνουν μϋχρι ϋνα ςημεύο εκτόσ των ςπιτιών και ουςιαςτικϊ κϊνουν διανομό του δικτύου λϋγονται καλώδια διανομόσ (distribution cables). ε επόμενα εδϊφια του κεφαλαύου θα δούμε αυτούσ τουσ όρουσ. τη ςυνϋχεια, μελετϊμε τισ αρχιτεκτονικϋσ των FTTx HOME RUN ΔΙΚΣΤΑ Η Home Run αρχιτεκτονικό (αλλιώσ αναφϋρεται και ςαν από ςημεύο ςε ςημεύο αρχιτεκτονικό point to point/ P2P ό ςαν single star) αποτελεύται από οπτικϋσ ύνεσ που εύναι αποκλειςτικϋσ για τουσ ςυνδρομητϋσ από το κεντρικό γραφεύο μϋχρι τισ κατοικύεσ τουσ ςτα ONTs. Η αρχιτεκτονικό αυτό εύναι ακριβό, γιατύ απαιτεύ ςημαντικϊ περιςςότερη οπτικό ύνα αλλϊ και περιςςότερο ενεργό εξοπλιςμό OLT ςτο κεντρικό γραφεύο (ςυγκεκριμϋνα μύα OLT θύρα για κϊθε ςπύτι ό δύο αν δεν υπϊρχει τεχνολογύα WDM), ςε ςχϋςη με τισ διαμοιραζόμενεσ υποδομϋσ που θα δούμε μετϊ. Οι ςυνδρομητϋσ μπορούν να βρύςκονται ςε απόςταςη μϋχρι και 80 χιλιόμετρα από το κεντρικό γραφεύο. Αυτό η αρχιτεκτονικό εύναι αρκετϊ ελκυςτικό ςε ςχϋςη με τισ υπόλοιπεσ για το χρόςτη, αλλϊ με υψηλϊ κόςτη, λόγω των πολλών ανεξϊρτητων καλωδύων ινών, κϊνοντασ το δύκτυο μερικϋσ φορϋσ ϊβολο και ακριβό ςτη ςυντόρηςη. ε ϋρευνα που ϋγινε ([BS03]), το κόςτοσ για τερματιςμό οπτικών ινών ςε CO εύναι $22,600. ε μια τοπολογύα Home Run, οι διαδρομϋσ του δικτύου μπορούν να αποτελούνται από πολλαπλϊ τμόματα καλωδύων ινών, τα οπούα ενώνονται μεταξύ τουσ με ςυνδετόρεσ (connectors) ό με μόνιμεσ ςυνδϋςεισ (splices). Ψςτόςο, το μονοπϊτι από το κεντρικό γραφεύο ϋωσ τισ κατοικύεσ των ςυνδρομητών πϊντα εύναι ςυνεχϋσ και δε διακόπτεται ςε κϊποιο ςημεύο του δικτύου. Σο πρότυπο που ορύζει την αρχιτεκτονικό Home Run εύναι το ITU-T G.985 (Μϊρτιοσ 2003), και όρθε από προςπϊθειεσ τησ Ϊνωςησ Σεχνολογιών Σηλεπικοινωνιών (Telecommunications Technology Committee TTC) για να επιτευχθεύ διαλειτουργικότητα μεταξύ των προμηθευτών για την υλοπούηςη FTTH ςυςτημϊτων που βαςύζονται ςτο πρωτόκολλο Ethernet. Ορύζει μια απλό ς ε λ. 50

51 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X οπτικό ύνα ςε ϋνα ςύςτημα οπτικόσ πρόςβαςησ που κϊνει χρόςη του πρωτοκόλλου Ethernet, από ςημεύο ςε ςημεύο, καθώσ και τισ προδιαγραφϋσ για το οπτικό δύκτυο διανομόσ και το φυςικό ςτρώμα, όπωσ επύςησ και τισ απαιτόςεισ για λειτουργύα, διαχεύριςη και ςυντόρηςη. Όταν χρηςιμοποιεύται ςε μια οπτικό ύνα WDM, (για την αποςτολό και λόψη δεδομϋνων μϋςα από την ύδια ύνα) το εύροσ του κύματοσ για την λόψη από το χρόςτη εύναι nm και για την αποςτολό Εικόνα 8: Home Run τοπολογύα (Πηγό: [Occam05]) 3.4. ACTIVE STAR ΔΙΚΣΤΑ Η αρχιτεκτονικό αςτϋρα (star) (λϋγεται και double star) εύναι μια προςπϊθεια να μειωθεύ ςυνολικϊ το πλόθοσ των οπτικών ινών και ειδικότερα των καλωδύων οπτικών ινών τροφοδοςύασ (feeder), που βρύςκονται κοντϊ ςτο κεντρικό γραφεύο. ε μια αρχιτεκτονικό αςτϋρα, ϋνασ απομακρυςμϋνοσ κόμβοσ (remote node RD) τοποθετεύται μεταξύ του κεντρικού γραφεύου και των κατοικιών των πελατών. Κϊθε θύρα OLT μαζύ με τα καλώδια τροφοδοςύασ (feeder) οπτικόσ ύνασ μπορούν για παρϊδειγμα να μοιρϊζονται από 4 ϋωσ 1000 ςπύτια (δηλαδό ο λόγοσ 4:1000 θα εύναι ο λόγοσ διαχωριςμού split ratio), μϋςω αποκλειςτικών καλωδύων διανομόσ (distribution) από τουσ απομακρυςμϋνουσ κόμβουσ. Όταν ο απομακρυςμϋνοσ κόμβοσ περιϋχει ενεργϋσ ςυςκευϋσ Ethernet/ IP, όπωσ πολυπλϋκτεσ, αποπολυπλϋκτεσ ό μεταγωγεύσ, τότε η αρχιτεκτονικό λϋγεται ενεργού αςτϋρα (Active Star) και τα αντύςτοιχα δύκτυα ενεργϊ οπτικϊ δύκτυα (Active Optical Network AON). Ο απομακρυςμϋνοσ κόμβοσ, καθώσ περιϋχει τϋτοιεσ ςυςκευϋσ, θα πρϋπει να ϋχει ςυνεχό παροχό ρεύματοσ. ε αυτόν πραγματοποιούνται οπτικο-ηλεκτρονικϋσ μετατροπϋσ. Αφού το εύροσ ζώνησ των καλωδύων τροφοδοςύασ μοιρϊζεται μεταξύ πολλαπλών τελικών ςημεύων, η μϋγιςτη χωρητικότητα που θα εύναι διαθϋςιμη ςε κϊθε χρόςτη τόςο για αποςτολό και λόψη εύναι ςαφώσ μικρότερη για τα AON οπτικϊ δύκτυα ςε ςχϋςη με τα Home Run. υνόθωσ, ϋνασ απομακρυςμϋνοσ κόμβοσ μπορεύ να υποςτηρύξει από 16 ϋωσ 1000 κατοικύεσ. Σο πρότυπο EFM Fiber (Ethernet First Mile Fiber IEEE 802.3ah), αναπτύχθηκε από την IEEE 802.3ah Task Force και εύναι το πιο ςυχνό με το οπούο υλοποιεύται η active star τοπολογύα. Μοιϊζει αρκετϊ με την αρχιτεκτονικό των παραδοςιακών μεταγωγϋων (switches) και κομβικών ςημεύων (hubs), που χρηςιμοποιούν τα πρότυπα 10BaseF και 100BaseFX. Ορύζει μια απλό οπτικό ύνα από ςημεύο ςε ςημεύο με εύροσ τουλϊχιςτον 10 χιλιόμετρα μεταξύ του ONT και του ενεργού ςημεύου ς ε λ. 51

52 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X μεταγωγού. Όπωσ ςτα Home Run δύκτυα, ϋτςι κι εδώ οι ςυνδρομητϋσ μπορούν να βρύςκονται ςε απόςταςη 80 χιλιόμετρα από το κεντρικό γραφεύο. Φρηςιμοποιεύται Ethernet και ενεργόσ εξοπλιςμόσ, που υποςτηρύζουν ταχύτητεσ 100 Mbps και 1 Gbps. Παρόμοια με το Home Run, ςτα καλώδια μετϊ τον ενεργό εξοπλιςμό και προσ τισ κατοικύεσ, μπορεύ να υπϊρχει μια οπτικό ύνα για αποςτολό και λόψη ό ϋνα ζευγϊρι ινών. Για το ζεύγοσ ινών, η μετϊδοςη γύνεται ςε εύροσ ζώνησ nm μόκοσ κύματοσ. ε απλό οπτικό ύνα, για την αποςτολό από τουσ χρόςτεσ το εύροσ εύναι nm, ενώ για τη λόψη εύναι nm (ςτα 100 Mbps) και nm (ςτο 1 Gbps). Εικόνα 9: Active Star τοπολογύα (Πηγό: [BS03]) Πολύ ςυχνϊ, ςτη βιβλιογραφύα, τα δύκτυα Home Run και τα ενεργϊ οπτικϊ δύκτυα AON αναφϋρονται γενικϊ με την ορολογύα Ethernet P2P (point to point). Αν και τα ενεργϊ οπτικϊ δύκτυα AON κϊνουν χρόςη τοπολογύασ αςτϋρα (από ςημεύο ςε πολλαπλϊ ςημεύα point to multipoint) όςον αφορϊ τη διϊταξη των καλωδύων, ςτην πραγματικότητα υπϊρχει λογικό ςύνδεςη από ςημεύο ςε ςημεύο (point to point) από το κεντρικό γραφεύο μϋχρι τισ κατοικύεσ των ςυνδρομητών. Αυτό γύνεται, καθώσ τα δεδομϋνα κωδικοποιούνται με τϋτοιο τρόπο από το πρωτόκολλο Ethernet, ώςτε να τα λαμβϊνουν οι χρόςτεσ, όταν πραγματικϊ προορύζονται για αυτούσ. Ϊτςι, τα Home Run δύκτυα ουςιαςτικϊ λειτουργούν (όςον αφορϊ το θϋμα τησ μετϊδοςησ πρωτόκολλο Ethernet) όπωσ ακριβώσ τα Active Star δύκτυα, αλλϊ με τον ενεργό εξοπλιςμό να βρύςκεται μόνο ςτο κεντρικό γραφεύο ςε αντύθεςη με τα AONs που βρύςκεται ςε καμπύνεσ δρόμου κι ϊλλουσ χώρουσ ςε διϊφορα ςημεύα του δικτύου PASSIVE STAR ΔΙΚΣΤΑ την παθητικού αςτϋρα (Passive Star) τοπολογύα δεν υπϊρχουν καθόλου ενεργϊ ςτοιχεύα μεταξύ του κεντρικού γραφεύου και των κατοικιών (εκτόσ φυςικϊ από αυτϊ που βρύςκονται μϋςα ςτο κεντρικό γραφεύο). Ψσ εκ τούτου, δε χρειϊζεται κϊποια εξωτερικό ηλεκτρικό τροφοδοςύα το εξωτερικό δύκτυο και οι απομακρυςμϋνοι κόμβοι του. Εδώ, ο απομακρυςμϋνοσ κόμβοσ περιϋχει οπτικούσ διαχωριςτϋσ (splitters). Σα δύκτυα με αυτόν την τοπολογύα λϋγονται παθητικϊ οπτικϊ δύκτυα (Passive Optical Network - PON) και εύναι δύκτυα με τη διϊταξη καλωδύων ινών όπωσ και τα AONs, όπου γύνεται διαμοιραςμόσ καλωδύων ινών (κυρύωσ ςτο feeder κομμϊτι του δικτύου). Εύναι ς ε λ. 52

53 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X δύκτυα από ϋνα ςημεύο ςε πολλαπλϊ ςημεύα (point to multipoint) με όλη την κύνηςη λόψησ (downstream) να εκπϋμπεται ςε όλα τα ONTs από ϋνα διαχωριςτό (ςυγκεκριμϋνα ςε 4-64 ανεξϊρτητα καλώδια διανομόσ κι από εκεύ ςτα ONTs αλλϊ και ϋνα ςυζευκτόρα (coupler), που αναλαμβϊνει να ςυνδυϊςει οπτικϊ ςόματα από μεμονωμϋνα ςπύτια και καλώδια τροφοδοςύασ. την κύνηςη αποςτολόσ (upstream), τα OLTs και ONUs θα πρϋπει να υποςτηρύζουν ϋνα επιπλϋον πρωτόκολλο πρόςβαςησ και ελϋγχου που να ορύζει χρονικϋσ ςχιςμϋσ για τα ONUs για την αποςτολό πληροφορύασ από το χρόςτη, καθώσ τα PONs χρηςιμοποιούν TDM πρωτόκολλα για την πρόςβαςη ςτο μϋςο. Όπωσ και ςτο Home Run, ϋτςι και τα PON ςυςτόματα χρηςιμοποιούν 2 μόκη κύματοσ: 1310 nm για την αποςτολό δεδομϋνων από το χρόςτη και 1510 nm για τη λόψη. Από το επόμενο ςχόμα βλϋπουμε ότι η περιοχό ϋκταςησ για τα PON δύκτυα εύναι μικρότερη τόςο από τα Home Run αλλϊ και AON δύκτυα. Οι ςυνδρομητϋσ ςτα PON δύκτυα δεν μπορούν να ξεπερνούν ςε απόςταςη τα 20 χιλιόμετρα από το κεντρικό γραφεύο. Εικόνα 10: Passive Star τοπολογύα (Πηγό: [BS03]) Ενώ οι τεχνολογύεσ PON ευδοκιμούν ςτην Αμερικό και ιδιαύτερα ςτην Αςύα όπου υπϊρχει προώςτορύα και μεγϊλη εγκατεςτημϋνη βϊςη, ςτην Ευρώπη η τεχνολογύα PON ϋχει ουςιαςτικϊ υποςτηρικτϋσ μόνο ςτο χώρο μερικών κϊθετα οργανωμϋνων τηλεπικοινωνιακών οργανιςμών. Αντύθετα ςτην Ευρώπη η τεχνολογύα Ethernet P2P κερδύζει ςυνεχώσ ϋδαφοσ δεδομϋνησ τησ Ευρωπαώκόσ κατεύθυνςησ για δύκτυα ανοικτόσ πρόςβαςησ αλλϊ και τησ εμπλοκόσ ανταγωνιςτικών τηλεπικοινωνιακών παρόχων αλλϊ και φορϋων πϋραν των τηλεπικοινωνιακών όπωσ των Δημοτικών Επιχειρόςεων και των οργανιςμών κοινόσ ωφελεύασ ςτην ανϊπτυξη υποδομών που επιτρϋπουν την αποδοτικό υλοπούηςη ενεργών τεχνολογιών Σχεδιαςτικϋσ προτϊςεισ ςε PON δύκτυα Μια θεώρηςη, όςον αφορϊ τη ςχεδύαςη των οπτικών παθητικών δικτύων, εύναι η τοποθεςύα όπου βρύςκεται ο οπτικόσ διαχωριςτόσ. Ανϊλογα με την κατανομό των κατοικιών του δικτύου, μπορεύ να υπερτερεύ η μύα ϋναντι τησ ϊλλησ. Οι δύο προτϊςεισ, ςύμφωνα με το [BS03] εύναι: PON ςτην πλευρϊ του ρεύθρου (Curbside PON): ς ε λ. 53

54 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X ε αυτό την τοπολογύα υπϊρχουν απομονωμϋνοι παθητικού διαχωριςτϋσ ςχετικϊ κοντϊ ςτουσ χρόςτεσ ώςτε να ελαχιςτοποιεύται το πλόθοσ των καλωδύων διανομόσ. Τπϊρχει όμωσ, απαύτηςη για δϋςμευςη επιπλϋον OLT θυρών του κεντρικού γραφεύου ώςτε να ικανοποιηθεύ μια νϋα γειτονιϊ από κατοικύεσ. Εδώ ϋχουμε μεγϊλο δύκτυο από καλώδια τροφοδοςύασ (feeder). Εύναι επομϋνωσ, οικονομικό πρόταςη για ϋνα πυκνό δύκτυο που καλύπτει ςυγκεκριμϋνεσ περιοχϋσ, λόγω του μικρού δικτύου διανομόσ, αλλϊ δεν υπολογύζει πιθανϋσ μελλοντικϋσ διϊςπαρτεσ κατοικύεσ. Εικόνα 11: PON ςτην πλευρϊ του ρεύθρου (Πηγό: [BS03]) PON ςε ςημεύο ςυγκϋντρωςησ ινών (Fiber Aggregation Point PON): ε αυτό την τοπολογύα υπϊρχουν ςυγκεντρωμϋνοι ςε ϋνα ςημεύο παθητικού διαχωριςτϋσ, μακριϊ από τουσ τελικούσ χρόςτεσ. Εδώ ϋχουμε ϋνα μεγϊλο δύκτυο από καλώδια διανομόσ (distribution). Εύναι εύκολη η κϊλυψη διαφορετικών γειτονιών από κατοικύεσ, χρηςιμοποιώντασ μύα μόνο OLT θύρα του κεντρικού γραφεύου. Μπορεύ να μη φαύνεται τόςο οικονομικό όπωσ η προηγούμενη, αφού αποτελεύται από μεγαλύτερο δύκτυο διανομόσ, ωςτόςο μασ ςυμφϋρει ςε περιπτώςεισ αραιοκατοικημϋνων περιοχών ό διαφορετικών γειτονιών κατοικιών και με μικρϋσ απαιτόςεισ ςε θύρεσ OLT. Επύςησ, ϋνα ϊλλο ςημαντικό πλεονϋκτημϊ τησ εύναι η ευελιξύα όταν υπϊρχουν πολλαπλού πϊροχοι υποδομών. Ϊτςι, μια γειτονιϊ δεν εύναι ανϊγκη να δεςμεύεται από ϋνα μόνο πϊροχο. ς ε λ. 54

55 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X Εικόνα 12: PON ςε ςημεύο ςυγκεντρωςησ ινών (Πηγό: [BS03]) Τπϊρχει επύςησ η περύπτωςη, όπου οι διαχωριςτϋσ βρύςκονται μϋςα ςτο κεντρικό γραφεύο, οπότε τότε η αρχιτεκτονικό εύναι παρόμοια με την Home Run και πολλϋσ φορϋσ αναφϋρεται ςαν PON Home Run. Ωλλη μια ςχεδιαςτικό θεώρηςη που μοιϊζει με την προηγούμενη εύναι ο τρόποσ ςυγκϋντρωςησ των οπτικών παθητικών διαχωριςτών ([ADC08]). τα ςυγκεντρωμϋνα PON, οι οπτικού διαχωριςτϋσ βρύςκονται ςυνόθωσ ςε ϋνα ςημεύο (ό πολύ λύγα ςημεύα) ςυγκεντρωμϋνοι. Εδώ, υπϊρχει μεγαλύτερη χρηςιμοπούηςη OLT θυρών ςε ςχϋςη με τα κατανεμημϋνα PON, ενώ υπϊρχει ευκολότερη πρόςβαςη για ϋλεγχο και επιδιόρθωςη βλαβών. Εύναι ευϋλικτα, αλλϊ με αυξημϋνο κόςτοσ λόγω πολλών καλωδύων διανομόσ, αλλϊ επύςησ με δυνατότητεσ για εφαρμογό νϋων PON τεχνολογιών. Όπωσ φαύνεται, η μορφό τουσ παρουςιϊζει ςχηματικϋσ ομοιότητεσ με το PON ςε ςημεύο ςυγκϋντρωςησ ινών. Εικόνα 13: Συγκεντρωμϋνο PON (Πηγό: [ADC08]) τα κατανεμημϋνα PON, οι διαχωριςτϋσ κατανϋμονται ςτο δύκτυο (ουςιαςτικϊ χωρύζεται το εύροσ οπτικού διαμοιραςμού π.χ. ϋνα splitter 1:32 θα χωριςτεύ ςε ϋνα splitter του 1:4 και ϊλλα τϋςςερα splitter 1:8, που θα παύρνουν οπτικό ςόμα από το ϊλλο). Ϊτςι, υπϊρχουν ς ε λ. 55

56 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X διαχωριςτϋσ πιο κοντϊ ςτουσ χρόςτεσ, με το κόςτοσ του δικτύου να μειώνεται λόγω των λιγότερων καλωδύων διανομόσ. Ψςτόςο, δεν εύναι τόςο αποδοτικό η χρόςη των OLT θυρών και γι αυτό το δύκτυο μπορεύ να ϋχει μικρό ανϊπτυξη. Όπωσ βλϋπουμε, ϋχουν ομοιότητεσ με τα PON ςτην πλευρϊ του ρεύθρου, όςον αφορϊ τη θϋςη των διαμοιραςτών. Εικόνα 14: Κατανεμημϋνο PON (Πηγό: [ADC08]) Υβριδικϊ PONs Σα δύκτυα αυτού εύναι ϋνασ ςυνδυαςμόσ τοπολογιών ενεργητικών AON, παθητικών PON και Home Run δικτύων. Για παρϊδειγμα ςυνδυαςμόσ από AON και PON δύκτυα ςυνδυϊζει τα πλεονεκτόματα και των δύο τύπων δικτύων, αφού ςτην προκειμϋνη περύπτωςη η απόςταςη που καλύπτει ϋνα τϋτοιο δύκτυο εύναι μεγαλύτερη από αυτό που θα κϊλυπτε ϋνα παθητικό δύκτυο, ενώ ϋχει και πιο απλό υποδομό από ϋνα ΑΟΝ δύκτυο. Επύςησ, ϊλλοσ ςυνδυαςμόσ μπορεύ να περιλαμβϊνει Home Run δύκτυο μαζύ με παθητικό PON δύκτυο. Για παρϊδειγμα, ςε μερικϊ δύκτυα, χρηςιμοποιούνται δύο αποκλειςτικϋσ οπτικϋσ ύνεσ για το ςυνδρομητό. Η πρώτη ύνα δύνει τηλεφωνύα, βύντεο κατϊ απαύτηςη (video on demand) και πρόςβαςη ςτο διαδύκτυο, ενώ η δεύτερη ύνα χρηςιμοποιεύται για μετϊδοςη τηλεόραςησ υψηλόσ ευκρύνειασ, μϋςω χρόςησ PON εξοπλιςμού ςτο κεντρικό γραφεύο. Η επιλογό τησ κατϊλληλησ αρχιτεκτονικόσ για ϋνα δύκτυο πρόςβαςησ ςυχνϊ απαιτεύ ενδελεχό εξϋταςη. την πραγματικότητα, δεν υπϊρχει νικητόσ από τισ παραπϊνω τοπολογύεσ, αφού ςτην αγορϊ διαφορετικϋσ αρχιτεκτονικϋσ ταιριϊζουν ςε διαφορετικϋσ απαιτόςεισ που ϋχουν οι τεχνικϋσ και εμπορικϋσ μελϋτεσ. το επόμενο ςχόμα φαύνεται η εικόνα ενόσ δικτύου που ςυνδυϊζει AON και PON τοπολογύεσ. ς ε λ. 56

57 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X Εικόνα 15: Υβριδικό PON δύκτυο (Πηγό: [Bread05]) TDM PONs Σα PON που χρηςιμοποιούνται ευρϋωσ αυτό τη χρονικό περύοδο εύναι τα βαςιζόμενα ςε TDM PON οπτικϊ δύκτυα. Φρηςιμοποιούν τισ βαςικϋσ αρχϋσ του TDM (πολυπλεξύα με διαύρεςη χρόνου) για μετϊδοςη δεδομϋνων, δηλαδό τη χρόςη χρονικών ςχιςμών για αποςτολό δεδομϋνων μϋςω μιασ οπτικόσ ύνασ. Λειτουργούν ςχεδόν αποκλειςτικϊ ςε μια απλό οπτικό ύνα, ενώ κϊνουν χρόςη και WDM όταν απαιτεύται ταυτόχρονη αμφύδρομη μετϊδοςη. Πολλϋσ φορϋσ ςτη λόψη δεδομϋνων του χρόςτη (downstream) χρηςιμοποιεύται ςυχνϊ ϋνα τρύτο μόκοσ κύματοσ για εκπομπό υπηρεςιών βύντεο. τη λόψη (downstream) γύνεται μετϊδοςη TDM ςε πολλαπλούσ λόπτεσ (με παρϊλληλη κρυπτογρϊφηςη για να εξαςφαλιςτεύ μυςτικότητα), ενώ ςτην αποςτολό (upstream) υπϊρχει TDMA (time division multiple access) μετϊδοςη με ςυνεχεύσ ριπϋσ μεταδόςεων που πραγματοποιούνται ϋτςι ώςτε να αποφεύγονται διϊφορεσ επικαλύψεισ. Οι ςυνηθιςμϋνεσ κατηγορύεσ των βαςιζόμενων ςε TDM PONs που εύναι υπό ανϊπτυξη εύναι τα PONs βαςιζόμενα ςε ATM (Αςύγχρονοσ τρόποσ μεταφορϊσ) APONs ό αλλιώσ BPONs (Broadband PONs), τα ικανϊ για 1 Gbps PONs GPONs και τα βαςιζόμενα ςτο Ethernet EPONs. ITU T G.983 APON (ATM PON): Σο αρχικό πρωτόκολλο για PON. Αναπτύχτηκε κυρύωσ για εφαρμογϋσ επιχειρόςεων και όχι για γενικό χρόςη και βαςύζεται ςτο ATM πρωτόκολλο. ITU T G.983 BPON (Broadband PON): Εύναι η μετεξϋλιξη του APON και για αυτό ιςτορικϊ εύναι από τα πρώτα πρότυπα που παρουςιϊςτηκαν. Προςθϋτει υποςτόριξη για WDM, υψηλότερη ρυθμαπόδοςη, δυναμικό απόδοςη χωρητικότητασ και επιβιωςιμότητα. υνοδεύεται από το πρότυπο OMCI για διαχεύριςη των ςτοιχεύων μεταξύ OLT και ΟΝU/ ΟΝΣ, επιτρϋποντασ την ανϊμιξη ςυςκευών από διαφορετικούσ καταςκευαςτϋσ. Μύα τυπικό αρχιτεκτονικό BPON παρϋχει 622 Mbps (OC-12) downstream και 155 Mbps (OC 3) για upstream, αν και το πρότυπο υποςτηρύζει θεωρητικϊ και μεγαλύτερεσ ταχύτητεσ. Η αρχιτεκτονικό του BPON εύναι αρκετϊ ευϋλικτη και προςαρμόζεται ςε διαφορετικϊ ςενϊρια. Σο πρωτόκολλο ATM, ςτο οπούο βαςύζεται η αρχιτεκτονικό BPON, παρϋχει ςτόριξη για διαφορετικούσ τύπουσ υπηρεςιών μϋςω επιπϋδων προςαρμογόσ. Σο μικρό μϋγεθοσ των ATM κελιών και η χρόςη εικονικών καναλιών, επιτρϋπουν τη δϋςμευςη διαθϋςιμου εύρουσ ζώνησ ςτουσ τελικούσ χρόςτεσ με ςωςτό διαβϊθμιςη. Επιπλϋον, η υλοπούηςη ATM ςε δύκτυα κορμού μητροπολιτικών δικτύων και η εύκολη διαςύνδεςη με τεχνολογύεσ SONET/ SDH επιτρϋπει τη χρόςη μόνο ενόσ πρωτοκόλλου από ϋνα χρόςτη ςτον ϊλλο. Ψςτόςο, τα πλεονεκτόματα τησ τεχνολογύασ ATM ςτϊθηκαν εμπόδιο για την ς ε λ. 57

58 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X ανϊπτυξη των BPON δικτύων, γιατύ η πολυπλοκότητα που ϋχουν εύναι μεγϊλη και πολλϋσ φορϋσ περιττό. ITU T G.984 GPON (Gigabit PON): Όςον αφορϊ τη λειτουργικότητα, εύναι η μετεξϋλιξη του προτύπου BPON, αν και δε βαςύζεται μόνο ςτο πρωτόκολλο ATM όπωσ ςτα BPON ςυςτόματα. Φρηςιμοποιεύται μια αρκετϊ απλότερη γενικό διαδικαςύα πλαιςιοπούηςησ (Generic Framing Procedure GFP), που μπορεύ να παρϋχει υπηρεςύεσ φωνόσ και δεδομϋνων. Σο μεγϊλο πλεονϋκτημα των GPON εύναι ότι οι διαςυνδϋςεισ ςε όλεσ τισ υπηρεςύεσ παρϋχονται κι ϋτςι τα πακϋτα που βαςύζονται ςτη διαδικαςύα GFP και ανόκουν ςε διαφορετικϊ πρωτόκολλα, μπορούν να αποςταλούν ςτη φυςικό τουσ μορφό. Επιτρϋπει υψηλότερεσ ταχύτητεσ, αυξημϋνη αςφϊλεια, και επιλογό πρωτοκόλλου (ATM, GEM, Ethernet). Η τυπικό ταχύτητα εύναι Gbps downstream και Gbps upstream. όμερα η GPON εύναι το πρότυπο επιλογόσ μεγϊλων τηλεπικοινωνιακών φορϋων κυρύωσ τησ Αμερικόσ. ΙΕΕΕ 802.3ah EPON ό GEPON (Ethernet PON): Εύναι ϋνα πρότυπο τησ IEEE με χρόςη αποκλειςτικϊ Ethernet για την ενθυλϊκωςη των πακϋτων δεδομϋνων. Σο 802.3ah εύναι πλϋον μϋροσ του προτύπου IEEE Ολοκληρώθηκε ωσ μϋροσ του Ethernet First Mile (EFM). Φρηςιμοποιεύ απλοποιημϋνα πλαύςια κατϊ Ethernet με ςυμμετρικϋσ ταχύτητεσ 1 Gbps και ςτισ δύο κατευθύνςεισ. Ϊχει απεριόριςτο θεωρητικό λόγο διαχωριςμού (splitting rate) και πρακτικϊ μπορεύ να υποςτηρύξει 1:64 με φθηνότερο εξοπλιςμό απ ότι η GPON. Σο EPON εύναι κατϊλληλο τόςο για εφαρμογϋσ απλών δεδομϋνων αλλϊ και για πλόρεισ υπηρεςύεσ φωνόσ και video. όμερα εύναι εγκατεςτημϋνεσ περύπου 15 εκατομμύρια θύρεσ EPON. Με την εμπλοκό τησ Κύνασ ςτην εντατικό ανϊπτυξη δικτύων EPON, η εγκατεςτημϋνη βϊςη αναμϋνεται να ανϋβει ςτισ 20 εκατομμύρια θύρεσ ϋωσ το τϋλοσ του IEEE 802.3av 10G-EPON (10 Gigabit Ethernet PON): Εύναι ϋνα πρότυπο τησ IEEE Task Force για υποςτόριξη αυξημϋνων απαιτόςεων ϋωσ 10 Gbps και εύναι ςυμβατό με το 802.3ah EPON. Σο 10GigEPON χρηςιμοποιεύ διακριτϊ μόκη κύματοσ για 10G και 1G downstream, ενώ εξακολουθεύ να χρηςιμοποιεύ κοινό μόκοσ κύματοσ και για 10G και 1G upstream με διαχωριςμό ATDMA. Προδιαγρϊφεται τόςο η ϊμεςη χρόςη του από τισ αςιατικϋσ χώρεσ όςο και ο μελλοντικόσ ςυνδυαςμόσ του με κϊποια μορφό WDM-PON ςτα ϊκρα, δεδομϋνου ότι ϋχει τη δυνατότητα χρόςησ πολλαπλών μηκών κύματοσ και ςτισ δύο κατευθύνςεισ. Πύνακασ 3: Τύποι TDM PONs (Πηγό: [Lam07]) Φαρακτηριςτικϊ BPON EPON GPON Πρότυπο ITU (G.983.x) (FSAN) IEEE 802.3ah (EFM) ITU (G.984.x) Λόψη 622 Mbps 1.2 Gbps 622M, 1.2G, 2.4G Αποςτολό 155 Mbps 1.2 Gbps 622M, 1.2G, 2.4G Μϋγιςτη απόςταςη 20 km 20 km 20 km Μϋγιςτοσ διαχωριςμόσ 1:32 1:32 1:32, 1:64, 1:128 Σύποσ μετϊδοςησ ΑΣΜ (IP over ATM) Ethernet GEM (ATM, IP, TDM) Υωνό VoATM VoIP VoATM, VoIP, VoTDM ς ε λ. 58

59 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X Βύντεο RF Video, IP Video RF Video, IP Video RF Video, IP Video QOS ATM, DBA (VLAN) Ethernet (VLAN) GEM (ATM, IP, TDM) Θετικϊ Κόςτοσ, Διαλειτουργικότητα, Κληρονομιϊ ΑΣΜ Κόςτοσ, Κληρονομιϊ Ethernet Ευελιξύα, Μϋγιςτοσ διαχωριςμόσ Αρνητικϊ Εύροσ μετϊδοςησ, Διαχεύριςη από ATM TDM, ATM, QoS, Διαλειτουργικότητα Κόςτοσ, Διαθεςιμότητα κυκλωμϊτων WDM PONs Εύναι ο τύποσ PON ο οπούοσ προωθεύται τελευταύα από διϊφορουσ καταςκευαςτϋσ με το επιχεύρημα τησ εκτεταμϋνησ χρόςησ διακριτών μηκών κύματοσ, ώςτε να μπορεύ να ικανοποιηθεύ η ςυνεχώσ αυξανόμενη απαύτηςη για upstream και downstream αλλϊ και για την προςταςύα κϊθε ιδιαύτερησ ζεύξησ. Η τεχνολογύα αυτό ποντϊρει ςτη μελλοντικό αύξηςη τησ ζότηςησ, μεύωςη του ςχετικού κόςτουσ και ευκολύα μαζικόσ παραγωγόσ. Η WDM-PON υπόςχεται πολλαπλϊςιο εύροσ ζώνησ ςε μεγαλύτερεσ αποςτϊςεισ αυξϊνοντασ το περιθώριο απωλειών ιςχύοσ, με αποφυγό των ευαύςθητων ςε απώλειεσ, διαχωριςτών. Σα πολλαπλϊ μόκη κύματοσ μπορούν να χρηςιμοποιηθούν εύτε για τη δημιουργύα εικονικών (virtual) PON εγκατεςτημϋνων ςτην ύδια ςυςκευό, εύτε για την εκμετϊλλευςη με ςτατιςτικό πολυπλεξύα χαμηλότερων καθυςτερόςεων και μεγαλύτερησ ρυθμοαπόδοςησ. Δεν υπϊρχει πρότυπο για την τεχνολογύα WDM-PON, ούτε ςυμφωνύα για τον οριςμό τησ. χετικϊ με το πλόθοσ των μηκών κύματοσ ςτην οπτικό ύνα, υπϊρχουν οι δύο τύποι πολυπλεξύασ μόκουσ κύματοσ: CWDM: (coarse WDM αδρό WDM): Τποςτηρύζει 3 5 μόκη κύματοσ. DWDM: (dense WDM πυκνό WDM): Τποςτηρύζει πϊνω από 5 μόκη κύματοσ. Σο κύριο πρόβλημα των WDM PONs εύναι ότι ςυνόθωσ μια κυματομορφό (ςυγκεκριμϋνο μόκοσ κύματοσ του φωτόσ) αναθϋτεται ςε μια τερματικό οπτικό μονϊδα του δικτύου (ONU) με αμετϊβλητο τρόπο. Αυτό καθιςτϊ τισ αναβαθμύςεισ ςτην δικτυακό τοπολογύα δύςκολεσ, αφού ϋτςι απαιτούν χειροκύνητεσ ρυθμύςεισ των τερματικών εξοπλιςμών των χρηςτών (CPE), κϊτι που αυξϊνει ςημαντικϊ το κόςτοσ. Μια λύςη που υλοποιεύται εύναι το «χωρύσ χρώμα» ONU. ε αυτό την λύςη, το ONU αναγνωρύζει τι κυματομορφό χρηςιμοποιεύται ςτο downstream και ςτϋλνει τα δεδομϋνα του πϊνω ςτην ύδια κυματομορφό ςτο upstream. Τπϊρχουν ςχετικϊ λύγεσ υλοποιόςεισ των WDM PONs, ςε ςχϋςη με τα TDM PONs, κυρύωσ λόγω του κόςτουσ των ακριβών υπηρεςιών διαύρεςησ μόκουσ κύματοσ αλλϊ και των εξαρτημϊτων τουσ. ημαντικό ϋρευνα επικεντρώνεται ςτην ικανότητα των WDM PONs να μπορούν να εξυπηρετούν μεγϊλο αριθμό ςυνδρομητών ςε μια προςπϊθεια να αυξηθούν τα ϋςοδα από τουσ όδη επενδυμϋνουσ εξοπλιςμούσ. αν αποτϋλεςμα, μερικϋσ υβριδικϋσ δομϋσ ϋχουν προταθεύ όπου τόςο WDMA, αλλϊ και TDMA τεχνολογύεσ χρηςιμοποιούνται για την αύξηςη του αριθμού των πελατών. Με αυτό την υβριδικό αρχιτεκτονικό το πλόθοσ των πιθανών τελικών ςημεύων (ONUs) μπορούν να αυξηθούν με τη χρόςη TDMΑ τεχνολογιών. ς ε λ. 59

60 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X Εικόνα 16: Διϊταξη WDM-PON FTTH δικτύου (Πηγό: [MN05]) 3.6. ΠΕΡΙΓΡΑΥΗ ΒΑΙΚΗ ΔΟΜΗ ΕΝΟ ΔΙΚΣΤΟΤ FTTH το ςημεύο αυτό θα μελετόςουμε κϊποια βαςικϊ δομικϊ ςτοιχεύα που εκτεύνονται ςε ϋνα οπτικό δύκτυο FTTx και αφορούν τον τύπο και τη ςυγκϋντρωςη των καλωδύων ςτο δύκτυο. Καθώσ θϋλουμε να μελετόςουμε τα ςτοιχεύα του δικτύου ϋωσ την κατοικύα του ςυνδρομητό, θα μασ απαςχολόςει κυρύωσ εδώ όςο και ςτα επόμενα κεφϊλαια τησ εργαςύασ η τεχνολογύα FTTH. Σα ςτοιχεύα αυτϊ εύναι τα παρακϊτω: Κεντρικό γραφεύο (Central Office CO) ό ςημεύο παρουςύασ (Point of Presence POP) ό κεντρικό ςημεύο μεταγωγόσ (Central switch point). Καλώδια τροφοδοςύασ (Feeder cabling). Σοπικϊ ςημεύα ςύγκλιςησ (Local convergence point LCP). Καλώδια διανομόσ (Distribution cabling). ημεύα πρόςβαςησ ςυνδρομητών (Network Access Points NAP). Καλώδια πρόςβαςησ ςυνδρομητών (Drop cabling). Εςωτερικϊ καλώδια ςυνδρομητών (Internal cabling). ς ε λ. 60

61 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X Εικόνα 17: Βαςικό δομό δικτύου FTTH (Πηγό: [Keiser06]) Κεντρικό γραφεύο Σο κεντρικό γραφεύο (central office CO), που πολλϋσ φορϋσ αναφϋρεται και ςαν ςημεύο παρουςύασ του δικτύου (point of presence POP) ό κεντρικό ςημεύο μεταγωγόσ (central switch point), λειτουργεύ ωσ το εναρκτόριο ςημεύο για την πορεύα των οπτικών ινών μϋχρι τουσ πελϊτεσ/ ςυνδρομητϋσ. Η λειτουργύα του εύναι η ςτϋγαςη όλων των ενεργών εξοπλιςμών μετϊδοςησ, η διαχεύριςη όλων των γραμμών τερματιςμού των οπτικών ινών και η διευκόλυνςη τησ διαςύνδεςησ μεταξύ οπτικών ινών και ενεργού εξοπλιςμού. Σο φυςικό μϋγεθοσ του χώρου καθορύζεται τελικϊ από το μϋγεθοσ και τη χωρητικότητα του δικτύου FTTH που καλύπτει μια περιοχό τη δεδομϋνη ςτιγμό ό πρόκειται να καλύψει ςτο μϋλλον, καθώσ και πιθανϋσ αναβαθμύςεισ. Μια πρόταςη ςχηματιςμού για ϋνα δωμϊτιο κεντρικού γραφεύου εύναι η ακόλουθη: ς ε λ. 61

62 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X Εικόνα 18: Πρόταςη ςχεδύου δωματύου κεντρικού γραφεύου (Πηγό: [Casier09]) Ϊνα κεντρικό γραφεύο μπορεύ να εύναι εύτε μϋροσ ενόσ υπϊρχοντοσ κτιρύου ό να αποτελεύ μια καινούρια υποδομό. Σα κύρια καλώδια του εξωτερικού/ μητροπολιτικού/ δικτύου που ειςϋρχονται ςτο γραφεύο θα τερματύςουν ςτον ενεργό εξοπλιςμό που εύναι εγκατεςτημϋνοσ. Επύςησ, τα καλώδια που φεύγουν προσ το δύκτυο FTTH (καλώδια τροφοδοςύασ feeder cables), ςυνδϋονται κι αυτϊ ςε ειδικό ενεργό εξοπλιςμό που εύναι εγκατεςτημϋνοσ. Ξεχωριςτϋσ καμπύνεσ (cabinets) και ρϊφια τερματιςμού ινών εύναι απαραύτητα ςτον εξοπλιςμό του POP με ςκοπό την απλοπούηςη τησ διαχεύριςησ και ςυντόρηςησ των οπτικών ινών, καθώσ επύςησ και να αποφεύγονται τυχαύεσ παρεμβϊςεισ ςτα ευαύςθητα κυκλώματα των ινών. τοιχεύα υποδομόσ μϋςα ςε ϋνα κεντρικό γραφεύο εύναι τα παρακϊτω: Οπτικϊ τερματικϊ γραμμών (Optical Line Terminal OLT): Πρόκειται για ειδικϋσ ςυςκευϋσ, ςτισ οπούεσ ϋρχεται η κύνηςη από τα ϊλλα μητροπολιτικϊ δύκτυα ό δύκτυα μεγϊλησ απόςταςησ (Internet, PSTN, ATM, SONET/SDH), μϋςω ενεργών δικτυακών εξοπλιςμών όπωσ τηλεφωνικού μεταγωγεύσ, ΑΣΜ μεταγωγεύσ, OC N και STM N ςυςτόματα μετϊδοςησ. ε αυτό το ςημεύο, ο εξοπλιςμόσ (switch ό router) εύναι επιπϋδου OSI 2 (ό πϊνω) και ςυνόθωσ εύναι τύπου Ethernet, GMPLS ό IP. Σα OLT ςυνδυϊζουν την ειςερχόμενη κύνηςη ςε ϋνα ςυνεχόμενο διακριτό ρεύμα και μετϊ το ςτϋλνουν ςε ϋνα οπτικό πολυπλϋκτη. Ϊνα OLT μπορεύ να διαμορφωθεύ για μια ευρεύα ποικιλύα εφαρμογών μϋςω τησ χρόςησ διαφορετικών τρόπων καλωδύωςησ. Για παρϊδειγμα, ςε PON δύκτυα μπορεύ να προωθεύ κύνηςη βύντεο με ςυγκεκριμϋνο τρόπο και ειδικούσ βύντεο εξυπηρετητϋσ. υνόθωσ τοποθετεύται μϋςα ςε ειδικό ρϊφι (περύπου 2 μϋτρα από το ϋδαφοσ) και επιτρϋπει ειςαγωγό/ εξαγωγό κϊρτεσ γραμμών (line cards κϊρτεσ που μετατρϋπουν το οπτικό ςόμα ςε ηλεκτρικό και αντύςτροφα) και κϊρτεσ ελϋγχου (control cards) όπωσ φαύνεται ςτο ςχόμα. Τπϊρχουν διϊφορα πιθανϊ πρωτόκολλα που χρηςιμοποιούνται ςτα OLT για την κύνηςη από/προσ τον πελϊτη αλλϊ και πύςω ςε κϊποιο μητροπολιτικό δύκτυο. Για παρϊδειγμα ςε ϋνα TDM PON δύκτυο θα χρηςιμοποιηθεύ κϊποιο TDM πρωτόκολλο. Σα OLTs εύναι ικανϊ να παρϋχουν υπηρεςύεσ πιςτοπούηςησ, εξουςιοδότηςησ, LAN ςυνδεςιμότητασ και ϊλλων QoS υπηρεςιών. Οπτικϊ πλαύςια διανομόσ (Optical Distribution Frame ODF): Εύναι μονϊδεσ ςε ςχόμα ραφιού, που επιτρϋπουν ϋνα δύκτυο αρθρωτών και ευϋλικτων διαςυνδϋςεων οπτικών καλωδύων ςτο κεντρικό γραφεύο. Εύναι η διεπαφό μεταξύ των καλωδύων οπτικών ινών του εξωτερικού δικτύου και του ενεργού εξοπλιςμού μετϊδοςησ / OLT. Εύναι ογκώδη, αφού πρϋπει να υποςτηρύζουν μεγϊλο πλόθοσ καλωδύων (ϋωσ και αρκετϊ χιλιϊδεσ καλώδια). Σα καλώδια ςυνδϋονται ςε αυτϊ με ειδικούσ οπτικούσ ςυνδετόρων (connectors). Αυτό ς ε λ. 62

63 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X ςυνόθωσ γύνεται με μια διαδικαςύα, όπου ςυνδϋεται μόνιμα μια καλωδιοουρϊ με την οπτικό ύνα που τερματύζει ςτο πλαύςιο αυτό. Σο ODF προςφϋρει ευϋλικτο ταύριαςμα μεταξύ των θυρών του OLT και των ςυνδετόρων. Σο ςύςτημα αυτό, με τουσ πολλούσ ςυνδετόρεσ που διαθϋτει, επιτρϋπει εύκολεσ αλλαγϋσ ςτισ καλωδιώςεισ του κεντρικού γραφεύου ό ςε περιπτώςεισ επεκτϊςεών του ό ςε προςθαφαιρϋςεισ νϋων εξοπλιςμών για ςυγκεκριμϋνεσ υπηρεςύεσ. Σα πρόςφατα κεντρικϊ γραφεύα τεύνουν να χρηςιμοποιούν cross connect (που μπορούν να διαςταυρώνουν/ διαςυνδϋουν οπτικϋσ γραμμϋσ) οπτικϊ πλαύςια διανομόσ, όπου τόςο τα καλώδια οπτικών ινών που ειςϋρχονται από το εξωτερικό δύκτυο, αλλϊ και τα καλώδια από τον εξοπλιςμό OLT του κεντρικού γραφεύου ςυνδϋονται ςτο πύςω μϋροσ του ODF. Ο τεχνικόσ, ϋπειτα, χρηςιμοποιεύ ειδικϋσ crossconnect ςυνδετικϋσ χορδϋσ ςτο μπροςτινό μϋροσ του ODF για να διαςυνδϋςει ότι εξοπλιςμό χρειϊζεται ςτο οπτικό δύκτυο. Καμπύνεσ ειςόδου οπτικών ινών (fiber entrance cabinet): ε αρκετϋσ περιπτώςεισ, τα οπτικϊ καλώδια διανομόσ δεν τερματύζουν ςτο κεντρικό γραφεύο ςτα ODFs, αλλϊ ςε καμπύνεσ ειςόδου οπτικών ινών, που ςυνόθωσ τοποθετούνται πϊνω ςε ϋνα τούχο ό ςε κϊποιο ειδικό ρϊφι εξοπλιςμού. Αφού τα ειςερχόμενα καλώδια ινών μπορούν να εύναι χιλιϊδεσ, οι καμπύνεσ αυτϋσ πρϋπει να εύναι ςχεδιαςμϋνεσ κατϊλληλα για εύκολη αναγνώριςη των καλωδύων, εύκολη ςύνδεςη και αποθόκευςη. Επύςησ, θα πρϋπει να περιϋχουν ειδικϊ ςτηρύγματα για να αποφεύγεται η ϋντονη κϊμψη των οπτικών ινών. ύςτημα οδόγηςησ καλωδύων: ε ϋνα κεντρικό γραφεύο υπϊρχουν αρκετϊ εςωτερικϊ καλώδια οπτικών ινών μεταξύ του ODF και του ενεργού εξοπλιςμού. Μια πλατφόρμα οδόγηςησ των οπτικών ινών βοηθϊει ςτην καταλληλότερη διαχεύριςη των καλωδύων και παρϋχει ϋνα αςφαλϋσ μονοπϊτι για τα εςωτερικϊ καλώδια που διατρϋχουν προσ τισ δύο κατευθύνςεισ. Μη διακοπτόμενη παροχό ιςχύοσ (UPS): Ϊνα ςύςτημα UPS παρϋχει την απαραύτητη ιςχύ ρεύματοσ ςε περύπτωςη εξωτερικόσ διακοπόσ ό ςε περύπτωςη που το κεντρικό γραφεύο μπορεύ να ϋχει απαύτηςη για δεύτερη ξεχωριςτό γραμμό παροχόσ ρεύματοσ. Οι διαθϋςιμεσ μονϊδεσ UPS μπορούν να διαφϋρουν ςε μϋγεθοσ, ανϊλογα με την ιςχύ που πρϋπει να παρϋχουν. Κλιματιςμόσ (climate control): Για τη ςωςτό λειτουργύα των ενεργών εξοπλιςμών ςτο κεντρικό γραφεύο εύναι απαραύτητο να διατηρούνται ςταθερϋσ η υγραςύα και θερμοκραςύα. Ϊτςι, θα πρϋπει αυτό να εξοπλύζεται με ειδικϊ ςυςτόματα κλιματιςμού. Σο μϋγεθοσ και η ιςχύσ των μονϊδων αυτών εξαρτϊται από το μϋγεθοσ του γραφεύου που πρϋπει να υποςτηρύξουν. Αςφϊλεια κεντρικού γραφεύου: Σϋλοσ, θα πρϋπει να διαςφαλύζεται η αςφαλόσ λειτουργύα ςε ϋνα κεντρικό γραφεύο με κατϊλληλεσ ςυςκευϋσ αςφαλεύασ, ςυναγερμούσ, ελεγχόμενεσ ειςόδουσ/προςβϊςεισ και ϊλλουσ προςτατευτικούσ μηχανιςμούσ Καλώδια τροφοδοςύασ Σα καλώδια τροφοδοςύασ (feeder cabling) διατρϋχουν το δύκτυο από το κεντρικό γραφεύο μϋχρι ϋνα τοπικό ςημεύο ςύγκλιςησ των ινών (local convergence point LCP). Μπορούν να καλύπτουν κϊποια χιλιόμετρα απόςταςησ και ςυνόθωσ αποτελούνται από αρκετϊ μεγϊλο πλόθοσ ςωληνώςεων με καλώδια ινών, ςε ςχϋςη με τουσ ϊλλουσ τύπουσ καλωδύων που θα δούμε μετϊ, ώςτε να παρϋχουν την κατϊλληλη βαςικό χωρητικότητα ςτο FTTH δύκτυο. Δεδομϋνου ότι τα δύκτυα πρόςβαςησ FTTH ςυνόθωσ αποτελούν μια δενδρικό δομό με ρύζα το κεντρικό γραφεύο και ς ε λ. 63

64 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X φύλλα τουσ τελικούσ χρόςτεσ, τα feeder καλώδια ουςιαςτικϊ καταλαμβϊνουν τισ θϋςεισ ςτο δϋντρο ςε επύπεδα που βρύςκονται κοντϊ ςτη ρύζα. Για τα υπόγεια δύκτυα, θα πρϋπει να μελετηθεύ η χρόςη κατϊλληλου πλόθουσ και μεγϋθουσ ςωληνώςεων (ducts), ώςτε να καλυφθεύ το δύκτυο αλλϊ και να υποςτηρύζονται επιπλϋον ςωληνώςεισ για την επϋκταςη και ςυντόρηςη του δικτύου. τα εναϋρια δύκτυα, θα πρϋπει να υπϊρχουν δομϋσ ςτύλων που θα καλύπτουν την χωρητικότητα του επιθυμητού δικτύου. Σμόματα υπαρχουςών υποδομών μπορούν να βοηθόςουν για τον περιοριςμό των κοςτών, όπωσ υπϊρχοντα δύκτυα κοινόσ ωφϋλειασ. Σα καλώδια τροφοδοςύασ αποτελούνται από μεγϊλο πλόθοσ οπτικών ινών ανϊ καλώδια. Ϊτςι, για ςυςτόματα με ςωληνώςεισ/ υποςωληνώςεισ/ μικροςωληνώςεισ (θα τα δούμε πιο αναλυτικϊ ςτο επόμενο κεφϊλαιο) μπορούμε να ςυναντόςουμε καλώδια των 48, 72, 96, 144, 216, 288, 336 οπτικών ινών (48f, 72f, 96f, 144f, 216f, 288f, 336f). Για αρχιτεκτονικϋσ Home Run απαιτεύται μεγϊλο πλόθοσ καλωδύων για την παροχό του απαραύτητου εύρουσ χωρητικότητασ ςτουσ χρόςτεσ. την περύπτωςη των PON (παθητικών οπτικών δικτύων), αλλϊ και των ΑΟΝ δικτύων (ενεργών οπτικών δικτύων), τοποθετούνται παθητικϋσ ςυςκευϋσ όπωσ οπτικού διαμοιραςτϋσ (για τα PONs) και ηλεκτρικϋσ ενεργϋσ ςυςκευϋσ (για τα AONs) μετϊ τα καλώδια τροφοδοςύασ (ςτα τοπικϊ ςημεύα ςύγκλιςησ ινών). τισ τεχνολογύεσ αυτϋσ, το πλόθοσ των καλωδύων τροφοδοςύασ εύναι αιςθητϊ μικρότερο από ότι για την Home Run αρχιτεκτονικό. Καθώσ η επιλογό μεταξύ PON/ ΑΟΝ ό Home Run (P2P) αρχιτεκτονικών δεν εύναι πϊντα μελλοντικϊ ξεκϊθαρη και ςύγουρη, μια λύςη εύναι να επιλϋγεται κϊποια παθητικό αρχιτεκτονικό, που θα μπορεύ όμωσ να προςαρμοςτεύ για χρόςη ςε διαφορετικϋσ αρχιτεκτονικϋσ. Ϊτςι, εύναι ενδεδειγμϋνη η δυνατότητα διαμόρφωςησ όςον αφορϊ το πλόθοσ οπτικών ινών ςτα καλώδια τροφοδοςύασ. Υυςικϊ, ο αριθμόσ χρηςτών που θα καλυφθούν, η ϋκταςη τησ περιοχόσ, ο τύποσ εδϊφουσ κι ϊλλοι παρϊγοντεσ καθορύζουν την τεχνολογύα με την οπούα τα καλώδια τροφοδοςύασ θα πρϋπει να υλοποιηθούν ςτο δύκτυο Τοπικϊ ςημεύα ςύγκλιςησ Σα καλώδια τροφοδοςύασ θα πρϋπει να διαςπαςτούν ςε μικρότερα καλώδια διανομόσ που κατευθύνονται προσ τισ περιοχϋσ των κατοικιών των ςυνδρομητών. Αυτό επιτυγχϊνεται ςε ειδικϊ ςημεύα ςτο FTTH δύκτυο, που ςυχνϊ αναφϋρονται ωσ τοπικϊ ςημεύα ςύγκλιςησ (local convergence point LCP). ε γενικϋσ γραμμϋσ, η θϋςη των τοπικών ςημεύων ςύγκλιςησ μπορεύ να καθοριςτεύ από παρϊγοντεσ, όπωσ η θϋςη των αγωγών/ςωληνώςεων αλλϊ και του κεντρικού γραφεύου. Σα καλώδια ςτα ςημεύα αυτϊ, διαχωρύζονται και ςυνδϋονται μόνιμα (splicing) ςε μικρότερεσ ομϊδεσ καλωδύων για περαιτϋρω δρομολόγηςη μϋςω των εξερχόμενων καλωδύων διανομόσ, όπωσ θα δούμε ςτη ςυνϋχεια. τα τοπικϊ ςημεύα ςύγκλιςησ εύναι τοποθετημϋνα κιβώτια ςυγκόλληςησ καλωδύων (cable joint closures) μϋςα ςε φρεϊτια (αλλιώσ ανθρωποθυρύδεσ man holes) και με ςκοπό να χειρύζονται ϋνα ςχετικϊ μεγϊλο αριθμό καλωδύων και των αντύςτοιχων μονύμων ςυνδϋςεών τουσ (splices). ε ϊλλη περύπτωςη, ςτα τοπικϊ ςημεύα ςύγκλιςησ τα υπόγεια φρεϊτια αντικαθύςτανται από υπϋργεια ερμϊρια/καμπύνεσ δρόμου (street cabinets) κυρύωσ για την περύπτωςη των AON δικτύων. ε κϊθε περύπτωςη, η εύςοδοσ και η μετϋπειτα επανεύςοδοσ ςτο ςημεύο ςύγκλιςησ εύναι απαραύτητη, ώςτε να πραγματοποιεύται διαμόρφωςη/επαναδιαμόρφωςη των οπτικών ινών ό να γύνεται ςυντόρηςη και δοκιμό του δικτύου. Όλεσ αυτϋσ οι ενϋργειεσ θα πρϋπει να γύνονται χωρύσ πιθανότητα διαταρϊξεων ςτα υπϊρχοντα κυκλώματα οπτικών ινών. Σα υπόγεια τοποθετημϋνα κιβώτια ςυγκόλληςησ καλωδύων θα πρϋπει να εύναι ςχετικϊ αςφαλό και όχι ςε ϊμεςα κοινό θϋα, ενώ η ϊμεςη πρόςβαςη ςε αυτϊ να γύνεται με ειδικό εξοπλιςμό. Για τα ς ε λ. 64

65 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X ςημεύα ςύγκλιςησ με καμπύνεσ δρόμου, η αςφϊλεια και προςταςύα από διϊφορουσ κινδύνουσ θα πρϋπει να ληφθεύ ιδιαύτερα υπόψη. Η αρχιτεκτονικό ενόσ FTTx δικτύου επηρεϊζει ςημαντικϊ την υποδομό των ςημεύων ςύγκλιςησ. υγκεκριμϋνα, ςτα PONs, όπου υπϊρχει διαμοιραςμόσ ςτα καλώδια τροφοδοςύασ και παρϊλληλα χρηςιμοποιούνται οπτικού παθητικού διαμοιραςτϋσ, τα ςημεύα ςύγκλιςησ θα πρϋπει να μπορούν να ςτεγϊζουν τον απαραύτητο παθητικό εξοπλιςμό. Όςον αφορϊ τα ενεργϊ δύκτυα AON, η υποδομό των κόμβων ςύγκλιςησ διαφοροποιεύται ςημαντικϊ ςε ςχϋςη με τα παραπϊνω. Μοιϊζει περιςςότερο ςτην υποδομό του κεντρικού γραφεύου, ςε ςμύκρυνςη, όπου ο κόμβοσ θα πρϋπει να περιλαμβϊνει και να υποςτηρύζει ενεργό δικτυακό εξοπλιςμό, όπωσ μεταγωγεύσ και γι αυτό να βρύςκεται ςε ςυνεχό παροχό ρεύματοσ και να εφοδιϊζεται με κατϊλληλο ςύςτημα κλιματιςμού Καλώδια διανομόσ Σα καλώδια διανομόσ (distribution cabling) φεύγουν από τα τοπικϊ ςημεύα ςύγκλιςησ του δικτύου FTTH και κατευθύνονται μϋχρι κϊποιο ςημεύο κοντϊ ςτουσ ςυνδρομητϋσ (ςημεύα πρόςβαςησ ςυνδρομητών). Σα καλώδια διανομόσ ςυνόθωσ αποτελούνται από μεςαύο πλόθοσ ςωληνώςεων και καλωδύων οπτικών ινών, ςτοχεύοντασ ςτην κϊλυψη ςυγκεκριμϋνου αριθμού κτιρύων μϋςα ςε ϋνα FTTH δύκτυο κι όχι όλων των κατοικιών, όπωσ ςυμβαύνει με τα καλώδια τροφοδοςύασ. τη δενδρικό δομό, όπωσ αναφϋραμε προηγουμϋνωσ, με ρύζα το κεντρικό γραφεύο, τα καλώδια διανομόσ βρύςκονται ςτα μεςαύα επύπεδα του δϋνδρου, μετϊ τα καλώδια τροφοδοςύασ και πριν τα τελικϊ καλώδια πρόςβαςησ των χρηςτών. Για υπόγεια δύκτυα, τα καλώδια διανομόσ μπορούν να εύναι εύτε τοποθετημϋνα ςε ςωληνώςεισ (ducts), εύτε ϊμεςα ενταφιαςμϋνα (direct buried) ό να εύναι ομαδοποιημϋνα ςε ϋνα κοινό δύκτυο από θαλϊμουσ (tubes) ό ςυςτοιχύεσ μικροςωληνώςεων (microducts) ώςτε να ελαχιςτοποιούνται τα κόςτη καταςκευόσ και να επιτρϋπεται η προςθόκη ϊλλων καλωδύων ςε φϊςη μελλοντικόσ ανϊπτυξησ του δικτύου. Για δύκτυα ςτα οπούα μπορεύ να υπϊρχουν πολλαπλϊςιεσ μονϊδεσ κατοικιών ςε ϋνα κτύριο (Multiple Dwelling Units MDU), τα καλώδια διανομόσ μερικϋσ φορϋσ μπορεύ να βρύςκονται μϋςα ςτο κτύριο, λειτουργώντασ ςαν εςωτερικό καλωδύωςη, ενώ τα καλώδια τροφοδοςύασ εύναι το μοναδικό εξωτερικό κομμϊτι των καλωδύων του δικτύου. Για τα εναϋρια δύκτυα, όπωσ και για τα καλώδια τροφοδοςύασ, θα πρϋπει να υπϊρχουν δομϋσ ςτύλων που να καλύπτουν την επιθυμητό χωρητικότητα. Σα καλώδια διανομόσ μπορούν να περιϋχουν ύδιο αριθμό οπτικών ινών με τα καλώδια τροφοδοςύασ, αφού πολλϋσ φορϋσ χρηςιμοποιούνται ακριβώσ ο ύδιοσ τύποσ και ςτισ δύο περιπτώςεισ. Ψςτόςο, ςυνόθωσ περιϋχουν λιγότερεσ ύνεσ. Σο πλόθοσ των οπτικών ινών εδώ εύναι από 8 72 οπτικϋσ ύνεσ Σημεύα πρόςβαςησ ςυνδρομητών Οι οπτικϋσ ύνεσ χωρύζονται ςε ϋνα δεύτερο επιπλϋον ςημεύο ςυγκϋντρωςησ ςτο FTTH δύκτυο, πριν την τελικό τοποθϋτηςό τουσ ςτο κτύριο του ςυνδρομητό. Σα ςημεύα αυτϊ, όπωσ και τα τοπικϊ ςημεύα ςύγκλιςησ, χρειϊζεται να εύναι ευϋλικτα, επιτρϋποντασ γρόγορη ςύνδεςη και επαναδιαμόρφωςη των οπτικών κυκλωμϊτων ςτα τελικϊ καλώδια πρόςβαςησ των ςυνδρομητών. Σα ςημεύα αυτϊ λϋγονται ςημεύα πρόςβαςησ των ςυνδρομητών (network access points NAP) και τοποθετούνται ςε βϋλτιςτα ςημεύα, επιτρϋποντασ το μϋγιςτο διαμοιραςμό των τελικών καλωδύων πρόςβαςησ. ε αυτϊ τα ςημεύα τα καλώδια διανομόσ διαχωρύζονται μεταξύ τουσ και ενώνονται με τα τελικϊ καλώδια πρόςβαςησ, ώςτε να εξυπηρετόςουν διαφορετικούσ ςυνδρομητϋσ. Η μονϊδα ςε ϋνα ςημεύο πρόςβαςησ ςυνδρομητών ϋχει, όπωσ και ςτο ςημεύο ςύγκλιςησ, τη μορφό ενόσ υπόγειου ό εναϋριου τοποθετημϋνου κιβωτύου ςυγκόλληςησ καλωδύων (cable joint closure). Εδώ όμωσ, ςχεδιϊζεται για να διαχειρύζεται ϋνα μικρότερο αριθμό καλωδύων και ςυνδεόμενων μονύμων ςυνδϋςεων (splices). Επύςησ, αρκετϋσ φορϋσ χρηςιμοποιεύται κϊποια καμπύνα κοντϊ ςτην ϊκρη του δρόμου (street pedestal cabinet), ώςτε να προςτύθενται εύκολα νϋοι τελικού χρόςτεσ ςτο ς ε λ. 65

66 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X δύκτυο πρόςβαςησ. ε κϊθε περύπτωςη, η εύςοδοσ και η μετϋπειτα επανεύςοδοσ ςτο ςημεύο αυτό, πρϋπει να διαςφαλύζει την διαμόρφωςη/ επαναδιαμόρφωςη των ινών καθώσ και την εύκολη πραγματοπούηςη ςυντόρηςησ και ελϋγχου ςτο δύκτυο. Σα υπόγεια τοποθετημϋνα κιβώτια ςυγκόλληςησ καλωδύων (cable joint closures) θα πρϋπει να εύναι αςφαλό και εκτόσ κοινόσ θϋασ. Γι αυτό, τοποθετούνται ςε ειδικϋσ μικρϊ φρεϊτια (αλλιώσ θυρύδεσ χειρόσ hand holes). Οι εναλλακτικϋσ δομϋσ (καμπύνεσ ςτισ ϊκρεσ του δρόμου), επύςησ θα πρϋπει να προςτατεύονται από εξωτερικούσ παρϊγοντεσ. Σϋλοσ, ςτα εναϋρια δύκτυα, τα τοποθετημϋνα ςε ςτύλουσ κιβώτια ςυγκόλληςησ καλωδύων θα πρϋπει να εύναι αςφαλό και κρυφϊ όςο γύνεται. Παρόλο αυτϊ, η ϊμεςη πρόςβαςη ςε όλεσ τισ παραπϊνω μονϊδεσ θα πρϋπει να γύνεται με ςχετικό ευκολύα και ειδικό εξοπλιςμό από το εξειδικευμϋνο προςωπικό. Όπωσ και ςτα ςημεύα ςύγκλιςησ, ϋτςι κι εδώ, εφ όςων υπϊρχει διαμοιραςμόσ ςτα καλώδια διανομόσ, η αρχιτεκτονικό των FTTx δικτύων επηρεϊζει και την υποδομό τουσ. Ϊτςι, ςτα PON δύκτυα, πρϋπει να διαςφαλιςτεύ ότι οι διϊφορεσ μονϊδεσ που βρύςκονται ςτα ςημεύα πρόςβαςησ μπορούν να ςτεγϊζουν τον απαραύτητο εξοπλιςμό με παθητικούσ οπτικούσ διαμοιραςτϋσ, ενώ ςτα AON δύκτυα τα ςημεύα πρόςβαςησ των ςυνδρομητών τροφοδοτούνται με ηλεκτρικό ενϋργεια Καλώδια πρόςβαςησ ςυνδρομητών Σα τελικϊ καλώδια ό καλώδια πρόςβαςησ ςυνδρομητών (drop cabling) διαμορφώνουν τον τελικό εξωτερικό ςύνδεςμο προσ τισ κατοικύεσ των χρηςτών του FTTH δικτύου. Ξεκινϊνε από τουσ κόμβουσ πρόςβαςησ των ςυνδρομητών και καταλόγουν ςτα κτύρια των πελατών, ςε απόςταςη όχι ςυνόθωσ μεγαλύτερη από 500 μϋτρα και ςυχνϊ λιγότερο για πιο πυκνοκατοικημϋνεσ περιοχϋσ. Σα καλώδια πρόςβαςησ περιϋχουν ςυνόθωσ μύα οπτικό ύνα ό ϋνα ζευγϊρι (μια ύνα για το upstream και μια για το downstream) για μια κατοικύα ενόσ κτιρύου. Επύςησ, ςε ϊλλεσ περιπτώςεισ μπορούν να περιϋχουν μϋχρι τϋςςερισ οπτικϋσ ύνεσ και επιπλϋον ύνεσ για εφεδρικό αςφϊλεια ό ϊλλουσ λόγουσ. Σα καλώδια αυτϊ παρϋχουν τη μόνη απευθεύασ ςύνδεςη του εξωτερικού δικτύου με τον ςυνδρομητό, χωρύσ ποικιλύα δικτύων. ε υπόγεια δύκτυα, τα καλώδια πρόςβαςησ ςυνδρομητών τοποθετούνται με μικρούσ αγωγούσ μϋςα ςε μικροςωληνώςεισ ό με ϊμεςο ενταφιαςμό για να επιτευχθεύ απλό ςκϊψιμο και ευκολύα ςτην εγκατϊςταςη. Σα υπερυψωμϋνα εναϋρια καλώδια πρόςβαςησ τροφοδοτούνται από κϊποιο κοντινό ςτύλο και τερματύζουν ςε ϋνα μϋροσ του κτιρύου για τη δρομολόγηςη ςτα οπτικϊ τερματικϊ του δικτύου (ΟΝΣ). Όλοι οι τρόποι τοποθϋτηςησ καλωδύων όπωσ και οι διϊφοροι τύποι τουσ (παρομούωσ για τα καλώδια τροφοδοςύασ και διανομόσ) αναλύονται εκτενϋςτερα ςτο επόμενο κεφϊλαιο Τερματικό ςημεύο και εςωτερικϊ καλώδια ςυνδρομητών Όςον αφορϊ τισ κατοικύεσ των ςυνδρομητών, τα καλώδια πρόςβαςησ τερματύζουν ςτην κατοικύα και δρομολογούνται ςε ϋνα κουτύ τερματιςμού που βρύςκεται επιτούχιο ςε κϊποιο ςημεύο ςτην εύςοδο του κτιρύου (εντόσ ό εκτόσ του κτιρύου). Αυτό τερματικό μονϊδα εύναι τμόμα τησ Οπτικόσ μονϊδασ δικτύου ONU. Αν η μονϊδα εύναι εντόσ του κτιρύου (Optical Network Terminal ΟΝΣ), αυτό απαιτεύ οι οπτικϋσ ύνεσ να ειςϋλθουν ςτο κτύριο μϋςω μιασ κατϊλληλησ ειςαγωγόσ καλωδύων και ςτη ςυνϋχεια τη ρύθμιςό τουσ μϋςα ςτο κτύριο ςτο ONT. Αν το ONU τοποθετεύται εξωτερικϊ μϋςα ςτο κουτύ τερματιςμού, τότε τα τελικϊ καλώδια πρόςβαςησ των ςυνδρομητών (drop cables) τερματύζουν με παρόμοιο τρόπο όπωσ με τα ϊλλα δύκτυα κοινόσ ωφϋλειασ. Και ςτισ δύο περιπτώςεισ, υπϊρχει μηδενικό ϋωσ ελϊχιςτη εςωτερικό οπτικό καλωδύωςη, εκτόσ αν προςτεθεύ με απόφαςη του ςυνδρομητό. Σα εςωτερικϊ καλώδια ςυνδρομητών (internal cabling) παύζουν ςημαντικότερο ρόλο ςε περιπτώςεισ δικτύων με πολυκατοικύεσ/ πολλαπλϋσ μονϊδεσ κατοικιών ςε ϋνα κτύριο (Multiple Dwelling Units MDUs. Σότε, ςτισ τερματικϋσ μονϊδεσ εντόσ των κτιρύων μπορούν να χρηςιμοποιούνται παθητικού διαμοιραςτϋσ για το διαμοιραςμό οπτικών ινών από πολλϊ ς ε λ. 66

67 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 3 : Δ Ι Κ Σ Τ Α Π Ρ Ο Β Α Η F T T X νοικοκυριϊ καθώσ και ϊλλα ςτοιχεύα όπωσ ςυνδετόρεσ, και ςυςκευϋσ ςυγκόλληςησ για την ςυνϋχεια των ινών μϋχρι τα νοικοκυριϊ. Σα εςωτερικϊ καλώδια δε θα μασ απαςχολόςουν ιδιαύτερα ςτην παρούςα εργαςύα, αφού γύνεται μελϋτη κυρύωσ ςτο εξωτερικό κομμϊτι του δικτύου, δηλαδό ςτο τμόμα του δικτύου που βρύςκεται μϋχρι το όριο των κτιρύων των ςυνδρομητών ΤΝΟΧΗ ΚΕΥΑΛΑΙΟΤ ε αυτό το κεφϊλαιο κϊναμε μια επιςκόπηςη των οπτικών δικτύων πρόςβαςησ ό αλλιώσ FTTx δικτύων. Εύδαμε τισ παραλλαγϋσ του FTTx και τισ κυριότερεσ τεχνολογύεσ και αρχιτεκτονικϋσ των FTTH δικτύων (Home Run, AON, PON και υβριδικού ςυνδυαςμού τουσ). Αναφϋραμε κϊποιεσ ςχεδιαςτικϋσ προτϊςεισ που ακολουθούνται ςτα PON δύκτυα, ενώ ςτη ςυνϋχεια τα κατηγοριοποιόςαμε ςε TDM και WDM PON δύκτυα με βϊςη τον τρόπο πολυπλεξύασ που χρηςιμοποιούνται ςε αυτϊ για τη μετϊδοςη των δεδομϋνων. Επιπλϋον, πραγματοποιόςαμε μια βαςικό επιςκόπηςη των ςτοιχεύων ςε ϋνα οπτικό δύκτυο πρόςβαςησ, όςον αφορϊ τον τύπο καλωδύων και τα ςημεύα που ςυγκεντρώνονται αυτϊ. Σα ςτοιχεύα αυτϊ εύναι το κεντρικό γραφεύο, τα καλώδια τροφοδοςύασ, τα τοπικϊ ςημεύα ςύγκλιςησ, τα καλώδια διανομόσ, τα ςημεύα πρόςβαςησ ςυνδρομητών, τα καλώδια πρόςβαςησ ςυνδρομητών, το τερματικό ςημεύο και τα εςωτερικϊ καλώδια των ςυνδρομητών. ς ε λ. 67

68

69 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4.. Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η ΤΛ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H ς ε λ. 69

70

71 ΣΕΦΝΙΚΗ ΤΠΟΔΟΜΗ ΤΛΟΠΟΙΗΗ ΕΞΨΣΕΡΙΚΟΤ ΔΙΚΣΤΟΤ FTTH το κεφϊλαιο αυτό θα εξετϊςουμε με πιο αναλυτικό τρόπο τα ςτοιχεύα που ςχετύζονται με την ανϊπτυξη των υποδομών δικτύων FTTH και ειδικότερα του εξωτερικού κομματιού των δικτύων. Όπωσ εύδαμε ςτο προηγούμενο κεφϊλαιο, η βαςικό δομό ενόσ FTTH δικτύου όςον αφορϊ τη δομό και διαςύνδεςη των καλωδύων περιλαμβϊνει τα εξόσ ςτοιχεύα: κεντρικό γραφεύο, καλώδια τροφοδοςύασ, τοπικϊ ςημεύα ςύγκλιςησ, καλώδια διανομόσ, ςημεύα πρόςβαςησ ςυνδρομητών, καλώδια πρόςβαςησ ςυνδρομητών, τερματικό ςημεύο και εςωτερικϊ καλώδια ςυνδρομητών. Για να επιτύχουμε εξειδικευμϋνο προςδιοριςμό όλων των εμπλεκόμενων κοςτών ανϊπτυξησ ςε ϋνα οπτικό δύκτυο πρόςβαςησ FTTH, κϊνουμε επιπλϋον διαχωριςμό του δικτύου ςε τρύα λογικϊ μϋρη: Εςωτερικό δύκτυο (inside plant), εξωτερικό δύκτυο (outside plant) και εξοπλιςμό του χρόςτη (customer premises). Σα κόςτη ανϊπτυξησ ανόκουν ςτην κατηγορύα των κεφαλαιουχικών εξόδων (Capital Expenditures CAPEX). Ψσ CAPEX, ορύζονται εκεύνα τα κόςτη που προϋρχονται από την απόκτηςη και αναβϊθμιςη εξοπλιςμού, κτιρύων και υπόλοιπών ςτοιχεύων ςε ϋνα δύκτυο FTTH. Περιςςότερεσ λεπτομϋρειεσ για τα κόςτη CAPEX αλλϊ και τα λειτουργικϊ κόςτη OPEX (Operational Expenditures) θα δούμε ςτο επόμενο κεφϊλαιο. ε επόμενα εδϊφια του κεφαλαύου θα μελετόςουμε ςυγκεκριμϋνεσ τεχνολογύεσ που εφαρμόζονται ςτην πρϊξη κυρύωσ για την ανϊπτυξη των υποδομών του εξωτερικού δικτύου FTTH. Θα μελετόςουμε τύπουσ και προδιαγραφϋσ των εγκαταςτϊςεων και εξοπλιςμών για τισ ςωληνώςεισ, φρεϊτια, τϊφρουσ και διϊφορα ϊλλα ςτοιχεύα που ςυνειςφϋρουν ςτο εξωτερικό δύκτυο ΕΨΣΕΡΙΚΟ ΔΙΚΣΤΟ Σο εςωτερικό δύκτυο (inside plant) τοποθετεύται ςυνόθωσ ςτο γεωγραφικό κϋντρο μιασ περιοχόσ ό μιασ ςυγκεκριμϋνησ υποπεριοχόσ που θϋλουμε να καλύπτει το FTTH. Με βϊςη το πλόθοσ των ςυνδρομητών αλλϊ και τησ απόςταςησ από αυτούσ, το εςωτερικό δύκτυο περιλαμβϊνει το κεντρικό γραφεύο και τισ καμπύνεσ του δικτύου που αποτελούνται από ενεργό εξοπλιςμό (active cabinets) και χρηςιμοποιούντα ςτα ενεργϊ οπτικϊ δύκτυα. Οι καμπύνεσ αυτϋσ ουςιαςτικϊ αποτελούν πολύ μικρότερα τοπικϊ κεντρικϊ γραφεύα, που τοποθετούνται ςε δρόμουσ και περιϋχουν παρόμοιο εξοπλιςμό με αυτό των κεντρικών γραφεύων, κλιματιςμό, παροχό ηλεκτριςμού κλπ. Σο ςημαντικό ςημεύο ςτο εςωτερικό δύκτυο εύναι η αδιϊλειπτη παροχό ηλεκτρικόσ ιςχύοσ. Σα κόςτη για το κεντρικό γραφεύο και τισ ενεργϋσ καμπύνεσ μπορούν να μοντελοποιηθούν με παρόμοιο τρόπο. Ϊνα κεντρικό γραφεύο μπορεύ να καλύψει περύπου μϋχρι κατούκουσ, ενώ οι καμπύνεσ με ενεργό εξοπλιςμό κατούκουσ. Προφανώσ, ςε ϋνα οπτικό δύκτυο FTTH με τεχνολογύα Home Run ό PON, το εςωτερικό δύκτυο θα ςυμπύπτει μόνο με το κεντρικό γραφεύο του δικτύου. Για τον προςδιοριςμό των κοςτών ςτο εςωτερικό δύκτυο (ςυγκεκριμϋνα για ϋνα κεντρικό γραφεύο), το χωρύζουμε ςε τρύα λειτουργικϊ κομμϊτια: τον τερματιςμό των ινών (ODFs), τον ενεργό εξοπλιςμό ςτο OLT και τη ςύνδεςη των OLT με το μητροπολιτικό δύκτυο/ δύκτυο κορμού, μϋρη τα οπούα αναφϋρθηκαν ςτην περιγραφό του κεντρικού γραφεύου. ς ε λ. 71

72 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H 4.2. ΕΞΨΣΕΡΙΚΟ ΔΙΚΣΤΟ Σο εξωτερικό δύκτυο (outside plant) εύναι το βαςικό κομμϊτι του δικτύου FTTH, που μασ απαςχολεύ. Η βαςικό του ιδιότητα εύναι να ςυνδϋει το εςωτερικό δύκτυο με τουσ πελϊτεσ. Αποτελεύται αποκλειςτικϊ από παθητικό (passive) εξοπλιςμό. την περύπτωςη των AON (ενεργϊ οπτικϊ δύκτυα), το παθητικό εξωτερικό δύκτυο ςτην ουςύα περιβϊλλει το εςωτερικό δύκτυο ςτα ςημεύα όπου βρύςκονται το κεντρικό γραφεύο και οι ενεργϋσ καμπύνεσ δρόμου. το παρακϊτω ςχόμα φαύνεται αυτόσ ο διαχωριςμόσ (γκρι εύναι το εξωτερικό δύκτυο, μαύρο το εςωτερικό και ϊςπρο το εςωτερικό δύκτυο των ςυνδρομητών επύςησ ςτο αριςτερό κομμϊτι η τεχνολογύα εύναι FTTH AON και ςτο δεξύ Home Run και PON). Εικόνα 19: Διαχωριςμόσ FTTH δικτύου ςε εςωτερικό, εξωτερικό και εξοπλιςμό χρηςτών (Πηγό: [Casier09]) Σο εξωτερικό δύκτυο περιϋχει ςωληνώςεισ (ducts), υποςωληνώςεισ (subducts), ςυςτοιχύεσ μικροςωληνώςεων (ducts with microducts), καλώδια οπτικών ινών, διϊφορεσ παθητικϋσ υποδομϋσ που απαιτούνται για τη μελλοντικό ςυντόρηςη ό και επϋκταςη του δικτύου. Ο εξοπλιςμόσ μπορεύ να περιλαμβϊνει διϊφορουσ τύπουσ χώρων για τον χειριςμό των ινών, όπωσ κιβώτια διακλϊδωςησ και ςυνϋνωςησ καλωδύων, φρεϊτια (θυρύδεσ χειρόσ και ανθρωποθυρύδεσ hand holes και man holes), καμπύνεσ δρόμου (street cabinets), κ.λπ. την περύπτωςη μιασ νϋασ ανϊπτυξησ για ϋνα δύκτυο FTTH, όλοσ ο εξοπλιςμόσ θα εγκαταςταθεύ ςτουσ δρόμουσ τησ περιοχόσ που θϋλουμε να καλύψουμε (ςκϊψιμο τϊφρων/ χαντακιών, εγκατϊςταςη καλωδύων, κ.λπ.). υνόθωσ, οι εργαςύεσ αυτϋσ αντιπροςωπεύουν ϋνα μεγϊλο μϋροσ του κόςτουσ όλων των εργαςιών και ςτην περύπτωςη που το εξωτερικό δύκτυο εύναι μόνο υπόγειο, το κόςτοσ για το ςκϊψιμο τϊφρων μπορεύ να φτϊςει μϋχρι και το 70% του κόςτουσ τησ ςυνολικόσ εξωτερικόσ υποδομόσ. Λόγω των υψηλών κοςτών, εύναι χρόςιμο να μελετούνται τρόποι βελτιςτοπούηςησ τησ εγκατϊςταςησ ενόσ δικτύου. τη ςυνϋχεια αναλύουμε τα βαςικϊ κόςτη ςε ϋνα εξωτερικό δύκτυο Εγκατϊςταςη εξωτερικού δικτύου Όπωσ αναφϋρθηκε, ϋνα υψηλό κόςτοσ προϋρχεται από την εγκατϊςταςη του εξωτερικού δικτύου. ε ϋνα υπόγειο δύκτυο, κατϊ κύριο λόγο, ςημαύνει ςκϊψιμο τϊφρων και εγκατϊςταςη ςωληνώςεων ςε αυτϊ. υνόθωσ, οι ςωληνώςεισ μπορούν να περιϋχουν μικροςωληνώςεισ μϋςα ς ε λ. 72

73 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H τουσ (ελεύθερα τοποθετημϋνεσ ό και ςε κϊποιο τυποποιημϋνο τρόπο) ό ελεύθερα καλώδια ινών. Εκτενεύσ λεπτομϋρειεσ για τον τρόπο εγκατϊςταςησ ςε ϋνα εξωτερικό δύκτυο υπϊρχουν ςε επόμενα εδϊφια του κεφαλαύου. Σο κόςτοσ για το ςκϊψιμο των τϊφρων εξαρτϊται από τον τύπο του εδϊφουσ και το εύδοσ τησ περιοχόσ όπου πρόκειται να αναπτυχθεύ το δύκτυο. Επύςησ, διαφορετικόσ τύποσ τϊφρων ςημαύνει και διαφορετικϊ κόςτη. Οι τϊφροι που προορύζονται για τα τελικϊ (drop) καλώδια (ςυνόθωσ διαςχύζουν πεζοδρόμια ςτισ αςτικϋσ περιοχϋσ) εύναι πιο ακριβϋσ από τισ μεγαλύτερεσ ςε πλϊτοσ τϊφρουσ για τα καλώδια τροφοδοςύασ (feeder), που με τη ςειρϊ τουσ εύναι πιο ακριβϋσ από τισ μικρϋσ τϊφρουσ ςτο πλϊι του δρόμου, που δϋχονται τα καλώδια διανομόσ (distribution). Μπορούν να υπϊρχουν διϊφορα αναλυτικϊ θεωρητικϊ μοντϋλα για τον υπολογιςμό του μόκουσ εγκατϊςταςησ τϊφρων ενόσ δικτύου. το ΚΕΥΑΛΑΙΟ 6 θα δούμε τοπολογύεσ ανϊπτυξησ, θεωρώντασ ότι οι πελϊτεσ κατανϋμονται ομοιόμορφα ςε μια δεδομϋνη περιοχό. Επύςησ, θεωρούμε ότι το κεντρικό γραφεύο βρύςκεται ςτο κϋντρο τησ περιοχόσ, αφού ϋτςι μειώνεται το ςυνολικό μόκοσ οπτικόσ ύνασ που τοποθετεύται ςε τϊφρουσ. τισ υπόγειεσ εγκαταςτϊςεισ, το ςκϊψιμο κατϊ πλϊτοσ ενόσ δρόμου όποτε χρειϊζεται, κοςτύζει αρκετϊ περιςςότερο από το ςκϊψιμο κατϊ μόκοσ του. Αυτό εμφανύζεται κυρύωσ ςτα τελικϊ καλώδια (drop cables) προσ το ςυνδρομητό. την περύπτωςη των εναϋριων ό υποδομών που χρηςιμοποιούν όδη υπϊρχουςεσ εγκαταςτϊςεισ, δεν υπϊρχει μεγϊλη διαφορϊ ςτο κόςτοσ. Σα διϊφορα αναλυτικϊ θεωρητικϊ μοντϋλα που χρηςιμοποιούνται για τον υπολογιςμό του μόκουσ του δικτύου, βαςύζονται ςτο μϋγεθοσ μιασ περιοχόσ και το πλόθοσ των πελατών. Η επιλογό του καθενόσ εξαρτϊται από τα δεδομϋνα που μασ δύνονται ςε μια περιοχό. Για να υπολογιςτεύ η πιο πλόρησ και κατϊλληλη τοπολογύα, θα μπορούςαμε αλγοριθμικϊ να χρηςιμοποιόςουμε ϋνα Steiner δϋντρο, που να ςυνδϋονται όλοι οι πελϊτεσ ςε αυτό και το οπούο να υπολογύζει όλεσ τισ διαδρομϋσ από τουσ πελϊτεσ ςτο κεντρικό γραφεύο με το ελϊχιςτο κόςτοσ. Σο πρόβλημα αυτό όμωσ εύναι NPhard, οπότε μόνο με τη χρόςη κϊποιων ευριςτικών μεθόδων μπορούμε να κϊνουμε κϊποιουσ υπολογιςμούσ. Η τοπολογύα δϋνδρου που χρηςιμοποιούμε ςτα δύκτυα πρόςβαςησ FTTH δεν εξαςφαλύζει την ςυνϋχεια τησ ςύνδεςησ, ςε περύπτωςη που ϋχουμε βλϊβη ςε κϊποιο ςημεύο τησ ύνασ. Αυτό εύναι ιδιαύτερα ςημαντικό όταν για παρϊδειγμα ϋχουμε πελϊτεσ ςτο δύκτυο όπωσ τρϊπεζεσ ό μεγαλύτερουσ βιομηχανικούσ/ βιοτεχνικούσ οργανιςμούσ κ.λπ. Σότε, πρϋπει να υπϊρχουν τοπολογύεσ δακτυλύου ςτο δύκτυο πρόςβαςησ κι ϊρα το προηγούμενο αλγοριθμικό πρόβλημα ςτο Steiner δϋνδρο ϋγκειται ςτην εύρεςη του ςυντομότερου μονοπατιού ςε μια χαμιλτονιανό διαδρομό. Εξοικονομόςεισ μπορούν να γύνουν αν γλιτώςουμε ςκϊψιμο, δηλαδό να χρηςιμοποιηθεύ εναϋριο δύκτυο (aerial plant) ό ακόμα να χρηςιμοποιηθούν υπϊρχοντεσ τϊφροι από ςυςτόματα ύδρευςησ, αποχϋτευςησ, ηλεκτριςμού, αερύου ό τοποθϋτηςη των καλωδύων ςτισ προςόψεισ των ςπιτιών. ε περύπτωςη που το δύκτυο πρόςβαςησ χρηςιμοποιεύ τουσ τϊφρουσ κϊποιου παρόχου δημόςιου αγαθού, τα κόςτη προϋρχονται από την εκμύςθωςη των υποδομών, ενώ μπορεύ να ςυμβεύ και το αντύςτροφο, δηλαδό να υπϊρχουν κϋρδη από την ενοικύαςη ςε κϊποιον ϊλλο φορϋα αν το δύκτυο εύναι ιδιόκτητο. Σϋλοσ, ϋνασ πϊροχοσ για να πετύχει τη μϋγιςτη κερδοφορύα ςτην ανϊπτυξό του, εςτιϊζει ςε περιοχϋσ με τα εκτιμώμενα μικρότερα κόςτη εγκατϊςταςησ παρϊλληλα με τισ υψηλότερεσ μελλοντικϋσ αποδοχϋσ. Θεωρούμε τϋςςερα εύδη περιοχών: τισ αγροτικϋσ (rural), ημιαςτικϋσ (semi urban), αςτικϋσ (urban) και πυκνοκατοικημϋνεσ αςτικϋσ (dense urban), με το κϋρδοσ να αυξϊνεται όςο λιγότερο αγροτικό εύναι η περιοχό. Ο πϊροχοσ αρχικϊ επιλϋγει τισ πυκνϋσ αςτικϋσ περιοχϋσ ώςτε να εξαςφαλύςει κϊποιο ςύγουρο και γρόγορο κϋρδοσ κι ϋπειτα προςπαθεύ να καλύψει και τισ λιγότερο αςτικϋσ και αγροτικϋσ περιοχϋσ μϋχρι ϋνα ςημεύο που δεν ϋχει μεγϊλεσ απώλειεσ. Η μϋθοδοσ αυτό αποκαλεύται geomarketing και περιλαμβϊνει μεθόδουσ ομαδοπούηςησ περιοχών με βϊςη ςχετικϊ χαρακτηριςτικϊ τουσ αλλϊ και εξαγωγό για καθεμιϊ των δυνατοτότων κϋρδουσ τουσ. ς ε λ. 73

74 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Σωληνώςεισ και καλώδια οπτικών ινών Ϊνα κόςτοσ για το εξωτερικό δύκτυο προϋρχεται από τισ ύνεσ που ςυνδϋουν τουσ πελϊτεσ με το κεντρικό γραφεύο εύτε απευθεύασ (Home Run) ό μϋςω ςυγκϋντρωςησ των ινών ςε παθητικϊ (PON) ό ενεργϊ (AON) ςημεύα. Η χρόςη PON/ AON μειώνει ςημαντικϊ το πλόθοσ των ινών ςε ϋνα δύκτυο ςε ςχϋςη με το Home Run. Ξεκινώντασ από το κεντρικό γραφεύο, τα καλώδια τροφοδοςύασ κατευθύνονται προσ τοπικϊ ςημεύα ςυγκϋντρωςησ (LCP). το Home Run δύκτυο το καλώδιο τροφοδοςύασ, που εύναι αποκλειςτικό για κϊθε χρόςτη, διαςπϊται ςε μικρότερα (που περιϋχουν μικρότερο αριθμό ινών) ώςτε να γύνει διανομό. Αντύθετα ςτα PON δύκτυα, το καλώδιο τροφοδοςύασ μοιρϊζεται ςε πολλούσ χρόςτεσ και ϋτςι ςτο ςημεύο ςυγκϋντρωςησ χρηςιμοποιούνται παθητικού διαχωριςτϋσ για το διαμοιραςμό του δικτύου, ενώ ςτα AONs ενεργόσ εξοπλιςμόσ. Για όλεσ τισ αρχιτεκτονικϋσ (AON, PON, Home Run), ςτο τελευταύο κομμϊτι του δικτύου, θα υπϊρχει τόςη ποςότητα καλωδύου όςοι και οι χρόςτεσ. Για τον υπολογιςμό των ποςοτότων καλωδύων και ςωληνώςεων που χρειϊζεται ϋνα δύκτυο, χρηςιμοποιούμε τα μοντϋλα που θα αναπτύξουμε ςε επόμενα κεφϊλαια. Ϊτςι, μπορούμε να υπολογύςουμε το μόκοσ όλων των κατηγοριών καλωδύων και ςωληνώςεων ςε ϋνα δύκτυο, το βαθμό και τα ςημεύα ςυγκϋντρωςόσ τουσ αλλϊ και τον τύπο των τϊφρων, αφού βϊςη του πλόθουσ καλωδύων και ςωληνώςεων που εγκαθύςτανται, θα ϋχουμε διαφορετικό μϋγεθοσ τησ τϊφρου. Επύςησ, μπορούμε να υπολογύςουμε και τισ απαραύτητεσ διακλαδώςεισ (branches) των ςωληνώςεων/ καλωδύων και ςυγκολλόςεισ των ινών (splices). τα επόμενα εδϊφια φαύνονται κϊποιοι τρόποι ςυγκόλληςησ, ενώ περιγρϊφονται και διϊφοροι τύποι καλωδύων και ςωληνώςεων που χρηςιμοποιούνται ςυνόθωσ. Οι ςχϋςεισ καθώσ και η απόδειξό τουσ που δύνουν το πλόθοσ των ςυγκολλόςεων ςε ϋνα δύκτυο FTTH εύναι ([Casier09]): ns ns AP dist nsap 2 k j 0 cust k j j 0 i 0 m i d j / dmax cust j i 0 m i εύναι το πλόθοσ των ςυγκολλόςεων που υπϊρχουν ςε ςημεύα ςυγκϋντρωςησ ινών. cust ο αριθμόσ των ςυνδρομητών. m το πλόθοσ των εξόδων ενόσ παθητικού διαχωριςτό (splitter) ςε κϊθε επύπεδο k ςυνϊθροιςησ i ινών του δικτύου, π.χ. αν υπϊρχουν διαχωριςτϋσ κοντϊ ςτουσ τελικούσ χρόςτεσ που καλύπτουν 4 χρόςτεσ λϋμε ότι το split ratio εύναι 1:4 και mi 4. ns το πλόθοσ των ςυγκολλόςεων λόγω μεγϊλησ απόςταςησ του καλωδύου (ςυνόθωσ υπϊρχουν dist ςε home run δύκτυα ό ςτο feeder κομμϊτι PON/AON). d η απόςταςη καλωδύου μεταξύ διαδοχικών επιπϋδων k. d j max το μϋγιςτο μόκοσ ύνασ που μπορεύ να τυλιχθεύ ςε ϋνα καρούλι. Ασ υποθϋςουμε ότι ϋχουμε ϋνα δύκτυο PON με ςυνολικό spit ratio 1: 64. Διαχωριςτϋσ 1 4 m τοποθετούνται κοντϊ ςτουσ χρόςτεσ (απόςταςη d0 200m) και διαχωριςτϋσ m ςε απόςταςη d1 2km. Σο κεντρικό γραφεύο ϋχει απόςταςη d2 3km. Σο ς ε λ. 74

75 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H επύπεδο 0 που ξεκινϊμε εύναι οι κατοικύεσ των χρηςτών. Θϋλουμε ςυγκολλόςεισ ςτην m κατοικύα. Καθώσ προςεγγύζουμε τουσ διαχωριςτϋσ m1 4, θϋλουμε για την ϋξοδο m και m m 4 ςυγκολλόςεισ για την εύςοδο του splitter. Παρόμοια ςτο m 2 splitter 0 1 θϋλουμε m m ςυνενώςεισ για την ϋξοδο και 64 1 m m m ςυνϋνωςη για την εύςοδο. Σϋλοσ, ςτο κεντρικό γραφεύο χρειϊζεται μια επιπλϋον ςυνϋνωςη 0 64 για την m m m ϋξοδό του. υνολικϊ δηλαδό χρειϊζονται 162 ςυνενώςεισ. Σο παρακϊτω ςχόμα βοηθϊει να αντιληφθούμε οπτικϊ τισ προηγούμενεσ ςχϋςεισ. Εικόνα 20: Δύκτυο FTTH (PON) με ςημεύα ςυγκϋντρωςησ με διαχωριςτϋσ (Πηγό: [Casier09]) Αντύςτοιχα, ςε ϋνα Home Run δύκτυο υπϊρχουν ςυνενώςεισ οπτικών ινών ςτα ςημεύα ςυγκϋντρωςησ των ινών (LCP και NAP), όπου καλώδια περιςςότερων ινών πρϋπει να διαςπαςτούν ςε καλώδια με μικρότερο αριθμό ινών. Αν πϊρουμε το ύδιο παρϊδειγμα για ϋνα Home Run δύκτυο, θϋλουμε ςυνολικϊ 2 64 m 2 64 m m 256 ςυνενώςεισ. Εδώ, οι ξεχωριςτϋσ ύνεσ των κατοικιών ςυναθρούζονται ςε ϋνα μεγαλύτερο καλώδιο ςε απόςταςη d1 500m. Οι ςυναθρούςεισ των καλωδύων κοντϊ ςτο κεντρικό γραφεύο γύνονται μϋςω υποςωληνώςεων και μικροςωληνώςεων. Επιπλϋον ςυνενώςεισ θϋλουμε, εφόςον το μόκοσ καλωδύου μεταξύ ςημεύων ςυγκϋντρωςησ ξεπερνϊ το d, καθώσ ϋνα Home run μπορεύ να καλύπτει μεγαλύτερεσ αποςτϊςεισ ςε ςχϋςη με τα PON/ max AON, αλλϊ απαιτεύ πολύ μεγαλύτερο πλόθοσ καλωδύων Παθητικόσ εξοπλιςμόσ Σο εξωτερικό δύκτυο περιϋχει επύςησ κϊποιεσ παθητικϋσ μονϊδεσ, όπωσ φρεϊτια ό ανθρωποθυρύδεσ (man holes) και θυρύδεσ χειρόσ (hand holes) μϋςα τουσ τοποθετούνται κιβώτια ςυνϋνωςησ ινών, διακλαδωτόρεσ, διαμοιραςτϋσ κ.λπ., καμπύνεσ δρόμου (street cabinets), εναϋριοι ςτύλοι, καμπύνεσ πρόςβαςησ πεζοδρομύου (pedestals). τη ςυνϋχεια, όλοι αυτού οι όροι περιγρϊφονται πιο αναλυτικϊ. ς ε λ. 75

76 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ο απαιτούμενοσ εξοπλιςμόσ για ϋνα δύκτυο δε διαφϋρει αρκετϊ για κϊθε αρχιτεκτονικό (Home Run, PON, AON) και μπορεύ εύκολα να υπολογιςτεύ, διατρϋχοντασ το δύκτυο που ϋχει ςχεδιαςτεύ προηγουμϋνωσ. Οι ανθρωποθυρύδεσ (man holes) και θυρύδεσ χειρόσ (hand holes) τοποθετούνται ςυνόθωσ βϊςη του μόκουσ δικτύου και ςε απόςταςη περύπου 500 m μεταξύ τουσ (250 m για πυκνοκατοικημϋνεσ περιοχϋσ), ενώ τα κιβώτια ςυνϋνωςησ ινών (cable splice closures) τοποθετούνται μϋςα ςε αυτϋσ. Οι καμπύνεσ δρόμου λειτουργούν όπωσ τα φρεϊτια, αλλϊ μπορούν να φιλοξενόςουν επιπλϋον ενεργό εξοπλιςμό. Σϋλοσ, κοντϊ ςτουσ ςυνδρομητϋσ υπϊρχουν οι καμπύνεσ πρόςβαςησ πεζοδρομύου (pedestals) που μοιϊζουν με καμπύνεσ δρόμου αλλϊ εύναι μικρότερεσ ςε όγκο και εξυπηρετούν μικρότερο αριθμό καλωδύων ΕΞΟΠΛΙΜΟ ΦΡΗΣΨΝ την περιοχό του πελϊτη, τα καλώδια οπτικών ινών ειςϊγονται ςτην οικύα μετϊ τα τελικϊ ςημεύα πρόςβαςησ των ςυνδρομητών (NAPs) εύτε με υπόγειο ό εναϋριο τρόπο. το ςημεύο που ειςϊγεται ςτην οικύα το καλώδιο, υπϊρχει μηχανιςμόσ για να μην κϊμπτεται η ύνα, ενώ το καλώδιο ϋπειτα ςυνδϋεται μϋςω ςυνδετόρων ςτο ONT τερματικό, το οπούο βρύςκεται ςυνόθωσ επιτούχια τοποθετημϋνο κοντϊ ςτην εύςοδο του κτιρύου. Σο ΟΝΣ μεταφρϊζει και μεταφϋρει το οπτικό ςόμα ςύμφωνα με κϊποιο πρωτόκολλο ςτισ κατϊλληλεσ για αξιοπούηςη μονϊδεσ όπωσ θύρεσ Ethernet, ομοαξονικϊ καλώδια τηλεόραςησ, τηλϋφωνο και αςύρματεσ κεραύεσ. Επιπλϋον εςωτερικό καλωδύωςη εντόσ των κτιρύων εξυπηρετεύ τισ δικτυακϋσ ανϊγκεσ που υπϊρχουν. Πολλϋσ φορϋσ, τα κόςτη για τον εξοπλιςμό των χρηςτών (CPE) ςυμπεριλαμβϊνονται ςτα κόςτη για το εξωτερικό δύκτυο κι ϋτςι μπορεύ κϊποιοσ να δει τον εξοπλιςμό των χρηςτών να περιλαμβϊνεται ςτο γενικότερο κόςτοσ εξωτερικού δικτύου ΚΟΣΟΛΟΓΗΗ ΕΞΟΠΛΙΜΨΝ FTTH τα προηγούμενα εδϊφια χωρύςαμε την υποδομό ενόσ δικτύου FTTH ςε λογικϊ κομμϊτια για να διακρύνουμε τι κόςτη μπορούν να ειςϋρχονται ςε μια τϋτοια ανϊπτυξη. Σο αποτϋλεςμα ενόσ τϋτοιου υπολογιςμού μαζύ με την περιοχό όπου κϊνουμε τη μελϋτη μασ, οδηγεύ ςε ϋνα κατϊλογο υλικών μαζύ με την απαιτούμενη ποςότητϊ τουσ. Η ςχϋςη που δύνει το ςυνολικό κόςτοσ εύναι: dc pc, c Όπου c : το τύποσ του εξοπλιςμού που απαιτούνται για την εγκατϊςταςη. d : η απαιτούμενη ποςότητα του ςυγκεκριμϋνου τύπου εξοπλιςμού. p : η αντύςτοιχη τιμό κϊθε μονϊδασ. ε μια λύςτα με εξοπλιςμό υπϊρχουν αρκετού διαφορετικού τύποι. Γενικϊ όμωσ, κϊνουμε διϊκριςη ςε: ενεργό οπτικό εξοπλιςμό, παθητικό, ηλεκτρονικό και μηχανικό (ουςιαςτικϊ εύναι επύςησ παθητικόσ). Όλοι αυτού οι τύποι διαφϋρουν αρκετϊ ςε αναμενόμενο χρόνο ζωόσ αλλϊ και κόςτοσ. Ο φυςικόσ χρόνοσ ζωόσ εκφρϊζεται με το μϋςο χρόνο αποτυχύασ (MTTF mean time to failure). Ο ενεργόσ εξοπλιςμόσ εύναι ςυνόθωσ πιο ευαύςθητοσ και ϋχει μικρότερο χρόνο ζωόσ. υνόθωσ, ςε ϋνα δύκτυο αντικαθύςταται ςε μικρότερο χρονικό διϊςτημα από ότι χρειϊζεται αφού ο χρόνοσ ζωόσ των εξαρτημϊτων μειώνεται λόγω τησ εξϋλιξησ των πρωτοκόλλων και νϋων απαιτόςεων ςτο δύκτυο. Σα περιςςότερα ςτοιχεύα εξοπλιςμού μειώνουν την τιμό τουσ με το πϋραςμα του χρόνου κυρύωσ λόγω των τεχνολογικών εξελύξεων και του ανταγωνιςμού ςτισ αγορϋσ. Ειδικϊ για νϋεσ τεχνολογύεσ και εξοπλιςμούσ αυτό εύναι ιδιαύτερα ςημαντικό. την παρακϊτω παρϊςταςη φαύνεται πωσ μειώνονται οι τιμϋσ ςτα οπτικϊ και ηλεκτρονικϊ εξαρτόματα με το πϋραςμα των χρόνων (ςύμφωνα με ϋνα μοντϋλο με καμπύλη μϊθηςησ). ς ε λ. 76

77 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Σϋλοσ, εκτόσ από τα κόςτη εξοπλιςμών, θα πρϋπει να ληφθούν υπόψη και τα εργατικϊ κόςτη για ϋνα τϋτοιο δύκτυο. Πολλϋσ φορϋσ, ςυμπεριλαμβϊνονται ςτα κόςτη εξοπλιςμών και φαύνονται ωσ ενιαύα ϋξοδα εγκατϊςταςησ FTTH. Εικόνα 21: Πρόβλεψη τιμών για οπτικϋσ και ηλεκτρονικϋσ διατϊξεισ (Πηγό: [Casier09]) Επύςησ, ςτον παρακϊτω πύνακα φαύνεται η ςυνηθιςμϋνη διϊρκεια ζωόσ των εξοπλιςμών ςε ϋνα δύκτυο FTTH. Πύνακασ 4: Τύποι εξοπλιςμού με αντύςτοιχο χρόνο ζωόσ (Πηγό: [Casier09]) Σύποσ ςτοιχεύων εξοπλιςμού Ενεργϊ οπτικϊ Ενεργϊ ηλεκτρονικϊ Παθητικϊ οπτικϊ Παθητικϊ μηχανικϊ Διϊρκεια ζωόσ 3 5 χρόνια 3 5 χρόνια χρόνια > 20 χρόνια Για να πϊρουμε ακριβεύσ τιμϋσ ςτουσ διϊφορουσ εξοπλιςμούσ εύναι ςυνόθωσ δύςκολη διαδικαςύα, αφού οι τιμϋσ ςυνεχώσ αναπροςαρμόζονται με μεγϊλεσ εκπτώςεισ να γύνονται από τισ εταιρεύεσ παροχόσ εξοπλιςμών όςο το ϋργο εύναι μεγαλύτερησ κλύμακασ ΣΕΦΝΟΛΟΓΙΕ ΑΝΑΠΣΤΞΗ ΤΠΟΔΟΜΨΝ ΕΞΨΣΕΡΙΚΟΤ ΔΙΚΣΤΟΤ FTTH ε αυτό το ςημεύο γύνεται λεπτομερόσ αναφορϊ των διαθϋςιμων επιλογών όςον αφορϊ την επϋκταςη τησ υποδομόσ για ϋνα δύκτυο FTTH (Πηγϋσ: [FTTHCouncil10], [FTTHCouncil09], ς ε λ. 77

78 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H [Ebusinessforum08a], [Ebusinessforum08b]). Η ανϊπτυξη του δικτύου απαιτεύ κατϊλληλη χρόςη κυρύωσ ςωληνώςεων μϋςω των οπούων θα εξϋρχονται τα καλώδια των οπτικών ινών. Οι παρακϊτω τεχνολογύεσ δεν υπερϋχουν η μια ϋναντι τησ ϊλλησ, αλλϊ ϋχουν γνωρύςματα που τισ κϊνουν να επικρατούν ςε διϊφορεσ περιςτϊςεισ. Πολλϋσ φορϋσ, μϊλιςτα μπορούν να ςυνδυϊζονται κατϊλληλα για την αποδοτικότερη εξϊπλωςη του FTTH δικτύου Συμβατικό υποδομό ςωληνώςεων Η ςυμβατικό υποδομό ςωληνώςεων/ ςωλόνων/ αγωγών εύναι από τισ πιο ςυνηθιςμϋνεσ μεθόδουσ υπόγειασ εγκατϊςταςησ καλωδύων και περιλαμβϊνει τη δημιουργύα ενόσ δικτύου ςωληνώςεων ώςτε να επιτρϋπεται η μετϋπειτα εγκατϊςταςη καλωδύων με τεχνικϋσ ϋλξησ (pulling), εμφύςηςησ (blowing) και επύπλευςησ (floating). Η υποδομό αυτό περιλαμβϊνει μια μεγϊλη κύρια ςωλόνωςη (duct), που περιϋχει μικρότερεσ υποςωληνώςεισ (για τη μεμονωμϋνη εγκατϊςταςη καλωδύων), μια μεγϊλη κύρια ςωλόνωςη ςτην οπούα τα καλώδια ςταδιακϊ ϋλκονται το ϋνα πϊνω από το ϊλλο όςο το δύκτυο αναπτύςςεται ό μια μικρότερη κύρια ςωλόνωςη για την εγκατϊςταςη ενόσ μόνο απλού καλωδύου οπτικών ινών. Η εγκατϊςταςη των ςωληνώςεων απαιτεύ την ευκολότερη και αςφαλϋςτερη μϋθοδο επϋκταςησ, που θα παρϋχει μελλοντικό πρόςβαςη και αναδιαμόρφωςη. Όπωσ και ςτη μϋθοδο ϊμεςου ενταφιαςμού (θα δούμε ςε λύγο), πρϋπει να ληφθούν υπόψη τα υπόλοιπα ενταφιαςμϋνα δύκτυα κοινόσ ωφελεύασ. Η αποδοτικότητα ςτην εγκατϊςταςη των καλωδύων ςτισ ςωληνώςεισ βαςύζεται ςημαντικϊ ςτην ποιότητα τησ τοποθϋτηςησ των ύδιων των ςωληνώςεων. Σα ςημαντικότερα ςτοιχεύα τησ υποδομόσ αυτόσ εύναι: ωληνώςεισ και πιθανϋσ υποςωληνώςεισ. Καλώδια εντόσ των ςωληνώςεων. Κιβώτια διακλαδώςεων (branch off closures). Η χρόςη μιασ απλόσ ςωλόνωςησ μεγιςτοποιεύ το πλόθοσ των καλωδύων που μπορούν να εγκαταςταθούν, αλλϊ οι πλόρεισ ςωληνώςεισ καθιςτούν δύςκολη την εξαγωγό παλιότερων καλωδύων (ειδικϊ για αυτϊ που εύναι ςτο κϊτω μϋροσ) και την τοποθϋτηςη νϋων. Η χρόςη υποςωληνώςεων μειώνει το ςυνολικό πλόθοσ καλωδύων που μπορούν να εγκαταςταθούν, αλλϊ μπορούν ευκολότερα τώρα να αφαιρεθούν και προςτεθούν νϋα καλώδια. Επύςησ, επιτρϋπει τη χρόςη τεχνικών εμφύςηςησ και ϋλξησ, δεδομϋνου ότι εύναι ευκολότερο να ληφθεύ μια αεροςτεγόσ ςύνδεςη ςτισ υποςωληνώςεισ. Σα ςυνηθιςμϋνα μεγϋθη των ςωληνώςεων εύναι 110, 100 και 90 mm για τισ κύριεσ ςωληνώςεισ και 50/ 43 mm (50 για την εξωτερικό και 43 για την εςωτερικό διϊμετρο), 40/ 33 mm, 33/ 26 mm ό 25/ 20 mm για τισ υποςωληνώςεισ. Επύςησ, ακόμα μικρότερεσ ςε μϋγεθοσ μικροςωληνώςεισ μπορούν να εφαρμοςτούν. Σα καλώδια ςτισ ςωληνώςεισ μπορούν να εγκαταςταθούν με ϋλξη, εμφύςηςη και επύπλευςη. την ϋλξη, θα πρϋπει ο ςωλόνασ να περιϋχει ϋνα προεγκατεςτημϋνο ςχοινύ ϋλξησ ό να μπορεύ να εγκαταςταθεύ μετϊ. την εμφύςηςη και επύπλευςη, οι ςωληνώςεισ και οι διϊφορεσ ςυνδϋςεισ μεταξύ των τμημϊτων τουσ θα πρϋπει να εύναι αεροςτεγεύσ. Σο εςωτερικό τμόμα των υποςωληνώςεων θα πρϋπει να εξαςφαλύζει χαμηλό τριβό με τα καλώδια. Αυτό επιτυγχϊνεται με ϋνα επύςτρωμα χαμηλόσ τριβόσ. Εναλλακτικϊ, μπορούν να χρηςιμοποιηθούν ειδικϊ λιπαντικϊ αγωγών. Διϊφοροι παρϊγοντεσ επηρεϊζουν τον τρόπο που ϋνα καλώδιο μπορεύ να τραβηχτεύ ό εμφυςηθεύ, ςυμπεριλαμβανομϋνου του ςυντελεςτό τριβόσ, των κϊμψεων των ςωληνώςεων, του βϊρουσ των καλωδύων καθώσ και του εξοπλιςμού που χρηςιμοποιεύται. Η διϊμετροσ του καλωδύου δεν πρϋπει να εύναι πολύ μεγϊλη ςυγκριτικϊ με την εςωτερικό διϊμετρο των ςωληνώςεων. τη διαδικαςύα ςχεδιαςμού πρϋπει να ληφθούν υπόψη και οι αναλογύεσ ςτο γϋμιςμα των ςωληνώςεων με καλώδια. τισ διαδικαςύεσ εμφύςηςησ, οι ενώςεισ των ςωλόνων θα πρϋπει να εύναι αεροςτεγεύσ. Για τα υπϊρχοντα δύκτυα, η κατϊςταςη των αγωγών πρϋπει να ελεγχθεύ για οποιαδόποτε ζημιϊ αλλϊ και να διαςφαλιςτεύ ικανό χωρητικότητα για το μϋλλον. ς ε λ. 78

79 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Εικόνα 22: Κύρια ςωλόνωςη με ελεύθερα καλώδια (αριςτερϊ) και με υποςωληνώςεισ (δεξιϊ) (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Η ςυμβατικό υποδομό ςωληνώςεων μπορεύ να χρηςιμοποιηθεύ ςε όλη την ϋκταςη ενόσ FTTx δικτύου όςον αφορϊ την υπόγεια ανϊπτυξό του. υγκεκριμϋνα, ςτισ κύριεσ ςωληνώςεισ τροφοδοςύασ (feeder), που κατευθύνονται από το κεντρικό γραφεύο μϋχρι το τοπικό ςημεύο ςύγκλιςησ, το πλόθοσ τουσ θα πρϋπει να αποφαςύζεται από το μϋγεθοσ τησ περιοχόσ του δικτύου, αλλϊ και το πλόθοσ των καλωδύων που χρηςιμοποιούνται. Θα πρϋπει να γύνεται εκτύμηςη για χρόςη μιασ κύριασ ςωλόνωςησ με δυνατότητα να εγκαθύςτανται περιςςότερα από ϋνα καλώδια, ώςτε να εξαςφαλύζεται επαρκόσ χωρητικότητα. Σα μεγϋθη των ςωληνώςεων ποικύλουν από mm ςε εξωτερικό διϊμετρο, ενώ μεγαλύτερεσ ςωληνώςεισ ϋχουν διϊμετρο 110 mm και μπορούν να φϋρουν μϋςα τουσ μικρότερεσ υποςωληνώςεισ (20 40 mm). Σο ςύνηθεσ υλικό των ςωληνώςεων εύναι HDPE (υψηλόσ πυκνότητασ πολυαιθυλϋνιο high density polyethylene) Σύποι καλωδύων Τπϊρχει ευρεύα ποικιλύα καλωδύων για τη χρόςη ςε ϋνα ςυμβατικό δύκτυο ςωληνώςεων. Όταν τα καλώδια ϋλκονται θα πρϋπει να εύναι ανθεκτικότερα από τα καλώδια που εμφυςούνται, λόγω μεγαλύτερησ δύναμησ που αςκεύται. Σα εμφυςημϋνα καλώδια θα πρϋπει να εύναι ςχετικϊ ελαφριϊ ςε βϊροσ και με κατϊλληλο βαθμό ακαμψύασ, ώςτε να εμφυςούνται με ευκολύα. Η παρουςύα των ςωληνώςεων βοηθϊει για τισ καταπονόςεισ που δϋχονται τα καλώδια, με εξαύρεςη τα ςημεύα ειςόδου του καλωδύου ςτα φρεϊτια. Σα καλώδια για τοποθϋτηςη μϋςα ςε ςωλόνα ςυνόθωσ εύναι με περύβλημα όχι μεταλλικό (για να μην υπϊρχει ανϊγκη γεύωςησ, για αντικεραυνικό προςταςύα και/ό για περιβαλλοντικούσ λόγουσ). Ψςτόςο, μπορεύ να περιϋχουν μεταλλικϊ ςτοιχεύα για μεγαλύτερη αντοχό (π.χ. κεντρικϊ χαλύβδινα ςτελϋχη αντοχόσ), για απομακρυςμϋνη ανύχνευςη από το ϋδαφοσ (π.χ. ςτοιχεύα χαλκού) ό για αυξημϋνη προςταςύα από υγραςύα (διαμόκησ μανδύασ αλουμινύου). Σο περιβϊλλον των ςωληνώςεων, γενικϊ, εύναι όπιο αλλϊ τα καλώδια ςχεδιϊζονται να αντϋχουν ςε ενδεχόμενο μακροχρόνιο πλημμύριςμα με νερό και ςποραδικό πϊγωμα. Τπϊρχει μεγϊλη ποικιλύα ςχεδύων καλωδύων, όλα όμωσ βαςύζονται ςε λύγουσ ςυγκεκριμϋνουσ τύπουσ. Σο πρώτο και πιο ςυνηθιςμϋνοσ τύποσ εύναι ο θϊλαμοσ ελεύθερησ τοποθϋτηςησ (loose tube), που αποτελεύται από ϋνα πλαςτικό θϊλαμο που περιϋχει τον απαιτούμενο αριθμό ινών (4 ό 12 ςυνόθωσ) μαζύ με ϋνα ςυςτατικό πλόρωςησ του θαλϊμου (επύςτρωςη) που προςτατεύει τισ ύνεσ και τισ βοηθϊ να κινούνται εντόσ του θαλϊμου καθώσ το καλώδιο διαςτϋλλεται και ςυςτϋλλεται λόγω των περιβαλλοντικών και μηχανικών ςυνθηκών. Ωλλοι τύποι εύναι πολλϋσ ύνεσ ςε μορφό ταινύασ (ribbon) ό εντόσ λεπτού εύκολα απογυμνωμϋνου θαλϊμου επικϊλυψησ. Οι ύνεσ μπορούν επύςησ να εύναι ςυγκεντρωμϋνεσ ςε ςτενϋσ ςχιςμϋσ χαραγμϋνεσ ςε ϋνα κεντρικό ςτοιχεύο καλωδύου (slotted core). Συπικϊ, οι θϊλαμοι που περιϋχουν ξεχωριςτϋσ ύνεσ ό πολλαπλϋσ ταινύεσ περιβϊλλονται από ϋνα κεντρικό ςτοιχεύο καλωδύου που αποτελεύται από ϋνα ενιςχυτικό ςτϋλεχοσ με πλαςτικό περύβλημα. ς ε λ. 79

80 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μπορεύ επύςησ να περιλαμβϊνονται και υλικϊ αντύςταςησ ςτην απορρόφηςη νερού όπωσ αδιϊβροχεσ ταινύεσ και νόματα ό τζελ για την αποτροπό διεύςδυςησ υγραςύασ ςτο καλώδιο εύτε περιφερειακϊ εύτε κατϊ μόκοσ, με εξωτερικό περύβλημα πολυαιθυλενύου (ό εναλλακτικών υλικών) για προςταςύα από το εξωτερικό περιβϊλλον. Οι ύνεσ, ταινύεσ ό οι δϋςμεσ μπορούν επύςησ να εςωκλεύονται εντόσ ενόσ μεγϊλου κεντρικού θαλϊμου (central loose tube). Αυτό ςτη ςυνϋχεια περιβϊλλεται από εξωτερικό περύβλημα μαζύ με ενιςχυτικϊ ςτοιχεύα. Κϊποιοι τύποι καλωδύων για χρόςη ςε ςυμβατικό υποδομό ςωληνώςεων φαύνεται ςτο κϊτω ςχόμα. Εικόνα 23: Κατηγορύεσ καλωδύων για χρόςη ςε ςυμβατικϋσ ςωληνώςεισ (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Μϋθοδοι εγκατϊςταςησ καλωδύων Παρακϊτω θα περιγραφούν μϋθοδοι, ςύμφωνα με τισ οπούεσ γύνεται η εγκατϊςταςη των καλωδύων ςτισ ςυμβατικϋσ ςωληνώςεισ του δικτύου. Οι βαςικϋσ μϋθοδοι περιλαμβϊνουν την ϋλξη, εμφύςηςη και επύπλευςη. Εγκατϊςταςη καλωδύου με ϋλξη: Για να τραβηχτούν καλώδια ςε μια ςωλόνωςη, πρϋπει εύτε να υπϊρχει προ-εγκατεςτημϋνοσ οδηγόσ ϋλξησ ό αυτόσ να εγκαταςταθεύ πριν την ϋλξη του καλωδύου. Σο καλώδιο για την ϋλξη του τηλεπικοινωνιακού καλωδύου και ο ςχετικόσ μηχανιςμόσ πρϋπει να διαθϋτουν ϋνα εύδοσ ςτροφϋα, που να επιτρϋπει ςτο καλώδιο να περιςτρϋφεται ελεύθερα κατϊ την εγκατϊςταςη, καθώσ και να παρϋχει αςφϊλεια ϋναντι υπϋρβαςησ τησ προβλεπόμενησ δύναμησ εφελκυςμού. Για να υπϊρχει δυνατότητα εγκατϊςταςησ καλωδύων μεγϊλου μόκουσ, το καλώδιο οπτικών ινών θα πρϋπει να ϋχει επαρκό ονομαςτικό αντοχό για το πρόςθετο απαιτούμενο φορτύο ϋλξησ ό να υπϊρχουν ενδιϊμεςα ςημεύα πρόςβαςησ ςτο καλώδιο κατϊ την εγκατϊςταςη, από όπου θα πραγματοποιεύται βοηθητικό ϋλξη ό θα υπϊρχουν ενδιϊμεςεσ βοηθητικϋσ διατϊξεισ ϋλξησ (καςτϊνιεσ ό προωθητϋσ καλωδύων). Κατϊ την εγκατϊςταςη των καλωδύων, πρϋπει να λαμβϊνονται υπόψη οι μηχανικϋσ και περιβαλλοντικϋσ αντοχϋσ τουσ, ςύμφωνα με φύλλα τεχνικών χαρακτηριςτικών του προμηθευτό, ενώ δε θα πρϋπει να υπερβαύνονται τα όριϊ τουσ. Σο φορτύο εφελκυςμού αντιπροςωπεύει τη μϋγιςτη δύναμη εφελκυςμού που επιτρϋπεται να εφαρμοςτεύ ςε ϋνα καλώδιο κατϊ τη διαδικαςύα εγκατϊςταςησ και εξαςφαλύζει ότι οι όποιεσ καταπονόςεισ μεταδύδονται ςτισ ύνεσ βρύςκονται εντόσ των ορύων αςφαλεύασ. Η χρόςη ςτροφϋα και μηχανικόσ αςφϊλειασ προςτατεύουν το καλώδιο ςε περύπτωςη υπϋρβαςησ τησ δύναμησ ϋλξησ. Μπορεύ, επύςησ, να χρηςιμοποιηθούν λιπαντικϊ καλωδύου για να μειωθεύ η τριβό μεταξύ καλωδύου και υποςωλόνωςησ, μειώνοντασ ϋτςι το φορτύο εφελκυςμού, με την προώπόθεςη να μην αντιβαύνει η χρόςη τουσ (ανϊλογα με το εύδοσ του λιπαντικού) ςτισ προδιαγραφϋσ των καλωδύων και των ςωληνώςεων. Η ελϊχιςτη διϊμετροσ ς ε λ. 80

81 Κ Ε Υ Α Λ ΑΙΟ 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H κϊμψησ αντιπροςωπεύει την ελϊχιςτη περιϋλιξη αποθόκευςησ καλωδύου εντόσ ενόσ θαλϊμου καλωδύου. Πρϋπει να χρηςιμοποιούνται κατϊλληλεσ διατϊξεισ τροχαλιών και οδηγών, που να εξαςφαλύζουν ότι δεν θα υπϊρχει υπϋρβαςη τησ ελϊχιςτησ δυναμικόσ ακτύνασ κϊμψησ κατϊ την εγκατϊςταςη. Αν η εξωτερικό διϊμετροσ του καλωδύου υπερβαύνει το 75% τησ εςωτερικόσ διαμϋτρου τησ ςωλόνωςησ, το μόκοσ ϋλξησ μπορεύ να μειωθεύ. Εγκατϊςταςη καλωδύου με εμφύςηςη: Παραδοςιακϊ, τα καλώδια εγκαθύςτανται ςτισ ςωληνώςεισ με την μϋθοδο τησ ϋλξησ. Προςφϊτωσ, ειδικϊ με την ανϊπτυξη ελαφρών μη μεταλλικών τύπων καλωδύου, ϋνα ςημαντικό ποςοςτό καλωδύων εγκαθύςτανται με εμφύςηςη. Μπορεύ να εύναι γρηγορότερη ςα διαδικαςύα από την ϋλξη και να επιτρϋπει την εγκατϊςταςη μεγαλύτερων ςυνεχόμενων μηκών καλωδύων. Εϊν εγκαταςταθούν εφεδρικού ςωλόνεσ, υπϊρχει ςτη ςυνϋχεια δυνατότητα εγκατϊςταςησ αντύςτοιχων καλωδύων, όταν αυξηθεύ η ζότηςη. Κατϊ την εμφύςηςη καλωδύων, εύναι ςημαντικό το δύκτυο των ςωληνώςεων να εύναι αεροςτεγϋσ ςε όλο του το μόκοσ. Αυτό πρϋπει να θεωρεύται δεδομϋνο για νϋα καταςκευό αλλϊ μπορεύ να χρειϊζεται ϋλεγχο ςε υφιςτϊμενεσ ςωληνώςεισ, ειδικϊ ςε πιο παλιϋσ καταςκευϋσ. Πρϋπει να υπϊρχει ιςορροπύα μεταξύ τησ εςωτερικόσ διαμϋτρου τησ ςωλόνωςησ και τησ εξωτερικόσ διαμϋτρου του καλωδύου. Αν η εξωτερικό διϊμετροσ του καλωδύου υπερβαύνει το 75% τησ εςωτερικόσ διαμϋτρου τησ ςωλόνωςησ, απαιτούνται μεγαλύτερεσ πιϋςεισ αϋρα από αυτϋσ που αναπτύςςουν οι ςυμβατικού ςυμπιεςτϋσ ό θα πρϋπει να μειωθεύ το μόκοσ εμφύςηςησ. Εντούτοισ, ϋχουν επιτευχθεύ καλϊ αποτελϋςματα και ςε μεγαλύτερουσ βαθμούσ πλόρωςησ τησ ςωλόνωςησ. Γενικϊ, ικανοποιητικϊ αποτελϋςματα ϋχουμε για μεγϋθη %. Αν το καλώδιο εύναι πολύ μικρό μπορεύ να προκύψουν ϊλλεσ δυςκολύεσ εγκατϊςταςησ, ειδικϊ αν εύναι εύκαμπτο. Σότε, υπϊρχει δυςκολύα να εμφυςηθεύ με ευκολύα το καλώδιο μϋςα ςτη ςωλόνωςη. ε τϋτοιεσ περιπτώςεισ, οι δυςκολύεσ αυτϋσ μπορούν να αντιμετωπιςτούν με την προςαρμογό ειδικών διατϊξεων οδηγών ςτο ϊκρο του καλωδύου. Μια ειδικό ςυςκευό εμφύςηςησ καλωδύου απαιτεύται τόςο για την εμφύςηςη όςο και για την ώθηςη του καλωδύου ςτη ςωλόνωςη. Η ώθηςη υπερνικϊ την τριβό μεταξύ καλωδύου και ςωλόνωςησ κατϊ τισ πρώτεσ εκατοντϊδεσ μϋτρων και ϋτςι το καλώδιο μπορεύ να ξετυλύγεται από τη διϊταξη ςτην οπούα εύναι τυλιγμϋνο. Οι ςωληνώςεισ και οι ςυνδϋςεισ πρϋπει να εύναι επαρκώσ «αεροςτεγεύσ» ώςτε να εξαςφαλύζεται η απαιτούμενη παροχό αϋρα ςε όλεσ τισ ςωληνώςεισ. Επύςησ, απαιτεύται κατϊλληλοσ αεροςυμπιεςτόσ ςτο τϋρμα του εξοπλιςμού καλωδύωςησ του τμόματοσ ςωλόνωςησ, που να εύναι ςυνδεμϋνοσ με τη ςυςκευό εμφύςηςησ. Η υδραυλικό πύεςη ςτη ςυςκευό αυτό πρϋπει να εύναι αυςτηρϊ ελεγχόμενη για να μην προκληθεύ ζημιϊ ςτο καλώδιο. Εγκατϊςταςη καλωδύου με επύπλευςη: Λαμβϊνοντασ υπόψη ότι τα περιςςότερα υπόγεια καλώδια εξωτερικόσ τοποθϋτηςησ εκτύθενται ςε νερό για μεγϊλο μϋροσ τησ ζωόσ τουσ, η επύπλευςη εύναι μια εναλλακτικό μϋθοδοσ τησ εμφύςηςησ. Η επύπλευςη μπορεύ να πραγματοποιηθεύ με μηχανόματα που εύναι αρχικϊ ςχεδιαςμϋνα για εμφύςηςη. Απλϊ, ο αϋρασ αντικαθύςταται από το νερό. υγκριτικϊ με την εμφύςηςη, η επύπλευςη επιτρϋπει την τοποθϋτηςη τμημϊτων καλωδύων ςημαντικϊ μεγαλύτερου μόκουσ ςε ςωληνώςεισ χωρύσ ενδιϊμεςα ςημεύα πρόςβαςησ. Η επύπλευςη μπορεύ να αποδειχθεύ πολύ αποτελεςματικό για εγκατϊςταςη καλωδύων ςε πολλϋσ περιπτώςεισ. Ψςτόςο, η απόδοςη τησ διαδικαςύασ αυτόσ μειώνεται κατϊ την τοποθϋτηςη καλωδύων με εξωτερικό διϊμετρο που υπερβαύνει το 75% τησ εςωτερικόσ διαμϋτρου τησ ςωλόνωςησ. Σϋλοσ, εύναι μια αςφαλόσ διαδικαςύα για αφαύρεςη των καλωδύων από τη ςωλόνωςη, καθιςτώντασ ϋτςι εφικτό την επαναχρηςιμοπούηςη των καλωδύων, αφού η αφαύρεςη καλωδύου με εμφύςηςη εύναι μια επικύνδυνη διαδικαςύα. Απογύμνωςη ςωληνώςεων για εξαγωγό καλωδύων ς ε λ. 81

82 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Σϋλοσ, ςε ϋνα δύκτυο οπτικών ινών εύναι απαραύτητη αυτό η διαδικαςύα ςε ςημεύα που θϋλουμε ςυνόθωσ να αντικαταςτόςουμε το υπϊρχον καλώδιο. Νϋεσ τεχνικϋσ ϋχουν αναπτυχθεύ. Με αυτό τη μϋθοδο, τα καλώδια χαλκού μπορούν να αντικαθιςτώνται γρόγορα και οικονομικϊ με οπτικϋσ ύνεσ. Αντύ να ςκϊβουμε ςε όλο το μόκοσ που βρύςκεται ϋνα καλώδιο, παύρνουμε δύο ςημεύα πρόςβαςησ (ςε απόςταςη m). Ϊνα ειδικό υγρό αντλεύται με πύεςη ςτην απόςταςη μεταξύ των ςημεύων αυτών με ςκοπό την εύκολη εξαγωγό των καλωδύων Υποδομό ςυςτοιχιών μικροςωληνώςεων Μια υποδομό που αρχύζει να χρηςιμοποιεύται ςυχνϊ παρϊλληλα με τα παραδοςιακϊ ςυςτόματα ςωληνώςεων εύναι αυτό των ςυςτοιχιών μικροςωληνώςεων (microducts), ςτισ οπούεσ εγκαθύςτανται καλώδια ινών θα τα αναφϋρουμε ωσ καλώδια μικροςωληνώςεων ό μικροκαλώδια (microcables). υςτοιχύεσ μικροςωληνώςεων μπορούν να χρηςιμοποιηθούν ςυςτηματικϊ, ιδιαύτερα ςε δύκτυα που πρόκειται να ικανοποιόςουν ϊμεςα ό μελλοντικϊ αυξημϋνη πυκνότητα ςυνδϋςεων μεταξύ κύριων κόμβων, κόμβων διανομόσ και πρόςβαςησ αλλϊ και ςε τελικϋσ ςυνδϋςεισ προσ μεμονωμϋνουσ χρόςτεσ. Η επιλογό αυτό χρηςιμοποιεύ τη μϋθοδο τησ εμφύςηςησ καλωδύων οπτικών ινών μϋςω δικτύου ςωληνώςεων. Σο ςημαντικότερο πλεονϋκτημα αυτόσ τησ υποδομόσ εύναι ότι με τη χρόςη τησ μπορεύ να ελαχιςτοποιηθεύ ο αριθμόσ των ςυγκολλόςεων καλωδύων οπτικών ινών μεγϊλου μόκουσ ςτο δύκτυο των μικροςωληνώςεων πλϋον (οι μικροςωληνώςεισ ςυνδϋονται εύκολα μϋςω πρεςαριςτών ςυνδϋςμων push fit connectors). Η επιλογό αυτό μπορεύ να χρηςιμοποιηθεύ ςε ςυνδυαςμό με παραδοςιακϋσ υποδομϋσ ςωληνώςεων, υποδομϋσ ϊμεςου ενταφιαςμού ό εναϋριεσ κι ϋτςι οι μικροςωληνώςεισ πρϋπει να μπορούν να τοποθετούνται ςε καταςκευϋσ ςχεδιαςμϋνεσ για οποιαδόποτε από αυτϋσ τισ μεθόδουσ. Οι μικροςωληνώςεισ ϋχουν διαςτϊςεισ ςύμφωνα με την κύρια ςωλόνωςη υποδοχόσ τουσ αλλϊ και τα καλώδια που θα εγκαταςταθούν ςε αυτϋσ. ε αντύθεςη με τισ ςυμβατικϋσ ςωληνώςεισ, οι μικροςωληνώςεισ πρϋπει να ταιριϊζουν πιςτϊ με τα καλώδια οπτικών ινών που θα χρηςιμοποιηθούν για να εξαςφαλιςτεύ η ςυμβατότητα κατϊ την εγκατϊςταςη Σύποι μικροςωληνώςεων Οι μικροςωληνώςεισ εύναι μικρϋσ, ευϋλικτεσ και ελαφριϋσ διατϊξεισ. Η εξωτερικό διϊμετροσ των μικροςωληνώςεων εύναι μικρότερη από 16 mm. ε ϋνα παραδοςιακό ςύςτημα ςωληνώςεων με κύριεσ ςωληνώςεισ και υποςωληνώςεισ (subducts), οι μικροςωληνώςεισ μπορούν να προεγκαθύςτανται ό να εμφυςούνται ςτισ υποςωληνώςεισ. Επύςησ, υπϊρχουν και μικρότερεσ ςε μϋγεθοσ μικροςωληνώςεισ (διϊμετροσ 5 / 3.5 mm), που καταςκευϊζονται όπωσ οι διατϊξεισ απλών ό πολλαπλών θαλϊμων καλωδύων ινών, γνωςτϋσ και ωσ προςτατευμϋνεσ μικροςωληνώςεισ. Οι ςυςτοιχύεσ από προςτατευμϋνεσ μικροςωληνώςεισ αποτελούνται ςυνόθωσ από 1 24 μικροςωληνώςεισ. Κϊποιοι τύποι μικροςωληνώςεων εύναι: Thick walled (πυκνών τοιχωμϊτων): Δεν εύναι απαραύτητη η τοποθϋτηςό τουσ μϋςα ςε παραδοςιακϋσ ςωληνώςεισ. Εύναι εύκολεσ ςτη ςύνδεςη και αποτελούν την καλύτερη λύςη για τοποθϋτηςη ςε περιοχϋσ με μεγϊλεσ αυξομειώςεισ θερμοκραςύασ. Μπορούν να εμφανύζονται ςε ςυςτοιχύεσ των 2, 4, 6, 7, 12, 19, 24 μικροςωληνώςεων. Tight bundled (ςτενόσ δϋςμησ): Προςφϋρουν μεγαλύτερο πλόθοσ μικροςωληνώςεων ςε μια κύρια ςωλόνωςη. Σόςο η κύρια ςωλόνωςη, όςο και οι μικροςωληνώςεισ ϋρχονται ςε μεγϊλη ποικιλύα μεγεθών για να εξυπηρετούν διαφορετικούσ τύπουσ καλωδύων. Ϊχουν ςτοιχειώδη επικϊλυψη κυρύωσ για να μην κϊμπτονται, κϊτι που τισ κϊνει ευϊλωτεσ ςε θερμοκραςιακϋσ αλλαγϋσ. Loose bundled (χαλαρόσ δϋςμησ): Εύναι αξιοςημεύωτεσ για τη μηχανικό αντοχό τουσ, ενώ μϋςω αυτών μπορούν να εμφυςηθούν καλώδια ςε αρκετϊ μεγϊλεσ αποςτϊςεισ. Μπορούν ς ε λ. 82

83 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H εύτε να εύναι προεγκατεςτημϋνεσ ςε HDPE ςωληνώςεισ ό να εμφυςούνται ςε αυτϋσ για μεγαλύτερη ευελιξύα. Εικόνα 24: Thick-walled μικροςωληνώςεισ και τυπικό διακλϊδωςό τουσ (Πηγό [FTTHCouncil10]) Σύποι καλωδύων υνηθιςμϋνα καλώδια που εφαρμόζονται ςε μικροςωληνώςεισ εύναι διαμϋτρου 6.4 mm και 96 ινών για χρόςη ςε μικροςωλόνωςη 10 mm/ 8 mm ό επύςησ πολύ μικρϊ καλώδια που περιϋχουν ϋωσ 12 ύνεσ εντόσ 1 3 mm (π.χ. 1 mm διϊμετροσ και 4 ύνεσ για χρόςη ςε μικροςωληνώςεισ 5 mm/ 3.5 mm). Σα καλώδια που χρηςιμοποιούνται εύναι μικρϊ και ελαφριϊ, που τυπικϊ απαιτούν τη μικροςωλόνωςη για προςταςύα. Με ϊλλα λόγια, η μικροςωλόνωςη και το καλώδιο ςυμπεριφϋρονται μαζύ ωσ ςύςτημα. Σα καλώδια εγκαθύςτανται με εμφύςηςη. Και οι δύο τύποι καλωδύου φϋρουν ειδικϊ εξωτερικϊ περιβλόματα για να υποβοηθεύται η εμφύςηςό τουσ. Η απόςταςη που επιτυγχϊνεται με την εμφύςηςη εξαρτϊται από τισ μικροςωληνώςεισ, τον εξοπλιςμό εγκατϊςταςησ καθώσ και τη δυςκολύα τησ διαδρομόσ όπου γύνεται η εμφύςηςη (ιδιαύτερα ςε ςτροφϋσ ό κϊθετεσ διαδρομϋσ). Όςο η οπτικό ύνα φτϊνει προσ το τελικό ςημεύο (κατοικύεσ), μπορούν να χρηςιμοποιηθούν ακόμα μικρότερεσ μικροςωληνώςεισ (π.χ. 4/ 2.5 mm ό 3/ 2.1 mm), καθώσ η απόςταςη εμφύςηςησ γύνεται μικρότερη. Παρακϊτω αναγρϊφονται τυπικού ςυνδυαςμού μεγϋθουσ καλωδύου και μεγϋθουσ ςωληνώςεων. Πύνακασ 5: Συνδυαςμού καλωδύων και μικροςωληνώςεων (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Εξωτερικό διϊμετροσ μικροςωλόνωςησ (mm) Εςωτερικό διϊμετροσ μικροςωλόνωςησ (mm) Συπικόσ αριθμόσ οπτικών ινών Συπικό διϊμετροσ καλωδύου (mm) ς ε λ. 83

84 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μϋθοδοι εγκατϊςταςησ καλωδύων Η μϋθοδοσ για εγκατϊςταςη των καλωδύων ςτισ μικροςωληνώςεισ εύναι παρόμοια με τη μϋθοδο εμφύςηςησ που εύδαμε ςτο προηγούμενο εδϊφιο για το παραδοςιακό ςύςτημα ςωληνώςεων. Ψςτόςο, ςτα ςυςτόματα με μικροςωληνώςεισ χρειϊζονται μικρότεροι εξοπλιςμού εμφύςηςησ και πιο ευϋλικτεσ ςυςκευϋσ ξετυλύγματοσ αλλϊ και αποθόκευςησ των καλωδύων ινών Προδιαγραφϋσ ςυςτημϊτων μικροςωληνώςεων ε αυτό το ςημεύο θα δούμε κϊποιεσ ϋτοιμεσ προδιαγραφϋσ που βρόκαμε ςτη βιβλιογραφύα (κυρύωσ [Ebusinessforum08b] και [FTTHCouncil10]) όςον αφορϊ τη χρόςη ςυςτοιχιών μικροςωληνώςεων ςε ϋνα υπόγεια αναπτυςςόμενο δύκτυο. Οι ςυςτοιχύεσ μικροςωληνώςεων ϋχουν προδιαγραφϋσ για εξωτερικό χρόςη και εύναι τοποθετημϋνεσ εντόσ προςτατευτικών ςωληνώςεων εξωτερικόσ διαμϋτρου 40 mm και προδιαγραφών για ϊμεςο ενταφιαςμό (παρακϊτω θα δούμε αυτό την υποδομό). Σο εξωτερικό τουσ περύβλημα επιτρϋπει την ολύςθηςό τουσ εντόσ ςωληνώςεων ό υποςωληνώςεων ό παρϊλληλα με υποςωληνώςεισ και ϊλλεσ ςυςτοιχύεσ μικροςωληνώςεων εντόσ τησ αυτόσ ςωλόνωςησ. Κϊποιεσ προδιαγραφϋσ εύναι: υςτοιχύα μικροςωληνώςεων με 7 ό περιςςότερεσ μικροςωληνώςεισ, ςτισ οπούεσ μπορεύ να εμφυςηθεύ, με την κατϊλληλη διϊταξη, μικροκαλώδιο με αριθμό ινών ϋωσ και 72. Η ςυςτοιχύα μπορεύ να απαρτύζεται από διακριτϋσ δϋςμεσ μικρότερου αριθμού μικροςωληνώςεων, αν αυτϋσ μπορούν να τοποθετηθούν τμηματικϊ εντόσ υποςωληνώςεων, ώςτε να ςυνθϋςουν τον απαιτούμενο αριθμό μικροςωληνώςεων, ο οπούοσ ςε κϊθε περύπτωςη θα πρϋπει να καλύπτεται. Οι μικροςωληνώςεισ θα πρϋπει να ϋχουν χρωματικό ό ϊλλο κώδικα για τον εύκολο εντοπιςμό τουσ. Συπικϋσ διαςτϊςεισ των μικροςωληνώςεων εύναι: D/ d, όπου D 10 mm και d 8 mm. Η εξωτερικό διϊςταςη τησ ϋτοιμησ προσ ενταφιαςμό δϋςμησ εύναι 40mm για 7 μικροςωληνώςεισ. τη βιβλιογραφύα αναφϋρεται ωσ ςυςτοιχύα Μ1 ό Μ1/ 7. υςτοιχύα μικροςωληνώςεων με μικροςωληνώςεισ για την υλοπούηςη του κύριου δικτύου ςυγκϋντρωςησ. ε κϊθε μικροςωλόνωςη θα μπορεύ να εμφυςηθεύ μικροκαλώδιο με αριθμό ινών τουλϊχιςτον 8 το καθϋνα. Οι μικροςωληνώςεισ θα πρϋπει να ϋχουν χρωματικό ό ϊλλο κώδικα για τον εύκολο εντοπιςμό τουσ. Συπικϋσ διαςτϊςεισ των μικροςωληνώςεων εύναι 5 /3.5 mm ό 3/ 2.1mm. Επύςησ τυπικϋσ κατηγορύεσ ανϊλογα με τον αριθμό των μικροςωληνώςεων που υπϊρχουν εύναι 12, 19 και 24. Οι διαςτϊςεισ των μικροςωληνώςεων θα πρϋπει να εύναι ύδιεσ και να χρηςιμοποιούν τουσ ύδιουσ ςυνδϋςμουσ για όλεσ τισ κατηγορύεσ. τη βιβλιογραφύα αναφϋρεται ωσ ςυςτοιχύα Μ2 και ανϊλογα με τον αριθμό των μικροςωληνώςεων: Μ2/ 24: η ςυςτοιχύα περιϋχει τουλϊχιςτον 24 μικροςωληνώςεισ. Μ2/ 19: η ςυςτοιχύα περιϋχει τουλϊχιςτον 19 μικροςωληνώςεισ. Μ2/ 12: η ςυςτοιχύα περιϋχει τουλϊχιςτον 12 μικροςωληνώςεισ. υςτοιχύα που αποτελεύται από 4 μικροςωληνώςεισ διαςτϊςεων 5/ 3.5 mm. Καταλόγει ςτο εςωτερικό κϊθε διαςυνδεόμενου κτιρύου και από τη μεριϊ του δικτύου μπορεύ να διαςυνδϋεται με τουσ μικροςωληνώςεισ τησ ςυςτοιχύασ Μ2, μϋςω ειδικού ςυνδϋςμου που τοποθετεύται. Αναφϋρεται ωσ Μ3 ό Μ3/ 4. τη διϊταξη αυτό, ϋχει ςχεδιαςτεύ ϋνασ τύποσ αγωγού ϋτςι ώςτε τα καλώδια οπτικών ινών να προςτατεύονται μϋςα ςτον τραχύ κϊθετο αγωγό, ο οπούοσ εύναι ανθεκτικόσ ςτισ ςυντριβϋσ και ικανόσ να αντιςταθεύ ςε ϊςτατεσ καιρικϋσ ςυνθόκεσ και θερμοκραςύα. Ο αγωγόσ εύναι ϋνα διμερϋσ, λεπτού προφύλ ςύςτημα αγωγών από PVC που «κουμπώνει» γύρω από το καλώδιο ινών και ϋπειτα τοποθετεύται ςε μια λεπτό τομό ςτην υποδομό. Ο τύποσ αυτόσ αναφϋρεται ωσ Μ4 και αποτελεύται από 1 4 αυλακώςεισ διαςτϊςεων από 25 mm 55 mm. Ο Μ4 καταλόγει ςτο εςωτερικό κϊθε διαςυνδεόμενου κτιρύου και από τη μεριϊ του δικτύου μπορεύ να διαςυνδϋεται με τισ μικροςωληνώςεισ Μ2. ς ε λ. 84

85 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ ΕΦΝ Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Υποδομό ϊμεςου ενταφιαςμού καλωδύων Η υποδομό αυτό προςφϋρει ϋνα αςφαλϋσ και προςτατευόμενο περιβϊλλον για τα καλώδια, αλλϊ απαιτεύ προςεκτικό ϋρευνα για να μην επηρεαςτούν ϊλλεσ υπόγειεσ υπηρεςύεσ. Απαιτεύται μια ςτενό ςε πλϊτοσ τϊφροσ, προκειμϋνου να εναποτεθούν αποτελεςματικϊ και με προςταςύα τα καλώδια. Διϊφορεσ τεχνικϋσ αναςκαφόσ εύναι διαθϋςιμεσ, όπωσ του mole plough (μϋθοδοσ μετροπόντικα), του ανοιχτού χαρϊγματοσ (open trenching), τησ αυλϊκωςησ (slotting) και του κατευθυνόμενου ςκαψύματοσ (directional boring). Ϊνασ ςυνδυαςμόσ αυτών των επιλογών εύναι δυνατόσ ανϊ περιοχό επϋκταςησ του δικτύου Σύποι καλωδύων Σα καλώδια ςτην υποδομό ϊμεςου ενταφιαςμού ϋχουν παρόμοια μορφό με τα καλώδια των ςυμβατικών ςωλόνων, χρηςιμοποιώντασ παρόμοιεσ δομικϋσ μονϊδεσ, όπωσ θαλϊμουσ ελεύθερησ τοποθϋτηςησ (loose tubes). Ψςτόςο, ανϊλογα με την τεχνικό ενταφιαςμού, τα καλώδια ςυνόθωσ ϋχουν μια επιπλϋον θωρϊκιςη για την προςταςύα τουσ. Περιβϊλλοντασ τα ενταφιαςμϋνα καλώδια με ϋνα ςτρώμα ϊμμου μπορεύ να εύναι μια μϋθοδοσ προςταςύασ τουσ. Ωλλεσ μϋθοδοι όπωσ το mole plough (μϋθοδοσ μετροπόντικα) ό επιχωμϊτωςη με πϋτρεσ και χώμα μπορεύ να απαιτεύ μια πιο γερό καταςκευό. Ο παρϊγοντασ προςταςύα από ςυντριβϋσ εύναι πολύ ςημαντικόσ και διαςφαλύζεται με ειδικϋσ ρυτιδώδεισ ταινύεσ χϊλυβα ό την εφαρμογό περιβλόματοσ από ςκληρό πολυαιθυλϋνιο. Ϊτςι, ςε περιοχϋσ με πολλϋσ αςτραπϋσ, τα μη μεταλλικϊ ςχϋδια καλωδύων εύναι ενδεικτικότερα. Η επιλογό των ταινιών χϊλυβα μπορεύ να εύναι ικανοποιητικό ςε περιπτώςεισ αςτραπών όταν τα καλώδια δεν περιϋχουν ϊλλα μεταλλικϊ ςυςτατικϊ. Σϋλοσ, οι ρυτιδώδεισ ταινύεσ χϊλυβα εύναι κατϊλληλεσ για προςταςύα απϋναντι ςε τρωκτικϊ, ενώ για την προςταςύα απϋναντι ςτουσ τερμύτεσ χρηςιμοποιούνται ειδικϋσ νϊιλον θόκεσ Εναϋρια υποδομό καλωδύων Η υποδομό αυτό περιλαμβϊνει τη διανομό των οπτικών ινών χρηςιμοποιώντασ μια ςειρϊ καλωδύων, που υποςτηρύζονται ςε ςτύλουσ (poles) ό ϊλλεσ εναϋριεσ υποδομϋσ. Σα κύρια πλεονεκτόματα εύναι η χρόςη τησ υπϊρχουςασ υποδομόσ ςτύλων, για τη ςύνδεςη των πελατών, αποφεύγοντασ την ανϊγκη να ςκαφτούν οι δρόμοι για να θαφτούν ςωλόνεσ και καλώδια. Οι υπϊρχοντεσ ςωλόνεσ μπορούν να εύναι κορεςμϋνοι ό η πρόςβαςη ςε αυτούσ να εύναι περιοριςμϋνη ό δαπανηρό. Σα εναϋρια καλώδια εύναι ςχετικϊ γρόγορα και εύκολα να εγκαταςταθούν, χρηςιμοποιώντασ υλικό και τεχνικϋσ γνώριμεσ ςε πολλούσ τεχνικούσ. Σα κύρια ςτοιχεύα ενόσ εναϋριου δικτύου εύναι: τύλοι και εξαρτόματα που υποςτηρύζουν τα καλώδια. Εναϋρια καλώδια. Κιβώτια διακλαδώςεων (branch-off closures) Σύποι καλωδύων Σα καλώδια τροφοδοςύασ ςυνόθωσ εγκαθύςτανται με υπόγειεσ εγκαταςτϊςεισ, λόγω του μεγϊλου πλόθουσ καλωδύων. Ϊτςι, εναϋριεσ υποδομϋσ ϋχουμε περιςςότερο ςτο δύκτυο διανομόσ (καλώδια διανομόσ) και πρόςβαςησ (τελικϊ καλώδια πρόςβαςησ ςυνδρομητών). Σα εναϋρια καλώδια μπορούν να εύναι εύτε κυκλικϊ αυτό-φερόμενα (circular self supporting) ό να ςυνδυϊζονται με χαλύβδινο ςύρμα ό να εύναι δεμϋνα με καλώδιο/ ςχοινύ (lashed). Σα ADSS (αυτό-φερόμενα με διηλεκτρικό ςτοιχεύο καλώδια all dielectric self-supporting) εύναι χρόςιμα όταν απαιτεύται ηλεκτρικό απομόνωςη. Σα καλώδια τύπου ςυνδυαςμού με χαλύβδινο ςύρμα (λϋγονται και SS) επιτρϋπουν εύκολο διαχωριςμό τησ ςυςκευαςύασ των καλωδύων από το ςτοιχεύο που εφαρμόζει πύεςη. Σα lashed καλώδια μπορούν να χρηςιμοποιόςουν πιο ςυμβατικό καλώδιο, το οπούο μετϊ ςυνδϋεται από ϋνα lashing καλώδιο ςε ϋνα ξεχωριςτό ςτοιχεύο εφαρμογόσ πύεςησ. ς ε λ. 85

86 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Όλα τα εναϋρια καλώδια θα πρϋπει να ενςωματώνουν ϋνα υλικό, που προςαρμόζεται ςα θόκη και το οπούο ςταθεροποιεύται κατϊλληλα ενϊντια ςτην ηλιακό ακτινοβολύα. Σα εναϋρια καλώδια μπορούν να ϋχουν παρόμοια ςτοιχεύα και καταςκευϋσ με αυτϊ που χρηςιμοποιούνται ςτουσ ενταφιαςμϋνουσ ςωλόνεσ. Πρόςθετεσ εκτιμόςεισ όμωσ πρϋπει να ληφθούν για ιδιαύτερεσ περιβαλλοντικϋσ ςυνθόκεσ ςτισ οπούεσ θα βρεθούν τα καλώδια (πϊγοσ, αϋρασ, όλιοσ). Εικόνα 25: Κατηγορύεσ καλωδύων για χρόςη ςε εναϋρια δύκτυα (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Υποδομϋσ με βϊςη υπϊρχοντα δύκτυα Εκτόσ από τισ παραδοςιακϋσ διαδρομϋσ των καλωδύων που ςυζητόθηκαν παραπϊνω, πολλϋσ φορϋσ εύναι ςυμφϋρον να χρηςιμοποιηθούν ϊλλα δύκτυα κοινόσ ωφϋλειασ που μπορεύ να υπϊρχουν ςε αγροτικϋσ περιοχϋσ, κωμοπόλεισ και πόλεισ. Οι δαπϊνεσ και ο χρόνοσ υλοπούηςησ μπορούν να μειωθούν με την ανϊπτυξη καλωδύων μϋςα ςτα δύκτυα αυτϊ ειδικϊ για τισ υπόγειεσ υποδομϋσ. Οι υποδομϋσ αυτϋσ περιλαμβϊνουν καλώδια οπτικών ινών ςε: υςτόματα υπονόμων αποχϋτευςησ. ωληνώςεισ φυςικού αερύου. ωληνώςεισ ύδρευςησ. Κανϊλια και υδϊτινεσ οδούσ. Τπόγειεσ ό μεταφορικϋσ ςόραγγεσ ΣΑΥΡΟΙ ΣΟ ΕΞΨΣΕΡΙΚΟ ΔΙΚΣΤΟ FTTH Ϊνα ςημαντικό κομμϊτι ςτην ανϊπτυξη των υπόγειων υποδομών ςε ϋνα δύκτυο FTTH, ό γενικότερα FTTx, εύναι η καταςκευό των τϊφρων (χαντϊκια), μϋςα από τα οπούα θα περνϊει όλο το πλόθοσ των οπτικών καλωδύων. Η τϊφροσ ό αλλιώσ χαντϊκι περιλαμβϊνει την υποδομό εκεύνη μϋςα ςτην οπούα εγκαθύςτανται όλεσ οι ςωληνώςεισ ενόσ υπόγειου δικτύου. ε αςτικϋσ περιοχϋσ, οι τϊφροι φτιϊχνονται κατ εξοχόν ςε αςφαλτόςτρωτουσ δρόμουσ. Ο ακριβόσ καθοριςμόσ του τύπου τησ τϊφρου θα πρϋπει να προκύψει μετϊ από λεπτομερό ϋρευνα τησ τοπογραφύασ αρχικϊ και των υπογεύων εμποδύων με τισ κατϊλληλεσ ό προςφορότερεσ μεθόδουσ ςε ςυνεργαςύα με τουσ δόμουσ και τουσ οργανιςμούσ (π.χ. ς ε λ. 86

87 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H ΟΣΕ, ΔΕΗ, Ύδρευςη κλπ) ώςτε να εξαςφαλιςτούν παρϊλληλα η αποφυγό καταςκευόσ νϋων εγκαταςτϊςεων πϊνω από υφιςταμϋνεσ υπόγειεσ εγκαταςτϊςεισ που βρύςκονται ςε μεγαλύτερο βϊθοσ (γεγονόσ που προκαλεύ προβλόματα ςτην προςπϋλαςη των υφιςταμϋνων εγκαταςτϊςεων για εκτϋλεςη εργαςιών ςυντόρηςησ ό επϋκταςησ αλλϊ και εκθϋτει τισ νϋεσ τϊφρουσ ςε κινδύνουσ από την εκτϋλεςη των εργαςιών αυτών που οπωςδόποτε κϊποτε θα απαιτηθούν) και οι ελϊχιςτεσ οριζόντιεσ αποςτϊςεισ για λειτουργικούσ λόγουσ και για αποφυγό βλαβών από επεμβϊςεισ ςε παρακεύμενα δύκτυα Μϋθοδοι καταςκευόσ τϊφρων τη ςυνϋχεια, θα δούμε δύο μεθόδουσ καταςκευόσ τϊφρων, όπωσ παρουςιϊζονται ςτο [Ebusinessforum08b]. Μϋθοδοσ mini trencher: Η μϋθοδοσ mini trencher (μικροτϊφρου) αποτελεύται από τομϋσ ανοικτού τύπου ςτην ϊκρη του δρόμου ό ςε πεζοδρόμια, διατομόσ βϊθουσ μϋχρι 400 mm και πλϊτουσ 150 mm. Η τομό καταςκευϊζεται με την χρόςη μηχανημϊτων τύπου trencher. Σο μηχϊνημα αυτό ϋχει ειδικό τροχό διϊνοιξησ (με τα κατϊλληλα κοπτικϊ εξαρτόματα) και καταςκευϊζει τϊφρο τυποποιημϋνων διαςτϊςεων, ςε μια ευθεύα γραμμό ςτον ελϊχιςτο δυνατό χρόνο. Μετϊ τη διϊνοιξη και τον καθαριςμό τησ τϊφρου, θα πρϋπει να τοποθετηθούν οι κατϊλληλεσ ςωληνώςεισ με τη ςειρϊ που εμφανύζονται ςτο ςχεδιαςμό, εξαςφαλύζοντασ ςυγκεκριμϋνη χωροθϋτηςη καθ όλο το μόκοσ. Ιδιαύτερη ϋμφαςη πρϋπει να δοθεύ ςτην αποφυγό μετακινόςεων και παραμορφώςεων των ςωληνώςεων ώςτε να διατηρεύται πϊντοτε η καθ ύψοσ και πλϊτοσ χωροθϋτηςη. Ϊτςι, εύναι δυνατό γι αυτό το ςκοπό η χρόςη, ανϊ μικρϋσ αποςτϊςεισ, πλαςτικών πλαιςύων ςταθεροπούηςησ των ςωλόνων ςτην προβλεπόμενη θϋςη. Η τοποθϋτηςη των ςωληνώςεων μπορεύ να γύνει με δύο τρόπουσ: Σαυτόχρονοσ ενταφιαςμόσ των ςωληνώςεων κατϊ τη φϊςη τησ διϊνοιξησ τησ τϊφρου (απαιτεύται ειδικόσ μηχανιςμόσ). Μη ταυτόχρονοσ ενταφιαςμόσ των ςωληνώςεων. την περύπτωςη αυτό γύνεται η διϊνοιξη τησ τϊφρου για κϊποια μϋτρα και κατόπιν τοποθετούνται οι ςωληνώςεισ. ε κϊθε περύπτωςη, κατϊ τη διϊρκεια τησ καταςκευόσ θα πρϋπει να τοποθετούνται τα απαραύτητα διαχωριςτικϊ ςτον δρόμο καθώσ και οι κατϊλληλεσ ςημϊνςεισ με ςκοπό την αποφυγό ατυχημϊτων. Ϋ καταςκευό των υποδομών θα γύνεται ςε μικρϊ επύ μϋρουσ τμόματα, μόκουσ το πολύ 500 m. Μετϊ την τοποθϋτηςη των ςωλόνων γύνεται η πλόρωςη του χαντακιού. Η τελευταύα ςτρώςη θα περιλαμβϊνει την αποκατϊςταςη του αςφαλτικού τησ επιφανεύασ ςτην αρχικό τησ μορφό. Σϋλοσ, η ανϊγκη μηχανικόσ προςταςύασ από τουσ κινδύνουσ λόγω εκτελϋςεωσ χωματουργικών εργαςιών ςε παρακεύμενεσ θϋςεισ ό δύκτυα ενδεχομϋνωσ επιβϊλλει να εξαςφαλιςθεύ αυξημϋνη μηχανικό προςταςύα των ςωλόνων με καταςκευό υποςτρώματοσ και πλευρικών επικαλύψεων. ς ε λ. 87

88 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Εικόνα 26: Τυπικό εγκατϊςταςη ςωληνώςεων για τϊφρο τύπου mini-trencher (Πηγό: [Ebusinessforum08b]) Μϋθοδοσ micro trencher: Η μϋθοδοσ micro trencher (μϋθοδοσ κϊθετησ ϋνθετησ οπτικόσ καλωδύωςησ) αλλϊζει τον τρόπο που τοποθετούνται τα καλώδια οπτικών ινών. υνδυϊζοντασ την ευκολύα ςτη χρόςη και την ταχύτητα τησ τοποθϋτηςησ, η μεθοδολογύα του ςυγκεκριμϋνου ςυςτόματοσ εύναι μια ελκυςτικό λύςη για την οπτικό καλωδύωςη μϋχρι το τελευταύο χιλιόμετρο. Ϊχει πολύ χαμηλό αντύκτυπο ςτουσ πεζούσ, την κυκλοφορύα οχημϊτων και τη δραςτηριότητα των εμπορικών ζωνών. Η μϋθοδοσ δε χρηςιμοποιεύ αυλϊκωμα μϋςω των οδοςτρωμϊτων και των πεζοδρομύων και ϋτςι δεν επηρεϊζει το οδόςτρωμα. Απαιτεύ μόνο μια λεπτό κοπό με «τροχό». Οι τομϋσ ςτισ ςκληρϋσ επιφϊνειεσ, όπωσ η ϊςφαλτοσ ό το ςκυρόδεμα, εφαρμόζονται με ϋνα απλό κόφτη πλακών και ϋχουν 1.5 cm πλϊτοσ και cm βϊθοσ. τισ μαλακϋσ επιφϊνειεσ, οι τομϋσ εφαρμόζονται με μια μικρό μηχανό. Μόλισ τοποθετηθεύ ο αγωγόσ, η τομό αποκαθύςταται αμϋςωσ καλυπτόμενη με τα κατϊλληλα υλικϊ αποκατϊςταςησ. Οι εγκαταςτϊςεισ του ςυγκεκριμϋνου ςυςτόματοσ ςτα οδοςτρώματα εύναι διακριτικϋσ, ενώ οι ολοκληρωμϋνεσ εγκαταςτϊςεισ ςτα πεζοδρόμια και ςε λεωφόρουσ εύναι ουςιαςτικϊ αόρατεσ. Η μϋθοδοσ αυτό εφαρμόζεται ώςτε τα καλώδια οπτικών ινών να προςτατεύονται μϋςα ςε τραχύ κϊθετο αγωγό, ο οπούοσ εύναι ανθεκτικόσ ςε ςυντριβϋσ και ικανόσ να αντιςταθεύ ςτισ ϊςτατεσ καιρικϋσ ςυνθόκεσ και τη θερμοκραςύα. ς ε λ. 88

89 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Εικόνα 27: Τυπικό εγκατϊςταςη ςωληνώςησ για τϊφρο τύπου Micro-trencher (Πηγό [Ebusinessforum08b]) Προδιαγραφϋσ τϊφρων το ςημεύο αυτό, γύνεται αναφορϊ ςε προδιαγραφϋσ τϊφρων ([Ebusinessforum08b]). Επιςημαύνεται ότι η καταςκευό και η διατομό των τϊφρων εξαρτϊται από την αρχιτεκτονικό του δικτύου. Σϊφροσ Φ1: Η τϊφροσ Φ1 αποτελεύ μϋροσ του κεντρικού δικτύου υποδομόσ. Εύναι ανοικτού τύπου ςτην ϊκρη του δρόμου (αςφαλτικό οδόςτρωμα) διατομόσ βϊθουσ 400 mm και πλϊτουσ 150 mm. Μετϊ τη διϊνοιξη και τον καθαριςμό τησ τϊφρου, τοποθετούνται 6 ςωληνώςεισ, από τισ οπούεσ θα εύναι δυο κενϋσ Υ50 για εφεδρεύα, 3 μικροςωληνώςεισ τύπου Μ1/ 7 και 1 μικροςωλόνωςη τύπου Μ2/ 24. Θα πρϋπει να εξαςφαλύζεται ςυγκεκριμϋνη χωροθϋτηςό τουσ καθ όλο το μόκοσ τησ τϊφρου. το επόμενο ςχόμα φαύνεται η ςυγκεκριμϋνη τϊφροσ. Θα πρϋπει να ςημειωθεύ, ςε περιπτώςεισ όπου απαιτεύται παρϊλληλη εκςκαφό, αλλϊ και ςε περύπτωςη εκςκαφόσ κϊθετησ ςτην πορεύα τησ τϊφρου ςε μεγαλύτερο βϊθοσ που θα προκαλϋςει κρϋμαςμα των ςωληνώςεων, να μπορεύ να προβλϋπεται πλόρησ εγκιβωτιςμόσ των ςωληνώςεων με υπόςτρωμα ςκυροδϋματοσ, αλλϊ και πλευρικόσ εγκιβωτιςμόσ. Ακόμη η χρόςη πλαιςύων ςτόριξησ των ςωληνώςεων εξαςφαλύζει χωροθϋτηςη των ςωληνώςεων ςε κϊθε διατομό. ς ε λ. 89

90 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Εικόνα 28: Τυπικό τομό τϊφρου X1 (Πηγό: [Ebusinessforum08b]) Σϊφροσ Φ2: Η τϊφροσ Φ2 χρηςιμοποιεύται κυρύωσ για την εξυπηρϋτηςη χρηςτών. Καταςκευϊζεται ςε δρόμουσ, πεζοδρόμια, ρεύθρα, προαύλιουσ χώρουσ με βϊθοσ τουλϊχιςτον 200 mm και πλϊτοσ 50 mm. την παρακϊτω εικόνα εμφανύζεται μύα τυπικό τομό τησ τϊφρου Φ2. Μετϊ τη διϊνοιξη και τον καθαριςμό τησ, θα πρϋπει να τοποθετηθεύ η κατϊλληλη ςωλόνωςη. Ιδιαύτερη ϋμφαςη θα πρϋπει να δοθεύ ςτην αποφυγό μετακινόςεων και παραμορφώςεων τησ ςωλόνωςησ εντόσ τησ τϊφρου. Μετϊ την τοποθϋτηςησ τησ ςωλόνωςησ, γύνεται η τμηματικό πλόρωςη τησ τϊφρου. Εικόνα 29: Τυπικό τομό τϊφρου X2 (Πηγό: [Ebusinessforum08b]) Σϊφροσ Φ3: ς ε λ. 90

91 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Η τϊφροσ τύπου Φ3 χρηςιμοποιεύται επύςησ για την εξυπηρϋτηςη χρηςτών. Καταςκευϊζεται ςε δρόμουσ, πεζοδρόμια, ρεύθρα, προαύλιουσ χώρουσ διατομόσ βϊθουσ τουλϊχιςτον 150 mm και πλϊτουσ mm. την επόμενη εικόνα, εμφανύζεται μύα τυπικό τομό τησ τϊφρου Φ3. Μετϊ τη διϊνοιξη και τον καθαριςμό του χϊνδακα, θα πρϋπει να τοποθετηθεύ η κατϊλληλη ςωλόνωςη. Ϊπειτα, γύνεται η πλόρωςό του, που περιλαμβϊνει την αποκατϊςταςη τησ επιφϊνειασ ςτην αρχικό τησ μορφό, λαμβϊνοντασ ιδιαύτερη μϋριμνα για την αποφυγό αςυνεχειών τησ επιφϊνειασ. Εικόνα 30: Τυπικό τομό τϊφρου X3 (Πηγό: [Ebusinessforum08b]) 4.7. ΥΡΕΑΣΙΑ Εκτόσ από τισ τϊφρουσ, θα δούμε την υποδομό των φρεατύων που εμφανύζονται ςτην ανϊπτυξη του δικτύου FTTx, δηλαδό των ςημεύων εκεύνων που μασ εξαςφαλύζουν πρόςβαςη ςτα καλώδια. ε ϋνα υπόγειο δύκτυο οπτικών ινών, απαιτεύται η τοποθϋτηςη φρεατύων πρόςβαςησ κατϊλληλου μεγϋθουσ ςε τακτϊ διαςτόματα κατϊ μόκοσ τησ διαδρομόσ των ςωληνώςεων. Η επιλογό τησ θϋςησ τουσ πρϋπει να γύνει λαμβϊνοντασ υπόψη τη βϋλτιςτη θϋςη για τη ςύνδεςη με τουσ ακραύουσ κλϊδουσ των τελικών χρηςτών αλλϊ και τη θϋςη του κεντρικού γραφεύου. Σα φρεϊτια των ςωληνώςεων πρϋπει να εύναι αρκετϊ μεγϊλα, ώςτε να επιτρϋπουν όλεσ τισ εργαςύεσ εγκατϊςταςησ καλωδύων ςτισ ςωληνώςεισ, την αποθόκευςη των περύςςιων μόκουσ (ςε «κουλούρεσ») καλωδύου για ςύνδεςη και ςυντόρηςη, των αναρτόρων και φορϋων καλωδύου, καθώσ και την αποθόκευςη των κιβωτύων ςυγκόλληςησ καλωδύου. Σα φρεϊτια μπορεύ να καταςκευϊζονται επύ τόπου ό να εύναι προκαταςκευαςμϋνα για την ελαχιςτοπούηςη του καταςκευαςτικού κόςτουσ και τησ αναςτϊτωςησ ςτο χώρο τοποθϋτηςησ. Όπου τα υφιςτϊμενα φρεϊτια πρόςβαςησ εύναι ανεπαρκό λόγω μεγϋθουσ ό υπερςυγκϋντρωςησ καλωδύων/ κιβωτύων θα πρϋπει να εξεταςτεύ η καταςκευό πλαώνού φρεατύου. ε περιπτώςεισ αποφυγόσ μη εξουςιοδοτημϋνησ πρόςβαςησ, θα πρϋπει να εξεταςτεύ η περύπτωςη τοποθϋτηςησ ειδικϊ θωρακιςμϋνων καλυμμϊτων φρεατύων και κλειδαριών αςφαλεύασ. τα FTTH δύκτυα, χρηςιμοποιούνται εύτε θυρύδεσ χειρόσ (hand holes), εύτε ανθρωποθυρύδεσ (manholes - εύναι πιο ογκώδεισ εγκαταςτϊςεισ) και επιτρϋπουν εύκολη πρόςβαςη ςτα κιβώτια ςυγκόλληςησ καλωδύων (cable splice/ joint closures) και τα ςημεύα διακλαδώςεων των ςωληνώςεων (branches) και για αποθόκευςη των επιπλϋον καλωδύων. Τπϊρχουν διαθϋςιμοι τϋςςερισ βαςικού τύποι φρεατύων για τισ θυρύδεσ χειρόσ: Θυρύδεσ χειρόσ από ςκυρόδεμα. ς ε λ. 91

92 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Θυρύδεσ χειρόσ από HDPE. Πολυεςτερικϋσ θυρύδεσ χειρόσ. Πολυκαρβονικϋσ θυρύδεσ χειρόσ. Εικόνα 31: Θυρύδεσ χειρόσ από ςκυρόδεμα και HDPE (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Τπϊρχουν διϊφορα μεγϋθη και ςχόματα για όλουσ τουσ τύπουσ και οι περιςςότεροι τύποι από πλαςτικό διατύθενται ςε ςταθερϊ μεγϋθη και αρθρωτό επϋκταςη. Η επιλογό του τύπου του φρεατύου βαςύζεται ςτα ακόλουθα κριτόρια: Που θα εγκαταςταθεύ; (κυρύωσ λόγοι αςφαλεύασ); Ποιο εύναι το μϋγιςτο φορτύο που πρϋπει να αντϋχει; Πόςοσ χώροσ απαιτεύται; Ποιοι εύναι οι τοπικού κανονιςμού; Θα τοποθετηθεύ υπογεύωσ ό ςτην επιφϊνεια του εδϊφουσ; ε περιπτώςεισ όπου υπϊρχει κύνδυνοσ καταςτροφόσ, οριςμϋνεσ φορϋσ εύναι προτιμότερο να τοποθετηθεύ το φρεϊτιο πλόρωσ υπογεύωσ. Εναλλακτικϊ μπορεύ να χρηςιμοποιηθεύ φρεϊτιο με κϊλυμμα με μηχανιςμό αςφαλεύασ. Τπϊρχουν διαθϋςιμοι αρκετού τύποι για όλουσ τουσ τύπουσ θυρύδων χειρόσ. Σα φρεϊτια μπορεύ να λειτουργούν εύτε για τη διαδοχικό ςύνδεςη των τμημϊτων καλωδύου και ύνασ, ό ωσ ςύνδεςμοι διακλαδώςεων προσ μικρότερουσ ακραύουσ κλϊδουσ. τα φρεϊτια τοποθετούνται κιβώτια ςυγκόλληςησ καλωδύου (cable splice closure) ό/ και ςυνδετόρεσ διακλϊδωςησ και κιβώτια ςύνδεςησ (cable joint closures). Κύρια ζητόματα που πρϋπει να λαμβϊνονται επύςησ υπόψη ςτα φρεϊτια κατϊ το ςχεδιαςμό τουσ εύναι η αντύςταςη ςτο μακροχρόνιο πλημμύριςμα και η πρόβλεψη για μελλοντικό πρόςβαςη για προςθόκη ό διαμόρφωςη των κυκλωμϊτων οπτικών ινών των τελικών χρηςτών. Συπικϊ, η τοποθϋτηςη φρεατύων μπορεύ να πραγματοποιεύται ανϊ 500 m για μεςαύασ πυκνότητασ περιοχϋσ και 250 m ςε υψηλόσ πυκνότητασ περιοχϋσ Προδιαγραφϋσ φρεατύων Παρακϊτω βρύςκονται κϊποια ενδεικτικϊ χαρακτηριςτικϊ προδιαγραφών όςον αφορϊ τα φρεϊτια ([Ebusinessforum08b]). υγκεκριμϋνα, κϊποιοι τύποι φρεατύων εύναι: Υρεϊτιο Υ1 μεγϊλο: ς ε λ. 92

93 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H - Μϋςο μόκοσ φρεατύου (εςωτερικϊ): 900 mm. - Μϋςο πλϊτοσ φρεατύου (εςωτερικϊ): 700 mm. - Μϋςο βϊθοσ φρεατύου: 650 mm (με απόςταςη μεγαλύτερη των 200 mm μεταξύ τησ επιφϊνειασ του εδϊφουσ και των αγωγών). - Προβλεπόμενη μϋςη απόςταςη μεταξύ φρεατύων: m. - Περιμετρικό κϊλυψη με ςκυρόδεμα πϊχουσ τουλϊχιςτον 150 mm. Υρεϊτιο Υ2 μεςαύο: - Μϋςο μόκοσ φρεατύου (εςωτερικϊ): 600 mm. - Μϋςο πλϊτοσ φρεατύου (εςωτερικϊ): 600 mm. - Μϋςο βϊθοσ φρεατύου: 650mm (με απόςταςη μεγαλύτερη των 200 mm μεταξύ τησ επιφϊνειασ του εδϊφουσ και των αγωγών) - Προβλεπόμενη μϋςη απόςταςη μεταξύ φρεατύων: m. - Περιμετρικό κϊλυψη με ςκυρόδεμα πϊχουσ τουλϊχιςτον 150 mm. Υρεϊτιο Υ3 μικρό: - Μϋςο μόκοσ φρεατύου (εςωτερικϊ): 300 mm. - Μϋςο πλϊτοσ φρεατύου (εςωτερικϊ): 300 mm. - Μϋςο βϊθοσ φρεατύου: 450 mm (με απόςταςη μεγαλύτερη των 200 mm μεταξύ τησ επιφϊνειασ του εδϊφουσ και των αγωγών). - Περιμετρικό κϊλυψη με ςκυρόδεμα πϊχουσ τουλϊχιςτον 150 mm. Σϋλοσ, τα καλύμματα των φρεατύων πρϋπει να υπερκαλύπτουν προδιαγραφϋσ για αντοχό πϊνω από 40 τόνουσ και πρϋπει να ϋχουν τισ αναγκαύεσ βεβαιώςεισ τυποπούηςησ. Θα πρϋπει τϋλοσ πϊνω τουσ να αναγρϊφεται ςυγκεκριμϋνα το λογότυπο που αφορϊ το δύκτυο ΤΠΟΛΟΙΠΑ ΣΟΙΦΕΙΑ ΤΠΟΔΟΜΨΝ ΔΙΚΣΤΟΤ FTTH ε αυτό το κομμϊτι μελετϊμε κϊποια ςυμπληρωματικϊ ςτοιχεύα που απαρτύζουν ϋνα δύκτυο FTTH και εύναι απαραύτητα για τη λειτουργικό ανϊπτυξη των υποδομών του Συνδετόρεσ Οι ςυνδετόρεσ (connectors) οπτικών ινών εύναι παθητικϊ οπτικϊ ςτοιχεύα ςε ϋνα δύκτυο οπτικών ινών. Φρηςιμοποιούνται για να ςυνδϋςουν με προςωρινό τρόπο καλώδια ινών ό για να ςυνδϋςουν τα καλώδια με πομπούσ ό δϋκτεσ του ςυςτόματοσ. Οι ςυνδετόρεσ επιτρϋπουν ευελιξύα ςε περύπτωςη επαναςύνδεςησ και ρύθμιςησ του οπτικού δικτύου. Επομϋνωσ, εύναι ςχεδιαςμϋνοι να εύναι αρχικϊ αποςυνδϋςιμοι και να ϋχουν περαιτϋρω απαιτόςεισ διϊρκειασ ςε επαναλαμβανόμενα ταιριϊςματα. ς ε λ. 93

94 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Εικόνα 32: Στοιχεύα ςύνδεςησ με οπτικούσ ςυνδετόρεσ (Πηγό: [Cenelec06]) Μια ςύνδεςη οπτικών καλωδύων ινών αποτελεύται από δύο ςυνδετόρεσ και ϋναν προςαρμοςτό. Οι κρύκοι (ferrules) και ϋνα εξϊρτημα ευθυγρϊμμιςησ (alignment sleeve) εύναι τα πιο απαραύτητα λειτουργικϊ ςτοιχεύα ςε ϋνα ςυνδετόρα οπτικών ινών. Η απαραύτητη ποιότητα των ςυνδετόρων οπτικών ινών επιτυγχϊνεται με τη ςωςτό ευθυγρϊμμιςη των δύο αξόνων οπτικών ινών των ςυνδετόρων (ςε εύροσ κϊτω του 1 μm). Η απώλεια ςύνδεςησ προκαλεύται κυρύωσ από τουσ εξόσ παρϊγοντεσ: Πλευρικό μετατόπιςη των δύο ευθυγραμμιςμϋνων ινών. Κακό γωνιακό ταύριαςμα των ινών. Κενό αϋρα των αντύθετων επιφανειών των ινών ςυνδετόρων. Διϊφοροι τύποι ςυνδετόρων, που χαρακτηρύζονται από τη φυςικό επαφό των δύο επιφανειών των ινών, καθορύζονται ςτα διεθνό πρότυπα και χρηςιμοποιούνται ςτα FTTx δύκτυα. Μπορούν να διακριθούν ςτο μϋγεθοσ, τη μορφό και το μηχανιςμό ςύζευξησ, υνόθωσ, ςυνδετόρεσ διαφορετικών τύπων δε μπορούν να ζευγαρώςουν, εκτόσ αν χρηςιμοποιούνται υβριδικού προςαρμοςτϋσ. Όταν τα οπτικϊ καλώδια ϋχουν ςτη μια τουσ ϊκρη ενωμϋνο το ςυνδετόρα μιλϊμε για καλωδιοουρϋσ (pigtails), ενώ αν και ςτα δύο ϊκρα υπϊρχουν ςυνδετόρεσ υπϊρχει γϋφυρα ςύνδεςησ (jumper). Γενικϊ, και ςτισ δύο περιπτώςεισ τα καλώδια αναφϋρονται ςαν ςυνδετικϋσ χορδϋσ (patchcords). Εικόνα 33: Τύποι ςυνδετόρων καλωδύων (Πηγό: [FTTHCouncil10]) την περύπτωςη των υποδομών με μικροςωληνώςεισ υπϊρχουν ειδικού ςυνδετόρεσ για να ενώνουν μεταξύ τουσ μικροςωληνώςεισ/ μικροκαλώδια με τον ύδιου αριθμό οπτικών ινών. Αυτού εύναι διαθϋςιμοι ςε υδατο/αεριο- ςφραγιςμϋνεσ εκδόςεισ και αναφϋρονται ςαν push/ easy fit ςυνδετόρεσ. ς ε λ. 94

95 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Εικόνα 34: Push/ Easy fit ςυνδετόρεσ μικροςωληνώςεων (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Συγκολλόςεισ Πολλϋσ φορϋσ, εκτόσ από τουσ ςυνδετόρεσ, για τη ςύνδεςη καλωδύων ςε ϋνα δύκτυο οπτικών ινών FTTx, χρηςιμοποιεύται μια ειδικό διαδικαςύα που επιτρϋπει τη ςυνϋνωςη ύνασ με ύνα. Η διαδικαςύα αυτό λϋγεται splicing. Δύο τεχνολογύεσ εύναι ςυνηθιςμϋνεσ ςτη διαδικαςύα ςυγκόλληςησ: Η ςυγκόλληςη με τόξη (fusion splicing) και η μηχανικό ςυγκόλληςη (mechanical splicing). υγκόλληςη με τόξη (fusion splicing): Πρόκειται για διαδικαςύα ςυγκόλληςησ που επιτυγχϊνει μόνιμη ςύνδεςη των οπτικών ινών. Βαςύζεται ςτη δημιουργύα ενόσ ηλεκτρικού τόξου (electric arc) μεταξύ δύο ηλεκτροδύων. ε αυτό το τόξο, δύο διαχωριςμϋνεσ ύνεσ ενώνονται μαζύ, όπου οι δύο ϊκρεσ λιώνουν ςε μύα. Με βϊςη το μηχανιςμό ευθυγρϊμμιςησ που θα χρηςιμοποιηθεύ, οι οπτικϋσ απώλειεσ ποικύλουν ςτη διαδικαςύα ςυγκόλληςησ. Για μηχανόματα που πραγματοποιούν ςυγκολλόςεισ με ευθυγρϊμμιςη του πυρόνα τησ ύνασ, ουςιαςτικϊ ευθυγραμμύζεται το κανϊλι πορεύασ του φωτόσ τησ μιασ ύνασ με την ϊλλη. ε αυτϋσ τισ διαδικαςύεσ, οι απώλειεσ εύναι τησ τϊξησ < 0.05 db. Μερικϋσ διατϊξεισ ςυγκόλληςησ ευθυγραμμύζουν την επϋνδυςη (τϊξη 125 μm) μια οπτικόσ ύνασ με μια ϊλλη, αντύ τουσ πυρόνεσ που μεταφϋρουν το φωσ. Αυτό εύναι πιο οικονομικό τεχνολογύα, αλλϊ μπορεύ να προκαλϋςει ςφϊλματα, λόγω των ανοχών τησ επϋνδυςησ. Φαρακτηριςτικϋσ τιμϋσ απώλειασ παρεμβολόσ (insertion loss) για αυτϋσ τισ διατϊξεισ εύναι < 0.01 db. Μηχανικό ςυγκόλληςη (mechanical splicing): Πρόκειται για διαδικαςύα ςυγκόλληςησ που δεν επιτυγχϊνει μόνιμη ςύνδεςη των οπτικών ινών. Μοιϊζει με τη διαδικαςύα ςυνϋνωςησ των ςυνδετόρων, αφού βαςύζεται ςτη μηχανικό ευθυγρϊμμιςη δύο διαχωριςμϋνων οπτικών ινών, ϋτςι ώςτε το φωσ να μπορεύ να ςυνδεθεύ από τη μια ύνα ςτην ϊλλη. Για να διευκολυνθεύ η ςύνδεςη του φωτόσ μεταξύ των δύο ινών, χρηςιμοποιεύται ϋνα ειδικό τζελ ταιριϊςματοσ των δεικτών διϊθλαςησ. Πολύ ςυχνϊ, μια διϊταξη ευθυγρϊμμιςησ (alignment sleeve) χρηςιμοποιεύται για να φϋρει τισ ϊκρεσ των ινών ςε εφαπτόμενη ευθεύα. Φρηςιμοποιούνται διαδικαςύεσ μηχανικόσ ςυγκόλληςησ με ό χωρύσ ρύθμιςη γωνύασ των διαχωριςμϋνων ινών. Φαρακτηριςτικό τιμό απώλειασ παρεμβολόσ για τισ μηχανικϋσ ςυγκολλόςεισ εύναι < 0.5 db. ς ε λ. 95

96 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Εικόνα 35: Εύδη ςυγκολλόςεων (Πηγό: [Spektra]) Κιβώτια ςυνϋνωςησ καλωδύων Δεδομϋνου ότι τα καλώδια οπτικών ινών δεν εύναι απεριόριςτα ςε μόκοσ και θα πρϋπει να διακλαδιςτούν ςε διϊφορεσ θϋςεισ ςτο δύκτυο, απαιτούνται ενδιϊμεςεσ μονϊδεσ, που ονομϊζονται κιβώτια ςυνϋνωςησ καλωδύων (cable joint closures). Πρόκειται για περιβαλλοντικϊ και μηχανικϊ προςτατευόμενεσ μονϊδεσ για υπαύθρια χρόςη, που προςφϋρουν ϋνα μικρό και ςυμπαγό τρόπο για τη διαχεύριςη των ινών. υνόθωσ, ςτισ υπόγειεσ υποδομϋσ, αποθηκεύονται μϋςα ςτα φρεϊτια (ανθρωποθυρύδεσ ό θυρύδεσ χειρόσ), ενώ ςτισ εναϋριεσ υποδομϋσ βρύςκονται αναρτώμενα ςε υπερυψωμϋνουσ ςτύλουσ ό μϋςα ςε καμπύνεσ. Οι κύνδυνοι αςφϊλειασ εύναι περιοριςμϋνοι και η εύκολη πρόςβαςη δυνατό, αν το φρεϊτιο ςτο οπούο αποθηκεύεται το κιβώτιο ςυνϋνωςησ εύναι ςε ςωςτό διαχεύριςη. Σα κιβώτια ςυνϋνωςησ καλωδύων ϋχουν διϊφορα ςχόματα και μεγϋθη. υνόθωσ, η τυπικό χωρητικότητα ςυγκολλόςεων εύναι περιςςότερα από 500 κυκλώματα ινών ανϊ κιβώτιο. Εικόνα 36: Παρϊδειγμα υπόγειου κιβωτύου ςυνϋνωςησ καλωδύων (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Σο ςύςτημα διαχεύριςησ ινών επιτρϋπει την εύκολη πρόςβαςη ςτο μϋλλον για πιθανούσ ςυνδρομητϋσ, τον εύκολο προςδιοριςμό υπαρχόντων ινών και προςτατεύει από ενδεχομϋνωσ τυχαύεσ παρεμβϊςεισ ςτα κυκλώματα, όταν προςεγγύζονται ςυγκεκριμϋνεσ ύνεσ. Τπϊρχουν 3 τύποι κιβωτύων: τα Dome, Pan και Inline κιβώτια. Οι τρόποι οργϊνωςησ των ινών ςτο εςωτερικό των κιβωτύων εύναι τύπου δϋντρου (tree), βιβλύου (book) και jukebox. Σα κιβώτια πρϋπει να εύναι υδατοςτεγό, ενώ η τοποθϋτηςό τουσ πρϋπει να πραγματοποιεύται ανϊ 500 m για μεςαύασ πυκνότητασ περιοχϋσ και ανϊ 250 m ςε υψηλόσ πυκνότητασ. Μερικϊ κιβώτια προςφϋρουν τη δυνατότητα να επιλεχθούν ςυγκεκριμϋνεσ ύνεσ από ϋνα πλόρεσ καλώδιο με ςκοπό τη ςυγκόλληςη με ϊλλεσ ύνεσ (splicing), αφόνοντασ τισ ϊλλεσ ύνεσ του καλωδύου ανεπηρϋαςτεσ κατϊ τη διϊρκεια τησ εγκατϊςταςησ ςτο κιβώτιο. Οι διατϊξεισ αυτϋσ ονομϊζονται διατϊξεισ ςυγκόλληςησ ινών (αλλιώσ «μούφεσ»). Οι μούφεσ ϋχουν τη δυνατότητα να οργανώνουν κϊποιο αριθμό ςυγκολλόςεων μερικών καλωδύων ςε ϋνα μεγαλύτερο καλώδιο. Για παρϊδειγμα, αν ϋχουμε 12 καλώδια των 8 ινών, μια μούφα που χειρύζεται 96 ςυγκολλόςεισ μπορεύ να οργανώςει τα 12 καλώδια ςε ϋνα νϋο καλώδιο των 96 ινών. ς ε λ. 96

97 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ο τρόποσ πρόςβαςησ των καλωδύων ςτα κιβώτια ςυνϋνωςησ καλωδύων λϋγεται πρόςβαςη καλωδύου μεςαύου ανούγματοσ (midspan cable access). Αυτό η ικανότητα μειώνει δραςτικϊ το χρόνο εγκαταςτϊςεων για τισ διϊφορεσ διακλαδώςεισ και γενικότερα τισ ςυνολικϋσ ςυνδϋςεισ του δικτύου. Για εναϋριεσ εφαρμογϋσ, ειδικόσ εξοπλιςμόσ απαιτεύται για να υπϊρχει πρόςβαςη ςτο κιβώτιο και την διαμόρφωςό του. Όςον αφορϊ τα ςυςτόματα υποδομών με μικροςωληνώςεισ, ϋχουμε ειδικό κατηγορύα κιβωτύων ςυνϋνωςησ καλωδύων που λϋγονται Air blown fiber closures (ABFC). Κι αυτϊ θα πρϋπει εύναι υδατοςτεγό και να υποςτηρύζουν εύκολη πρόςβαςη για μελλοντικϋσ εγκαταςτϊςεισ μικροςωληνώςεων. Συπικϊ, τα προςτατευόμενα καλώδια μικροςωληνώςεων μαζύ με τα ABFC προεγκαθιςτώνται κατϊ τη δημιουργύα του δικτύου ώςτε να μπορεύ να εμφυςηθεύ οπτικό ύνα κϊποια ςτιγμό ςτο μϋλλον. Οι τύποι των κιβωτύων εύναι: Dome, Pan, Inline, Y, T και Φ. Σα κιβώτια αυτϊ θα πρϋπει να υποςτηρύζουν πρόςβαςη ςτουσ διϊφορουσ εξοπλιςμούσ εμφύςηςησ. Μια διαφοροπούηςη μεταξύ κιβωτύων ςυνενώςεων μπορεύ να γύνει ςτα χαρακτηριςτικϊ με τα οπούα ςφραγύζονται τα καλώδια μϋςα ςτα κιβώτια. όμερα, τα περιςςότερα κιβώτια, χρηςιμοποιούν ειδικούσ θαλϊμουσ που ςυρρικνώνονται με τη θερμότητα ό θαλϊμουσ, που περιϋχουν κϊποιο ειδικό τζελ ό λϊςτιχο ςτεγανοπούηςησ. Σϋλοσ, η τεχνολογύα υποδομόσ των ινών επηρεϊζει τα ςτοιχεύα των κιβωτύων αυτών. Για παρϊδειγμα, υποδομϋσ ςε ςυςτόματα υπονόμων μπορεύ να απαιτούν ιδιαύτερα ανθεκτικϊ κιβώτια. Εικόνα 37: Y, T και Χ κιβώτια ςυνϋνωςησ ινών (Πηγό: [Kaiser06]) Καμπύνεσ δρόμου Οι καμπύνεσ δρόμου (street cabinets) εύναι μεταλλικού ό πλαςτικού εξωτερικού οικύςκοι ςτϋγαςησ, τοποθετημϋνοι υπϋργεια ςυνόθωσ ςε πεζοδρόμια για εύκολη και γρόγορη πρόςβαςη ςτα κυκλώματα οπτικών ινών. Ϊχουν παρόμοια λειτουργύα με αυτό των φρεατύων. υγκριτικϊ με αυτϊ όμωσ, οι καμπύνεσ μπορούν να δεχτούν μεγαλύτερο αριθμό ινών και μπορούν να προςφϋρουν ευελιξύα τύπου οπτικού κατανεμητό (ODF). υχνϊ χρηςιμοποιούνται για την αποθόκευςη διατϊξεων διαχωριςτών (splitters) ςε αρχιτεκτονικϋσ PON, που απαιτούν ευϋλικτη ςυνδεςιμότητα ςε αποκλειςτικϋσ οπτικϋσ ύνεσ τελικού χρόςτη. Απαιτεύται να ληφθεύ ςοβαρϊ υπόψη η παρϊμετροσ αςφϊλειασ και πρόληψησ από βανδαλιςμούσ και τροχαύα ατυχόματα. Η τοποθϋτηςη ενδϋχεται επύςησ να περιορύζεται από τισ τοπικϋσ αρχϋσ (ιςτορικϊ κϋντρα πόλεων, δημόςιοι χώροι αςφαλεύασ κ.λπ.). Για το λόγο αυτό, αρκετού προμηθευτϋσ υλικού προςφϋρουν και υπόγειεσ λύςεισ ερμαρύων με δυνατότητα ανύψωςησ από το ϋδαφοσ μόνο όταν χρειϊζεται πρόςβαςη. ε θϋςη αποθόκευςησ δεν πρϋπει να φαύνεται κϊτι περιςςότερο από μύα θυρύδα χειρόσ. Οι καμπύνεσ δρόμου μπορούν να χρηςιμοποιηθούν ςαν ςημεύο διανομόσ ςωλόνων ό/ και οπτικών ινών ςε μια περιοχό. Αποτελεύται από 3 βαςικϊ μϋρη: Ση βϊςη (base), το τμόμα διαχεύριςησ ςωληνώςεων (duct management part) και το τμόμα διαχεύριςησ ςυγκολλόςεων (splice management part). Οι ςωλόνεσ, τα δομικϊ καλώδια και τα καλώδια οπτικών ινών μπορούν να ςταθεροποιηθούν ςτη βϊςη ςε μια ρϊγα ςτόριξησ. Σο τμόμα διαχεύριςησ ςωλόνων χρηςιμοποιεύται για τη ςύνδεςη, διαχωριςμό και αποθόκευςη ςωληνώςεων και καλωδύων, Σο τμόμα αυτό μπορεύ επύςησ να χρηςιμοποιηθεύ ςα ςημεύο πρόςβαςησ για την διαδικαςύα εμφύςηςησ. Από τη τμόμα διαχεύριςησ ςωληνώςεων, οι ςωληνώςεισ και τα καλώδια οδηγούνται ςτο τμόμα διαχεύριςησ ς ε λ. 97

98 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H ςυγκολλόςεων, όπου οι ύνεσ των διαφορετικών τύπων καλωδύων μπορούν να ςυγκολληθούν. Η καταςκευό αυτό επιτρϋπει την εύκολη και χωρύσ ελαττώματα ςύνδεςη αυτών. Εικόνα 38: Καμπύνα δρόμου (Πηγό: [FTTHCouncil10]) Οπτικού διαμοιραςτϋσ Οι οπτικού διαμοιραςτϋσ (optical splitters) εύναι μονϊδεσ (αναφϋρονται επύςησ και ωσ ςυζευκτόρεσ/ couplers), που μπορούν να διαχωρύζουν το φωσ μιασ οπτικόσ ύνασ ςε περιςςότερεσ ύνεσ ό αντιθϋτωσ, ςυνδϋουν το φωσ από πολλϋσ ύνεσ ςε μια. Ϊνασ οπτικόσ διαμοιραςτόσ εύναι παθητικό και αμφύδρομη μονϊδα, ςτην οπούα μπορούν να εμφανιςτούν απώλειεσ ςόματοσ. Οι απώλειεσ αυτϋσ εύναι εςωτερικϋσ ςτουσ διαμοιραςτϋσ και εμφανύζονται από τη διαςπορϊ, την απορρόφηςη, διϊφορεσ αντανακλϊςεισ, τη μικρό απομόνωςη και την κακό ευθυγρϊμμιςη ςτο εςωτερικό τουσ. Επιπλϋον, καθώσ οι περιςςότεροι διαμοιραςτϋσ περιλαμβϊνουν μια οπτικό ύνα ςε κϊθε πλευρϊ, περαιτϋρω απώλεια μπορεύ να ςυμβεύ λόγω κακού ταιριϊςματοσ τησ επιςυναπτόμενησ ύνασ με την υποδοχό του διαμοιραςτό. Δύο τεχνολογύεσ ϋχουν επικρατόςει ςτουσ οπτικούσ διαμοιραςτϋσ: Δι-κωνικό εκλεπτυςμϋνη τεχνολογύα με ςύντηξη (Fused biconic tapered technology): - Πραγματοποιεύται με τη ςύντηξη ενόσ κομματιού δυο παρϊλληλων ινών. - Διαθϋςιμη μϋχρι 1x4 λόγο διαμοιραςμού. - Μεγαλύτεροι λόγοι διαμοιραςμού (μϋχρι 1x32) γύνονται με ςυγκόλληςη διαμοιραςτών ςε ςειρϊ. - Δημοφιλόσ μϋθοδοσ ςτην παραγωγό. - Δοκιμαςμϋνη μϋθοδοσ ςτα εξωτερικϊ δύκτυα οπτικών ινών. Επύπεδη τεχνολογύα διαμοιραςμού (Planar splitter technology): - Οπτικϊ μονοπϊτια ενςωματώνονται μϋςα ςε τςιπ πυριτύου. - Οι λόγοι διαμοιραςμού εύναι από 1x4 ϋωσ 1x64. ς ε λ. 98

99 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 4 : Σ Ε Φ Ν Ι Κ Η Τ Π Ο Δ Ο Μ Η Τ Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H - Περιςςότερο ςυμπαγόσ τεχνολογύα από τη fused biconic tapered ςε υψηλότερουσ λόγουσ διαμοιραςμού. - Μόνο ςυμμετρικού διαμοιραςτϋσ διαθϋςιμοι ςε εφαρμογϋσ. - Μικρότερη απώλεια παρεμβολόσ και καλύτερη ομοιομορφύα για υψηλότερα μόκη κύματοσ και ευρύτερα φϊςματα ΤΝΟΧΗ ΚΕΥΑΛΑΙΟΤ ε αυτό το κεφϊλαιο μελετόςαμε κϊποια τεχνικϊ ςημεύα που αφορούν κυρύωσ το εξωτερικό κομμϊτι των δικτύων πρόςβαςησ FTTH. Αρχικϊ, χωρύςαμε το FTTH δύκτυο ςε εςωτερικό, εξωτερικό και δύκτυο ςυνδρομητών και εύδαμε κϊποια χαρακτηριςτικϊ και ιδιότητϋσ τουσ. Ο διαχωριςμόσ γύνεται διότι μασ βοηθϊει να κατηγοριοποιόςουμε καλύτερα τισ δαπϊνεσ CAPEX ςτο δύκτυο. τη ςυνϋχεια, παρουςιϊςαμε κϊποιεσ τεχνολογύεσ ανϊπτυξησ υποδομών ςωληνώςεων του εξωτερικού δικτύου. Εύδαμε τη ςυμβατικό υποδομό ςωληνώςεων, την υποδομό ςυςτοιχιών μικροςωληνώςεων, την υποδομό ϊμεςου ενταφιαςμού καλωδύων, την εναϋρια υποδομό καλωδύων και τισ υποδομϋσ με βϊςη υπϊρχοντα δύκτυα κοινόσ ωφϋλειασ. ε κϊθε υποδομό υπϊρχουν ςυγκεκριμϋνοι τύποι ςωληνώςεων και καλωδύων με διϊφορεσ προδιαγραφϋσ για κϊθε περύςταςη, ενώ εφαρμόζονται ειδικϋσ μϋθοδοι εγκατϊςταςησ των καλωδύων ςτισ ςωληνώςεισ και μικροςωληνώςεισ (με ςημαντικότερεσ την ϋλξη, εμφύςηςη και επύπλευςη). Για τισ υπόγειεσ υποδομϋσ περιγρϊψαμε τισ τϊφρουσ ςτο εξωτερικό δύκτυο FTTH, κϊποιεσ μεθόδουσ καταςκευόσ τουσ και προδιαγραφϋσ που χρηςιμοποιούνται ςε αυτϋσ. Επύςησ, εύδαμε τα φρεϊτια και κϊποιεσ προδιαγραφϋσ τουσ. Σϋλοσ, αναφϋραμε ϊλλα απαραύτητα ςτοιχεύα για την ανϊπτυξη των υποδομών του δικτύου, όπωσ οι ςυνδετόρεσ, οι διατϊξεισ ςυγκολλόςεων, τα κιβώτια ςυνϋνωςησ καλωδύων, οι καμπύνεσ δρόμου, οι οπτικού διαμοιραςτϋσ. ς ε λ. 99

100

101 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5.. Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α ΚΑΙ Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H ς ε λ. 101

102

103 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΟΙΦΕΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΠΗΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΣΕΦΝΟ-ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΣΗ FTTH το προηγούμενο κεφϊλαιο αναφερθόκαμε κατεξοχόν ςε τεχνικϊ ςτοιχεύα για τα οπτικϊ δύκτυα πρόςβαςησ. Σο κεφϊλαιο αυτό εξετϊζει κυρύωσ οικονομικούσ ςυντελεςτϋσ που αφορούν την ανϊπτυξη ενόσ δικτύου FTTH. Αρχικϊ, ορύζουμε τουσ παρϊγοντεσ οικονομικών δραςτηριοτότων του FTTH και τισ ϋννοιεσ CAPEX και OPEX, δηλαδό τα κόςτη που ςυνειςφϋρουν ςτην καταςκευό και λειτουργύα ενόσ δικτύου. τη ςυνϋχεια κϊνουμε επιςκόπηςη ςε βαςικϊ ϋξοδα CAPEX/ OPEX για ϋνα δύκτυο, αλλϊ και ζητόματα ςχεδιαςμού, ςυνολικού κόςτουσ και οικονομικού ςχεδιαςμού του. Για να διατηρηθούν τα ϋξοδα CAPEX/ OPEX ςε όςο το δυνατόν χαμηλϊ επύπεδα εύναι αναγκαύα μια επιχειρηςιακό μεθοδολογύα, που να βοηθϊει την πορεύα ανϊπτυξησ του ϋργου. Ϊτςι, ςε επόμενα εδϊφια του κεφαλαύου αποτυπώνεται μια μεθοδολογύα για την επιχειρηςιακό μελϋτη ανϊπτυξησ ενόσ FTTH δικτύου. Αποτελεύται από 4 κύριεσ φϊςεισ: τη φϊςη ςχεδιαςμού, μοντελοπούηςησ, αξιολόγηςησ και επϋκταςησ CAPEX ΚΑΙ OPEX ΕΡΓΨΝ FTTH Σο κόςτοσ ενόσ δικτύου χωρύζεται ςε δύο μϋρη, το κόςτοσ καταςκευόσ του δικτύου γνωςτό και ωσ CAPEX (από τη ςύμπτυξη των όρων Capital Expenditures) και το κόςτοσ λειτουργύασ και ςυντόρηςησ του δικτύου, γνωςτό και ωσ OPEX (από τον όρο Operational Expenditures). την παρούςα ενότητα παρουςιϊζονται ςυνοπτικϊ τα ςυςτατικϊ οικονομικών δραςτηριοτότων ενόσ ευρυζωνικού οπτικού δικτύου πρόςβαςησ, περιγρϊφονται οι οριςμού για τα CAPEX και OPEX καθώσ κϊποια ζητόματα ςχεδιαςμού, ςυνολικού κόςτουσ δικτύου και χρηματοδότηςησ ςτο δύκτυο, ςύμφωνα με τα [EAITY07], [Ebusinessforum 08a] Παρϊγοντεσ οικονομικών δραςτηριοτότων δικτύου FTTH Ϊνα δύκτυο πρόςβαςησ οπτικών ινών αποτελεύται από όλα τα υλικϊ ςτοιχεύα που εύδαμε αναλυτικότερα ςτο προηγούμενο κεφϊλαιο. Επύςησ αποτελεύται από φυςικούσ παρϊγοντεσ όπωσ πϊροχοι, ενοικιαςτϋσ, χρόςτεσ αλλϊ και υπηρεςύεσ που προςφϋρονται ςτο δύκτυο αυτό. Οι παρϊγοντεσ αυτού ςυνειςφϋρουν εύτε ςαν ϋςοδα εύτε ϋξοδα ςτο δύκτυο FTTH ό γενικϊ ςαν οικονομικϋσ δραςτηριότητεσ και ςυνοψύζονται ςτα εξόσ ςημεύα: Παθητικό υποδομό: Αποτελεύ τη φυςικό υποδομό η οπούα χρηςιμοποιεύται για την παροχό ευρυζωνικόσ πρόςβαςησ και ςυνόθωσ αποτελεύται από αγωγούσ/ ςωληνώςεισ, φρεϊτια, καλώδια οπτικών ινών, οπτικούσ κατανεμητϋσ, χώρουσ φιλοξενύασ των κόμβων διαςύνδεςησ, κ.λπ. Ενεργό υποδομό: Η ενεργό υποδομό αποτελεύται από τα ςτοιχεύα τα οπούα χρηςιμοποιούνται για τη μετϊδοςη δεδομϋνων πϊνω ςτην παθητικό υποδομό. Σϋτοια ςτοιχεύα εύναι π.χ. μεταγωγεύσ και δρομολογητϋσ. Παροχό υπηρεςιών: Εύναι οι υπηρεςύεσ οι οπούεσ παρϋχονται ςτουσ πελϊτεσ όπωσ για παρϊδειγμα πρόςβαςη ςτο διαδύκτυο με υψηλϋσ ταχύτητεσ (10 Mbps ό περιςςότερο), high definition TV, τηλεφωνύα με χρόςη βύντεο, βύντεο κατϊ απαύτηςη κ.λπ. Εταιρεύα λειτουργύασ του δικτύου: Η εταιρεύα αυτό λειτουργεύ την παθητικό υποδομό και ύςωσ και την ενεργό υποδομό του δικτύου. Ανϊλογα το επιχειρηματικό μοντϋλο, η εταιρεύα ς ε λ. 103

104 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H αυτό πουλϊ πρόςβαςη ςε ϊλλεσ εταιρεύεσ οι οπούεσ παρϋχουν υπηρεςύεσ ςτουσ πελϊτεσ ό μπορεύ να παρϋχει και η ύδια απευθεύασ υπηρεςύεσ ςτουσ πελϊτεσ. Επύςησ, η εταιρεύα αυτό μπορεύ να εύναι ο ιδιοκτότησ τησ παθητικόσ υποδομόσ ό μπορεύ να ϋχει ςχετικό ςυμβόλαιο με τον ιδιοκτότη τησ υποδομόσ. Πϊροχοι τηλεπικοινωνιακών υπηρεςιών και πϊροχοι περιεχομϋνου: Οι εταιρεύεσ αυτϋσ παρϋχουν υπηρεςύεσ και περιεχόμενο ςτουσ τελικούσ χρόςτεσ. Δημόςιοσ τομϋασ, οικιακού και εταιρικού χρόςτεσ: Αποτελούν τουσ τελικούσ χρόςτεσ και αποτελούνται από όλεσ τισ επιχειρόςεισ, τουσ κατούκουσ και τουσ οργανιςμούσ του δημόςιου τομϋα ςτην περιοχό την οπούα εξυπηρετεύ το ευρυζωνικό δύκτυο Οριςμόσ CAPEX Ψσ CAPEX, ορύζονται οι δαπϊνεσ/ κόςτη που ςχετύζονται με την καταςκευό ό την επϋκταςη του πϊγιου ενεργητικού (δηλαδό των ςταθερών πόρων, όπωσ για παρϊδειγμα η υποδομό του δικτύου), οι οπούεσ υπόκεινται ςε μεύωςη κατϊ τη διϊρκεια τησ οικονομικόσ ζωόσ ενόσ προγρϊμματοσ/ ϋργου. Σο CAPEX εύναι απαραύτητο για τη δημιουργύα νϋων ό τη βελτύωςη υπαρχουςών υπηρεςιών, αλλϊ και την αναβϊθμιςη των δραςτηριοτότων των εταιρειών. Η ανϊλυςη του CAPEX βαςύζεται γενικϊ ςτισ φυςικϋσ και λογικϋσ απαιτόςεισ ςε πόρουσ. Η καταςκευό ενόσ δικτύου, η υλοπούηςη δικτυακών ςυςκευών και η απόκτηςη ςυςτημϊτων λογιςμικού (ό υλικού) που επιτρϋπουν τισ ιδιαύτερεσ προςφορϋσ υπηρεςιών, για παρϊδειγμα, περιλαμβϊνουν ςημαντικϊ χρηματικϊ ποςϊ για την αγορϊ απαραύτητων ςυςκευών ό πληροφοριακών ςυςτημϊτων. τα ευρυζωνικϊ δύκτυα, το CAPEX αποτελεύται από τα παρακϊτω: Παθητικό εξοπλιςμό (ςωληνώςεισ, μικροςωληνώςεισ, φρεϊτια, οπτικϋσ ύνεσ, κατανεμητϋσ κ.λπ.). Ενεργό εξοπλιςμό (μεταγωγεύσ, δρομολογητϋσ, transceivers κ.λπ.). Εργαςύεσ (εκςκαφϋσ, ςυγκολλόςεισ, αποκαταςτϊςεισ κ.λπ.). Οι τελευταύεσ εξελύξεισ ςτην τεχνολογύα ϋχουν οδηγόςει ςε ςημαντικό μεύωςη του κόςτουσ υλοπούηςησ ευρυζωνικών δικτύων. Ενδεικτικϊ, αναφϋρεται ότι τα τελευταύα 5 χρόνια το κόςτοσ ϋχει μειωθεύ κατϊ 40% για τουσ παρακϊτω λόγουσ: Διαθεςιμότητα από ϊκρο ςε ϊκρο (end to end) λύςεων για την υλοπούηςη ευρυζωνικών δικτύων. Ειςαγωγό τησ τεχνολογύασ tube-in-tube με τη χρόςη μικροςωληνώςεων όπου οι οπτικϋσ ύνεσ ειςϊγονται λύγο πριν χρηςιμοποιηθούν και όχι από την αρχό τησ υλοπούηςησ του ευρυζωνικού δικτύου. Νϋασ γενιϊσ υψηλόσ χωρητικότητασ ςυςκευϋσ διαςύνδεςησ Οριςμόσ OPEX Ψσ OPEX, ορύζονται οι δαπϊνεσ που εύναι απαραύτητεσ για τη διεύθυνςη τησ επιχεύρηςησ ό του εξοπλιςμού και αναγκαύεσ για να διατηρόςουν τισ προςφερόμενεσ υπηρεςύεσ αδιϊλειπτα ενεργϋσ. Αυτϋσ οι δαπϊνεσ δεν προορύζονται για να επεκτεύνουν το πϊγιο ενεργητικό και δεν υπόκεινται ςε μεύωςη. Μόλισ γύνουν, αυτϋσ οι δαπϊνεσ δεν ϋχουν καμύα υπόλοιπη αξύα (residual value). Γενικϊ, ωσ OPEX, ςτο παρόν κεύμενο, ορύζονται όλα τα ςτοιχεύα δαπανών τα οπούα δεν ςυμπεριλαμβϊνονται ςτο CAPEX. την πραγματικότητα, τα όρια ανϊμεςα ςτο CAPEX και OPEX δεν εύναι πϊντα ςαφώσ καθοριςμϋνα. Οριςμϋνεσ δαπϊνεσ, όπωσ εκεύνεσ που ςχετύζονται με το λογιςμικό, για παρϊδειγμα, εύναι ςτα όρια ανϊμεςα ςτο CAPEX και το OPEX. Ϊτςι, τα κόςτη για την ς ε λ. 104

105 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H αγορϊ ςυςτημϊτων υλικού και λογιςμικού ορύζονται ωσ CAPEX, αλλϊ η λειτουργύα και η ςυντόρηςη αυτών των ςυςτημϊτων, οι δαπϊνεσ που ςχετύζονται με το εργατικό δυναμικό και οι (περιοδικϋσ) δαπϊνεσ ανανϋωςησ αδειών (license costs) ςυμπεριλαμβϊνονται ςτο OPEX. τα ευρυζωνικϊ δύκτυα, το OPEX ςυμπεριλαμβϊνει τα παρακϊτω: Κόςτοσ το οπούο ςχετύζεται με το χρόςτη, για παρϊδειγμα κεντρικό προετοιμαςύα (όπωσ βϊςεισ δεδομϋνων, χρεώςεισ, ενεργοπούηςη port, κ.λπ.), εγκατϊςταςη εξοπλιςμού (κόςτοσ το οπούο υφύςταται μόνο μια φορϊ), χρϋωςη (επαναλαμβανόμενο κόςτοσ), κϋντρο λειτουργύασ δικτύου (επαναλαμβανόμενο κόςτοσ), κ.λπ. Κόςτοσ το οπούο ςχετύζεται με τον εξοπλιςμό, για παρϊδειγμα προληπτικό ςυντόρηςη (επαναλαμβανόμενο κόςτοσ), κατανϊλωςη ενϋργειασ (επαναλαμβανόμενο κόςτοσ), κόςτοσ χρόςησ χώρων (επαναλαμβανόμενο κόςτοσ), κ.λπ Ζητόματα ςχεδιαςμού, ςυνολικού κόςτουσ δικτύου και χρηματοδότηςησ Προκειμϋνου να κρατηθεύ χαμηλϊ το CAPEX, θα πρϋπει να ληφθούν υπόψη τα παρακϊτω θϋματα: Προςεκτικόσ ςχεδιαςμόσ του δικτύου (planning). Προςεκτικόσ ςχεδιαςμόσ ςχετικϊ με τα απαιτούμενα υλικϊ (logistics). Φρόςη ευϋλικτων τεχνικών (π.χ. υλοπούηςη του δικτύου με χρόςη μικροςωληνώςεων). Η ιςχυρό διεύςδυςη του δικτύου οδηγεύ ςε μεύωςη του CAPEX ανϊ πελϊτη. Προκειμϋνου να κρατηθεύ χαμηλϊ το OPEX, θα πρϋπει να ληφθούν υπόψη τα παρακϊτω θϋματα: Φρόςησ self-service portals. Φρόςη outsourcing για τισ υπηρεςύεσ που ϋχουν ςχϋςη με το περιεχόμενο. Φαμηλό κατανϊλωςη ενϋργειασ. Η ιςχυρό διεύςδυςη του δικτύου οδηγεύ ςε μεύωςη του OPEX ανϊ πελϊτη. Φρόςη «αςφαλών» πολιτικών ςτην εγκατϊςταςη οπτικών ινών (π.χ. υλοπούηςη του δικτύου με χρόςη ςυςτοιχιών μικροςωληνώςεων). Φρόςη εξοπλιςμού με μεγϊλη διϊρκεια ζωόσ. Αυτό ςχετύζεται και με το CAPEX, καθώσ ενδεχόμενη χρόςη τϋτοιου εξοπλιςμού μεγαλώνει το CAPEX. Σο ςυνολικό κόςτοσ για τη δημιουργύα ενόσ ευρυζωνικού δικτύου εξαρτϊται κι από ϊλλουσ παρϊγοντεσ όπωσ: Εξοπλιςμόσ ο οπούοσ θα δύνεται ςτουσ τελικούσ χρόςτεσ (Θα παρϋχεται εξοπλιςμόσ μαζύ με την υπηρεςύα; Αυτό μπορεύ να αυξόςει μϋχρι και 20% το κόςτοσ τησ αρχικόσ επϋνδυςησ). Φρϋωςη διαςύνδεςησ ςτο δύκτυο (Αν υπϊρχει χρϋωςη κόςτουσ διαςύνδεςησ μπορεύ να υπϊρχει ςημαντικό μεύωςη τησ χρηματοδότησ που απαιτεύται) υντόρηςη και ϋλεγχοσ του δικτύου (Μπορεύ να γύνει outsource;). την πρϊξη το ποςό τησ χρηματοδότηςησ του δικτύου εξαρτϊται ςημαντικϊ από το ποςό το οπούο εύναι διατεθειμϋνοι οι χρόςτεσ του δικτύου να πληρώςουν για την χρόςη και αυτό θα πρϋπει να λαμβϊνεται υπόψη ώςτε να υπϊρχει υψηλό διεύςδυςη και κατϊ ςυνϋπεια χαμηλό CAPEX και OPEX ανϊ διαςυνδεδεμϋνο χρόςτη. Για τη χρηματοδότηςη δημιουργύασ ευρυζωνικών υποδομών υπϊρχουν διϊφορεσ δυνατότητεσ: - Επιχορόγηςη (εθνικό, κοινοτικό, κ.λπ.) ιδανικό περύπτωςη γιατύ δεν απαιτεύ αποπληρωμό. ς ε λ. 105

106 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H - Μακροχρόνιοσ δανειςμόσ. - Μετοχικό κεφϊλαιο Ο χρηματοδότησ θα λϊβει ωσ «ανταμοιβό» μϋροσ τησ επιχεύρηςησ. υνόθωσ ςτα δημοτικϊ δύκτυα δεν ξεπερνϊ το 5 10%. - Δημόςια και ιδιωτικό ςύμπραξη (Public Private Partnership PPP): ε αυτό την περύπτωςη ο δημόςιοσ τομϋασ μοιρϊζεται το κόςτοσ δημιουργύασ του δικτύου με μύα ό περιςςότερεσ ιδιωτικϋσ εταιρεύεσ. υνόθωσ η υποδομό του δικτύου παραμϋνει ςτη δημοτικό αρχό ενώ οι υπηρεςύεσ παρϋχονται από τισ ιδιωτικϋσ εταιρεύεσ για ςχετικϊ μεγϊλη χρονικό περύοδο ώςτε να αποςβϋςουν την επϋνδυςό τουσ. Ενώ εύναι μια ελκυςτικό επιλογό, ςτην πρϊξη εύναι δύςκολο να επιτευχθεύ για δημοτικϊ δύκτυα ΕΠΙΚΟΠΗΗ ΚΟΣΟΤ CAPEX ΚΑΙ OPEX τη ςυνϋχεια γύνεται μια αναφορικό επιςκόπηςη των κοςτών που προϋρχονται από τα ςτοιχεύα CAPEX και OPEX ενόσ δικτύου. PHGH: CAPEX Σο δύκτυο οπτικών ινών ϋχει αρκετϊ ςημαντικό αρχικό κόςτοσ καταςκευόσ και εγκατϊςταςησ παθητικού εξοπλιςμού, το οπούο κατ εκτύμηςη αγγύζει το 70% του ςυνολικού κόςτουσ. Σα ςτοιχεύα που δύνουν τα κόςτη CAPEX παρουςιϊςτηκαν εκτενϋςτατα ςτο προηγούμενο κεφϊλαιο. Σο κόςτοσ CAPEX για την καταςκευό του παθητικού εξοπλιςμού περιλαμβϊνει: Σο κόςτοσ δημιουργύασ του δικτύου, το οπούο περιλαμβϊνει τισ εργαςύεσ εκςκαφόσ, τη δημιουργύα φρεατύων, την προμόθεια και εγκατϊςταςη μικροςωληνώςεων/ ςωληνώςεων και την προμόθεια και εγκατϊςταςη οπτικών ινών. Σο κόςτοσ δημιουργύασ των κόμβων του δικτύου, το οπούο περιλαμβϊνει την προμόθεια και εγκατϊςταςη των χώρων ςτϋγαςησ των κόμβων, την προμόθεια και εγκατϊςταςη ικριωμϊτων παθητικού και ενεργού, τον απαραύτητο ενεργό εξοπλιςμό, διατϊξεισ κλιματιςμού και UPS και ςυςτόματα ελϋγχου πρόςβαςησ. Σο κόςτοσ τοποθϋτηςησ παθητικού εξοπλιςμού ςτουσ χρόςτεσ, το οπούο περιλαμβϊνει την προμόθεια και εγκατϊςταςη επιτούχιων κιβωτύων τερματιςμού. Επύςησ, ανϊλογα με την πολιτικό που θα ακολουθηθεύ, μπορεύ να προβλϋπεται και η εγκατϊςταςη ενεργού εξοπλιςμού ςε επιλεγμϋνουσ χρόςτεσ. Σο κόςτοσ εγκατϊςταςησ τυχόν αςύρματου εξοπλιςμού για τη διαςύνδεςη κϊποιων ςημεύων ςτο δύκτυο. Σο κόςτοσ αυτό περιλαμβϊνει το κόςτοσ προμόθειασ και εγκατϊςταςησ ιςτών για την εγκατϊςταςη κεραιών, κεραύεσ καθώσ και τον απαραύτητο ενεργό εξοπλιςμό. Σο ςυνολικό κόςτοσ δημιουργύασ του οπτικού δικτύου προκύπτει από το ϊθροιςμα των παραπϊνω επιμϋρουσ κοςτών OPEX Σο ςύνολο των ςτοιχεύων OPEX καλύπτει διϊφορουσ ςχετικούσ ρόλουσ ςε ϋνα δύκτυο FTTH, όπωσ το διαχειριςτό υπηρεςιών, το διαχειριςτό δικτύων, τον υπεύθυνο υπηρεςιών, τον πϊροχο υπηρεςιών κ.λπ. Σα ςτοιχεύα OPEX πρϋπει να εύναι εφαρμόςιμα για όλα τα εύδη δραςτηριοτότων τηλεπικοινωνιακών επιχειρόςεων (κινητό, ςταθερό κ.λπ.), τουσ κυρύαρχουσ παρόχουσ αλλϊ και τισ νϋεσ εταιρεύεσ ςτην αγορϊ. Ακόμη, τα ςτοιχεύα αυτϊ πρϋπει να καλύψουν διαφορετικϊ εύδη ϋργων που απαςχολούνται εύτε με τη δημιουργύα νϋων υπηρεςιών/ προώόντων εύτε με την ειςαγωγό νϋων τεχνολογιών/ πλατφορμών. ς ε λ. 106

107 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Ο κατϊλογοσ που ακολουθεύ περιλαμβϊνει τα κύρια ςτοιχεύα OPEX. Για κϊθε ςτοιχεύο, δύνονται μερικϊ παραδεύγματα των χαρακτηριςτικών και των τομϋων εφαρμογόσ τουσ. Οι δαπϊνεσ ςε τεχνολογύεσ πληροφορικόσ ϋχουν κατανεμηθεύ ςτα διϊφορα ςτοιχεύα OPEX. Πολλϊ από τα ςτοιχεύα μπορούν επύςησ να δοθούν ωσ υπεργολαβύεσ (outsourced), οπότε OPEX κόςτη για αυτϊ, ςημαύνουν πληρωμό ςε εξωτερικούσ παρϊγοντεσ. Σα ςτοιχεύα OPEX που απαριθμούνται ςτη ςυνϋχεια ςχετύζονται με ανϊλυςη ταμειακών ροών (cash flow analysis) και εύναι: υντόρηςη του εξοπλιςμού και των ςυςκευών (ςυςτατικών γενικότερα). Περιλαμβϊνει όλεσ τισ επαναλαμβανόμενεσ δαπϊνεσ που εύναι περιοδικϊ απαραύτητεσ για την απρόςκοπτη λειτουργύα δικτύων και υπηρεςιών και την προληπτικό ςυντόρηςη και επιδιόρθωςη. Οι νϋεσ επενδύςεισ λόγω του ξεπεραςμϋνου εξοπλιςμού, αντιμετωπύζονται ωσ CAPEX. Επϋνδυςη εκ νϋου ςημαύνει μετϊβαςη ςε νεότερη ϋκδοςη του εξοπλιςμού, ςυνόθωσ με αναβαθμιςμϋνεσ λειτουργικότητεσ. Σο κόςτοσ απόςυρςησ (δηλαδό ο παροπλιςμόσ του παλαιού εξοπλιςμού) μπορεύ να θεωρηθεύ ωσ OPEX ό να περιληφθεύ ςτο CAPEX. Ωδειεσ εξοπλιςμού και λογιςμικού, υπεργολαβύεσ ςυντόρηςησ (maintenance outsourcing). Για παρϊδειγμα, περιλαμβϊνει ετόςιεσ δαπϊνεσ από τον πϊροχο ςτον προμηθευτό εξοπλιςμού μετϊ την αγορϊ του εξοπλιςμού (ςυμφωνύα ςυντόρηςησ και περιοδικϋσ δαπϊνεσ αδειών). Πωλόςεισ, μϊρκετινγκ και απόκτηςη πελατών. Αυτό το ςτοιχεύο προορύζεται για να καλύψει τισ δραςτηριότητεσ που αφορούν τη λιανικό και χονδρικό αγορϊ ςχετικϊ με διαπραγματεύςεισ SLA (Service level agreement) και επιδοτόςεισ (για παρϊδειγμα παροχϋσ ςε προμηθευτϋσ τηλεφωνικών ςυςκευών). Υροντύδα πελατών. Περιλαμβϊνει τα εξόσ: εξυπηρϋτηςη πελατών, χειριςμό καταγγελιών, λειτουργύα γραφεύων βοόθειασ, λειτουργύα διαχεύριςησ ςχϋςεων πελατών (Customer Relationship Management CRM). υχνϊ μπορεύ να δοθεύ υπεργολαβύα και μπορεύ να βαςιςτεύ ςε προςωπικϊ ό/ και πληροφοριακϊ ςυςτόματα. Φρϋωςη και τιμολόγηςη. Περιλαμβϊνει τα ακόλουθα: τρόπουσ μϋτρηςησ, ςυλλογό δεδομϋνων, χρϋωςη, τιμολόγηςη, λογιςτικό και ϋλεγχο (τακτικό υποβολό ϋκθεςησ ςε τμόματα διαχεύριςησ πιο υψηλού επιπϋδου). Διαχεύριςη υπηρεςιών. Περιλαμβϊνει τα εξόσ: Διαχεύριςη προώόντων (αρμόδιο πρόςωπο), επύβλεψη και ϋλεγχο των υπηρεςιών και τησ ποιότητασ, διαχεύριςη SLA. Διαχεύριςη δικτύων. Περιλαμβϊνει τα ακόλουθα: Διαχεύριςη θεμϊτων που αφορούν αςτοχύεσ, διαμόρφωςη, λογιςτικό, απόδοςη και αςφϊλεια (FCAPS: Faults, Configuration, Accounting, Performance, Security), επύβλεψη και ϋλεγχο των ςτοιχεύων του δικτύου, λειτουργύα ςυςτημϊτων υποςτόριξησ λειτουργύασ (OSS Operation Support Systems). Ανϊπτυξη προώόντων/ πλατφορμών. Περιλαμβϊνουν ςχεδιαςμό δικτύων, ςχεδιαςμό και ανϊπτυξη υπηρεςιών, ςχεδιαςμό SLA. Ενούκιο φυςικών δικτυακών χώρων. Σα ςυγκεκριμϋνα ςτοιχεύα εύναι ςχετικϊ με τουσ παρόχουσ υπηρεςιών ό τουσ εικονικούσ χειριςτϋσ (virtual operators) που δεν κατϋχουν τισ δικτυακϋσ πλατφόρμεσ ό τισ υποδομϋσ, αλλϊ τισ νοικιϊζουν από ϊλλουσ. Επύςησ, οι παραδοςιακού πϊροχοι πρϋπει ςυχνϊ να πληρώςουν για μερικούσ από αυτούσ τουσ πόρουσ, αν και ςυνόθωσ ςε μικρότερο βαθμό. Περιλαμβϊνει τα ακόλουθα: Μιςθωμϋνεσ γραμμϋσ, ςκοτεινό ύνα και co location φιλοξενύα (hosting). Διαςύνδεςη (Interconnection). Οι δαπϊνεσ διαςύνδεςησ περιλαμβϊνουν κυρύωσ τισ δαπϊνεσ τερματιςμού που επιβϊλλονται από ϋνα χειριςτό δικτύων αρμόδιο για την ολοκλόρωςη μιασ κλόςησ ό ςυνόδου που δημιουργόθηκε ςε ϋνα ϊλλο δύκτυο. ς ε λ. 107

108 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Περιεχόμενο. Εύναι το κόςτοσ για την αγορϊ αδειών από ϋναν τρύτο (ιδιοκτότη περιεχομϋνου) για τη διανομό περιεχομϋνου. Περιλαμβϊνει επύςησ ϊλλεσ πληρωμϋσ ςε τρύτουσ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΕΠΙΦΕΙΡΗΙΑΚΗ ΜΕΛΕΣΗ Ε ΔΙΚΣΤΟ FTTH Η ανϊγκη να κρατηθούν χαμηλϊ τα κόςτη των ςτοιχεύων CAPEX και OPEX, οδηγεύ τισ επιχειρόςεισ ςτη χρόςη μεθοδολογιών για καταςκευό επιχειρηςιακού πλϊνου για την ανϊπτυξη ενόσ δικτύου FTTH. Ψσ επιχειρηςιακό πλϊνο ό επιχειρηςιακό μελϋτη (business case) ορύζουμε τη ςυλλογό των περιγραφικών και αναλυτικών πληροφοριών ςχετικϊ με την επϋνδυςη ςε πόρουσ ό / και δυνατότητεσ για την καταςκευό και ςυντόρηςη ενόσ ϋργου. Βαςύζεται κυρύωσ ςτον κύκλο πλϊνο ενϋργεια ϋλεγχοσ δρϊςη (PDCA cycle plan, do, check, act), που περιγρϊφηκε αρχικϊ από τον Shewhart και επεκτϊθηκε από τον Deming. Η κυκλικό φύςη των προςεγγύςεων εύναι ςημαντικό, γιατύ επιτρϋπει τη ςταδιακό βελτύωςη των επιχειρηςιακών πλϊνων μϋςω ϋρευνασ. Κατϊ την ανϊπτυξη των διϊφορων επιχειρηςιακών ςχεδύων που θα παρουςιαςτούν ςτισ επόμενεσ παραγρϊφουσ, γύνεται προςπϊθεια να υπϊρχει μεγϊλη λεπτομϋρεια ςε κϊθε κύκλο βελτύωςησ. Ψςτόςο, εςτιϊζουμε περιςςότερο ςτα αποτελϋςματα αυτών των ςχεδύων, παρϊ τισ διαδικαςύεσ που γύνονται για να επιτευχθούν αυτϊ. Ο κύκλοσ Deming αποτελεύται από 4 φϊςεισ: πλϊνο (plan), ενϋργεια (do), ϋλεγχοσ (check) και δρϊςη (act). τόχοσ εύναι να αυξϊνεται η ποιότητα τησ παραγωγικόσ διαδικαςύασ με αλλαγϋσ πϊνω ςε αυτό. Ξεκινϊει με ϋνα πλϊνο/ ςχϋδιο για κϊποια αλλαγό και προχωρϊει ςτην υλοπούηςό τησ. τη φϊςη του ελϋγχου τα αποτελϋςματα τησ αλλαγόσ μετρώνται ώςτε να φανεύ αν υπϊρχει βελτύωςη. Σϋλοσ, ςτο τελικό ςτϊδιο οι δυνατότητεσ για βελτύωςη εξϊγονται και ανατροφοδοτούν τον κύκλο ώςτε να υπϊρχει ϋνασ ςυνεχόσ κύκλοσ βελτύωςησ του αρχικού επιχειρηςιακού ςχεδύου. Η μεθοδολογύα που χρηςιμοποιεύται για την ανϊπτυξη ενόσ ϋργου FTTH βαςύζεται ςτα [Casier09], [CLOV09] και προςαρμόζει τον Deming κύκλο ςτην τεχνοοικονομικό αποτύμηςη ενόσ επιχειρηςιακού πλϊνου (business case). Σο πλϊνο (plan) ςυμπύπτει με τη φϊςη χεδιαςμόσ ενώ επόμενη φϊςη εύναι το Μοντϋλο, που αναφϋρεται ςτισ απαραύτητεσ υλοποιόςεισ των υπολογιςτικών μοντϋλων και ςυμπύπτει με το βόμα ενϋργεια (do) του κύκλου Deming. Ο ϋλεγχοσ από την ϊποψη των επιχειρηςιακών πλϊνων, περιλαμβϊνει την τεχνοοικονομικό αξιολόγηςη. τη φϊςη αυτό ϋχουμε εύτε παραδοςιακϋσ μεθόδουσ αξιολόγηςησ (φϊςη Αξιολόγηςη) εύτε προηγμϋνεσ μεθόδουσ (φϊςη Επϋκταςη). ε πολλϋσ περιπτώςεισ οι παραδοςιακϋσ μϋθοδοι αξιολόγηςησ εύναι επαρκεύσ για την εκτύμηςη ενόσ επιχειρηςιακού πλϊνου κι ϋτςι ο κύκλοσ ςταματϊει ςε αυτό τη φϊςη. Σο ςτϊδιο τησ επϋκταςησ εύναι αναγκαύο όταν θϋλουμε βελτύωςη του πλϊνου. Όταν γύνει επϋκταςη κϊποια ςτιγμό, μεταγενϋςτερα ςυμβαύνει ςπανιότερα. Σϋλοσ, το βόμα δρϊςη (acting) του κύκλου Deming θα μπορούςε να ςχετιςτεύ με την αναφορϊ ό δημοςύευςη των αποτελεςμϊτων. το επόμενο ςχόμα φαύνονται τα ςτϊδια τησ μεθοδολογύασ (δε ςυμπεριλαμβϊνεται το τελικό βόμα acting του Deming). ς ε λ. 108

109 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Εικόνα 39: Μεθοδολογύα που χρηςιμοποιεύται ςτην τεχνοοικονομικό μελϋτη ενόσ δικτύου FTTH (Πηγό: [Casier09]) 5.4. ΥΑΗ ΦΕΔΙΑΜΟΤ ε ϋνα πρώτο ςτϊδιο θα καθοριςτεύ το πεδύο δρϊςησ του επιχειρηςιακού ςχεδύου. Ϊνα πλϊνο περιϋχει το ςκοπό του ςχεδύου, ποια ςτοιχεύα πρϋπει να ληφθούν υπόψη και από που θα προϋρχονται όλα τα δεδομϋνα ειςόδου. Επιπλϋον, το αρχικό πρόβλημα μπορεύ να χωριςτεύ ςε επιμϋρουσ υποπροβλόματα. Επύςησ, το ςύνολο των δεδομϋνων χωρύζεται ςε λογικϊ μϋρη όπωσ χρόνια, υποπεριοχϋσ, κ.λπ. Σϋλοσ, ςε ϋνα προκαταρκτικό ςχϋδιο επεξεργαςύασ, κϊποια τερϊςτια ςύνολα δεδομϋνων ςχετύζονται με υφιςτϊμενα μοντϋλα. Σα μοντϋλα αυτϊ δε ςυνδϋονται ϊμεςα με το κύριο πεδύο τησ ϋρευνασ, αλλϊ λειτουργούν ςαν εύςοδοσ για την οικοδόμηςη ϊλλων μεγαλύτερων επιχειρηςιακών ςχεδύων. Σϋτοια παραδεύγματα εύναι η ειςροό πελατών ςε ϋνα δύκτυο και η κοςτολογικό εξϋλιξη των εξοπλιςμών που εγκαθύςτανται. τη φϊςη αυτό επύςησ, ορύζονται το επύπεδο λεπτομϋρειασ και ο χρονικόσ ορύζοντασ ςχεδιαςμού του ϋργου. Τπϊρχει ςυμβιβαςμόσ μεταξύ του χρονικού ορύζοντα και του επιπϋδου εμπιςτοςύνησ του μοντϋλου, αφού ϋνα μακροχρόνιο πλϊνο ςε ϋνα ϋργο μπορεύ να οδηγόςει ςε ςυςςωρευμϋνα λϊθη και λιγότερο αξιόπιςτα αποτελϋςματα. ς ε λ. 109

110 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ ΝΟ- Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Εικόνα 40: Φϊςη ςχεδιαςμού τησ μεθοδολογύασ (Πηγό: [CLOV09]) Συλλογό δεδομϋνων ειςόδου Η ςυλλογό δεδομϋνων και η ανϊπτυξη του γνωςτικού υπόβαθρου για την μελϋτη του επιχειρηςιακού ςχεδύου εύναι δύςκολη και επύπονη εργαςύα. Διαθϋςιμεσ πηγϋσ δεδομϋνων που μπορούν να χρηςιμοποιηθούν ςτην ϋρευνα εύναι οι εξόσ: υζητόςεισ με παρόχουσ εξοπλιςμού και φορεύσ εκμετϊλλευςησ τηλεπικοινωνιών (telecom operators) ςτο πλαύςιο διϊφορων ευρωπαώκών και εθνικών ερευνητικών ϋργων. Πληροφορύεσ που υπϊρχουν ςτη βιβλιογραφύα από διϊφορουσ ςυντϊκτεσ ςτο πεδύο εφαρμογόσ τεχνοοικονομικόσ ϋρευνασ. Πηγϋσ πληροφοριών που εύναι διαθϋςιμεσ ςτο ευρύ κοινό. (FTTH Council, IDATE, Point Topic, υπηρεςύεσ ςτατιςτικών δεδομϋνων, κ.λπ.) Σα δεδομϋνα ειςόδου που μασ ενδιαφϋρουν για την ανϊπτυξη ενόσ δικτύου FTTH αφορούν κυρύωσ τρεισ κατηγορύεσ: Περιοχό: ε μια μελϋτη ςυνόθωσ επικεντρωνόμαςτε ςε ςτοιχεύα που αφορούν μια δεδομϋνη περιοχό όπωσ: Γεωγραφικϊ, δημογραφικϊ, δημοςιονομικϊ ςτοιχεύα: Περιλαμβϊνουν χαρακτηριςτικϊ όπωσ ο τύποσ τησ περιοχόσ (αγροτικό, ημιαςτικό, αςτικό), η πυκνότητα πληθυςμού, το επύπεδο εκπαύδευςησ των κατούκων, το ειςόδημϊ τουσ. Νομικϊ ςτοιχεύα: Απαραύτητεσ ϊδειεσ για εγκαταςτϊςεισ, δικαιώματα ορθόσ χρόςησ, ρύθμιςη του ανταγωνιςμού. Τποδομϋσ: Τπϊρχοντα δύκτυα και εξοπλιςμού, επαναχρηςιμοπούηςη εγκαταςτϊςεων όπωσ ςτύλοι ό κτύρια. Αγορϊ: Μια ϊλλη κατηγορύα δεδομϋνων ειςόδου προϋρχονται από την αγορϊ που πρόκειται να εξυπηρετηθεύ και εύναι: Ρόλοι: Ποιεσ εύναι ακριβώσ οι ενϋργειεσ που θα γύνουν (π.χ. καταςκευό δικτύου, ςυντόρηςη, διαχεύριςη, αδειοδότηςη, εξυπηρϋτηςη, εξωτερικό διαςύνδεςη κ.λπ.). υμμετϋχοντεσ: Ποιοι ςυμμετϋχουν ςε ϋνα τϋτοιο δύκτυο (πελϊτεσ, ενοικιαςτϋσ δικτύου, διαχειριςτϋσ δικτύου, πϊροχοι περιεχομϋνου, κυβϋρνηςη, εθνικϋσ κανονιςτικϋσ επιτροπϋσ). ς ε λ. 110

111 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Φρόςτεσ: Σι εύδουσ χρόςτεσ θα καλύπτει το δύκτυο (οικιακούσ, εμπορικούσ ό βιομηχανικούσ). Τπηρεςύεσ: Οι τύποι υπηρεςιών που μπορεύ να παρϋχει το δύκτυο (triple play, εύροσ δεδομϋνων, κ.λπ.). Σεχνολογύα: Σϋλοσ, μασ απαςχολούν δεδομϋνα που αφορούν την τεχνολογύα των υποδομών: State of the art: Πρόκειται για τα διαθϋςιμα τεχνολογικϊ πρότυπα με τα πλεονεκτόματα και μειονεκτόματϊ τουσ, τα εμπορικϊ προώόντα προσ εγκατϊςταςη και οι τεχνικϋσ προδιαγραφϋσ. Δαπϊνεσ: Εύναι οι μορφϋσ των δαπανών για κϊθε διαφορετικό τεχνολογύα (π.χ. κόςτη εξοπλιςμών, κόςτη εγκαταςτϊςεων, λειτουργικϊ κόςτη, κ.λπ.) Εικόνα 41: Φϊςη ςχεδιαςμού και ςυλλογό δεδομϋνων ειςόδου (Πηγό: [CLOV09]) Υποδιαύρεςη του αρχικού προβλόματοσ Ενώ το αρχικό ζότημα τησ ϋρευνασ που κϊνουμε εύναι μικρό, το πρόβλημα αυξϊνεται γρόγορα ςε μϋγεθοσ και πολυπλοκότητα, καθώσ ειςϊγονται νϋεσ πληροφορύεσ ειςόδου. Εύναι ςαφϋσ ότι όςο περιςςότερη πληροφορύα εύναι διαθϋςιμη, τόςο περιςςότερο ρεαλιςτικό εύναι η παρουςύαςη του προβλόματοσ και πιο αξιόπιςτη η βϋλτιςτη λύςη που τελικϊ θα αντικατοπτρύςει και την πραγματικό βελτύωςη. το ςτϊδιο αυτό πρϋπει να φιλτραριςτούν δεδομϋνα ώςτε να περιοριςτεύ ο χώροσ αναζότηςησ και κϊποιεσ λύςεισ να μπορούν να διερευνηθούν περαιτϋρω. Οι κύριοι λόγοι που γύνονται αυτϋσ οι αφαιρϋςεισ εύναι η μεύωςη τησ πολυπλοκότητασ ςτην κατανόηςη, υλοπούηςη και εκτϋλεςη των απαραύτητων υπολογιςμών. Τπϊρχουν διϊφορεσ τεχνικϋσ για τη ςυγκϋντρωςη και το φιλτρϊριςμα των δεδομϋνων που περιϋχονται ςε μεγϊλα ςύνολα πληροφοριών. ε πολύ μεγϊλα ςύνολα εφαρμόζονται τεχνικϋσ ομαδοπούηςησ (clustering) κι ωσ επϋκταςη τεχνικϋσ εξόρυξησ πληροφοριών (data mining). Σϋλοσ, χρηςιμοποιούνται δεδομϋνα ςτατιςτικών αναλύςεων όταν υπϊρχουν περιοριςμϋνεσ παρϊμετροι των πληροφοριών και επιλϋγονται νϋεσ μϋςω λογικών θεωρόςεων. Παραδεύγματα εύναι ο υπολογιςμόσ των μϋςων οικονομικών αποδόςεων ανϊ χρόςτη για μια εταιρεύα τηλεπικοινωνιών με βϊςη πληροφορύεσ από όλεσ τισ ευρωπαώκϋσ χώρεσ, η καταςκευό κατανομών των δαπανών για ειδικό εξοπλιςμό που βαςύζονται ςε διαφορετικϋσ τιμϋσ καταλόγου. ς ε λ. 111

112 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Εικόνα 42: Φϊςη ςχεδιαςμού και υποδιαύρεςη προβλόματοσ (Πηγό: [CLOV09]) Ϊχουμε τισ εξόσ κατηγορύεσ των δεδομϋνων ειςόδου που μπορούν να διαχωριςτούν: Περιοχϋσ: Εύναι πρακτικϊ αδύνατο να αναπτυχθεύ ϋνα δύκτυο ςε ολόκληρη την περιοχό απευθεύασ (π.χ. ςε επύπεδο πόλησ ό χώρασ) λόγω: Πρακτικών περιοριςμών (περιοριςμόσ χρόνου και εργατικού δυναμικού). Νομικών περιοριςμών. Ϊτςι, πρϋπει να γύνει προςεκτικό επιλογό τησ ςειρϊσ των περιοχών όπου γύνεται η ανϊπτυξη του δικτύου αλλϊ και τησ ταχύτητασ ανϊπτυξησ. Η ομαδοπούηςη των περιοχών γύνεται βϊςει κϊποιων παραγόντων μερικϋσ από τισ οπούεσ εύναι: Απόςταςη. Δυναμικό αγορϊσ: - Σύποσ κτιρύων (μονοκατοικύεσ, πολυκατοικύεσ). - Πυκνότητα χρηςτών (αγροτικϋσ/ αςτικϋσ περιοχϋσ κ.λπ.). - Κοινωνικό θϋςη. - Βαθμόσ απαςχόληςησ. - Οικιςτικό και εμπορικό πυκνότητα. Βϋλτιςτη αξιοπούηςη εξοπλιςμού (π.χ. θϋςη κεντρικού γραφεύου, καμπινών δρόμου, καλωδύων ινών, κ.λπ.) Φρόςτεσ/ Τπηρεςύεσ: Μπορούμε να κατηγοριοποιόςουμε τουσ τύπουσ χρηςτών ςε ϋνα δύκτυο FTTH ωσ εξόσ: Οικιακού ό βιομηχανικού. υχνού ό περιςταςιακού. Αντύςτοιχα για τουσ τύπουσ υπηρεςιών: Δεδομϋνα (data) ό triple play. Ακύνητεσ (fixed), κινητϋσ (mobile) ό νομαδικϋσ (nomadic). ς ε λ. 112

113 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H υμμετϋχοντεσ: Όςον αφορϊ τουσ ςυμμετϋχοντεσ ςε ϋνα ϋργο υποδομών δικτύων, θϋλουμε να αξιολογόςουμε τη διαδικαςύα ςχεδιαςμού του πλϊνου από την οπτικό πλευρϊ ενόσ ςυμμετϋχοντα (π.χ. από την μεριϊ του καταςκευαςτό και διαχειριςτό του εξωτερικού μϋρουσ του δικτύου). Σεχνολογύεσ: Πρϋπει να γύνουν επιλογϋσ για τισ τεχνολογύεσ που θα εξεταςτούν ςτην ανϊλυςη. Αυτό εξαρτϊται από τουσ ςυμμετϋχοντεσ ςτην εγκατϊςταςη (π.χ. επαναχρηςιμοπούηςη διαθϋςιμων υποδομών), την περιοχό εγκατϊςταςησ, την μελλοντικό κατεύθυνςη των τεχνολογιών, κ.λπ. Παρακϊτω φαύνεται η υποδιαύρεςη των τύπων αρχιτεκτονικών και εγκαταςτϊςεων ςε ϋνα δύκτυο FTTH. Εικόνα 43: Υποδιαύρεςη τύπων και εγκαταςτϊςεων FTTH (Πηγό: [CLOV09]) Δαπϊνεσ/ Έςοδα: Μια λογικό διϊκριςη που μπορεύ να γύνει για τα κόςτη ςε ϋνα δύκτυο εύναι: Δαπϊνεσ για κϊποιο τμόμα του κύκλου ζωόσ (ϋξοδα εγκατϊςταςησ, λειτουργύασ και αποςυναρμολόγηςησ δικτύου). CAPEX (κεφαλαιουχικϋσ δαπϊνεσ) και OPEX (λειτουργικϋσ δαπϊνεσ). Με τη ςειρϊ τουσ οι δύο τύποι δαπανών χωρύζονται ςε: - Δαπϊνεσ εξοπλιςμού (παραδεύγματα: CAPEX: γη, κτύρια, παθητικϋσ ςυςκευϋσ, εξοπλιςμόσ, OPEX: κατανϊλωςη ενϋργειασ). - Δαπϊνεσ δραςτηριοτότων (παραδεύγματα: CAPEX: εγκατϊςταςη δικτύου, OPEX: ςυντόρηςη, επιδιόρθωςη). Μια επιπλϋον διϊκριςη που μπορεύ να γύνει για τα κόςτη ϊλλα και τα ϋςοδα ςε ϋνα δύκτυο εύναι αν εύναι ϊμεςα ό ϋμμεςα. Ϊτςι, ϋχουμε για τα κόςτη: Ωμεςα (εξοπλιςμού, δραςτηριότητεσ, κόςτη παροχόσ ενϋργειασ). Ϊμμεςα (περιβαλλοντικϋσ ςυνϋπειεσ, αντύκτυπο ςτην απαςχόληςη). Παρόμοια και τα ϋςοδα χωρύζονται ςε ϊμεςα και ϋμμεςα: Ωμεςα (υνδρομϋσ). Ϊμμεςα (Όφελοσ για την κοινωνύα). Μια πιο λεπτομερόσ προςϋγγιςη μπορεύ να γύνει αφού αποφαςιςτεύ η τεχνολογύα, χρηςιμοποιώντασ μια υψηλού επιπϋδου επιςκόπηςη του προβλόματοσ ανϊπτυξησ, όπωσ φαύνεται ςτο επόμενο ςχόμα. κοπόσ εύναι να επικεντρωθούμε ςτα πιο ςημαντικϊ μϋρη (εύναι οι πιο ςκουρόχρωμεσ γραμμϋσ ςτο ςχόμα) με ϋνα βόμα επιλογόσ και προτεραιότητασ. Με αυτό τον τρόπο ς ε λ. 113

114 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H εςτιϊζουμε ςτη μοντελοπούηςη του μεγαλύτερου κόςτουσ και εςόδων, αποφεύγοντασ μικρούσ παρϊγοντεσ κόςτουσ. Εικόνα 44: Ταξινόμηςη με Ishikawa ςχεδιϊγραμμα των εκτιμόςεων για τα κόςτη ανϊπτυξησ FTTH με ϋμφαςη τα τελικϊ κόςτη (Πηγό: [Casier09]) Επεξεργαςύα δεδομϋνων Αυτό εύναι το τελικό βόμα για την προετοιμαςύα των πληροφοριών ειςόδου για την επιχειρηςιακό μελϋτη. ε αυτό τη φϊςη γύνεται επεξεργαςύα των πληροφοριών ειςόδου ςε λογικϊ μοντϋλα ειςόδου ώςτε να γύνουν περαιτϋρω υπολογιςμού. Για παρϊδειγμα δεδομϋνα ειςόδου όπωσ προτιμόςεισ πελατών και δυναμικό τησ αγορϊσ ομαδοποιούνται από μοντϋλα υιοθϋτηςησ πελατών (παρϊδειγμα εύναι τα μοντϋλα Bass, Gompertz, κ.λπ.). Επύςησ, ορύζονται τα εταιρικϊ μοντϋλα ςτα οπούα θα βαςύζεται το ϋργο και τϋλοσ γύνονται κϊποια τεχνικϊ ςχϋδια όςον αφορϊ τισ υποδομϋσ που θα χρειαςτούν. Εικόνα 45: Φϊςη ςχεδιαςμού και επεξεργαςύα δεδομϋνων (Πηγό: [CLOV09]) Σα βόματα ςε αυτό τη φϊςη εύναι τα εξόσ: Διεύςδυςη ϋργου: Οι πελϊτεσ εύναι από τα βαςικότερα ςημεύα που εςτιϊζει μια μελϋτη κι ϋτςι η εκτύμηςη τησ διεύςδυςησ που θα ϋχει το ϋργο ςε αυτούσ (ό αλλιώσ η υιοθϋτηςη από αυτούσ customer adaption) εύναι ύςωσ η πιο ςημαντικό εύςοδοσ ςτο επιχειρηςιακό πλϊνο. Οι ϊνθρωποι δεν υιοθετούν μια νϋα υπηρεςύα, τεχνολογύα ό ϊλλο αγαθό όλοι την ύδια χρονικό περύοδο. ύμφωνα με τη μελϋτη [E. M. Rogers, Diffusion of innovations ] η διεύςδυςη πελατών ςε ϋνα ϋργο κατηγοριοποιεύται με 5 ς ε λ. 114

115 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H διακριτϋσ κλϊςεισ: καινοτομύα, πρώιμη υιοθεςύα, πρώιμη πλειοψηφύα, καθυςτερημϋνη μειοψηφύα και αργοπορύα. Οι κλϊςεισ αυτϋσ φαύνονται ςτην επόμενη εικόνα. Εικόνα 46: Διανομό [Rogers] για την υιοθϋτηςη από τουσ πελϊτεσ ςε 5 κλϊςεισ (Πηγό: [Casier09]) Η παραπϊνω καμπύλη ςε ςχόμα καμπϊνασ ςυνδυϊζεται με το χρονοδιϊγραμμα που χρηςιμοποιεύται για την πρόβλεψη των πωλόςεων. Οι ςυςςωρεύςεισ τησ καμπύλησ μοιϊζουν με απλωμϋνεσ S καμπύλεσ χρηςιμοποιούνται για την εύρεςη τησ διεύςδυςησ των πελατών ςε μια υπηρεςύα ό τεχνολογύα. Σα μοντϋλα που αναπτύςςονται για όλα τα μοντϋλα διεύςδυςησ χρηςιμοποιούν όλα τον ύδιο ςχηματιςμό S καμπύλησ, ϋχοντασ διαφορϊ ςτο μαθηματικό τύπο τουσ. Η υλικοτεχνικό καμπύλη που χρηςιμοποιεύται ςτην κατανομό Rogers και ϋχει τον απλούςτερο 1 μαθηματικό τύπο εύναι η εξόσ: S t, όπου S t t εύναι οι αθροιςτικϋσ πωλόςεισ μϋχρι το 1 e χρονικό ςημεύο t. την επόμενη εικόνα παρουςιϊζονται μοντϋλα υιοθϋτηςησ πελατών, τα οπούα μπορούν να εύναι εύςοδοι ςε μια επιχειρηςιακό μελϋτη. Όπωσ εύδαμε, όλα ακολουθούν την υιοθϋτηςη ό διεύςδυςη πελατών (ςχόμα S καμπύλη) ςε ςυνϊρτηςη με το χρόνο. Όταν όλα τα μοντϋλα αναπαρύςτανται από κϊποια δεδομϋνα, μπορούν να μοιϊζουν το ϋνα ςτο ϊλλο πϊνω ςε αυτό το ςύνολο δεδομϋνων. Ψςτόςο, αυτό δεν οδηγεύ αναγκαςτικϊ ςε κοντινϋσ ομοιότητεσ ςτισ προβλϋψεισ. Σα πραγματικϊ δεδομϋνα αλλϊ και αυτϊ που προβλϋπονται φαύνονται ςτο τελευταύο τμόμα τησ εικόνασ (κϊτω δεξιϊ). Όλεσ οι καμπύλεσ υιοθϋτηςησ ϋχουν μια παρϊμετρο υπεύθυνη για την κλύμακα τησ καμπύλησ (ϊξονασ y), που ονομϊζεται δυναμικό αγορϊσ (market potential) και τη ςυμβολύζουμε με m. Σο δυναμικό αγορϊσ εύναι η υψηλότερη υιοθϋτηςη που μπορεύ να φτϊςει μια καινοτομύα. Επύςησ, όλεσ οι καμπύλεσ διεύςδυςησ μπορούν να ολιςθόςουν ό να επεκταθούν χρονικϊ (ςτον ϊξονα x) ς ε λ. 115

116 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Εικόνα 47: Επιςκόπηςη διαφορετικών μοντϋλων υιοθϋτηςησ (Πηγό: [Casier09]) Κϊποια γνωςτϊ μοντϋλα υιοθϋτηςησ εύναι τα εξόσ: Μοντϋλο υιοθϋτηςησ Fisher Pry: Σο μοντϋλο αυτό ειςόχθηκε από τουσ Fisher και Pry [ A Simple Substitution Model of Technological Change, Technology Forecasting and Social Change] και εύναι μια ϊμεςη επϋκταςη τησ καμπύλησ Rogers ςε μια πιο ςιγμοειδό καμπύλη. Ϊχει δύο παραμϋτρουσ (εκτόσ τησ m) για τον καθοριςμό τησ εμφϊνιςησ τησ καμπύλησ και η μαθηματικό ςχϋςη για την αθροιςτικό υιοθϋτηςη δύνεται από την 1 ςχϋςη S t m. την παραπϊνω εικόνα φαύνεται πωσ μεταβϊλλεται η καμπύλη για b t a 1 e μεύωςη των δύο παραμϋτρων. Η παρϊμετροσ a εύναι το ςημεύο καμπόσ (infliction point) για την καμπύλη υιοθϋτηςησ, δηλαδό το ςημεύο ςτο οπούο ο ρυθμόσ υιοθετόςεων αλλϊζει από αυξανόμενοσ ςε μειούμενοσ. ε ϋνα Fisher Pry μοντϋλο αυτό ςυμβαύνει ςτο 50% τησ ςυνολικόσ υιοθϋτηςησ. Ϊτςι, το a για το 2004 μοιϊζει με την κατϊςταςη όπου το 2004 το 50% τησ αγορϊσ ϋχει υιοθετόςει την καινοτομύα. Η παρϊμετροσ b εύναι ο ρυθμόσ υιοθϋτηςησ τησ καμπύλησ (κλύςη). Όςο υψηλότερο το b, τόςο γρηγορότερα γύνεται b 0,. Ρεαλιςτικϋσ τιμϋσ για την παρϊμετρο εύναι ςτην περιοχό [0.5, 0.7] για η υιοθϋτηςη με ευρυζωνικϋσ προςβϊςεισ. Μοντϋλο υιοθϋτηςησ Gombertz: Αυτό το μοντϋλο υιοθϋτηςησ βαςύζεται ςε μια γενικό μαθηματικό καμπύλη που διατυπώθηκε από τον Benjamin Gombertz [ A Simple Substitution Model of Technological Change, Technology Forecasting and Social Change]. Η μαθηματικό ςχϋςη για την καμπύλη εύναι: b t a e S t m e. Ϊχει βρεθεύ ότι εύναι κατϊλληλη για την πρόβλεψη τησ υιοθϋτηςησ των πελατών κι ϋτςι η καμπύλη τησ χρηςιμοποιεύται κυρύωσ για προβλϋψεισ. το παραπϊνω ςχόμα βλϋπουμε πώσ μεταβϊλλεται καθώσ μειώνονται οι δύο παρϊμετρού τησ. ς ε λ. 116

117 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Η παρϊμετροσ a εύναι πϊλι το ςημεύο καμπόσ τησ καμπύλησ υιοθϋτηςησ (περύπου 37%) και η b ο ρυθμόσ υιοθϋτηςησ τησ καμπύλησ. Όςο υψηλότερο το b, τόςο ταχύτερα ςυμβαύνει υιοθϋτηςη με b 0,. Ρεαλιςτικϋσ τιμϋσ για το b εύναι [0.3, 0.4] για ευρυζωνικϋσ προςβϊςεισ. Μοντϋλο υιοθϋτηςησ Brass: Σο μοντϋλο υιοθϋτηςησ Brass αναπτύχθηκε από τον Frank Bass [ A new Product Growth for Model Consumer Durables, Management Science]. Εύναι αρκετϊ επηρεαςμϋνο από το μοντϋλο του Rogers. ε αντύθεςη με τα προηγούμενα δύο μαθηματικϊ μοντϋλα, το μοντϋλο Bass ξεκινϊει από δύο ξεχωριςτϋσ κλϊςεισ υιοθεςύασ: την καινοτομύα, όπου οι πελϊτεσ αρχικϊ υιοθετούν κϊποιο ϋργο χωρύσ να επηρεϊζονται από ϊλλουσ και τη μύμηςη, όπου μαθαύνουν από προηγούμενουσ πελϊτεσ. Ο ςυνολικόσ αριθμόσ των πελατών που υιοθετούν την καινοτομύα εύναι μια S ςχόματοσ καμπύλη και p q t 1 e δύνεται από τη ςχϋςη: S t m. ε ςύγκριςη με το μοντϋλο του Rogers, όλοι οι q p q t 1 e p πελϊτεσ που υιοθετούν, εκτόσ από αυτούσ που ανόκουν ςτην κλϊςη καινοτομύα (innovators), θα ανόκουν ςτην κλϊςη μύμηςη (imitators). Εδώ, το μϋγεθοσ των διϊφορων κλϊςεων δεν ορύζεται από ςταθερϊ ποςοςτϊ. την προηγούμενη εικόνα βλϋπουμε πωσ η καμπύλη επηρεϊζεται από αλλαγϋσ ςτισ παραμϋτρουσ (αύξηςη τησ p και μεύωςη τησ q). Η παρϊμετροσ p εύναι η επιρροό των «καινοτόμων» πελατών ςτην υιοθϋτηςη με p 0,. Ϊνα μεγϊλο p θα οδηγόςει ςε ταχύτερη υιοθϋτηςη ειδικϊ ςτην αρχικό φϊςη. Όταν δεν υπϊρχει ςυνδυαςμόσ του παρϊγοντα μύμηςησ, ο παρϊγοντασ καινοτομύασ οδηγεύ ςε ϋνα ύςο κλϊςμα για την υιοθϋτηςη από το υπόλοιπο δυναμικό αγορϊσ κϊθε χρόνο. Ρεαλιςτικϋσ τιμϋσ για την παρϊμετρο εύναι ςτο διϊςτημα [0.005, 0.03]. Η παρϊμετροσ q εύναι η επιρροό των «μιμητών» πελατών ςτην q 0, θα οδηγόςει ςε ταχύτερη υιοθϋτηςη. Δεδομϋνου ότι η υιοθϋτηςη. Ϊνα μεγαλύτερο μύμηςη εξαρτϊται από την υπϊρχουςα υιοθϋτηςη, ϋνα p = 0, δηλαδό καθόλου καινοτόμοι πελϊτεσ, θα οδηγόςει ςε μη ύπαρξη υιοθεςύασ, ανεξαρτότωσ q. Ρεαλιςτικϋσ τιμϋσ για την παρϊμετρο q εύναι ςτην περιοχό [0.3, 0.6] για ευρυζωνικϋσ προςβϊςεισ. ε όλα τα μοντϋλα, η ακριβόσ μαθηματικό διατύπωςη βϊζει ϋνα περιοριςμό όςον αφορϊ το πόςο ϋνα μοντϋλο μπορεύ να προςεγγύςει τα πραγματικϊ δεδομϋνα και ειδικϊ πόςο αξιόπιςτα μπορεύ να προβλϋψει τη διεύςδυςη ςε μεταγενϋςτερο ςτϊδιο. Ουςιαςτικϊ, οι πληροφορύεσ που χρηςιμοποιούνται για την εκτύμηςη των παραμϋτρων των μοντϋλων μπορούν να αποκτηθούν με δύο τρόπουσ: Σαύριαςμα των μαθηματικών μοντϋλων ςε υπϊρχοντα πραγματικϊ δεδομϋνα. Αυτό απαιτεύ επαρκό δεδομϋνα, ϊρα και υπϊρχουςα καταναλωτικό βϊςη. Π.χ. ςτα FTTH δύκτυα, και ειδικϊ ςε PON και ΑΟΝ δύκτυα που δεν γνωρύζουμε ςε μεγϊλο βαθμό τη βϊςη των πελατών από την αρχό του ϋργου, εύναι δύςκολο να γύνει αξιόπιςτο ταύριαςμα. Εξαγωγό ςυμπεραςμϊτων από υπϊρχουςεσ ςυγκρύςιμεσ τεχνολογύεσ. την περύπτωςη του FTTH, μπορούμε να πϊρουμε πληροφορύεσ από υιοθετόςεισ ςε γενικϊ ϋργα τηλεπικοινωνιακών και ευρυζωνικών υποδομών. Ϊτςι, για ϋνα ϋργο FTTH μπορούμε για παρϊδειγμα να δούμε πωσ όταν η υιοθϋτηςη ενόσ δικτύου VDSL ό υπηρεςιών όπωσ IPTV για να καταλόξουμε ςε επιθυμητϋσ πληροφορύεσ. Εταιρικϊ μοντϋλα: Ϊνα ϊλλο ςτϊδιο τησ τελικόσ επεξεργαςύασ των δεδομϋνων ειςόδου ςτη φϊςη του ςχεδιαςμού εύναι ο καθοριςμόσ κϊποιων εταιρικών μοντϋλων όςον αφορϊ τη διούκηςη του ϋργου που θα πραγματοποιηθεύ. Ϊτςι ϋχουμε τουσ παρακϊτω τύπουσ εταιρικών ό επιχειρηςιακών μοντϋλων (business models): ς ε λ. 117

118 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Μοντϋλο ϋμμεςα εμπλεκομϋνων (third party model): Σον κύριο ρόλο ςτο ϋργο ϋχει ϋνασ πελϊτησ με το ςύνολο των ρόλων να αναλαμβϊνονται από εξωτερικϋσ εταιρεύεσ. Μοντϋλο ενοπούηςησ (integrator model): Ϊνασ ςυμμετϋχοντασ (integrator) καθοδηγεύ το ϋργο. Για παρϊδειγμα ϋνασ πϊροχοσ εξοπλιςμού που αναλαμβϊνει να καταςκευϊςει το δύκτυο για ϋνα διαχειριςτό δικτύου. Μοντϋλο κοινοπραξύασ (consortium model): το μοντϋλο αυτό υπϊρχει μια κοινοπραξύα από ςυμμετϋχοντεσ, που αναλαμβϊνουν τη διούκηςη του ϋργου και ϋχουν ο καθϋνασ τουσ ρόλουσ τουσ ςτο ϋργο. Σϋλοσ, ςε ϋνα εταιρικό μοντϋλο μπορούν να πραγματοποιούνται αλλαγϋσ εύτε με το να υπϊρχουν νϋοι ςυμμετϋχοντεσ ςε αυτό αλλϊ και να τροποποιούνται οι ρόλοι που ϋχει ο καθϋνασ από αυτούσ. Σεχνικϊ ςχϋδια: Ϊνα τελευταύο βόμα ςτη φϊςη του ςχεδιαςμού για την επιχειρηςιακό μελϋτη εύναι η ςύνταξη των τεχνικών ςχεδύων που αφορούν μια δικτυακό υποδομό οπτικών ινών. Σα ςχϋδια αυτϊ περιλαμβϊνουν τεχνικϋσ πληροφορύεσ που περιλαμβϊνει το ϋργο. Επύςησ πρϋπει να ςυμπεριλαμβϊνονται όλεσ οι απαιτόςεισ ςε διαθϋςιμο εύροσ ζώνησ καθώσ και το εύροσ των υπηρεςιών που θα καλύπτει το δύκτυο πρόςβαςησ ΥΑΗ ΜΟΝΣΕΛΟΠΟΙΗΗ Η δεύτερη φϊςη ςτο επιχειρηςιακό πλϊνο εύναι η φϊςη μοντελοπούηςησ. Η μοντελοπούηςη εύναι απαραύτητη για τον ακριβό προςδιοριςμό των δαπανών αλλϊ και εςόδων ςτο ϋργο. Αρχικϊ θα δούμε τισ δύο πιθανϋσ προςεγγύςεισ ςτη μοντελοπούηςη: την πϊνω προσ τα κϊτω (top down) και την κϊτω προσ τα πϊνω (bottom up). Επύςησ, μασ απαςχολεύ το επύπεδο λεπτομϋρειασ ςτη μοντελοπούηςη. Σόςο η προςϋγγιςη τησ μοντελοπούηςησ όςο και το επύπεδο λεπτομϋρειασ επηρεϊζονται από τη διαθεςιμότητα των πηγών δεδομϋνων. Λεπτομερεύσ πληροφορύεσ για το προςωπικό, το χρονοδιϊγραμμα των εργαςιών κ.λπ. επιτρϋπουν πιο εξειδικευμϋνη μοντελοπούηςη, αν και δεν εύναι απαραύτητο όλεσ οι ςυνιςτώςεσ να ϋχουν μεγϊλο βαθμό λεπτομϋρειασ. Η καλύτερη ςτρατηγικό επικεντρώνεται αρχικϊ ςτην ακριβό μοντελοπούηςη των ςτοιχεύων που ϋχουν το μεγαλύτερο κόςτοσ και μειώνει τη λεπτομϋρεια καθώσ μελετϊ πιο οικονομικϊ ςτοιχεύα. Επειδό εύναι δύςκολο να αποφαςιςτεύ εκ των προτϋρων ποια εύναι η μεγαλύτερη ςυνιςτώςα του κόςτουσ, ςυνόθωσ χρηςιμοποιούνται εμπειρικϋσ και θεωρητικϋσ προβλϋψεισ. Η επαναληπτικό προςϋγγιςη με μικρϊ βόματα βοηθϊει ςτην προςαρμογό των μοντϋλων και την απόκτηςη εμπειρύασ Προςεγγύςεισ ςτη φϊςη μοντελοπούηςησ Η πρώτη προςϋγγιςη εύναι η από πϊνω προσ τα κϊτω (top down) προςϋγγιςη και ξεκινϊει από την υπϊρχουςα υποδομό του δικτύου. ε αυτό την περύπτωςη, η πραγματικό αποτύπωςη του δικτύου εύναι αποτϋλεςμα διακυμϊνςεων τησ τρϋχουςασ αλλϊ και παλαιότερησ ζότηςησ, όπωσ για παρϊδειγμα ο αυξανόμενοσ αριθμόσ πελατών και κύνηςησ για διϊφορεσ υπηρεςύεσ, αλλϊ και η φθύνουςα ζότηςη υπηρεςιών για ϊλλεσ υπηρεςύεσ (π.χ. ςταθερϋσ τηλεφωνικϋσ γραμμϋσ). Ϊτςι, το νϋο δύκτυο θα εύναι πιο αποτελεςματικό από το υπϊρχον. Σο κόςτοσ του υφιςτϊμενου εξοπλιςμού επιμερύζεται ςτη ςυνϋχεια με τα ςτοιχεύα που απαιτούνται για την παροχό τησ υπηρεςύασ μϋςω τησ χρόςησ οδηγών κόςτουσ (cost drivers). Απαιτεύται ακριβόσ προςδιοριςμόσ των οδηγών κόςτουσ. την πρϊξη, μπορεύ να εύναι δύςκολη η επιλογό των πραγματικών οδηγών. Δύο ςημαντικϋσ βϊςεισ κόςτουσ μπορούν να διακριθούν ςτην πϊνω προσ τα κϊτω προςϋγγιςη: Η ιςτορικό λογιςτικό κόςτουσ (Historical Cost Accounting HCA), που χρηςιμοποιεύ τα κόςτη απόκτηςησ περιουςιακών ςτοιχεύων ωσ λογιςτικό αξύα, λαμβϊνοντασ υπόψη τισ αποςβϋςεισ και η τρϋχουςα λογιςτικό κόςτουσ (Current Cost Accounting CCA), που κοςτολογεύ τα περιουςιακϊ ςτοιχεύα βϊςη των τωρινών τιμών τησ αγορϊσ. Αυτό η βϊςη κόςτουσ αντιπροςωπεύει τα κόςτη αντικατϊςταςησ των ς ε λ. 118

119 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H πόρων, για παρϊδειγμα πόςο θα κοςτύςει ςόμερα η αγορϊ αυτών των πόρων. Ψςτόςο, ωσ αποτϋλεςμα τησ ςυνεχούσ τεχνολογικόσ εξϋλιξησ, δεν εύναι πϊντα εφικτό να βρεθεύ ύδιοσ εξοπλιςμόσ ςτην αγορϊ με αυτόν που εύχε εγκαταςταθεύ παλαιότερα ςτο δύκτυο. Μια πιθανό λύςη ςτο πρόβλημα δύνεται με τη μοντϋρνα ιςοδύναμη βϊςη κόςτουσ πόρων (Modern Equivalent Asset), όπου τα κόςτη εξοπλιςμών αποτιμώνται με το κόςτοσ νϋων τεχνολογιών, προςφϋροντασ παρόμοια λειτουργικότητα με τουσ όδη εγκατεςτημϋνουσ. Η δεύτερη προςϋγγιςη εύναι η από κϊτω προσ τα πϊνω (bottom up) προςϋγγιςη και απαιτεύ ωσ εναρκτόριο ςημεύο τη ζότηςη για υπηρεςύεσ. Σο δύκτυο αποτυπώνεται με τϋτοιο τρόπο που να εύναι ιδανικό για την τρϋχουςα κατϊςταςη: να μπορεύ να εξυπηρετόςει όλουσ τουσ πελϊτεσ για τισ ζητούμενεσ υπηρεςύεσ ςε προτεινόμενη ποιότητα. Σα κόςτη υπηρεςιών προςδιορύζονται ςύμφωνα με τουσ απαιτούμενουσ εξοπλιςμούσ και τη χρόςη τουσ. Η από κϊτω προσ τα πϊνω προςϋγγιςη μπορεύ να χρηςιμοποιηθεύ ςε διϊφορεσ μελϋτεσ. Μπορεύ να χρηςιμοποιηθεύ για τον υπολογιςμό δαπανών όταν ςχεδιϊζεται μια νϋα αρχιτεκτονικό δικτύου όπωσ και ςε ςυγκρύςεισ δαπανών ςε ϋνα υπϊρχον δύκτυο, λαμβϊνοντασ υπόψη βϋλτιςτεσ αρχιτεκτονικϋσ που παρϋχουν τισ ύδιεσ υπηρεςύεσ. την bottom up προςϋγγιςη, οι ιδιότητεσ και πόροι μιασ εταιρεύασ αξιολογούνται με βϊςη το μελλοντικϊ προςανατολιςμϋνο κόςτοσ (Forward Looking Cost). Κατϊ την εξϋταςη ενόσ νϋου δικτύου, μόνο καινούρια και αποδοτικό τεχνολογύα θα χρηςιμοποιηθεύ. Από την ϊλλη πλευρϊ, όταν μοντελοποιεύται ϋνα υπϊρχον δύκτυο, ςημαύνει ότι λιγότερο ακριβό τεχνολογύα θα χρηςιμοποιηθεύ ςτη μελϋτη. Αυτό ςημαύνει ότι το τρϋχον δύκτυο πρϋπει να αναμορφωθεύ. Τπϊρχουν δύο προςεγγύςεισ για το ςκοπό αυτό: Η προςϋγγιςη χωρύσ τη γενικότερη παρουςύα υποδομών (αλλιώσ greenfield) και η προςϋγγιςη με ανεξϊρτητο μονοπϊτι (path dependent). την πρώτη, το δύκτυο εύναι επαναςχεδιαςμϋνο με όςο το δυνατόν λιγότερα εμπόδια: ϋνασ διαφορετικόσ αριθμόσ κόμβων, τοπολογιών και ϊλλων τεχνολογικών λύςεων μπορούν να ληφθούν υπόψη. Η δεύτερη προςϋγγιςη κϊνει ϋνα πιο δύκαιο ςυμβιβαςμό μεταξύ αποδοτικότητασ των νϋων τεχνολογιών και δικτύων και των δεδομϋνων υποδομών δικτύου. Οι κόμβοι παραμϋνουν ςτισ αρχικϋσ τουσ θϋςεισ, ενώ ο υπόλοιποσ εξοπλιςμόσ μπορεύ να αλλϊξει. Εικόνα 48: Προςεγγύςεισ μοντελοπούηςησ δαπανών (Πηγό: [CLOV09]) Επύπεδο λεπτομϋρειασ ςτη μοντελοπούηςη Μια ϊλλη κατηγοριοπούηςη των μοντϋλων γύνεται βϊςει του απαιτούμενου επιπϋδου λεπτομϋρειασ. υγκεκριμϋνα, ϋχουμε τα εξόσ μοντϋλα: ς ε λ. 119

120 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Αναλογικϊ μοντϋλα (proportional). Μοντϋλα οδηγούμενα (driver based). Ειδικϊ μοντϋλα (dedicated). - Βαςιζόμενα ςε διαδικαςύεσ (process based). - Μοντϋλα ανϊπτυξησ υποδομών (dimensioning). Σα αναλογικϊ και τα οδηγούμενα μοντϋλα θα τα περιγρϊψουμε ςτο επόμενο εδϊφιο μαζύ ςαν γενικϊ μοντϋλα (general). Σα ειδικϊ μοντϋλα χωρύζονται ςτα βαςιζόμενα ςε διαδικαςύεσ και ςτα μοντϋλα ανϊπτυξησ υποδομών. Αξύζει να ςημειωθεύ πωσ ϋνα τεχνοοικονομικό μοντϋλο μπορεύ να περιϋχει διαφορετικούσ τύπουσ μοντϋλων που ςυνδυϊζονται ςε ϋνα μεγαλύτερο και πιο ολοκληρωμϋνο μοντϋλο. Εικόνα 49: Φϊςη μοντελοπούηςησ δαπανών ςτη μεθοδολογύα (Πηγό: [CLOV09]) Γενικϊ μοντϋλα Όπωσ εύπαμε, τα γενικϊ μοντϋλα χωρύζονται ςτα αναλογικϊ και τα οδηγούμενα μοντϋλα. τα αναλογικϊ (proportional) μοντϋλα ό αλλιώσ κλαςματικϊ (fractional), ςυνιςτώςεσ του κόςτουσ (ςυνόθωσ μικρϋσ) εκφρϊζονται ςε ςχϋςη με μεγαλύτερεσ ςυνιςτώςεσ. Σα κόςτη για τη ςυντόρηςη και αντικατϊςταςη ηλεκτρονικού εξοπλιςμού μοντελοποιούνται ςυνόθωσ με αυτό τον τρόπο. αν παρϊδειγμα, τα κόςτη μοντελοποιούνται ωσ το 20% τησ αρχικόσ επϋνδυςησ (ανϊ ϋτοσ) για τον πραγματικό εξοπλιςμό. Ωλλα παραδεύγματα εύναι τα κόςτη που δεν εύναι ϊμεςα με την τηλεπικοινωνιακό εταιρεύα (διαχεύριςη, ςυντόρηςη κτιρύων, πϊγια ϋξοδα κ.λπ.), κόςτη τιμολόγηςησ και χρϋωςησ, εργαςύεσ ςύνδεςησ πελϊτη. τα μοντϋλα αυτϊ δεν υπϊρχουν πληροφορύεσ για την πηγό του κόςτουσ και πωσ πρόκειται να εξελιχθεύ, γι αυτό και δεν εύναι κατϊλληλα για μεγαλύτερουσ παρϊγοντεσ κόςτουσ ειδικϊ όταν υπϊρχουν ςημαντικϋσ διαφορϋσ ωσ προσ το κόςτοσ μεταξύ εναλλακτικών τεχνολογιών, περιοχών, κ.λπ. Σα μοντϋλα αυτϊ ακολουθούν την προςϋγγιςη από πϊνω προσ τα κϊτω, όπωσ φαύνεται ςτο επόμενο ςχόμα. ς ε λ. 120

121 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Εικόνα 50: Παραδεύγματα top-down μοντελοπούηςησ δαπανών (Πηγό: [CLOV09]) τα οδηγούμενα μοντϋλα (driver based) χρηςιμοποιούμε ϋνα ό κϊποιο μικρό μϋγεθοσ από «οδηγούσ» που μοντελοποιούν και κϊνουν υπολογιςμούσ ςε ϋνα μϋροσ του δικτύου. Ϊνα οδηγούμενο μοντϋλο εύναι ςτην ουςύα μια ςυνϊρτηςη που δϋχεται μύα ό κϊποιο μικρό μϋγεθοσ από παραμϋτρουσ οδηγούσ και υπολογύζει μϋςω αυτών το κόςτοσ ςτοιχεύων. Επιπλϋον παρϊμετροι μπορούν να χρηςιμοποιηθούν ςτο μοντϋλο. Παρϊδειγμα, το κόςτοσ για το τηλεφωνικό κϋντρο και το κϋντρο εξυπηρϋτηςησ πελατών ςε αυτό το μοντϋλο ςχετύζονται με το πλόθοσ των πελατών, που εύναι ο οδηγόσ παρϊμετροσ για το κόςτοσ. Με υπολογιςμούσ και ςτατιςτικϊ ςτοιχεύα μπορούν να βρεθούν ςτοιχεύα όπωσ οι κλόςεισ ανϊ ϋτοσ και το κόςτοσ για την εξυπηρϋτηςη χρηςτών. Ϊτςι, μπορούν να βρεθούν τα κόςτη για το ϋργο. ύγουρα, υπϊρχουν πιο λεπτομερό μοντϋλα που μπορούν να χρηςιμοποιηθούν, όπωσ ςτο παρϊδειγμα με το κϋντρο εξυπηρϋτηςησ πελατών να ϋχουμε δύο οδηγούσ: τουσ πελϊτεσ και τουσ νϋουσ πελϊτεσ (οι νϋοι πελϊτεσ ςυνόθωσ αντιμετωπύζουν περιςςότερα προβλόματα). Σα οδηγούμενα μοντϋλα μοιϊζουν με ϊλλουσ τύπουσ μοντϋλων τροποποιώντασ κϊθε φορϊ τουσ οδηγούσ και τη ςυνϊρτηςη. Ϊτςι, ςυγχϋονται με τα αναλογικϊ μοντϋλα όταν ο οδηγόσ ςχετύζεται με το κόςτοσ κϊποιασ ϊλλησ ςυνιςτώςασ του κόςτουσ και με τα ειδικϊ μοντϋλα (που θα δούμε μετϊ) όταν υπϊρχει μεγαλύτερη πολυπλοκότητα ςτη ςυνϊρτηςη και περιςςότεροι οδηγού. Αν και τα οδηγούμενα μοντϋλα μπορούν να αναπαραςτόςουν τα ειδικϊ μοντϋλα, υπϊρχει διαφορϊ ςτη λογικό δομό και την προςϋγγιςη τησ λύςησ. Σα οδηγούμενα μοντϋλα μπορούν να ακολουθούν τόςο την από πϊνω προσ τα κϊτω όςο και την από κϊτω προσ τα πϊνω προςϋγγιςη. Εικόνα 51: Παραδεύγματα top-down οδηγούμενου μοντϋλου (Πηγό: [CLOV09]) την από κϊτω προσ τα πϊνω (bottom up) προςϋγγιςη, ζητούμε να εκτιμόςουμε το κόςτοσ χρηςιμοποιώντασ απλούσ τύπουσ. Για παρϊδειγμα, το κόςτοσ για το εξωτερικό δύκτυο εύναι το ς ε λ. 121

122 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H ϊθροιςμα των καλωδιώςεων μϋχρι τον πελϊτη, των οπτικών ςυνδϋςεων και των εξοπλιςμών ςτουσ δρόμουσ. Μπορούμε να εφαρμόςουμε και πιο ςύνθετουσ τύπουσ όπωσ ςτο προηγούμενο παρϊδειγμα να παύρναμε για παρϊδειγμα το κόςτοσ για το εξωτερικό δύκτυο ςαν ϊθροιςμα δαπανών αν λϊβουμε ξεχωριςτϊ υπόψη κϊθε ςυνδρομητό, ςωλόνωςη, οπτικό ςύνδεςη, ενεργό καμπύνα, κ.λπ Μοντϋλα βαςιζόμενα ςε διαδικαςύεσ Η μοντελοπούηςη που βαςύζεται ςε διαδικαςύεσ (process based) εύναι μια εξειδικευμϋνη (dedicated) προςϋγγιςη που μοντελοποιεύ τα κόςτη μϋςω επαναληπτικών εκτελϋςεων μιασ διαδικαςύασ. Αρχικϊ, εντοπύζεται και τεκμηριώνεται η διαδικαςύα που θα εκτελεςτεύ. Τπϊρχουν πολλού τύποι παραδειγμϊτων μοντελοπούηςησ, γλωςςών και γραφικών αναπαραςτϊςεων που μπορούν να χρηςιμοποιηθούν ςε αυτό το ϋργο. Ϊνασ αρκετϊ ςυνηθιςμϋνοσ τρόποσ εύναι η προςϋγγιςη τησ μοντελοπούηςησ με χρόςη διαγρϊμματοσ ροόσ, όπωσ φαύνεται ςτην επόμενη εικόνα, καθώσ επιτρϋπει επαρκώσ λεπτομερό τεκμηρύωςη και εύναι κατανοητό για αναγνώςτεσ χωρύσ προηγούμενη εμπειρύα ςτο θϋμα. Ϊνα πρότυπο αναπαρϊςταςησ εύναι το BPMN (Business Process Modeling Notation) και μια αντύςτοιχη γλώςςα μορφοπούηςησ κειμϋνου η XPDL (XML Process Definition Language). Εικόνα 52: Παραδεύγματα διαδικαςύασ που προςεγγύζει τη μοντελοπούηςη με διϊγραμμα ροόσ (Πηγό: [Casier09]) Μόλισ η διαδικαςύα εύναι απόλυτα τεκμηριωμϋνη, το κόςτοσ για την εκτϋλεςό τησ εκτιμϊται, χρηςιμοποιώντασ για παρϊδειγμα κοςτολόγηςη βϊςει δραςτηριοτότων. Ϊτςι, ςε ϋνα διϊγραμμα ροόσ, ςτα ορθογώνια ςχόματα θα ϋχουμε τισ διϊφορεσ εργαςύεσ που ανατύθενται ςε πρόςωπα ό ομϊδεσ και οι ρόμβοι θα αναπαριςτϊνουν τη διϊςπαςη ςτισ εκτελϋςεισ των επόμενων βημϊτων. Ορύζοντασ ϋνα κόςτοσ για την εκτϋλεςη μιασ εργαςύασ ό πόρουσ (όπωσ χρόνοσ και εργαλεύα) που καταναλώνονται, μπορούμε με αναλυτικϊ μοντϋλα να εκτιμόςουμε το ςυνολικό κόςτοσ εκτϋλεςησ τησ διαδικαςύασ. Αναλυτικότερεσ πληροφορύεσ ςτισ τεκμηριωμϋνεσ διαδικαςύεσ ςε ςυνδυαςμό με προςεγγύςεισ ςύνθετων υπολογιςμών και προςομοιώςεων επιτρϋπουν κϊτι περιςςότερο από απλώσ μια εκτύμηςη του κόςτουσ. Ανϊλογα με τισ πρόςθετεσ πληροφορύεσ, μπορεύ να επιτραπεύ εντοπιςμόσ ςημεύων ςυμφόρηςησ και αδιεξόδων, υπολογιςμόσ βϋλτιςτων κανόνων χρονοδιαγραμμϊτων κ.λπ. Σο etom (enhanced Telecom Operations Map) εύναι ϋνα πλαύςιο επιχειρηματικών διαδικαςιών, που αναπτύχθηκε από την TMF (TeleManagement Forum) και περιγρϊφει διϊφορεσ επιχειρηςιακϋσ διαδικαςύεσ και υποδιαδικαςύεσ που ομαδοποιούνται ςε τρεύσ «επιπϋδου 0» διαδικαςύεσ: τρατηγικό, υποδομϋσ και προώόν, που καλύπτουν το ςχεδιαςμό και τη διαχεύριςη του κύκλου ζωόσ. ς ε λ. 122

123 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Λειτουργύεσ, που εύναι ο πυρόνασ των λειτουργικών διαχειρύςεων, Διαχεύριςη επιχειρόςεων, που καλύπτει την εταιρικό διαχεύριςη υποςτόριξησ Μοντϋλα αποτύπωςησ υποδομών δικτύων Ωλλη μια κατηγορύα ειδικών/ εξειδικευμϋνων μοντϋλων εύναι τα μοντϋλα αποτύπωςησ των υποδομών δικτύων (network dimensioning models). Εύναι τα μοντϋλα που θα μελετόςουμε κυρύωσ ςτα επόμενα κεφϊλαια και με τα οπούα προςπαθούμε να βρούμε το ποςό του εξοπλιςμού που απαιτεύται για τη ςωςτό λειτουργύα ενόσ δικτύου FTTH. Εκτόσ από απλούσ υπολογιςμούσ για λύςεισ υποδομών που απλϊ καλύπτουν κϊποιο ϋργο, πολλϋσ φορϋσ ζητϊμε όςο δυνατόν πιο αποδοτικούσ τύπουσ υποδομών. Η αποτύπωςη ενόσ δικτύου οδηγεύ ςε μια τοπολογύα δικτύου όπωσ φαύνεται ςτο παρακϊτω ςχόμα. Διαφορετικού τύποι αρχιτεκτονικών θα οδηγόςουν ςε ϊλλεσ τοπολογύεσ με διϊφορεσ δομϋσ κόςτουσ. Εικόνα 53: Αποτύπωςη τοπολογύασ εξωτερικού δικτύου (Πηγό: [CLOV09]) ε ϋνα τεχνοοικονομικό μοντϋλο, γύνεται αποτύπωςη του δικτύου (network dimensioning) και όλων των αναγκαύων ςτοιχεύων υποδομών ςε ϋναν κατϊλογο υλικών (bill of material), που περιϋχει τη λύςτα με τουσ απαραύτητουσ εξοπλιςμούσ και εγκαταςτϊςεισ που πρϋπει να ςυμπεριληφθούν ώςτε να εύναι λειτουργικό το δύκτυο. Ο κατϊλογοσ υλικών επιτρϋπει τον ακριβό υπολογιςμό των κοςτών των υποδομών, πολλαπλαςιϊζοντασ κϊθε τμόμα με το αντύςτοιχο κόςτοσ του. Η ανϊλυςη του εξοπλιςμού, δηλαδό ο αριθμόσ των πελατών ανϊ κατηγορύα εξοπλιςμού πρϋπει να ληφθεύ υπόψη. Αυτό φαύνεται ςτο επόμενο ςχόμα όπου τα ςκουρότερα μϋρη δηλώνουν τον εξοπλιςμό που χρηςιμοποιεύ ο κϊθε πελϊτησ. ημαντικϊ ζητόματα που πρϋπει να ληφθούν υπόψη εύναι οι οικονομύεσ κλύμακασ (scale) και φϊςματοσ (scope). Η πρώτη αφορϊ την επύδραςη ς ε λ. 123

124 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H περιςςότερων πελατών ςτο ςυνολικό μϋγεθοσ την επϋνδυςησ (λιγότεροσ εξοπλιςμόσ, πιο βελτιςτοποιημϋνη χρόςη, κ.λπ.) οδηγώντασ ςε μεύωςη κόςτουσ ανϊ πελϊτη. Οι οικονομύεσ φϊςματοσ (economies of scope) ςχετύζονται με την οικονομικϊ αποτελεςματικό προςθόκη υπηρεςιών ςτο ύδιο δύκτυο (π.χ. όταν παρϋχεται ςύνδεςη ςτο διαδύκτυο, να προςφϋρεται επιπλϋον εύροσ ζώνησ ςτον πελϊτη ςε χαμηλό κόςτοσ). Εικόνα 54: Αποτύπωςη καταλόγου υλικών εξωτερικού δικτύου (Πηγό: [CLOV09]) Μοντελοπούηςη εςόδων Όπωσ τα κόςτη, ϋτςι και τα ϋςοδα ςε ϋνα επιχειρηςιακό πλϊνο μπορούν να μοντελοποιηθούν με τισ ύδιεσ προςεγγύςεισ που χρηςιμοποιούνται για τα κόςτη. Ϊτςι, μπορούμε να ϋχουνε top down προςϋγγιςη με μοντελοπούηςη των ειςφορών ςύμφωνα με αναλογικό τρόπο όπωσ φαύνεται ςτο παρακϊτω ςχόμα: Εικόνα 55: Έςοδα από ςταθερϋσ/ κινητϋσ υπηρεςύεσ με χρόςη top-down προςϋγγιςη και αναλογικό μοντελοπούηςη (Πηγό: [CLOV09]) Όπωσ και ςτα κόςτη, μπορούμε κι εδώ να ϋχουμε οδηγούμενα μοντϋλα εςόδων που να ακολουθούν την από πϊνω προσ τα κϊτω προςϋγγιςη. ε αυτϊ τα μοντϋλα παρϊγοντεσ που μοντελοποιούν τα ϋςοδα εύναι για παρϊδειγμα τα μϋςα ϋςοδα ανϊ χρόςτη για κϊποια υπηρεςύα, τα μϋςα λεπτϊ ς ε λ. 124

125 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H χρόςησ τησ υπηρεςύασ, τα διαφορετικϊ κοςτολόγια για χρόςη υπηρεςιών βϊςη περιοχών ό τύπου χρόςησ. την από κϊτω προσ τα πϊνω προςϋγγιςη για τα οδηγούμενα μοντϋλα εςόδων, εκτιμούμε τα ϋςοδα χρηςιμοποιώντασ απλούσ αθροιςτικούσ τύπουσ, όπωσ για παρϊδειγμα τα ϋςοδα από μια ςυνδρομητικό υπηρεςύα τηλεόραςησ εύναι το πλόθοσ των ςυνδρομητών επύ το ποςό που πληρώνει για την υπηρεςύα μαζύ με τα ϋςοδα από διαφημύςεισ ό διϊφορεσ ϊλλεσ ειςφορϋσ του χρόςτη ΥΑΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΗ Σα ςτϊδια τησ φϊςησ αξιολόγηςησ φαύνονται ςτο παρακϊτω ςχόμα. Εικόνα 56: Φϊςη αξιολόγηςησ τησ μεθοδολογύασ (Πηγό: [CLOV09]) αν εύςοδο για τη φϊςη αξιολόγηςησ (evaluation phase) υποθϋτουμε ϋνα μοντϋλο κόςτουσ και εςόδων όπωσ αναπτύχθηκε ςτα προηγούμενα μοντϋλα και το οπούο μπορεύ να υπολογύζει ταμειακϋσ ροϋσ (κόςτη και ϋςοδα) για κϊθε χρονικό ςτιγμό. Με βϊςη πληροφορύεσ που παύρνουμε, αξιολογεύται αν πρϋπει να υλοποιηθεύ ό όχι η επιχειρηςιακό μελϋτη. Η απόφαςη επύςησ περιλαμβϊνει τη ςύγκριςη διϊφορων πιθανών ςεναρύων ϋργων. το επόμενο ςχόμα φαύνονται ταμειακϋσ ροϋσ, που θα χρηςιμοποιηθούν για να αναλυθεύ η παραδοςιακό ανϊλυςη επενδύςεων. ς ε λ. 125

126 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Εικόνα 57: Νοητϋσ ταμειακϋσ ροϋσ (αριςτερϊ) και προεξοφλημϋνεσ (δεξιϊ) (Πηγό: [Casier09]) Ανϊλυςη επενδύςεων Η ανϊλυςη των ταμειακών ροών (cash flows) δύνει μια εικόνα για την αποδοτικότητα του ϋργου, το ετόςιο κόςτοσ τησ επϋνδυςησ και τα κϋρδη. Η ϊθροιςη του ςυνόλου των ταμειακών ροών (cumulative ςτο ςχόμα εύναι τα ςημεύα που ενώνονται ςτη γκρι γραμμό) δύνει την αποδοτικότητα του ςχεδύου και μασ δύνει μια ιδϋα για τα ςημεύα που εξιςορροπούν τα ϋςοδα με τα επενδυτικϊ κόςτη. Επενδύοντασ μεγϊλα χρηματικϊ ποςϊ ςε ϋνα ϋργο, ϋνασ πϊροχοσ αξιώνει ανϊκτηςη των ποςών μετϊ το τϋλοσ του ϋργου (με τη μορφό κερδών). Σο κϋρδοσ αυτό εκφρϊζεται ωσ ποςοςτό % για κϊθε χρόνο. Σο κϋρδοσ που αναμϋνει κϊποιοσ όταν επενδύει ςε ϋνα τϋτοιο ϋργο εξαρτϊται από το ρύςκο του ϋργου και το μϋγεθοσ τησ επϋνδυςησ. Λαμβϊνοντασ υπόψη τισ επενδύςεισ μιασ εταιρεύασ, το ελϊχιςτο κϋρδοσ καθορύζεται από το επιτόκιο που η εταιρεύα εύναι διαθϋςιμη να πληρώςει για να χρηματοδοτόςει τουσ πόρουσ τησ. ύμφωνα με τo [CommisionAmsterdamFTTH], το κϋρδοσ εύναι κϊπου μεταξύ 8 και 11%. Σο κϋρδοσ αυτό αντικατοπτρύζεται ςτα αποτελϋςματα μϋςω ταμειακών ροών προεξόφληςησ (Discounted Cash Flow DCF), που ςυνυπολογύζουν την αξύα των ροών με την πϊροδο του χρόνου, χρηςιμοποιώντασ το κϋρδοσ αυτό ςαν το προεξοφλητικό επιτόκιο r. Οι ταμειακϋσ ροϋσ προεξόφληςησ δύνονται από τη ςχϋςη DCF t CF t 1 r t, όπου t κϊποια χρονικό ςτιγμό, CF t οι ταμειακϋσ ροϋσ τη ςτιγμό t και r το προεξοφλητικό επιτόκιο. Από αυτϋσ προκύπτουν η προεξοφλητικό περύοδοσ επιςτροφόσ επϋνδυςησ (discounted payback time) και η προεξοφλητικό ςώρευςη ταμειακών ροών (discounted cumulative of cash flows), που θα δούμε ςτη ςυνϋχεια. Περύοδοσ επιςτροφόσ τησ επϋνδυςησ: Η ςτιγμό n που γύνεται ιςορροπύα μεταξύ αρνητικών και θετικών ταμειακών ροών λϋγεται περύοδοσ αποπληρωμόσ ό περύοδοσ επιςτροφόσ επϋνδυςησ (payback period) κι εύναι ϋνασ ςημαντικόσ περιοριςτικόσ παρϊγοντασ για το ϋργο. Ϊνα ϋργο μπορεύ να ςυνεχιςτεύ όταν η περύοδοσ αποπληρωμόσ εύναι μικρότερη ό ύςη από κϊποιεσ προκαθοριςμϋνεσ περιόδουσ. Επύςησ, προςδιορύζει και το ςυνολικό κϋρδοσ του ϋργου. Όςο ςυντομότερη εύναι η περύοδοσ αυτό, τόςο μικρότερο και το ρύςκο τησ επϋνδυςησ. Αν CF t εύναι οι ταμειακϋσ ροϋσ, τότε: n 1 n t t. Η προεξοφλητικό περύοδοσ επιςτροφόσ t 0 t 0 Payback period n : CF 0, CF 0 επενδύςεων δύνεται από τη ςχϋςη: ς ε λ. 126

127 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H n 1 n CF CF Discounted payback period n : 0, 0 t 0 t t t t 1 r t 0 1 r. το επόμενο παρϊδειγμα παρακϊτω βλϋπουμε ότι η περύοδοσ αποπληρωμόσ εύναι χρόνια. Εικόνα 58: Παρϊδειγμα περιόδου επιςτροφόσ επϋνδυςησ (Πηγό: [CLOV09]) Επιςτροφό τησ επϋνδυςησ: Η επιςτροφό τησ επϋνδυςησ (Return of Investment ROI) εύναι μϋγεθοσ που υπολογύζεται από τισ ταμειακϋσ ροϋσ διαιρώντασ το μϋςο όρο των μελλοντικών ταμειακών ροών με το μϋςο όρο τησ αρχικόσ επϋνδυςησ (και τα δύο υπολογύζονται ςτη διϊρκεια του οικονομικού κύκλου ζωόσ ό του N CFt ορύζοντα προγραμματιςμού του ϋργου). Η ςχϋςη εύναι: ROI, όπου Ν εύναι οι ςυνολικϋσ ICF χρονικϋσ περύοδοι του κύκλου ζωόσ του ϋργου, CF οι ταμειακϋσ ροϋσ κϊποια χρονικό ςτιγμό t και ICF οι επενδυμϋνεσ ταμειακϋσ ροϋσ. Η ςχϋςη αυτό χρηςιμοποιεύται ςυνόθωσ ςε επενδύςεισ μικρού t χρονικού εύρουσ (λιγότερο από ϋνα ϋτοσ). Εύναι λιγότερο ακριβόσ ςε επενδύςεισ με ταμειακϋσ ροϋσ που αφορούν πολλϊ ϋτη επϋνδυςησ και τότε εφαρμόζεται η προεξοφλητικό επιςτροφό επϋνδυςησ CFt t N 1 r που δύνεται από τη ςχϋςη Discounted ROI. ε περύπτωςη που η ανϊλυςη ICF t 0 t t 1 r επενδύςεων χρηςιμοποιεύται ςτη διαδικαςύα αποφϊςεων, το ϋργο πραγματοποιεύται μόνο αν η επιςτροφό τησ επϋνδυςησ ROI υπερβαύνει ϋνα προκαθοριςμϋνο ελϊχιςτο ποςό. Καθαρό παρούςα αξύα: Η προεξοφλητικό ςώρευςη ταμειακών ροών εύναι γνωςτό και ωσ καθαρό παρούςα αξύα (Net Present Value NPV) και υπολογύζει την παρούςα αξύα για κϊθε ςειρϊ ταμειακών ροών και τισ προςθϋτει για υπολογιςμό τησ καθαρόσ παρούςασ αξύασ. Ο τύποσ για το NPV εύναι: N N CFt NPV DCFt, όπου Ν εύναι οι ςυνολικϋσ χρονικϋσ περύοδοι του κύκλου ζωόσ του t t 1 t 1 1 r ϋργου, t οι μονϊδεσ χρόνου (π.χ. χρόνια, μόνεσ), προεξοφλητικό επιτόκιο. Εςωτερικόσ δεύκτησ απόδοςησ: t t 0 t CF t οι ταμειακϋσ ροϋσ την περύοδο t, ενώ r εύναι το Σϋλοσ, υπϊρχει ο εςωτερικόσ δεύκτησ απόδοςησ (Internal Rate of Return IRR), που ορύζεται ωσ το προεξοφλητικό επιτόκιο για το οπούο η καθαρό παρούςα αξύα NPV εύναι 0, δηλαδό N CFt IRR r : 0. Όταν όλεσ οι αρνητικϋσ ταμειακϋσ ροϋσ ςυμβούν προγενϋςτερα από τισ t t 0 1 r θετικϋσ ταμειακϋσ ροϋσ, ό όταν η ακολουθύα ταμειακών ροών ενόσ ϋργου περιϋχει μόνο μύα αρνητικό ταμειακό ροό, το IRR επιςτρϋφει μια μοναδικό τιμό. Σα περιςςότερα ϋργα κεφαλαιακών ς ε λ. 127

128 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H επενδύςεων αρχύζουν με μια μεγϊλη αρνητικό ταμειακό ροό (την αρχικό επϋνδυςη) και ακολουθεύ μια ςειρϊ θετικών ταμειακών ροών, ςυνεπώσ υπϊρχει ϋνα μοναδικό IRR. Ψςτόςο, μερικϋσ φορϋσ μπορεύ να υπϊρχουν περιςςότερα από ϋνα αποδεκτϊ IRR ό και κανϋνα. Σϋλοσ, υπϊρχουν ο εκτεταμϋνοσ και τροποποιημϋνοσ δεύκτησ απόδοςησ (XIRR και MIRR αντύςτοιχα) που χρηςιμοποιούνται λόγω κϊποιων μειονεκτημϊτων του IRR. Η καθαρό παρούςα αξύα θεωρεύται γενικϊ το πιο αξιόπιςτο για ςυγκρύςεισ κριτόριο επιλογόσ. Ϊνα ϋργο μπορεύ να επιλεγεύ μόνο υπό την προώπόθεςη ότι θα ϋχει θετικό καθαρό παρούςα αξύα. Σο NPV καθορύζει εϊν ϋνα ϋργο κερδύζει περιςςότερο ό λιγότερο από την επιθυμητό απόδοςη και εύναι κατϊλληλο για να αξιολογηθεύ η εν δυνϊμει κερδοφορύα του. Σο IRR πηγαύνει ϋνα βόμα μακρύτερα από το NPV και καθορύζει μια ςυγκεκριμϋνη απόδοςη για ϋνα ϋργο. Σα NPV και IRR δύνουν αριθμούσ που μπορούν να χρηςιμοποιηθούν για να ςυγκριθούν τα ανταγωνιζόμενα ϋργα και να γύνει η καλύτερη επιλογό για μια εταιρεύα Μοντϋλα επιχειρόςεων Μια επιχειρηςιακό μελϋτη εξετϊζει την αποδοτικότητα ενόσ ϋργου και μπορεύ να ϋχει ενδιαφϋρον ό όχι για την εταιρεύα. την επιχειρηςιακό μοντελοπούηςη εξετϊζουμε ϋξω από το πλϊνο και ςε ευρύτερο πλαύςιο. Αρχικϊ, εύναι καλό πρακτικό να αναγνωρύζονται οι διαφορετικόσ ςημαςύασ ρόλοι που υπϊρχουν ςτην επιχειρηςιακό μελϋτη. Ϊνασ ρόλοσ ορύζεται από μια εργαςύα ό λειτουργύα ςε μια επιχεύρηςη. Παραδεύγματα ρόλων ςε τηλεπικοινωνιακϋσ εταιρεύεσ εύναι η παραγωγό και πώληςη εξοπλιςμών, η ανϊπτυξη και λειτουργύα δικτύων, η ρύθμιςη των τιμών τουσ, οι υπηρεςύεσ λιανικόσ πώληςησ, οι χονδρικϋσ υπηρεςύεσ, οι πελϊτεσ λιανικόσ κ.λπ. Σο επύπεδο λεπτομϋρειασ εύναι ςημαντικό, αφού κϊποιοι ρόλοι μπορούν να χωριςτούν ςε μικρότερουσ. Αρκετού φορεύσ που ςχετύζονται με την επιχεύρηςη μπορούν να ςυνδϋονται με την εκτϋλεςη κϊποιου ςυνόλου ρόλων, που ϋχουν οριςτεύ εκ των προτϋρων. Μετϊ από το βόμα αυτό, οι πιο ςημαντικού φορεύσ κατηγοριοποιούνται, δημιουργώντασ μια ανϊλυςη αλυςύδασ αξύασ. Ο ςυνδυαςμόσ διϊφορων ρόλων, φορϋων και τησ αλυςύδασ αξιών δύνουν ςημαντικό πληροφορύα για την επιχεύρηςη και τη ςτρατηγικό τησ απϋναντι ςτο ϋργο καθώσ και πληροφορύεσ για ανϊλυςη SWOT, ϋνα εργαλεύο για την αξιολόγηςη των ςτρατηγικών επιλογών τησ επιχεύρηςησ ΥΑΗ ΕΠΕΚΣΑΗ Με τισ προηγούμενεσ φϊςεισ οδηγούμαςτε ςε μια επιχειρηματικό μελϋτη που μασ ενδιαφϋρει. υνεπώσ, μπορεύ να κλεύςει ο κύκλοσ PDCA, αφού υπολογύζονται οι ταμειακϋσ ροϋσ και η καθαρό παρούςα αξύα και μπορούν να γύνουν οι απαραύτητεσ ςυγκρύςεισ με ϊλλεσ μελϋτεσ για να βρούμε πόςο αποδοτικό εύναι το ϋργο. Ψςτόςο, μπορούν να γύνουν επεκτϊςεισ/ εκλεπτύνςεισ ςε διϊφορεσ κατευθύνςεισ. Μια κατεύθυνςη προϋρχεται από το γεγονόσ ότι δεν ϋχουμε πληροφορύεσ για αβεβαιότητεσ και κινδύνουσ ςτο ϋργο (π.χ. θα αυξηθούν/ μειωθούν οι τιμϋσ των εξοπλιςμών, θα υπϊρχουν περιςςότεροι/ λιγότεροι πελϊτεσ, κ.λπ.). Ϊτςι, γύνεται χρόςη τησ ανϊλυςησ ευαιςθηςύασ. Ϊνα ϊλλο θϋμα εύναι η αβεβαιότητα και οι εςκεμμϋνεσ ενϋργειεσ που γύνονται για την αντιμετώπιςό τησ. Σότε, χρηςιμοποιούνται αναλύςεισ πραγματικών επιχειρηματικών επιλογών (Real options valuation). Σϋλοσ, εφαρμόζονται μϋθοδοι θεωρύασ παιγνύων (game theory), αφού μια εταιρεύα λειτουργεύ ςε ανταγωνιςτικό αλλϊ και ςυνεργατικό επύπεδο και πρϋπει να διαλϋγει μια ςυγκεκριμϋνη υπόθεςη ςτον τρόπο που υλοποιεύ κϊποιο ϋργο τησ. ς ε λ. 128

129 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Εικόνα 59: Φϊςη επϋκταςησ τησ μεθοδολογύασ (Πηγό: [CLOV09]) Ανϊλυςη ευαιςθηςύασ Φρηςιμοποιούμε την ανϊλυςη ευαιςθηςύασ (sensitivity analysis) όταν θϋλουμε περιςςότερη πληροφορύα πϊνω ςε πιθανϋσ παραλλαγϋσ τησ ϋκβαςησ των διακυμϊνςεων τησ ειςόδου. Η ανϊλυςη ευαιςθηςύασ εύναι απαιτούμενη ειδικϊ όταν εύμαςτε αβϋβαιοι για κϊποιεσ παραμϋτρουσ ειςόδου (διεύςδυςη ϋργου, κόςτη CAPEX και OPEX, ϋςοδα), ενώ δύνει μια ευρύτερη ϊποψη πϊνω ςτουσ κινδύνουσ του ϋργου. Κϊνουμε διϊκριςη μεταξύ βαςικόσ ανϊλυςησ ευαιςθηςύασ και ςφαιρικόσ. τη βαςικό ανϊλυςη ευαιςθηςύασ, διερευνούμε τισ επιπτώςεισ από τη διακύμανςη μιασ παραμϋτρου ειςόδου ςε μια χρονικό ςτιγμό (διατηρώντασ τισ ϊλλεσ παραμϋτρουσ ςταθερϋσ). Η πληροφορύα που προκύπτει εύναι η διακύμανςη του αποτελϋςματοσ για την αντύςτοιχη παραλλαγό τησ ειςόδου παραμϋτρου. Όταν εκτελϋςουμε τη διαδικαςύα για όλεσ τισ παραμϋτρουσ ειςόδου, μπορούμε να υπολογύςουμε την κανονικοποιημϋνη διακύμανςη για κϊθε παρϊμετρο διαιρώντασ τη διακύμανςη τησ κϊθε μιασ με τη ςυνολικό διακύμανςη όλων των παραμϋτρων. Αυτό η μϋθοδοσ εύναι κατϊλληλη για πρώτη εξϋταςη και απαιτεύ λύγουσ υπολογιςτικούσ πόρουσ. Ο τύποσ για την n n xij xij j n i 1 i 1 κανονικοποιημϋνη διακύμανςη εύναι: pj, m m n m n j xij xij j 1 j 1 n i 1 j 1 i 1 2 όπου j εύναι η διακύμανςη που προϋρχεται από την τροποπούηςη τησ παραμϋτρου ειςόδου j, m το πλόθοσ των παραμϋτρων ειςόδου, n το πλόθοσ των δοκιμών διακυμϊνςεων που παύρνουμε (παρϊδειγμα ωσ αντιςτοιχύα με τισ διακυμϊνςεισ των παραμϋτρων ειςόδου), x το εξαγόμενο μιασ δοκιμόσ i τροποποιώντασ την παρϊμετρο j και μ το μϋςο εξαγόμενο. το παρακϊτω ςχόμα φαύνεται πωσ προβλϋπεται η καθαρό παρούςα αξύα (NPV) για διακύμανςη των παραμϋτρων ειςόδου ςε ϋνα ϋργο FTTH το ϋτοσ ij ς ε λ. 129

130 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ ΑΙ Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H Εικόνα 60: Παρϊδειγμα πρόβλεψησ NPV για ϋργο FTTH καθώσ διακυμαύνονται παρϊμετροι ειςόδου του (Πηγό: [CLOV09]) Για πιο λεπτομερεύσ αναλύςεισ χρηςιμοποιεύται η ςφαιρικό ανϊλυςη ευαιςθηςύασ, όπου οι διϊφορεσ βαςικϋσ παρϊμετροι ειςόδου ποικύλλουν ανϊλογα με μια προκαθοριςμϋνη ςυνϊρτηςη πυκνότητασ πιθανότητασ, π.χ. μϋςω κανονικόσ (Gaussian), τριγωνικόσ (triangular) ό ομοιόμορφησ (uniform) κατανομόσ. Εύναι ςαφϋσ ότι η επιλογό τησ ςυνϊρτηςησ πυκνότητασ πιθανότητασ και του εύρουσ για κϊθε παρϊμετρο ειςόδου (παρϊδειγμα η τυπικό απόκλιςη ςτην περύπτωςη κανονικόσ κατανομόσ) ϋχουν μεγϊλη ςημαςύα. τη ςυνϋχεια, μια Monte Carlo μϋθοδοσ χρηςιμοποιεύται για τη δειγματοληψύα ενόσ μεγϊλου αριθμού πιθανών αποτελεςμϊτων για την επιχειρηςιακό μελϋτη. ε κϊθε βόμα τησ προςομούωςησ μια τυχαύα πιθανό τιμό για κϊθε βαςικό παρϊμετρο ειςόδου παρϊγεται ςύμφωνα με τη ςυνϊρτηςη πυκνότητασ πιθανότητασ. Σο κύριο αποτϋλεςμα τησ ςφαιρικόσ ανϊλυςησ ευαιςθηςύασ εύναι η κατανομό όλων των πιθανών αποτελεςμϊτων. Φρηςιμοποιώντασ την κατανομό αυτό, μπορούμε να βρούμε την πιθανότητα για ϋνα αποτϋλεςμα ςε προκαθοριςμϋνα περιθώρια. Κατϊ την αξιολόγηςη μιασ επιχειρηςιακόσ μελϋτησ εύναι ςύνηθεσ να ψϊχνουμε την πιθανότητα για μια θετικό καθαρό παρούςα αξύα (NPV). Επύςησ, η ςφαιρικό ανϊλυςη ευαιςθηςύασ μπορεύ να δώςει λεπτομερεύσ πληροφορύεσ για την επιρροό των βαςικών παραμϋτρων ειςόδου και την εξϋλιξη (ςυναρτόςει του χρόνου) τησ αξιοπιςτύασ των αποτελεςμϊτων Ανϊλυςη επιχειρηματικών επιλογών Η μϋθοδοσ ανϊλυςησ επιχειρηματικών επιλογών (real option valuation) προςπαθεύ να ςυλλϊβει και ςυμπεριλϊβει την αξύα τησ διοικητικόσ ευελιξύασ, που παρουςιϊζεται ςε μια επιχειρηςιακό μελϋτη, με παρόμοιο τρόπο που η ευελιξύα αυτό υπϊρχει ςτην αποτύμηςη διϊφορων επιχειρηματικών επιλογών. Μια επιχειρηματικό επιλογό (real option) δύνει το δικαύωμα για αγορϊ ό πώληςη για ϋνα περιοριςμϋνο διϊςτημα τησ βαςικόσ αξύασ ςε μια επιλεγμϋνη και προκαθοριςμϋνη τιμό. Καθώσ οι επιλογϋσ εύναι δικαύωμα και όχι υποχρϋωςη τησ επιχεύρηςησ, η αξύα τουσ εύναι πϊντα θετικό. Η ανϊλυςη επιχειρηματικών επιλογών εύναι ιδιαύτερα χρόςιμη ςτισ αποφϊςεισ για επενδύςεισ που αποτελούνται από διαφορετικϋσ φϊςεισ. Επύςησ, ελαφρύνει την ς ε λ. 130

131 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H εκτύμηςη του κινδύνου μϋςω του προεξοφλητικού επιτοκύου και του υπολογιςμού τησ καθαρόσ παρούςασ αξύασ, προςφϋροντασ ευελιξύα ςτο επιχειρηςιακό πλϊνο. Η προςϋγγιςη που ακολουθεύται ςτα τεχνικϊ ϋργα περιλαμβϊνει τα εξόσ βόματα: Προςδιοριςμόσ των βαςικών αβεβαιοτότων. Προςδιοριςμόσ των επιχειρηματικών επιλογών. Ανϊλυςη των επιλογών βϊςει των αβεβαιοτότων. Για τον προςδιοριςμό των βαςικών αβεβαιοτότων ςε ϋνα ϋργο χρηςιμοποιεύται η τεχνικό ανϊλυςησ ευαιςθηςύασ. Ϊπειτα, χρηςιμοποιώντασ το πλαύςιο 7-S (δε θα επεκταθούμε ςε αυτό) [T. Copeland, P. Keenan, How Much is Flexibility Worth? - The McKinsey Quarterly, 1998, vol. 2, 38-49], μπορούν να εντοπιςτούν ϋγκυρεσ διαθϋςιμεσ επιλογϋσ ςε ϋνα ϋργο από ϋνα δοςμϋνο τύπο επιλογών. Η αξύα του ϋργου μπορεύ τώρα να επεκταθεύ λόγω τησ αξύασ των επιλογών και ορύζεται ςαν το ϊθροιςμα τησ αρχικόσ καθαρόσ πρόςθετησ αξύασ του ϋργου με την αξύα των διϊφορων επιλογών. Σϋλοσ, για την ανϊλυςη των επιλογών χρηςιμοποιούνται διϊφορεσ τεχνικϋσ που αναφϋρονται ςτην οικονομικό βιβλιογραφύα. Οι τεχνικϋσ Black and Sholes και η ανϊλυςη επιλογών διωνυμικών δϋνδρων (και οι επεκτϊςεισ τουσ) χρηςιμοποιούνται ςυχνϊ ςε θεωρητικϋσ μελϋτεσ χωρύσ όμωσ να μπορούν να ανταπεξϋλθουν ςε μεγαλύτερα ϋργα όπου περιςςότερεσ επιλογϋσ και αβεβαιότητεσ λαμβϊνονται υπόψη. Σότε, χρηςιμοποιούνται προςομοιώςεισ Monte Carlo Θεωρύα παιγνύων Με τη βοόθεια τησ θεωρύασ παιγνύων βλϋπουμε τα αποτελϋςματα τησ αλληλεπύδραςησ μεταξύ διαφορετικών ανταγωνιςτών/ ςυναγωνιςτών που λϋγονται παύκτεσ. Για το ςκοπό αυτό, καταςκευϊζουμε ϋνα ολοκληρωμϋνο μοντϋλο, ςτο οπούο το αποτϋλεςμα κϊθε παύκτη εξαρτϊται από τισ δικϋσ του ενϋργειεσ αλλϊ και από τισ δρϊςεισ των ϊλλων παικτών. Η αλληλεπύδραςη δύο παικτών περιλαμβϊνει ανταγωνιςμό ό ςυνεργαςύα. Οι παύκτεσ ανταγωνύζονται ό ςυνεργϊζονται για κϊποια αμοιβό. Παρϊδειγμα, δύο αςύρματοι παύκτεσ ανταγωνύζονται για πρόςβαςη ςε ϋνα κοινόχρηςτο κανϊλι. ε επιχειρηςιακϋσ μελϋτεσ ο πελϊτησ εύναι ο ςκοπόσ του ανταγωνιςμού. Ϊτςι, πολλϋσ φορϋσ θϋλουμε να αναπτύξουμε ϋνα ολοκληρωμϋνο ανταγωνιςτικό μοντϋλο, που χρηςιμοποιεύται για τον υπολογιςμό τησ ανταπόκριςησ των πελατών ςτισ δρϊςεισ δύο επιχειρόςεων φορϋων με τη βοόθεια τησ θεωρύασ παιγνύων. Όπωσ αναφϋρθηκε, διϊφοροι παύκτεσ ςε ϋνα παιχνύδι επιλϋγουν μεταξύ διαφορετικών ενεργειών, που ονομϊζονται ςτρατηγικϋσ. ε τεχνοοικονομικϋσ μελϋτεσ τϋτοιεσ ςτρατηγικϋσ για παρϊδειγμα εύναι η εγκατϊςταςη νϋων τεχνολογιών, η αναμονό για τεχνολογύεσ νϋασ γενιϊσ πριν ξεκινόςουν ενϋργειεσ, η διακοπό εγκαταςτϊςεων, η αύξηςη εγκαταςτϊςεων ςε μια ςυγκεκριμϋνη περιοχό. Μόλισ οριςτούν οι παύκτεσ και οι ςτρατηγικϋσ και το μοντϋλο υπολογύςει οικονομικϊ αποτελϋςματα (αναφϋρονται ωσ εξοφλόςεισ payoffs), χρηςιμοποιούνται αρχϋσ τησ θεωρύασ παιγνύων για την αναγνώριςη των πιθανών αλληλεπιδρϊςεων μεταξύ των παικτών. Ιςορροπύα ςε ϋνα παιχνύδι εύναι η ϋννοια που χρηςιμοποιεύται για την επιςόμανςη του ςυνόλου των ςτρατηγικών όπου κανϋνασ παύκτησ δεν εύναι διαθϋςιμοσ να αλλϊξει τη ςτρατηγικό του. Τπϊρχουν διϊφοροι οριςμού τησ ιςορροπύασ με πιο γνωςτό την ιςορροπύα Nash (Nash equilibrium), όπου ϋνασ παύκτησ δεν εύναι διατεθειμϋνοσ να αλλϊξει τη ςτρατηγικό του, όταν αυτό δεν αυξϊνει τισ εξοφλόςεισ που διακρύνονται. Τπϊρχουν διϊφορεσ προςεγγύςεισ για να βρύςκουμε την ιςορροπύα ςε ϋνα παιχνύδι με τισ περιςςότερεσ μελϋτεσ ςτη θεωρύα παιγνύων να ςτηρύζονται ςε μαθηματικϊ μοντϋλα. Σϋτοιεσ μαθηματικϋσ προςεγγύςεισ ϋχουν όμωσ ςημαντικούσ περιοριςμούσ ςχετικϊ με την πολυπλοκότητα του προβλόματοσ κι ϋτςι μεγαλύτερα θϋματα όπωσ ϋνα τεχνοοικονομικό μοντϋλο δεν μπορούν να προςεγγιςτούν με ευκολύα. ς ε λ. 131

132 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5 : Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Α Σ Ο Ι Φ Ε Ι Α Κ Α Ι Ε Π Ι Κ Ο Π Η Η Μ Ε Θ Ο Δ Ο Λ Ο Γ Ι Α Σ Ε Φ Ν Ο - Ο Ι Κ Ο Ν Ο Μ Ι Κ Η Μ Ε Λ Ε Σ Η F T T H 5.8. ΤΝΟΧΗ ΚΕΥΑΛΑΙΟΤ το κεφϊλαιο αυτό αρχικϊ παρουςιϊςαμε τουσ όρουσ CAPEX και OPEX. Εύδαμε ότι το CAPEX αναφϋρεται ςτα ϋξοδα κεφαλαιουχικού εξοπλιςμού για την καταςκευό ό επϋκταςη του δικτύου, ενώ το OPEX ςτα ϋξοδα λειτουργύασ του. Παρουςιϊςτηκαν οι παρϊγοντεσ που προκαλούν τα κόςτη CAPEX και OPEX ςε ϋνα δύκτυο FTTH, καθώσ και ζητόματα ςχεδιαςμού, ςυνολικού κόςτουσ και χρηματοδότηςησ που πρϋπει να ληφθούν υπόψη ώςτε τα κόςτη αυτϊ να παραμϋνουν ςε ικανοποιητικό επύπεδο. τη ςυνϋχεια μελετόςαμε μια μεθοδολογύα για την επιχειρηςιακό μελϋτη ανϊπτυξησ ενόσ δικτύου FTTH. Η μεθοδολογύα βαςύζεται ςτον κύκλο Deming, που αποτελεύται από τα εξόσ ςτϊδια: πλϊνο, ενϋργεια, ϋλεγχοσ και δρϊςη. τόχοσ τησ εύναι να αυξϊνεται η ποιότητα τησ παραγωγικόσ διαδικαςύασ με αλλαγϋσ πϊνω ςε αυτό. Οι φϊςεισ τησ εύναι: ςχεδιαςμόσ, μοντελοπούηςη, αξιολόγηςη και επϋκταςη. Η φϊςη ςχεδιαςμού εύναι η αρχικό φϊςη για τον καθοριςμό του πεδύου δρϊςησ του επιχειρηςιακού πλϊνου. Εδώ γύνεται η ςυλλογό των δεδομϋνων ειςόδου, η υποδιαύρεςη του αρχικού προβλόματοσ αν χρειϊζεται και η μετϋπειτα επεξεργαςύα των δεδομϋνων. Η φϊςη τησ μοντελοπούηςησ εύναι απαραύτητη για τον ακριβό προςδιοριςμό των δαπανών αλλϊ και εςόδων ςτο ϋργο. Μελετόςαμε την από πϊνω προσ τα κϊτω και από κϊτω προσ τα πϊνω προςϋγγιςη τησ μοντελοπούηςησ, ενώ όςον αφορϊ το επύπεδο λεπτομϋρειασ, κατηγοριοποιόςαμε τα μοντϋλα ςε αναλογικϊ, οδηγούμενα και ειδικϊ μοντϋλα. Σα αναλογικϊ και οδηγούμενα αναφϋρονται ωσ γενικϊ μοντϋλα, ενώ τα ειδικϊ μοντϋλα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν επιπλϋον ςε μοντϋλα βαςιζόμενα ςε διαδικαςύεσ και μοντϋλα αποτύπωςησ υποδομών. Ϊπειτα, ακολουθεύ η φϊςη τησ αξιολόγηςησ. Η φϊςη αυτό περιλαμβϊνει την ανϊλυςη επενδύςεων για το ϋργο, μια διαδικαςύα αναλύςεων ςημαντικών οικονομικών παραμϋτρων του ϋργου. την ανϊλυςη επενδύςεων γύνονται υπολογιςμού των ταμειακών ροών, τησ επιςτροφόσ επενδύςεων, των χρονικών διαςτημϊτων τησ επιςτροφόσ (ROI), τησ καθαρόσ παρούςασ αξύασ (NPV), του εςωτερικού δεύκτη απόδοςησ (IRR). Ϊνα ϊλλο κομμϊτι τησ φϊςησ αξιολόγηςησ εύναι ο καθοριςμόσ των επιχειρηματικών μοντϋλων και ρόλων που εμφανύζονται ςτη μελϋτη. Η μεθοδολογύα μπορεύ να τερματύςει ςε αυτό το ςημεύο και τα αποτελϋςματα να ανατροφοδοτόςουν την αρχικό φϊςη ςχεδιαςμού με ςκοπό τη βελτύωςη τησ ποιότητασ του ϋργου. Σϋλοσ, η φϊςη επϋκταςησ, που εύναι προαιρετικό ςτη μεθοδολογύα, χρηςιμοποιεύ ςτοιχεύα ανϊλυςησ ευαιςθηςύασ των δεδομϋνων ειςόδου, ανϊλυςησ επιχειρηματικών επιλογών και τη θεωρύα παιγνύων με ςκοπό μια πιο εκλεπτυςμϋνη βελτύωςη των τελικών αποτελεςμϊτων τησ μεθοδολογύασ. τα επόμενα κεφϊλαια θα αςχοληθούμε με τη φϊςη τησ μοντελοπούηςησ για το εξωτερικό τμόμα των οπτικών δικτύων FTTH καθώσ και των δαπανών που προϋρχονται από αυτό. ς ε λ. 132

133 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6.. Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H ς ε λ. 133

134

135 ΓΕΨΜΕΣΡΙΚΑ ΜΟΝΣΕΛΑ ΑΝΑΠΑΡΑΣΑΗ FTTH το κεφϊλαιο αυτό θα δούμε θεωρητικϊ γεωμετρικϊ μοντϋλα που προςεγγύζουν την ανϊπτυξη του εξωτερικού τμόματοσ FTTH δικτύων ςε μια περιοχό. Σα μοντϋλα ςτηρύζονται ςτισ μελϋτεσ [Caiser09] και [Bread06] και περιλαμβϊνουν υπόγειεσ αλλϊ και εναϋριεσ υποδομϋσ. Όςον αφορϊ τα υπόγεια δύκτυα, θα δούμε το απλουςτευμϋνο μοντϋλο (simplified Manhattan), το μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ οδικού δικτύου και το μοντϋλο πϊνω ςτο διπλϊςιο μόκοσ οδικού δικτύου. τα εναϋρια δύκτυα θα κϊνουμε μια μικρό επιςκόπηςη ςτα μοντϋλα των διαγώνιων και των απλουςτευμϋνων Steiner δϋνδρων. τη ςυνϋχεια, θα επεκτεύνουμε τα μοντϋλα ςτα υπόγεια δύκτυα. υγκεκριμϋνα, θα καταςκευϊςουμε ϋνα επεκταμϋνο απλουςτευμϋνο μοντϋλο που βαςύζεται ςτο μόκοσ του οδικού δικτύου και ϋνα επεκταμϋνο απλουςτευμϋνο μοντϋλο που βαςύζεται ςτο διπλϊςιο μόκοσ του οδικού δικτύου. Σϋλοσ, για τα όλα μοντϋλα θα κϊνουμε υπολογιςμούσ του μόκουσ των υποδομών τϊφρων αλλϊ και των καλωδύων εντόσ τουσ ΣΟΙΦΕΙΑ ΓΕΨΜΕΣΡΙΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΑΗ ΔΙΚΣΤΨΝ FTTH Σα επόμενα γεωμετρικϊ μοντϋλα μπορούν να χρηςιμοποιηθούν για την αναπαρϊςταςη του FTTH δικτύου και εύναι ςυμμετρικϊ γραφικϊ μοντϋλα πϊνω ςε μια ομοιόμορφη βϊςη κατοικιών και πελατών. α βαςικό ςτοιχεύο του μοντϋλου χρηςιμοποιούμε την κατοικύα. Ϊτςι, θεωρούμε μια τετρϊγωνη περιοχό πϊνω ςτην οπούα εύναι κατανεμημϋνεσ οι κατοικύεσ των πελατών του δικτύου πρόςβαςησ. Η πλευρϊ του τετραγώνου περιϋχει n κατοικύεσ και ςυνεπώσ όλο το τετρϊγωνο θα 2 ϋχει ςτην επιφϊνειϊ του n κατοικύεσ. Η απόςταςη μεταξύ δύο κατοικιών θεωρούμε ότι εύναι l. Θεωρώντασ μόνο τα ςημεύα ςύνδεςησ των κατοικιών, η μϋγιςτη απόςταςη (οριζόντια ό κϊθετα) μεταξύ των πιο μακρινών κατοικιών εύναι n 1 l. Αν θεωρόςουμε όμωσ ότι μια κατοικύα ϋχει κϊποια τετρϊγωνη περύμετρο, ώςτε να ξεχωρύζει από τη γειτονικό τησ και το μοντϋλο να ςυνεχύζει νοητϊ μετϊ από την κατοικύα αυτό, τότε η απόςταςη θα εύναι n l. Σο κεντρικό γραφεύο θεωρούμε πϊντα ότι βρύςκεται ςτο κϋντρο του τετραγώνου. Σο παρακϊτω ςχόμα περιγρϊφει τα παραπϊνω για n 8. ς ε λ. 135

136 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H Εικόνα 61: Σχηματικό αναπαρϊςταςη τησ λογικόσ δομόσ και των παραμϋτρων για τον υπολογιςμό εγκαταςτϊςεων του δικτύου (Πηγό: [Caiser09]) τα εδϊφια που ακολουθούν, αναλύονται διϊφορα γεωμετρικϊ μοντϋλα και γύνεται προςπϊθεια να ςυςχετιςτούν με πραγματικϋσ περιπτώςεισ, εύτε ςε υπόγεια ό εναϋρια δύκτυα ΜΟΝΣΕΛΟ Ε ΤΠΟΓΕΙΑ ΦΡΗΗ ΟΔΙΚΟΤ ΔΙΚΣΤΟΤ ε μια πλόρωσ υπόγεια υλοπούηςη ενόσ FTTH δικτύου, όλεσ οι τϊφροι ανούγονται κατϊ το μόκοσ των δρόμων μιασ περιοχόσ εύτε ςτισ ϊκρεσ του δρόμου ό ςτη μϋςη ό και πιο ςπϊνια ςε πεζοδρόμια. Διακρύνουμε τρεισ διαφορετικούσ τύπουσ μοντϋλων ςε ςχϋςη με τον τρόπο που εγκαθύςτανται οι τϊφροι: το απλουςτευμϋνο μοντϋλο, το βαςιςμϋνο ςτο μόκοσ του οδικού δικτύου και το βαςιςμϋνο ςτο διπλϊςιο μόκοσ του οδικού δικτύου Απλουςτευμϋνο μοντϋλο Σο πρώτο μοντϋλο που μελετϊμε εύναι ϋνα αρκετό απλοποιημϋνο μοντϋλο, κϊνοντασ την παραδοχό ότι όλεσ οι κατοικύεσ μπορούν να ςυνδϋονται ςε μια νοητό γραμμό που τισ διαπερνϊει. Αυτό εύναι το απλουςτευμϋνο μοντϋλο δρόμων (simplified Manhattan model) και φυςικϊ δεν εύναι ιδιαύτερα ρεαλιςτικό. Ψςτόςο, μοιϊζει με περιπτώςεισ όπου ςπύτια ςυνδϋονται μϋςω των προςόψεών τουσ. Όλοι οι δρόμοι ςυνδϋονται χρηςιμοποιώντασ ϋνα κεντρικό κϊθετο δρόμο που λειτουργεύ ςαν τροφοδότησ (feeder) και διαμοιρϊζει όλεσ τισ ύνεσ ςτουσ οριζόντιουσ δρόμουσ. Για απλοπούηςη, ςτο μοντϋλο αυτό, θεωρούμε ότι ϋνασ δρόμοσ ϋχει μηδενικό πλϊτοσ. Σο μοντϋλο φαύνεται ςτο παρακϊτω ςχόμα. ς ε λ. 136

137 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H Εικόνα 62: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα απλουςτευμϋνο μοντϋλο δρόμων (Manhattan model) (Πηγό: [Caiser09]) Μόκοσ τϊφρων: το μοντϋλο αυτό κϊθε οριζόντια γραμμό δύνει μόκοσ για ςκϊψιμο χαντακιών n 1 l υπϊρχουν n γραμμϋσ ςυνολικϊ. Η κϊθετη γραμμό δύνει μόκοσ εγκατϊςταςησ n 1 Προςθϋτοντϊσ τα αυτϊ, θα ϋχουμε το Ι, δηλαδό το ςυνολικό μόκοσ τϊφρων. 1 1 I n n l n l 2 I n 1 l Μόκοσ καλωδύων ινών:, ενώ l. Η δομό, όπωσ φαύνεται από το κεντρικό ςημεύο παρουςύασ, εύναι πλόρωσ ςυμμετρικό τόςο οριζόντια όςο και κϊθετα. Σο κεντρικό ςημεύο χωρύζει την περιοχό ςε 4 τεταρτημόρια, το καθϋνα από τα οπούα ςυνειςφϋρει το ύδιο μόκοσ καλωδύων. Αν πϊρουμε για παρϊδειγμα το πϊνω αριςτερϊ τεταρτημόριο ςτην προηγούμενη εικόνα, βρύςκουμε ότι για τισ κατοικύεσ που ανόκουν ςτισ κατηγορύεσ a, b, c,, g ϋχουν το ύδιο μόκοσ καλωδύων και a n 1 l, b n 2 l,..., g l. Οι κατηγορύεσ αυτϋσ ϋχουν προϋλθει από όλεσ ςυγκεκριμϋνα: τισ διαγώνιεσ ςυμμετρικϋσ γραμμϋσ από την πιο απομακρυςμϋνη κατοικύα μϋχρι και την πιο κοντινό ςτο κεντρικό γραφεύο. Παρατηρούμε πωσ αρχικϊ ϋχουμε μύα κατοικύα (ςτο a), μετϊ ςε κϊθε βόμα αυξϊνονται κατϊ μύα μϋχρι που γύνονται μϋγιςτεσ ςτη μϋςη (ςτο d), μετϊ μειώνονται και κοντϊ ςτο κεντρικό γραφεύο πϊλι εύναι μύα (ςτο g). Αν πϊρουμε και τα 4 τεταρτημόρια προκύπτει η παρακϊτω ςχϋςη για το μόκοσ των καλωδύων: n 1 i 1 F 4 l min i, n i n i, όπου F το ςυνολικό μόκοσ καλωδύων ςτο μοντϋλο αυτό. Ο όροσ min i, n i (a = 1, b = 2, c = 3,, g = 1), ενώ n i εύναι το ςυνολικό πλόθοσ των κατοικιών, που υπολογύζεται για κϊθε κατηγορύα εύναι η απόςταςη από το κεντρικό γραφεύο για κϊθε κατηγορύα. Πολλαπλαςιϊζοντασ τουσ όρουσ και προςθϋτοντασ για κϊθε κατηγορύα ςε όλα τα τεταρτημόρια, παύρνουμε το ςυνολικό μόκοσ καλωδύου για όλεσ τισ κατοικύεσ. ς ε λ. 137

138 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H τη θεώρηςη που κϊνουμε για το μόκοσ καλωδύων, υποθϋτουμε ότι τα καλώδια εύναι ανεξϊρτητα, τα οπούα ξεκινούν από το κεντρικό γραφεύο και καταλόγουν ςτα ςπύτια κι ϋτςι μπορούμε να αθρούςουμε όλα τα τμόματϊ τουσ από το κεντρικό γραφεύο μϋχρι τισ κατοικύεσ. ε ϋνα πραγματικό ϋργο, τα καλώδια βρύςκονται εντόσ μικροςωληνώςεων/ ςωληνώςεων κ.λπ. και πρϋπει να κϊνουμε πιο ςύνθετουσ υπολογιςμούσ όςον αφορϊ τα μόκη ςωληνώςεων και καλωδύων, αφού πρϋπει να ςυμπεριλϊβουμε διϊφορουσ τύπουσ καλωδύων Μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ οδικού δικτύου Σο μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ του οδικού δικτύου (street length model) ακολουθεύ με πιο ρεαλιςτικό τρόπο τη δομό ενόσ οδικού δικτύου και ςυνδϋει όλεσ τισ κατοικύεσ εκατϋρωθεν του δρόμου μϋςω τϊφρων που βρύςκονται κατϊ μόκοσ του δρόμου. τουσ υπολογιςμούσ που κϊνουμε, για να διευκολυνθούμε, θεωρούμε ότι οι τϊφροι βρύςκονται ςτη μϋςη του δρόμου, ωςτόςο μπορούν εύκολα να τοποθετούνται ςε μια από τισ δύο ϊκρεσ του. Σο μοντϋλο αυτό μπορεύ εύκολα να χρηςιμοποιηθεύ και ςε εναϋριεσ τοποθετόςεισ FTTH, όπου εναϋριοι ςτύλοι τοποθετούνται ςτη μια από τισ δύο ϊκρεσ του οδικού δικτύου και οι κατοικύεσ εκατϋρωθεν των δρόμων ςυνδϋονται ςε αυτούσ. Παρακϊτω εύναι η γραφικό απεικόνιςη του μοντϋλου. Όπωσ και ςτο απλοποιημϋνο μοντϋλο, θεωρούμε ότι ϋνασ δρόμοσ ϋχει μηδενικό πλϊτοσ. Εικόνα 63: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ του οδικού δικτύου (Πηγό: [Caiser09]) Μόκοσ τϊφρων: ε αυτό τη δομό, μπορούμε να ομαδοποιόςουμε τισ κατοικύεσ ανϊ δύο ςε κατηγορύεσ (κατηγορύα a, 2 n b, c, κ.λπ.), όπωσ φαύνεται ςτην παραπϊνω εικόνα. Θϋλουμε l μόκοσ για τα χαντϊκια που 2 προϋρχονται από τη ςύνδεςη των ζευγαριών κατοικιών ςτουσ οριζόντιουσ δρόμουσ, αφού l εύναι η απόςταςη αυτών των ζευγαριών. τα χαντϊκια αυτϊ τοποθετούνται τα drop καλώδια (τελικϊ καλώδια πρόςβαςησ). Ψςτόςο, ςε πιο ρεαλιςτικϊ μοντϋλα, χρηςιμοποιούμε ςτη θϋςη του l το ' l l,αφού η απόςταςη ενόσ ςπιτιού από το δρόμο εύναι ςυνόθωσ μικρότερη. Οι οριζόντιοι δρόμοι εύναι ςυνολικϊ n, ενώ το μόκοσ τουσ όπωσ εύδαμε εύναι ( n 1). Ωρα, ςυνολικϊ το μόκοσ των 2 ς ε λ. 138

139 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H n n 1 l οριζόντιων δρόμων θα εύναι. Σϋλοσ, ο κϊθετοσ δρόμοσ που ςυνδϋει τουσ οριζόντιουσ 2 ϋχει μόκοσ ( n 2) l, όπωσ φαύνεται κι από το ςχόμα. Αθρούζοντασ πϊλι όλα τα μόκη θα ϋχουμε ότι n 2 2 I n 2 l Μόκοσ καλωδύων ινών:. Για τον υπολογιςμό του μόκουσ των καλωδύων ινών, όπωσ και ςτο προηγούμενο μοντϋλο παύρνουμε ϋνα τεταρτημόριο. Κι εδώ υπολογύζουμε τισ αποςτϊςεισ με παρόμοιο τρόπο, μόνο που ομαδοποιούμε μϋςω διαγώνιων γραμμών τισ κατοικύεσ ανϊ δύο ζευγϊρια κατοικιών, δηλαδό κατηγορύεσ μαζύ εύναι οι (a + b), (c + d), (e + f). Η ςχϋςη που θα πϊρουμε για τα μόκη των καλωδύων θα εύναι: (αναγκαςτικό προώπόθεςη για το μοντϋλο εύναι ότι τόςο το n, όςο και το n να εύναι 2 ϊρτιοι αριθμού, δηλαδό το n να εύναι πολλαπλϊςιο του 4) n 1 2 n n F 4 l 2 min i, i 4 i 1 i n Ο όροσ 2 min i, i 2 εύναι το ςυνολικό πλόθοσ των κατοικιών, που υπολογύζεται για κϊθε κατηγορύα (π.χ. για i = 1 a = b = 2, για i = 2 c = d = 4 και για i = 3 e = f = 2), ενώ ο όροσ n 4 i 1 2 δύνει τα ςυνολικϊ μόκη από το κεντρικό γραφεύο μϋχρι μια κατοικύα ςτισ δύο ομαδοποιημϋνεσ κατηγορύεσ (π.χ. η απόςταςη από το CO μϋχρι μια κατοικύα ςτο f εύναι 2 μονϊδεσ, ενώ μϋχρι το e εύναι 3 μονϊδεσ, ϊρα ςυνολικϊ 5 μονϊδεσ, που επιβεβαιώνεται από τον όρο). Αν πϊρουμε για όλεσ τισ κατοικύεσ ςτισ κατηγορύεσ και ςτα 4 τεταρτημόρια προκύπτει ο παραπϊνω τύποσ για το μόκοσ των καλωδύων F Μοντϋλο πϊνω ςτο διπλϊςιο μόκοσ οδικού δικτύου Σο μοντϋλο αυτό βαςύζεται πϊνω ςτο διπλϊςιο μόκοσ του οδικού δικτύου (double street length model) και θεωρεύ ότι ϋνασ δρόμοσ ϋχει δύο πλευρϋσ ςτισ οπούεσ μπορούν να εγκαταςταθούν τϊφροι. Επειδό το ςκϊψιμο τϊφρων κατϊ πλϊτοσ ενόσ δρόμου εύναι ακριβό εγκατϊςταςη ςτο FTTH δύκτυο ςυγκριτικϊ με το κατϊ μόκοσ ςκϊψιμο, το μοντϋλο αυτό βοηθϊει ςτο να ελαχιςτοποιούνται όλεσ οι εγκαταςτϊςεισ τϊφρων (για drop καλώδια) που γύνονται ςτο πλϊτοσ του οδικού δικτύου. Παρόλα αυτϊ, το μόκοσ του δικτύου ςχεδόν διπλαςιϊζεται ςε ςχϋςη με το απλό μοντϋλο που εύδαμε πριν, αφού γύνεται διπλό ςκϊψιμο κατϊ μόκοσ του δρόμου (για τα καλώδια διανομόσ). Σο μοντϋλο αυτό εύναι λιγότερο ρεαλιςτικό από το μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ οδικού δικτύου, αφού ςτην πρϊξη χρηςιμοποιεύται πολύ ςπϊνια και μόνο ςε ειδικϋσ περιπτώςεισ. Η αναπαρϊςταςη του μοντϋλου ςε μια υπόγεια εγκατϊςταςη φαύνεται ςτο επόμενο ςχόμα. ς ε λ. 139

140 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H Εικόνα 64: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα μοντϋλο πϊνω ςτο διπλϊςιο μόκοσ του οδικού δικτύου (Πηγό: [Caiser09]) Μόκοσ τϊφρων: Μπορούμε πϊλι να χρηςιμοποιόςουμε τη δομό που ομαδοποιούνται δύο κατοικύεσ. Όμωσ, ςε αυτό την περύπτωςη, οι γειτονικϋσ κατοικύεσ δε ςυνδϋονται απευθεύασ η μύα με την ϊλλη, αφού δεν υπϊρχει τϊφροσ κατϊ πλϊτοσ του δρόμου. Αν θεωρόςουμε ότι το πλϊτοσ του δρόμου εύναι w, τότε για κϊθε ζευγϊρι κατοικιών, το μόκοσ εγκατϊςταςησ εύναι ( l w), κι επειδό υπϊρχουν ςυνολικϊ 2 n τϋτοια ζευγϊρια, το ςυνολικό μόκοσ εγκαταςτϊςεων ςτο ςημεύο των κατοικιών θα εύναι: 2 2 n ( l w). 2 Όςον αφορϊ τισ οριζόντιεσ γραμμϋσ ςτο δύκτυο, θϋλουμε τϊφρουσ κι από τισ δυο πλευρϋσ του δικτύου. ε όλεσ τισ περιπτώςεισ, εκτόσ από την πϊνω και την κϊτω πλευρϊ ςτο ςχόμα, το μόκοσ εγκαταςτϊςεων εύναι n 1 l μεύον το κομμϊτι που εύναι ύςο με το πλϊτοσ w του κϊθετου δρόμου (ςτισ διαςταυρώςεισ με τον κϊθετο δρόμο). Αφού δε θα λϊβουμε υπόψη την ανώτερη πλευρϊ ςτον πϊνω δρόμο και την κατώτερη ςτον κϊτω, ςυνολικϊ ο όροσ που θα προκύψει για το ϊθροιςμα των οριζόντιων πλευρών εύναι n 2 n 1 l w, ενώ για την πϊνω και κϊτω 2 n 1 l. οριζόντια πλευρϊ που δε λϊβαμε υπόψη, αυτϋσ θα εύναι Για τον κϊθετο δρόμο, και ςτισ δύο πλευρϋσ ϋχει το ύδιο μόκοσ τϊφρων (χωρύσ τα τμόματα w που θα υπολογύςουμε μετϊ). Οι οριζόντιοι δρόμοι ϋχουν απόςταςη μεταξύ τουσ 2 l και επομϋνωσ η απόςταςη μεταξύ δυο ςυνεχόμενων πλευρών δρόμων θα εύναι 2 l w. Ο αριθμόσ των δρόμων για να ςυνδεθούν εύναι n και ϋτςι το ςυνολικό μόκοσ των τμημϊτων που ςυνδϋονται ςτισ δύο 2 n πλευρϋσ θα εύναι l w 2. Επύςησ, ςτον κϊθετο δρόμο θα πρϋπει να μετρόςουμε και τα κομμϊτια που διαςχύζουν τουσ οριζόντιουσ δρόμουσ (ςυμπεριλαμβανομϋνου του πϊνω και κϊτω ς ε λ. 140

141 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ ΕΨΜ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H δρόμου) και εύναι ςυνολικϊ n 2 w, ενώ υπϊρχει κι ϋνασ επύςησ που διαςχύζει τον κϊθετο δρόμο και εύναι πϊνω ςτο κεντρικό γραφεύο. Ϊτςι, αθρούζοντασ προκύπτει ο όροσ n 1 w. Σο τελικό μόκοσ που προκύπτει για το δύκτυο αν αθρούςουμε όλουσ τουσ επιμϋρουσ όρουσ εύναι: 2 n n I ( l w) n 2 n 1 l w 2 n 1 l l w 2 2 n 1 w n n I n 4 l 3 n 5 w 2 2 Και ςε αυτό το μοντϋλο θα πρϋπει το n αλλϊ και το n να εύναι ϊρτιοι αριθμού, ώςτε να 2 εκτελούνται ςωςτϊ οι υπολογιςμού. Σο γεγονόσ αυτό εύναι ϋνασ περιοριςμόσ και για τα δύο μοντϋλα που εμποδύζει ςε ϋνα βαθμό ακριβό αναπαρϊςταςη του δικτύου. Μόκοσ καλωδύων ινών: Σο μόκοσ των καλωδύων προφανώσ εύναι παρόμοιο με το μόκοσ που βρόκαμε ςτο προηγούμενο μοντϋλο με μόνη διαφορϊ ϋνα παρϊγοντα w για κϊθε ζευγϊρι κατοικιών. Ϊτςι, το μόκοσ θα εύναι: 2 n F F street _ length w ΜΟΝΣΕΛΟ Ε ΕΝΑΕΡΙΑ ΔΙΚΣΤΑ Πολλϋσ φορϋσ υπϊρχουν περιπτώςεισ και περιοχϋσ, όπου εξυπηρετεύ η εναϋρια ανϊπτυξη ενόσ οπτικού δικτύου πρόςβαςησ FTTH ςε ςχϋςη με υπόγειεσ υποδομϋσ. ε μια εναϋρια εγκατϊςταςη οπτικών ινών, η επιλογό του μονοπατιού όπου θα γύνει η εγκατϊςταςη εύναι ελεύθερη ςε ςχϋςη με ϋνα υπόγειο δύκτυο, που ακολουθεύ κυρύωσ το οδικό δύκτυο μιασ περιοχόσ. Δύο μοντϋλα παρουςιϊζονται (χωρύσ να επεκταθούμε) και εύναι το μοντϋλο διαγώνιων δϋνδρων (diagonal trees) και το μοντϋλο απλουςτευμϋνων Steiner δϋνδρων Μοντϋλο διαγώνιων δϋνδρων το μοντϋλο αυτό υπϊρχει μια εγκατϊςταςη ανϊ τϋςςερισ κατοικύεσ, που ξεκινϊει από το γεωμετρικό κϋντρο των κατοικιών και επεκτεύνεται επαναληπτικϊ όπωσ ακριβώσ ϋνα δϋνδρο ςτισ υπόλοιπεσ κατοικύεσ. Η επϋκταςη γύνεται διαγώνια, αφού ϋτςι μικραύνει το κόςτοσ τησ εγκατϊςταςησ. ς ε λ. 141

142 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H Εικόνα 65: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα μοντϋλο διαγώνιων δϋνδρων (Πηγό: [Caiser09]) Μόκοσ εγκαταςτϊςεων: ύμφωνα με το [Caiser09]), ςε περύπτωςη που η εγκατϊςταςη μιασ εναϋριασ υποδομόσ ξεκινϊει από το μϋςο των τεςςϊρων κατοικιών όπωσ φαύνεται ςτο μοντϋλο, τότε το ςυνολικό μόκοσ των εναϋριων εγκαταςτϊςεων θα δύνεται από την παρακϊτω ςχϋςη: 2 n 1 I 2 2 l. 3 Μόκοσ καλωδύων ινών: Σο μόκοσ καλωδύων, πϊλι ςύμφωνα με το [Caiser09], υπολογύζεται αναδρομικϊ. Εικόνα 29 Αναδρομικό δομό διαγώνιων δϋνδρων για υπολογιςμό μόκουσ καλωδύων (Πηγό: [Caiser09]) Οι αναδρομικϋσ ςχϋςεισ που περιγρϊφουν το μόκοσ εύναι οι εξόσ: ς ε λ. 142

143 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H 2 F n y 4 F log n 1 2 x 1 x Fx 4 Fx y F0 0 όπου y εύναι το μικρότερο μόκοσ καλωδύου που μπορεύ να χρειαςτεύ ςτουσ υπολογιςμούσ και ύςο με 2 l Μοντϋλο απλουςτευμϋνων Steiner δϋνδρων Ϊνα απλουςτευμϋνο Steiner δϋνδρο χρηςιμοποιεύ την καταλληλότερη δομό για τη ςύνδεςη τεςςϊρων κατοικιών, όπωσ φαύνεται ςτο επόμενο ςχόμα και ϋτςι υπϊρχει το ελϊχιςτο μόκοσ δικτύου ινών. ε μια πραγματικό εναϋρια υποδομό ςπϊνια χρηςιμοποιεύται αυτό το μοντϋλο, καθώσ πρϋπει ο πϊροχοσ του εξωτερικού δικτύου να μπορεύ να εγκαταςτόςει ϋνα ςτύλο για κϊθε δύο ςπύτια. Εικόνα 66: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα μοντϋλο απλουςτευμϋνων Steiner δϋνδρων (Πηγό: [Caiser09]) Μόκοσ εγκαταςτϊςεων: Σο ςυνολικό μόκοσ των εναϋριων εγκαταςτϊςεων δύνεται από την παρακϊτω ςχϋςη: 2 n 1 I 1 3 l 3 Μόκοσ καλωδύων ινών: Όπωσ ςτο μοντϋλο διαγώνιων δϋνδρων, ϋτςι κι εδώ χρηςιμοποιούνται αναδρομικϋσ ςχϋςεισ για τον υπολογιςμό του ςυνολικού μόκουσ των οπτικών καλωδύων, που εύναι ςαφώσ μικρότερο από πριν. 1 3 Οι τύποι εύναι παρόμοιοι με διαφορετικό τον παρϊγοντα y l. 2 3 ς ε λ. 143

144 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H 6.4. ΕΠΕΚΣΑΜΕΝΟ ΜΟΝΣΕΛΟ ΠΑΝΨ ΣΟ ΜΗΚΟ ΟΔΙΚΟΤ ΔΙΚΣΤΟΤ το εδϊφιο αυτό θα δούμε ϋνα επεκταμϋνο μοντϋλο με το οπούο μπορούμε να προςεγγύςουμε ϋνα υπόγειο δύκτυο οπτικών ινών FTTH. Σο μοντϋλο που θα χρηςιμοποιόςουμε για το δύκτυο πρόςβαςησ θα βαςύζεται κυρύωσ ςτο μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ του οδικού δικτύου (street length model), ςυνδυϊζοντϊσ το παρϊλληλα με το απλουςτευμϋνο μοντϋλο (simplified Manhattan model). Ϊτςι, παύρνουμε το απλουςτευμϋνο μοντϋλο και ςτη αντύςτοιχη θϋςη των κατοικιών τοποθετούμε νϋεσ υποπεριοχϋσ (ςυγκεκριμϋνα τοποθετούμε τα κεντρικϊ γραφεύα των αντύςτοιχων μοντϋλων πϊνω ςτο μόκοσ οδικού δικτύου). Ϊτςι, προκύπτει η παρακϊτω εικόνα (με N 4 για το απλουςτευμϋνο μοντϋλο και n 8 για το μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ οδικού δικτύου). υνολικϊ θα 2 ϋχουμε N υποπεριοχϋσ (με δομό πϊνω ςτο μόκοσ οδικού δικτύου για την κϊθε υποπεριοχό) και 2 n το πλόθοσ των κατοικιών ανϊ υποπεριοχό. Εικόνα 67: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα επεκταμϋνο μοντϋλο χρόςησ οδικού δικτύου 2 το παραπϊνω ςχόμα υπϊρχουν N 16 υποπεριοχϋσ, οι οπούεσ θεωρούνται ωσ οι κατοικύεσ για το απλουςτευμϋνο μοντϋλο. Οι περιοχϋσ αυτϋσ ςυνδϋονται (τα τοπικϊ κϋντρα τουσ) με το νϋο κεντρικό γραφεύο μϋςω καλωδύων τροφοδοςύασ (feeder καλώδια). Ση θϋςη των κεντρικών γραφεύων γι αυτϋσ τισ περιοχϋσ ςτο μοντϋλο παύρνουν τα τοπικϊ ςημεύα ςύγκλιςησ (LCP local convergence points), που ςυγκεντρώνουν τα καλώδια τροφοδοςύασ από το κεντρικό γραφεύο. Παρατηρούμε ότι λόγω ςυμμετρύασ ςτο μοντϋλο αυτό, θα πρϋπει το Ν και n να εύναι πολλαπλϊςια του 4, κϊτι που μασ περιορύζει ςε ϋνα βαθμό ςτη μοντελοπούηςη. ς ε λ. 144

145 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H Τϊφροι δικτύου το εδϊφιο αυτό θα υπολογύςουμε τα διϊφορα μόκη των τϊφρων που υπϊρχουν ςτο ςυγκεκριμϋνο μοντϋλο. Ϊτςι, ϋχουμε τϊφρουσ για τα καλώδια τροφοδοςύασ (feeder), τα καλώδια διανομόσ (distribution) και τα τελικϊ καλώδια πρόςβαςησ (drop cables). Οι τϊφροι με καλώδια τροφοδοςύασ ςυνδϋουν τα κϋντρα των υποπεριοχών (LCP) με το κεντρικό γραφεύο. το ςχόμα εμφανύζονται με τισ πιο ςκουρόχρωμεσ γραμμϋσ. Οι τϊφροι με τα καλώδια πρόςβαςησ ςυνδρομητών (drop cables) εύναι τα τελικϊ καλώδια που ςυνδϋουν τουσ χρόςτεσ με το δύκτυο διανομόσ. το ςχόμα εύναι οι μικρϋσ γραμμϋσ που ςυνδϋουν τισ κατοικύεσ ςτο κύριο δύκτυο διανομόσ. Σϋλοσ, οι τϊφροι με τα καλώδια διανομόσ εύναι τα υπόλοιπα χαντϊκια ςτα οπούα τοποθετούνται τα καλώδια που διανϋμονται ςτισ διϊφορεσ υποπεριοχϋσ. Από το ςχόμα επύςησ παρατηρούμε ότι υπϊρχουν τμόματα ςτα χαντϊκια που μπορούν να ςυνυπϊρχουν καλώδια τροφοδοςύασ και διανομόσ. Αντύθετα, τα καλώδια πρόςβαςησ ςυνδρομητών εύναι ανεξϊρτητα. Σϊφροι καλωδύων τροφοδοςύασ: το δύκτυο των καλωδύων τροφοδοςύασ (feeder cables) χρηςιμοποιούμε τισ όδη υπϊρχουςεσ υπόγειεσ εγκαταςτϊςεισ, όπωσ προϋρχονται από το μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ οδικού δικτύου (εύναι οι τϊφροι με τα καλώδια διανομόσ που θα δούμε μετϊ). Για να κϊνουμε τουσ απαραύτητουσ υπολογιςμούσ, χρηςιμοποιούμε τον τύπο για το μόκοσ τϊφρων I που βρόκαμε ςτο απλουςτευμϋνο μοντϋλο. Εδώ όμωσ θα ϋχουμε νϋα απόςταςη μεταξύ των ' κατοικιών/ ςημεύων ςύγκλιςησ (LCP) l n l, ενώ παύρνουμε δύο ευθεύεσ (για να μη χρειαςτεύ να κϊνουμε νϋα χαντϊκια μύα για το πϊνω κομμϊτι και ϊλλη μύα για το κϊτω όπωσ φαύνονται ςτο ' ςχόμα εύναι οι δύο κεντρικϋσ οριζόντιεσ γραμμϋσ) κι ϋτςι ο παρϊγοντασ N 1 l θα γύνει ' N l 2 1. Ο τελικόσ τύποσ που προκύπτει θα εύναι: feeder feeder ' ' ' l n l feeder I N N l N l I N N N n l I N N n l Σϊφροι καλωδύων διανομόσ: Για να υπολογύςουμε το μόκοσ των εγκαταςτϊςεων τϊφρων για τα καλώδια διανομόσ (distribution cables), παύρνουμε για κϊθε υποπεριοχό το μόκοσ τϊφρων, που εύχαμε υπολογύςει ςτο μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ οδικού δικτύου. Θα πρϋπει ωςτόςο να μη ςυμπεριλϊβουμε τα 2 n καλώδια πρόςβαςησ ςυνδρομητών (θα τα υπολογύςουμε ςτη ςυνϋχεια παρϊγοντασ l ). 2 2 n n 1 l Idistr N 2 n 2 l, όπου N το πλόθοσ των υποπεριοχών όπωσ εύδαμε 2 προηγουμϋνωσ για το μόκοσ τϊφρων. 2 2 n n 4 Idistr N l 2 Θα πρϋπει να επιςημανθεύ ότι ςτο ςυγκεκριμϋνο μόκοσ τϊφρων που υπολογύςαμε, περιϋχονται και τα χαντϊκια με καλώδια τροφοδοςύασ. Για να υπολογύςουμε τα χαντϊκια όπου περιϋχονται μόνο καλώδια διανομόσ αφαιρούμε το Ifeeder από το I distr. Σϋλοσ θα πρϋπει να προςθϋςουμε κι ϋναν όρο I που εύναι τα τμόματα που δεν περιϋχονται ςτα feeder καλώδια και ενώνουν τισ υποπεριοχϋσ extra που υπολογύζουμε. Σα τμόματα αυτϊ, που υπολογύζονται εύκολα ςύμφωνα με το ςχόμα, προϋρχονται από: ς ε λ. 145

146 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H - Σα δυο κϊθετα χαντϊκια δύπλα από το κεντρικό γραφεύο μόκουσ 2 l, ϊρα ςυνολικό μόκοσ 4 l. - Σα κϊθετα χαντϊκια που ενώνουν τουσ κϊθετουσ δρόμουσ των γειτονικών υποπεριοχών N μόκουσ επύςησ 2 l. Σο πλόθοσ τουσ εύναι N 1 2 για την πϊνω περιοχό, ϊρα για N ολόκληρη θα εύναι 2 N 1 N 2. Σο μόκοσ που θα προκύψει θα εύναι 4 l N Σα οριζόντια χαντϊκια που ενώνουν τουσ οριζόντιουσ δρόμουσ μόκουσ l. Σο πλόθοσ τουσ N N εύναι για την πϊνω πλευρϊ, ϊρα για ολόκληρο το μόκοσ θα εύναι 4 l 1 2. N N Σα τμόματα αυτϊ θα δώςουν ςυνολικό μόκοσ: Iextra 4 l 1 N Ϊτςι, ο τελικόσ τύποσ για τα χαντϊκια με καλώδια διανομόσ εύναι: I I I I distribution distr extra feeder 2 2 n n 4 2 Idistribution N 4 2 N 4 N 2N 4 l I 2 n n Idistribution N 2 N N 1 l Ifeeder Σϊφροι τελικών καλωδύων: Σα τελικϊ καλώδια ςυνδρομητών εγκαθύςτανται ςτα αντύςτοιχα χαντϊκια. Σο μόκοσ των τϊφρων 2 n όπωσ εύδαμε ςτο μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ δικτύου δύνεται από τη ςχϋςη l. υνολικϊ για 2 όλεσ τισ υποπεριοχϋσ που ϋχουμε ςτο επεκταμϋνο μοντϋλο, παύρνουμε τον τύπο: 2 2 n Idrop N l. 2 feeder Παρϊδειγμα υπολογιςμού μόκουσ τϊφρων 2 Θεωρούμε ϋνα παρϊδειγμα με την Εικόνα 67 με N 16 υποπεριοχϋσ, δηλαδό N 4 και n 8, ενώ παύρνουμε για το μϋςο μόκοσ απόςταςησ μεταξύ δύο κατοικιών l 30m. Πρόκειται για μια 2 2 υποθετικό περιοχό με το πλόθοσ κατοικιών/ κτιρύων να εύναι N n 1024, τα οπούα εύναι N n l 0,9216 km. ιςοκατανεμημϋνα ςε μια ϋκταςη με εμβαδόν 2 2 Παύρνοντασ τισ μαθηματικϋσ ςχϋςεισ που υπολογύςτηκαν για τα μόκη τϊφρων και αντικαθιςτώντασ τα δεδομϋνα ειςόδου, βρύςκουμε ότι: Ifeeder 4320m, I 12720m και I 15360m. distribution drop τα παραπϊνω αποτελϋςματα βλϋπουμε ότι το μόκοσ τϊφρων για τα τελικϊ καλώδια πρόςβαςησ ςτισ κατοικύεσ των ςυνδρομητών εύναι αρκετϊ μεγϊλο και ςυγκεκριμϋνα περιςςότερο ακόμα και από το μόκοσ των τϊφρων όπου βρύςκονται τα καλώδια διανομόσ. ς ε λ. 146

147 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H 2 2 n Αυτό μπορεύ να αιτιολογηθεύ (το βλϋπουμε ςτη ςχϋςη Idrop N l ), αφού για κϊθε ζευγϊρι 2 κατοικιών οι τϊφροι με καλώδια πρόςβαςησ θα ϋχουν μόκοσ όςο η μεταξύ τουσ απόςταςη l. Ϊτςι, γύνεται αςύμφορη οικονομικϊ η χρόςη του μοντϋλου για την αναπαρϊςταςη του δικτύου FTTH που θϋλουμε να εξετϊςουμε, αφού εύναι δεδομϋνο ότι κοςτύζει αρκετϊ η ςυχνό χρόςη τϊφρων για τελικϊ καλώδια που υλοποιούνται κατϊ πλϊτοσ του δρόμου. Σο δεύτερο επεκταμϋνο μοντϋλο, που θα δούμε ςτη ςυνϋχεια, βελτιώνει το πρόβλημα αυτό, παύρνοντασ μια επιπλϋον παρϊμετρο (το πλϊτοσ του δρόμου), με ςημαντικό μειονϋκτημα όμωσ ότι ϋχουμε διπλϋσ τϊφρουσ κατϊ μόκοσ των δρόμων Μόκοσ καλωδύων Αν και εύδαμε ότι το μοντϋλο αυτό δεν εύναι ρεαλιςτικό ειδικϊ όςον αφορϊ την εκτύμηςη του μόκουσ των τϊφρων για τα τελικϊ καλώδια πρόςβαςησ, ςτο εδϊφιο αυτό θα υπολογύςουμε τα μόκη καλωδύων που τοποθετούνται ςε κϊθε τύπο χαντακιού. Μπορεύ να μην ϋχει ιδιαύτερο νόημα (ειδικϊ για την αρχιτεκτονικό home run, όπου το κϊθε καλώδιο εύναι αποκλειςτικό ςε κϊθε κατοικύα) να κϊνουμε διϊκριςη για τον τύπο του καλωδύου (feeder, distribution και drop), όμωσ τα υπολογύζουμε ξεχωριςτϊ για να απλοποιόςουμε τουσ υπολογιςμούσ. Καλώδια τροφοδοςύασ (feeder): Για να υπολογύςουμε το μόκοσ για τα καλώδια τροφοδοςύασ (feeder cables) χρηςιμοποιούμε τη ςχϋςη που βρόκαμε προηγουμϋνωσ για το μόκοσ καλωδύων ςτο απλουςτευμϋνο μοντϋλο. Η ςχϋςη N 1 ' αυτό εύναι: Ffeeder 4 l min i, N i N i N 1 i 1 i 1, όπου ' l n l. Ffeeder 4 n l min i, N i N i. Η ςχϋςη αυτό θεωρεύ ότι τα καλώδια τροφοδοςύασ εύναι ανεξϊρτητα το ϋνα από το ϊλλο. Αντικαθιςτώντασ ςτο προηγούμενο παρϊδειγμα, παύρνουμε ςαν μόκοσ για τα καλώδια τροφοδοςύασ F 7680m. feeder Σελικϊ καλώδια (drop) Τπολογύζουμε πρώτα τα τελικϊ καλώδια ςυνδρομητών, αφού εύναι πιο απλό μϋςω αυτών να υπολογύςουμε τα καλώδια διανομόσ. Σο μόκοσ των καλωδύων αυτών θα εύναι όςο και το μϋγεθοσ 2 2 n των τϊφρων ςτα οπούα τοποθετούνται, δηλαδό Fdrop N l. 2 το προηγούμενο παρϊδειγμα θα ϋχουμε F 15360m. Καλώδια διανομόσ (distribution): drop Για να υπολογύςουνε το μόκοσ για τα καλώδια διανομόσ (distribution cables) χρηςιμοποιούμε τη ςχϋςη που βρόκαμε για το μόκοσ καλωδύων ςτο απλουςτευμϋνο μοντϋλο. Ψςτόςο, ςτη ςχϋςη αυτό περιϋχονται και τα τελικϊ καλώδια πρόςβαςησ που υπολογύςαμε. Ωρα, αρκεύ να τα αφαιρϋςουμε ςτο τϋλοσ για να βρούμε το τελικό αποτϋλεςμα. Η ςχϋςη ϋτςι που θα ιςχύει εύναι: n n n Fdistribution N 4 l 2 min i, i 4 i 1 Fdrop i , αφού ϋχουμε N υποπεριοχϋσ που θϋλουμε να υπολογύςουμε τα καλώδια διανομόσ. Πϊλι, όπωσ και ςτα καλώδια τροφοδοςύασ, ς ε λ. 147

148 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H θεωρούμε ανεξϊρτητα τα καλώδια και ϋτςι τα αθρούζουμε για να πϊρουμε το ϊθροιςμα των μηκών. Αντικαθιςτώντασ ςτο προηγούμενο παρϊδειγμα παύρνουμε το μόκοσ για τα καλώδια διανομόσ F m. distribution 6.5. ΕΠΕΚΣΑΜΕΝΟ ΜΟΝΣΕΛΟ ΠΑΝΨ ΣΟ ΔΙΠΛΑΙΟ ΜΗΚΟ ΟΔΙΚΟΤ ΔΙΚΣΤΟΤ το ςημεύο αυτό θα δούμε ϋνα ϊλλο επεκταμϋνο μοντϋλο για την προςϋγγιςη δικτύων FTTH. Εύναι ακριβώσ ύδιο με το προηγούμενο μοντϋλο που εύδαμε, με μόνη διαφορϊ ότι οι υποπεριοχϋσ τώρα μοντελοποιούνται με το μοντϋλο πϊνω ςτο διπλϊςιο μόκοσ οδικού δικτύου. Σο ςχόμα που περιγρϊφει το μοντϋλο φαύνεται παρακϊτω. Εικόνα 68: Λογικό αναπαρϊςταςη οπτικών ςυνδϋςεων για ϋνα δεύτερο επεκταμϋνο μοντϋλο χρόςησ οδικού δικτύου Τϊφροι δικτύου Σϊφροι καλωδύων τροφοδοςύασ (feeder): Όπωσ και ςτο προηγούμενο μοντϋλο, ϋτςι κι εδώ το μόκοσ των τϊφρων για τα καλώδια 2 I N N 2 n l. τροφοδοςύασ θα εύναι feeder Σϊφροι καλωδύων διανομόσ (distribution): ς ε λ. 148

149 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H Με παρόμοιο τρόπο ϋχουμε: Idistribution Idistr Iextra Ifeeder, όπου το N N Iextra 4 l 1 N εύναι ακριβώσ ύδιο με πριν και το I distr δύνεται από τη ςχϋςη Idistr N n n 4 l 3 n 5 w (ϋχουμε αφαιρϋςει τον όρο n ( l w) που εύναι τα 2 χαντϊκια τελικών καλωδύων). Ϊτςι προκύπτει: 2 2 N N Idistribution N n n 4 l 3 n 5 w 4 l 1 N I feeder Σϊφροι τελικών καλωδύων (drop): Σο μόκοσ των τϊφρων που βρύςκονται τα τελικϊ καλώδια δύνεται από τη ςχϋςη: 2 2 n Idrop N ( l w) Παρϊδειγμα υπολογιςμού μόκουσ τϊφρων Αν πϊρουμε πϊλι το προηγούμενο παρϊδειγμα από το πρώτο επεκταμϋνο μοντϋλο και με την παρϊμετρο πλϊτοσ δρόμου w = 15 m, αντικαθιςτώντασ, παύρνουμε τα ακόλουθα αποτελϋςματα: Ifeeder 4320m, I 33600m και I 7680m. distribution drop Βλϋπουμε ότι οι drop τϊφροι ϋχουν μειωθεύ ςτο μιςό κι αυτό γιατύ το πλϊτοσ του δρόμου εύναι το μιςό τησ απόςταςησ μεταξύ κατοικιών, δηλαδό w 1. Ψςτόςο παρατηρούμε ότι ϋχουν αυξηθεύ l 2 ςε μεγϊλο ποςοςτό οι τϊφροι με καλώδια διανομόσ κϊτι που εύναι αναμενόμενο λόγω του μοντϋλου που βαςύζεται ςτο διπλϊςιο μόκοσ του οδικού δικτύου. Μπορεύ να πετυχαύνουμε μεύωςη των τϊφρων κατϊ πλϊτοσ του δικτύου όπωσ θϋλαμε από το προηγούμενο μοντϋλο, αλλϊ αυξϊνεται ςημαντικϊ το ςυνολικό μόκοσ των χαντακιών (και ειδικότερα των τϊφρων με καλώδια διακλϊδωςησ). Σϋλοσ, οι τϊφροι με καλώδια τροφοδοςύασ εύναι αμετϊβλητοι Μόκοσ καλωδύων Σϋλοσ, το μόκοσ των καλωδύων ςτο μοντϋλο αυτό (αν θεωρόςουμε πϊλι ανεξϊρτητα τα καλώδια προσ τουσ πελϊτεσ) εύναι ςχεδόν όμοιο με το μόκοσ ςτο προηγούμενο μοντϋλο και ςυγκεκριμϋνα: N 1 2, Fdrop N l w Ffeeder 4 n l min i, N i N i i 1 2 n 2 και n n n 2 n Fdistribution N 4 l 2 min i, i 4 i 1 N w F i drop 6.6. ΤΝΟΧΗ ΚΕΥΑΛΑΙΟΤ το κεφϊλαιο αυτό εύδαμε κϊποια θεωρητικϊ μοντϋλα γεωμετρικόσ αναπαρϊςταςησ του εξωτερικού δικτύου FTTH δικτύων για υπόγειεσ και εναϋριεσ εγκαταςτϊςεισ. Σα μοντϋλα ςτηρύζονται ςε ςυμμετρικϊ κατανεμημϋνεσ κατοικύεσ ςε μια τετρϊγωνη περιοχό που ςυνδϋονται ς ε λ. 149

150 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 6 : Γ Ε Ψ Μ Ε Σ Ρ Ι Κ Α Μ Ο Ν Σ Ε Λ Α Α Ν Α Π Α Ρ Α Σ Α Η F T T H μϋςω υπόγειων ό εναϋριων γραμμών δικτύου ςτο κεντρικό γραφεύο που τοποθετεύται ςτο κϋντρο τησ περιοχόσ. Σα υπόγεια μοντϋλα περιλαμβϊνουν το απλουςτευμϋνο μοντϋλο (simple Manhattan model), ςτο οπούο γύνεται η παραδοχό ότι όλεσ οι κατοικύεσ μπορούν να ςυνδϋονται ςε μια νοητό γραμμό που τισ διαπερνϊει, το μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ οδικού δικτύου, όπου ςυνδϋονται όλεσ οι κατοικύεσ εκατϋρωθεν του δρόμου μϋςω τϊφρων που βρύςκονται κατϊ μόκοσ του δρόμου και το μοντϋλο πϊνω ςτο διπλϊςιο μόκοσ του οδικού δικτύου, ςτο οπούο θεωρεύται ότι ϋνασ δρόμοσ ϋχει δύο πλευρϋσ ςτισ οπούεσ εγκαθύςτανται τϊφροι που να ςυνδϋουν τισ κατοικύεσ για κϊθε πλευρϊ. Σο μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ διπλϊςιου δικτύου, αν και δύνει αρκετϊ μεγαλύτερεσ διαδρομϋσ για το δύκτυο, μειώνει τισ ακριβϋσ ςε κόςτοσ εγκαταςτϊςεισ κατϊ πλϊτοσ των οδών. Για κϊθε μοντϋλο υπολογύςαμε τα μόκη των τϊφρων αλλϊ και των ςυνολικών καλωδύων που θα τοποθετηθούν για την πλόρη ςύνδεςη των κατοικιών. Σα εναϋρια μοντϋλα περιλαμβϊνουν το μοντϋλο διαγώνιων δϋνδρων και το μοντϋλο απλουςτευμϋνων Steiner δϋνδρων. Εδώ, οι υποδομϋσ εύναι πιο ελεύθερεσ από τισ υπόγειεσ, αφού δε χρειϊζεται να ακολουθηθούν οι διαδρομϋσ του οδικού δικτύου μιασ περιοχόσ. Και ςτα δύο μοντϋλα, η επϋκταςη των δικτύων γύνεται με διαγώνιο τρόπο, αφού ϋτςι μειώνονται τα μόκη των διαδρομών. Με χρόςη αναδρομικών ςχϋςεων υπολογύζονται τα μόκη των διαδρομών και καλωδύων του εξωτερικού δικτύου. Σϋλοσ, αναπτύςςουμε δύο επιπλϋον μοντϋλα για τα υπόγεια δύκτυα που ςυνδυϊζουν το απλουςτευμϋνο μοντϋλο με το μοντϋλο πϊνω ςτο μόκοσ οδικού δικτύου και το μοντϋλο πϊνω ςτο διπλϊςιο μόκοσ οδικού δικτύου αντύςτοιχα. Για κϊθε κατηγορύα τϊφρων/ καλωδύων (feeder, distribution και drop) υπολογύςαμε το μόκοσ των τϊφρων και καλωδύων. Παρατηρόςαμε, ότι ςτο πρώτο επεκταμϋνο μοντϋλο ϋχουμε μεγαλύτερο μόκοσ drop τϊφρων/καλωδύων και μικρότερο μόκοσ distribution ςε ςχϋςη με το δεύτερο επεκταμϋνο μοντϋλο. ς ε λ. 150

151 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7.. Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ GIS ς ε λ. 151

152

153 ΜΟΝΣΕΛΟΠΟΙΗΗ ΕΞΨΣΕΡΙΚΟΤ ΔΙΚΣΤΟΤ FTTH ΜΕΨ GIS το προηγούμενο κεφϊλαιο μελετόςαμε γεωμετρικϊ μοντϋλα για την αναπαρϊςταςη του εξωτερικού μϋρουσ ενόσ FTTH δικτύου. Σα μοντϋλα αυτϊ, αν και μπορούν να διαςταςιοποιόςουν ςε κϊποιο βαθμό ϋνα οπτικό δύκτυο πρόςβαςησ για μια περιοχό, ςτερούνται ακρύβειασ λόγω τησ ςυμμετρικόσ προςϋγγιςόσ που κϊνουν για την περιοχό ανϊπτυξησ. ε αυτό το κεφϊλαιο αναπτύςςουμε ϋνα αρκετϊ ρεαλιςτικό μοντϋλο που κϊνει χρόςη κυρύωσ του GIS ςυςτόματοσ ArcGIS με ςκοπό την ακριβό αναπαρϊςταςη των οικοδομικών τετραγώνων μιασ πραγματικόσ περιοχόσ, των κατοικιών/ νοικοκυριών τησ, του οδικού δικτύου τησ και των διαδρομών ενόσ υπόγειου εξωτερικού δικτύου FTTH που προκύπτουν από αυτϊ τα ςτοιχεύα. Σο μοντϋλο με βϊςη αυτϊ τα δεδομϋνα, αλλϊ και ϊλλεσ προδιαγραφϋσ που δϋχεται, υπολογύζει κϊποια βαςικϊ ςτοιχεύα υποδομών που εύναι απαραύτητα για τη λειτουργύα του εξωτερικού δικτύου, ενώ ςτο τϋλοσ, ϋνα απλό μοντϋλο υπολογιςμού κοςτών μπορεύ να μασ παρϋχει τα αντύςτοιχα κόςτη για το ϋργο ΓΕΨΓΡΑΥΙΚΑ ΤΣΗΜΑΣΑ ΠΛΗΡΟΥΟΡΙΨΝ Ψσ ςύςτημα πληροφοριών (information system) μπορεύ να οριςτεύ μια «αλυςύδα λειτουργιών ςυλλογόσ, αποθόκευςησ, και ανϊλυςησ δεδομϋνων» ([CT77]). Κατ' επϋκταςη, ωσ γεωγραφικό ςύςτημα πληροφοριών (ΓΠ) ό GIS (Geographical Information System) μπορεύ να οριςτεύ ςυνοπτικϊ ϋνα ςύνολο εργαλεύων ςυλλογόσ, αποθόκευςησ, ανϊκτηςησ, ανϊλυςησ και εμφϊνιςησ χωρικών δεδομϋνων. ε ςύγκριςη με τουσ απλούσ ψηφιακούσ χϊρτεσ που χρηςιμοποιούμε, ϋνα ςύςτημα GIS ϋχει το ςημαντικό πλεονϋκτημα ότι η αποθόκευςη των δεδομϋνων γύνεται χωριςτϊ από την αναπαρϊςταςό τουσ, κϊτι που ϋχει ωσ αποτϋλεςμα τα ύδια δεδομϋνα να μπορούν να αναπαραςταθούν με διαφορετικούσ τρόπουσ. Για παρϊδειγμα, μπορούμε να μεγεθύνουμε το χϊρτη, να εμφανύςουμε ςυγκεκριμϋνεσ μόνο περιοχϋσ, να κϊνουμε υπολογιςμούσ αποςτϊςεων μεταξύ τοποθεςιών, να δημιουργόςουμε πύνακεσ που να δεύχνουν τα διϊφορα χαρακτηριςτικϊ του χϊρτη, να υπερθϋςουμε επιπλϋον πληροφορύα πϊνω ςτο χϊρτη, ακόμα και να αναζητόςουμε ποιεσ εύναι οι καλύτερεσ τοποθεςύεσ για να δημιουργόςουμε τα επόμενα ςημεύα τησ επιχεύρηςόσ μασ. Υυςικϊ, επιπλϋον όλων αυτών, ϋνα ςύςτημα GIS ϋχει όλα τα πλεονεκτόματα από τη χρόςη των υπολογιςτών, όπωσ διαχεύριςη μεγϊλων ποςοτότων δεδομϋνων εύκολα και γρόγορα κ.λπ. όμερα, με τισ τερϊςτιεσ δυνατότητεσ που παρϋχουν οι ςύγχρονοι, εξελιγμϋνοι υπολογιςτϋσ, η χαρτογρϊφηςη περνϊ ςε μια νϋα εποχό. Σα υπολογιςτικϊ δύκτυα, οι εξομοιωτϋσ, ακόμη και η εικονικό πραγματικότητα αποτελούν την τελευταύα «μόδα» ςτην εξϋλιξη των γεωγραφικών ςυςτημϊτων πληροφοριών, αφού τα εμπλουτύζουν και βελτιώνουν ςημαντικϊ. Μερικϋσ από τισ πιο διαδεδομϋνεσ εφαρμογϋσ λογιςμικού γεωγραφικών ςυςτημϊτων εύναι: ESRI ArcGIS, MapInfo, MapWindow GIS, Quantum GIS, GRASS GIS, SAGA GIS, gvsig, ERDAS IMAGINE, κ.λπ Πωσ λειτουργεύ ϋνα GIS Όλα τα δεδομϋνα ςε ϋνα GIS εύναι γεωκατανεμημϋνα χωροταξικϊ, βρύςκονται δηλαδό ϊμεςα ςυνδεδεμϋνα με μια ςυγκεκριμϋνη γεωγραφικό τοποθεςύα τησ επιφϊνειασ τησ γησ μϋςω ενόσ ςυςτόματοσ ςυντεταγμϋνων. Ϊνα από τα πιο ςυνηθιςμϋνα ςυςτόματα γεωγραφικών ςυντεταγμϋνων εύναι αυτό του γεωγραφικού μόκουσ και πλϊτουσ. ' αυτό το ςύςτημα ς ε λ. 153

154 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S ςυντεταγμϋνων, κϊθε τοποθεςύα προςδιορύζεται ςχετικϊ με τον Ιςημερινό και τη γραμμό μηδενικού γεωγραφικού μόκουσ που περνϊ από το Γκρύνουιτσ. Τπϊρχουν, όμωσ, και πολλϊ ϊλλα γεωγραφικϊ ςυςτόματα ςυντεταγμϋνων, ςυνεπώσ κϊθε GIS ςύςτημα θα πρϋπει να εύναι ςε θϋςη να μετατρϋπει τισ ςυντεταγμϋνεσ από το ϋνα ςύςτημα ςτο ϊλλο. H χωρικό πληροφορύα αναπαρύςταται με δυο τρόπουσ: ωσ διανυςματικϊ (vector) δεδομϋνα με τη μορφό ςημεύων, γραμμών και πολυγώνων, ό ωσ δεδομϋνα πλϋγματοσ (raster), οργανωμϋνα ςυςτηματικϊ ςε κελιϊ (όπωσ π.χ. μια ψηφιακό εικόνα). Σο βαςικό χαρακτηριςτικό γνώριςμα ενόσ GIS εύναι ότι χρηςιμοποιεύ τη γεωγραφύα (το χώρο) ωσ κοινό ςτοιχεύο μεταξύ των διαφόρων ομϊδων δεδομϋνων, ςυνδυϊζοντασ ιςότιμα τη γεωγραφικό (χαρτογραφικό) και την αναλυτικό (ςτατιςτικό) πληροφορύα. Εύναι ςημαντικό να τονιςτεύ πωσ τα διϊφορα ςυςτόματα ςχεδύαςησ (αυτόματη χαρτογρϊφηςη (Automated Mapping), χαρτογρϊφηςη με τη βοόθεια υπολογιςτό (Computer Assisted Mapping), ςχεδύαςη με τη βοόθεια υπολογιςτό (Computer Aided Design)) μπορούν να χρηςιμοποιηθούν εύτε για τη ςχεδύαςη ενόσ χϊρτη εύτε ωσ υπόβαθρο ενόσ πληροφοριακού ςυςτόματοσ, αλλϊ ςε καμύα περύπτωςη δεν αποτελούν τα ύδια ϋνα GIS. Οι 5 βαςικϋσ ςυνιςτώςεσ ενόσ GIS εύναι: Αναγνώριςη και ςυλλογό των απαραύτητων δεδομϋνων για τη ςυγκεκριμϋνη εφαρμογό (data acquisition). Προεπεξεργαςύα, δηλαδό προετοιμαςύα των ςυλλεχθϋντων ςτοιχεύων και ειςαγωγό τουσ ςτον υπολογιςτό (pre-processing). Διαχεύριςη δεδομϋνων με τη δημιουργύα τησ βϊςησ δεδομϋνων (data management). Επεξεργαςύα και ανϊλυςη δεδομϋνων (manipulation and analysis) με διϊφορεσ μεθόδουσ. Παραγωγό αποτελεςμϊτων ςε ϋντυπη (hard copy) ό μη ϋντυπη (soft copy) μορφό (product generation) Περιγραφικϊ και γεωγραφικϊ δεδομϋνα Σα δεδομϋνα που ειςϊγονται ςε ϋνα GIS μπορούν να χωριςτούν ςε 2 μεγϊλεσ κατηγορύεσ: Σα μη χωρικϊ ό περιγραφικϊ ό ςτατιςτικϊ δεδομϋνα (attribute data) και τα χωρικϊ ό γεωγραφικϊ ό χαρτογραφικϊ δεδομϋνα (chartographic data). Ψσ περιγραφικϊ (ςτατιςτικϊ) δεδομϋνα μπορούν να οριςτούν αυτϊ που περιγρϊφουν φαινόμενα τα οπούα ςυμβαύνουν ςτο χώρο ό παραμϋτρουσ, που χαρακτηρύζουν το χώρο (π.χ. χρόςη γησ ό κατϊςταςη ενόσ κτιρύου κ.λπ.). Σα δεδομϋνα αυτϊ κωδικοποιούνται, αποθηκεύονται ςε βϊςεισ δεδομϋνων και αποτελούν ϋνα πληροφοριακό ςύςτημα για το χώρο, με τη βοόθεια του οπούου εύναι δυνατό η ςτατιςτικό ανϊλυςη και επεξεργαςύα των ςτοιχεύων καθώσ και η μη χωρικό αναζότηςη πληροφοριών (a-spatial query) (π.χ. πόςοσ εύναι ο πληθυςμόσ ηλικύασ χρόνων ςε ακτύνα 200 μϋτρων γύρω από ϋνα ςχολεύο). Ψσ γεωγραφικϊ (χαρτογραφικϊ) δεδομϋνα μπορούν να οριςτούν αυτϊ, που προςφϋρουν τη δυνατότητα μιασ υπό κλύμακα απεικόνιςησ του χώρου πϊνω ςε ϋνα επύπεδο (την οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιςτό ό το χαρτύ ςχεδύαςησ). Σα δεδομϋνα αυτϊ μπορούν να αποθηκευτούν με δύο τρόπουσ (τεχνολογύα διανύςματοσ (vector) ό τεχνολογύα πλϋγματοσ (raster)) και μπορούν να χωριςτούν ςε δύο κατηγορύεσ: ςε αυτϊ, που περιγρϊφουν τη γεωμετρύα του χώρου και ςε αυτϊ, που περιγρϊφουν την τοπολογύα του χώρου, δηλ. τη ςχϋςη που χρηςιμοποιεύται για να αναπαραςτόςει τη ςύνδεςη, τη ςυνϋχεια και τη γειτνύαςη των δομικών ςτοιχεύων ενόσ χϊρτη. Σα δεδομϋνα που περιγρϊφουν τη γεωμετρύα του χώρου εύναι αυτϊ τα οπούα παρϋχουν τη δυνατότητα εντοπιςμού ενόσ φαινομϋνου ςτο ϋδαφοσ και ταυτόχρονα προςδιοριςμού του ςχόματόσ του. Αυτό μπορεύ να επιτευχθεύ με τη βοόθεια ςημειακών (ςημεύων (points)), γραμμικών (γραμμών (lines) ό τόξων (arcs)) ό επιφανειακών (πολυγώνων (polygons) ό επιφανειών (areas)) ςτοιχεύων. ς ε λ. 154

155 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Βαςικό ϋννοια για την οργϊνωςη ενόσ GIS εύναι η διαςτρωμϊτωςη τησ πληροφορύασ (layers of information, overlay technique). Ψσ διαςτρωμϊτωςη μπορεύ να οριςτεύ η λογικό οργϊνωςη τησ πληροφορύασ ςε επύπεδα (layers) ομοιογενών πληροφοριών. Κατ' αυτό τον τρόπο ϋνασ χϊρτησ μπορεύ να χωριςτεύ ςε πολλϊ επύπεδα, καθϋνα από τα οπούα δύνει ϋνα εύδοσ πληροφορύασ, περιλαμβϊνοντασ τα απαραύτητα, για το ςκοπό αυτό, ςτοιχεύα (π.χ. οικοδομικϋσ γραμμϋσ και τετρϊγωνα, δύκτυα υποδομόσ κ.λπ.) Εφαρμογϋσ των GIS Σα GIS ϋχουν πολλϋσ και ενδιαφϋρουςεσ εφαρμογϋσ ςτην ανϊλυςη του χώρου και την επεξεργαςύα γεωγραφικϊ προςδιοριςμϋνων πληροφοριών. Με τη βοόθεια τεχνικών, όπωσ περιγραφικό χωροθϋτηςη, αναλυτικό χωροθϋτηςη, οριοθϋτηςη, βελτιςτοπούηςη, ανϊλυςη γειτνύαςησ, υπολογιςμόσ ελϊχιςτησ διαδρομόσ, τοπογραφικό ανϊλυςη και ανϊλυςη διαδρόμου ό παραθύρου, τα GIS αποτελούν ςόμερα το βαςικό εργαλεύο μελϋτησ ςε πϊρα πολλούσ τομεύσ, όπωσ: κτηματολόγιο, μεταφορϋσ, κινητό τηλεφωνύα, δύκτυο διανομών κ.ϊ. Συπικϋσ εφαρμογϋσ των ςυςτημϊτων GIS βρύςκονται ςτη διαχεύριςη του περιβϊλλοντοσ και των πόρων του, ςτο ςχεδιαςμό και ανϊπτυξη νϋασ υποδομόσ για οικιςμούσ, ςτισ θαλϊςςιεσ και επύγειεσ μεταφορϋσ, ςτην αςφϊλεια ςτη θϊλαςςα, ςτισ εταιρεύεσ τηλεπικοινωνιών, ύδρευςησ και ηλεκτριςμού (όπου η ϋμφαςη δύνεται ςτη ςυντόρηςη και λειτουργύα των δικτύων τουσ), ακόμα και για ςτρατιωτικϋσ εφαρμογϋσ. Πρϋπει να αναφερθεύ ότι τα γεωγραφικϊ ςυςτόματα πληροφοριών ςυνεργϊζονται με το ςύςτημα GPS, γεγονόσ που αυξϊνει τισ δυνατότητεσ τουσ ςτη ςυλλογό και επεξεργαςύα των δεδομϋνων ΓΕΨΓΡΑΥΙΚΟ ΤΣΗΜΑ ARCGIS Σο ArcGIS εύναι μια ολοκληρωμϋνη ςυλλογό από προώόντα λογιςμικού GIS. Παρϋχει μια πλατφόρμα για διαδικαςύεσ χωρικόσ ανϊλυςησ, διαχεύριςησ δεδομϋνων και απεικόνιςησ. Εύναι αρκετϊ επεκτϊςιμο και μπορεύ να ενςωματωθεύ ςε όδη υπϊρχοντα ςυςτόματα επιχειρηςιακών διαδικαςιών. Σο ArcGIS υποςτηρύζει desktop, client server, web και κινητϋσ εφαρμογϋσ. Με τα κατϊλληλα εργαλεύα που διαθϋτει, μπορεύ κϊποιοσ προγραμματιςτόσ εφαρμογών να δημιουργόςει τισ εφαρμογϋσ του όπωσ θϋλει αυτόσ. Σο ArcGIS χρηςιμοποιεύται ςε διϊφορουσ οργανιςμούσ ώςτε να βελτιώςουν τη ροό των εργαςιών τουσ και να λύςουν τα πιο επύμονα προβλόματα που ϋχουν. Σο ArcGIS Desktop περιλαμβϊνει μύα ομϊδα από ενοποιημϋνεσ εφαρμογϋσ ςτισ οπούεσ ςυμπεριλαμβϊνονται οι εξόσ: ArcCatalog, ArcMap, ArcGlobe, ArcToolbox και ModelBuilder. Η ενοποιημϋνη αξιοπούηςη των εφαρμογών του επιτρϋπει ςτουσ χρόςτεσ GIS να υλοποιόςουν οποιαδόποτε εργαςύα με επύκεντρο το χώρο, από την πιο απλό ϋωσ την πιο πολύπλοκη, όπωσ εύναι η χαρτογραφύα, η γεωγραφικό ανϊλυςη, η επεξεργαςύα των γεωγραφικών δεδομϋνων, η μετατροπό μεταξύ διαφορετικών μορφότυπων δεδομϋνων, η απεικόνιςη, η διαχεύριςη των δεδομϋνων. Η δομό του ArcGIS Desktop εύναι κλιμακούμενη ωσ προσ τισ δυνατότητϋσ τησ προκειμϋνου να εκπληρώςει τισ απαιτόςεισ των διαφορετικών τύπων χρηςτών. Ϊτςι, ϋχουν διαμορφωθεύ τρύα διακριτϊ επύπεδα δυνατοτότων του λογιςμικού ArcGIS Desktop που ϋχουν ωσ εξόσ: Λογιςμικό απεικόνιςησ, επεξεργαςύασ και ανϊλυςησ των γεωγραφικών δεδομϋνων ArcView. Λογιςμικό πλόρουσ διαχεύριςησ και επεξεργαςύασ των γεωγραφικών δεδομϋνων ArcEditor. Λογιςμικό πλόρουσ διαχεύριςησ, επεξεργαςύασ και ανϊλυςησ των γεωγραφικών δεδομϋνων ArcInfo. ς ε λ. 155

156 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Σϋλοσ, το ArcGIS περιϋχει κϊποιεσ επεκτϊςεισ, που αποτελούν ξεχωριςτϊ προώόντα τα οπούα προςθϋτουν επιπλϋον λειτουργικότητα ςτο λογιςμικό πακϋτο. Αυτϊ τα εξειδικευμϋνα εργαλεύα επιτρϋπουν ςτο χρόςτη να αςχοληθεύ με προχωρημϋνα θϋματα, όπωσ τριςδιϊςτατη οπτικοπούηςη, χωρικό ανϊλυςη, γεωςτατιςτικό, ανϊλυςη δικτύων, και πολλϊ ακόμα Λογιςμικϊ πακϋτα που χρηςιμοποιούμε Η ακριβόσ ϋκδοςη του ArcGIS που χρηςιμοποιούμε εύναι ϋνα ArcGIS Desktop ςύςτημα. Σο επύπεδο δυνατοτότων του εύναι πλόρουσ διαχεύριςησ, επεξεργαςύασ και ανϊλυςησ γεωγραφικών δεδομϋνων (ArcInfo). Οι εφαρμογϋσ που μασ εύναι χρόςιμεσ εύναι το ArcMap, το ArcToolbox, το ArcCatalog καθώσ και η επϋκταςη Network Analyst. Σο ArcMap εύναι το βαςικό πακϋτο του GIS ςυςτόματοσ με το οπούο χειριζόμαςτε τα χωρικϊ δεδομϋνα που διαθϋτουμε. Η κύρια λειτουργύα του ArcMap εύναι το ςυνταύριαςμα των περιγραφικών/ ςτατιςτικών δεδομϋνων με τα γεωγραφικϊ/ χαρτογραφικϊ δεδομϋνα ςε ϋνα νϋο ςχόμα που λϋγεται θεματικόσ χϊρτησ. Επιπλϋον, δύνει τη δυνατότητα δημιουργύασ χαρτών από πληροφορύεσ, ανϊλυςησ χωρικών ςχϋςεων και επιλογόσ μϋςα από αναζητόςεισ χωρικών και μη χωρικών ςτοιχεύων. το ArcMap μπορούν να ςχεδιϊζονται και να δημιουργούνται διαφορετικϋσ απεικονύςεισ ενόσ χϊρτη, αλλϊζοντασ χρώματα και ςυμβολιςμούσ. Παρϋχει το κατϊλληλο περιβϊλλον για την επύτευξη τησ διαςτρωμϊτωςησ τησ πληροφορύασ, την εύκολη διαχεύριςη και οριςμό των ςχϋςεων μεταξύ πινϊκων με ιδιότητεσ των περιγραφικών δεδομϋνων και των χαρτών τουσ (χαρτογραφικϊ δεδομϋνα) αλλϊ και την αναγκαύα επεξεργαςύα εφόςον χρειϊζεται. Σο ArcToolbox εύναι εφαρμογό που περιϋχει διϊφορα εργαλεύα γεωεπεξεργαςύασ για μετατροπό χωρικών δεδομϋνων από μια μορφό ςε ϊλλη, διαχεύριςη χαρτογραφικών φύλλων, προβολών και γενικότερα χωρικών αναλύςεων. Σο ArcCatalog εύναι ϋνα εργαλεύο διαχεύριςησ φακϋλων και αρχεύων του ςυςτόματοσ, με τη βοόθεια του οπούου ο χρόςτησ πλοηγεύται ςτα χωρικϊ δεδομϋνα που τον ενδιαφϋρουν. Επιτρϋπει την εύκολη μετϊβαςη και διαχεύριςη πληροφορύασ που εύναι αποθηκευμϋνη ςε φακϋλουσ ςε τοπικούσ δύςκουσ ό και ςχεςιακϋσ βϊςεισ δεδομϋνων. Σα δεδομϋνα ςτο ArcCatalog μπορούν να αντιγραφούν, να μετακινηθούν, να διαγραφούν και να οπτικοποιηθούν, πριν προςτεθούν ςε κϊποιο χϊρτη. Επιπλϋον, διϊφορα μεταδεδομϋνα μπορούν να διαβαςτούν ό και δημιουργηθούν. Ϊνασ από τουσ λόγουσ που προτιμϊμε το ArcGIS ϋναντι ϊλλων ςυςτημϊτων GIS εύναι η πληθώρα επεκτϊςεών του. Σο ArcGIS Network Analyst εύναι μύα επϋκταςη του ArcGIS Desktop, που βοηθϊ ςτην διεξαγωγό χωρικών αναλύςεων που βαςύζονται ςε δύκτυα. Με το ArcGIS Network Analyst, μπορούν να δημιουργηθούν εφαρμογϋσ που χτύζουν απλϋσ ό πολλαπλϋσ δρομολογόςεισ, παρϋχουν κατευθύνςεισ πορεύασ, βρύςκουν τισ κοντινότερεσ υποδομϋσ και μπορούν να δημιουργόςουν περιοχϋσ εξυπηρϋτηςησ και πύνακεσ κόςτουσ αφετηρύασ προοριςμού. Βοηθϊ ςτη δυναμικό μοντελοπούηςη πραγματικών ςυνθηκών δικτύων και την επύλυςη προβλημϊτων δρομολόγηςησ οχημϊτων, που περιλαμβϊνουν περιοριςμούσ κατευθύνςεων, όρια ταχύτητασ και ςυνθόκεσ κυκλοφορύασ ςε διαφορετικϋσ ώρεσ τησ μϋρασ. Οι βαςικϋσ λειτουργύεσ του εύναι: Δρομολόγηςη (routing): Μπορεύ να εύναι πολλαπλών ςημεύων με καθοριςμό ςτϊςεων και χρονικϊ περιθώρια. Ϊνα γνωςτό πρόβλημα εύναι ο πλανόδιοσ πωλητόσ. Πρόβλημα δρομολόγηςησ οχημϊτων (vehicle routing problem): Επιτρϋπει χρονικϊ παρϊθυρα, διαλεύμματα οδηγών, χωρητικότητεσ οχημϊτων και ποςότητεσ παραγγελιών. Περιοχϋσ εξυπηρϋτηςησ (service areas): Παρϊγει πολύπλοκα πολύγωνα και παρϋχει κατανομό μεταξύ των δικτύων. Κοντινότερεσ υποδομϋσ (closest facilities): Βρύςκει διαδρομϋσ για κινητϊ και ακύνητα περιουςιακϊ ςτοιχεύα. ς ε λ. 156

157 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Πύνακασ κόςτουσ αφετηρύασ προοριςμού (Overture Destination OD cost matrix): Εύναι ο πύνακασ χρόνου μιασ διαδρομόσ και μπορεύ να ϋχει μϋγιςτα όρια προοριςμού και απόςταςησ. Κατευθύνςεισ οδόγηςησ (directions): Μπορεύ να παρϊγει με αυτόματο τρόπο τισ κατευθύνςεισ των διαδρομών εφόςον χρειϊζονται. Δυναμικϊ μοντϋλα πραγματικών ςυνθηκών δικτύων: Σο Network Analyst χρηςιμοποιεύ ϋνα προχωρημϋνο μοντϋλο δεδομϋνων δικτύου (Network Data Model) που επιτρϋπει τη χρόςη ρεαλιςτικών ςυνόλων δεδομϋνων που περιλαμβϊνουν πολλαπλϊ χαρακτηριςτικϊ όπωσ κόςτοσ, περιοριςμού και ιεραρχύα. Μπορούν να οριςτούν ποικύλα χαρακτηριςτικϊ κόςτουσ, όπωσ απόςταςη, χρόνοσ και ορατότητα ςύμφωνα με τισ απαιτόςεισ ανϊλυςησ. Τποςτόριξη multimodal δικτύου: Περιλαμβϊνει ϋνα προχωρημϋνο μοντϋλο ςύνδεςησ, που μπορεύ να αναπαραςτόςει πολύπλοκα ςενϊρια όπωσ multimodal/ πολυτροπικϊ δύκτυα μεταφορών ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΙΟΔΟΤ ΚΑΙ ΤΣΗΜΑΣΑ ΤΝΣΕΣΑΓΜΕΝΨΝ Για την αναπαρϊςταςη ενόσ πραγματικού δικτύου πρόςβαςησ ςε μια περιοχό απαιτούνται πραγματικϊ περιγραφικϊ και γεωγραφικϊ δεδομϋνα, τα οπούα θα ενςωματωθούν ςε ϋνα GIS ςύςτημα. Αυτϊ αφορούν πληροφορύεσ για το οδικό δύκτυο μιασ πόλησ, τα οικοδομικϊ τετρϊγωνα, τη χώρα, τουσ δόμουσ, νομούσ, περιφϋρειεσ κ.λπ. Σα ςτοιχεύα που μασ ενδιαφϋρουν ςτην αναπαρϊςταςη του δικτύου ανϊ περιοχό εύναι το οδικό δύκτυο περιοχών και τα οικοδομικϊ τετρϊγωνα. Σα δεδομϋνα αυτϊ μασ δύνονται μϋςω του λογιςμικού MapInfo Professional. Για να επιλϋξουμε την περιοχό ενδιαφϋροντοσ τησ μελϋτησ αρκεύ εύτε να επιλϋξουμε χειροκύνητα ςτο χϊρτη αυτό την περιοχό εύτε με κϊποιο ερώτημα τύπου SQL να αναζητόςουμε κϊποια χαρακτηριςτικϊ που αυτό μπορεύ να ϋχει, όπωσ δόμοσ, νομόσ, όνομα, κ.λπ. Σο MapInfo Professional, όπωσ και το ArcGIS, εύναι ϋνα λογιςμικό GIS για τη διαχεύριςη και ανϊλυςη γεωγραφικών δεδομϋνων. Παρϋχει τισ βαςικϋσ λειτουργύεσ ενόσ GIS ςυςτόματοσ με αρκετϋσ δυνατότητεσ ςτην προβολό, επεξεργαςύα και ανϊλυςη των δεδομϋνων. Αν κι ϋχει παρόμοιεσ λειτουργύεσ με το ArcGIS, δε θα το χρηςιμοποιόςουμε ςα βαςικό πρόγραμμα για την ανϊλυςη του δικτύου, αφού δε βρόκαμε ϋνα κατϊλληλο εργαλεύο του που να υπολογύζει διαδρομϋσ (routes) για ϋνα δύκτυο, όπωσ το Network Analyst του ArcGIS. Σα δεδομϋνα του MapInfo Professional τα μετατρϋπουμε ςτη ςυνϋχεια ςε κατϊλληλη μορφό για να μπορούν να επεξεργαςτούν ςτη ςυνϋχεια από το ArcGIS. Σα δεδομϋνα ειςόδου βρύςκονται ςε κϊποιο ςύςτημα ςυντεταγμϋνων. ε ϋνα GIS ςύςτημα, τα ςυςτόματα ςυντεταγμϋνων εύναι προςδιοριςμού για τα χωρικϊ δεδομϋνα. κοπόσ τουσ εύναι να παρϋχουν μια κοινό βϊςη για την επικοινωνύα για μια ςυγκεκριμϋνη θϋςη ό χώρο ςτην επιφϊνεια τησ γησ. Σα ςυςτόματα ςυντεταγμϋνων επιτρϋπουν ενοπούηςη διϊφορων ςυνόλων δεδομϋνων ςε χϊρτεσ και αναλυτικϋσ λειτουργύεσ όπωσ διαςτρωμϊτωςη επιπϋδων δεδομϋνων από διαφορετικϋσ πηγϋσ και ςυςτόματα ςυντεταγμϋνων. Ϊνα από τα κρύςιμα ζητόματα ςχετικϊ με τα ςυςτόματα ςυντεταγμϋνων εύναι η γνώςη τησ προβολόσ (projection) και η χρόςη των κατϊλληλων ςυςτημϊτων ςυντεταγμϋνων για το δεδομϋνο ςύνολο δεδομϋνων. Δύο εύναι τα ςυςτόματα ςυντεταγμϋνων: τα γεωγραφικϊ ςυςτόματα (geographic) και τα ςυςτόματα προβολόσ (projected). Ϊνα ςύςτημα ςφαιρικών γεωγραφικών ςυντεταγμϋνων (geographic) χρηςιμοποιεύ μια τριςδιϊςτατη ςφαιρικό επιφϊνεια για να ορύςει ςημεύα τησ γησ. Περιλαμβϊνει μια γωνιακό μονϊδα μϋτρηςησ, ϋνα κύριο μεςημβρινό και ϋνα χωροςταθμικό ςύςτημα datum (βαςύζεται ςε ϋνα ςφαιροειδϋσ). ε ϋνα ςύςτημα γεωγραφικών ςυντεταγμϋνων ϋνα ςημεύο ορύζεται από τισ τιμϋσ του γεωγραφικού μόκουσ (longitude) και πλϊτουσ (latitude). Ϊτςι, οι τιμϋσ για το ςημεύο αυτό θα εύναι μούρεσ (ό grads). ς ε λ. 157

158 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Ϊνα ςύςτημα ςυντεταγμϋνων προβολόσ (projected) ορύζεται ςε μια επύπεδη, διςδιϊςτατη επιφϊνεια. ε αντύθεςη με ϋνα ςύςτημα γεωγραφικών ςυντεταγμϋνων, το ςύςτημα αυτό ϋχει ςταθερϊ μόκη, γωνύεσ και περιοχϋσ ςτισ δύο διαςτϊςεισ. Ϊνα ςύςτημα ςυντεταγμϋνων προβολόσ πϊντα βαςύζεται ςε ϋνα ςύςτημα γεωγραφικών ςυντεταγμϋνων, το οπούο με τη ςειρϊ του βαςύζεται ςε μια ςφαύρα ό ςφαιροειδϋσ. το ςύςτημα αυτό, οι τοποθεςύεσ ενόσ ςημεύου προςδιορύζονται από τισ x και y ςυντεταγμϋνεσ του ςε ϋνα πλϋγμα με τη μϋτρηςη τουσ να γύνεται από το κϋντρο του πλϋγματοσ. Η ςυντεταγμϋνη x ορύζει τη ςχετικό οριζόντια θϋςη του ςημεύου ωσ προσ το κϋντρο του πλϋγματοσ και η y τη ςχετικό κϊθετη θϋςη. Για την πιο ακριβό αναπαρϊςταςη ςημεύων ςτην επιφϊνεια τησ γησ, οι καταςκευαςτϋσ χαρτών ϋχουν μελετόςει το ςχόμα τησ γησ (γεωδαιςύα) και μϋςω αυτού δημιούργηςαν την ϋννοια του ςφαιροειδούσ πϊνω ςτο οπούο βαςύζονται τα ςυςτόματα γεωγραφικών ςυντεταγμϋνων. Ϊνα χωροςταθμικό ςύςτημα (datum) ςυνδϋει ϋνα ςφαιροειδϋσ ςε ϋνα ςυγκεκριμϋνο τμόμα τησ επιφϊνειασ τησ γησ. Πρόςφατα τϋτοια ςυςτόματα ϋχουν ςχεδιαςτεύ μϋςω δορυφορικών μετρόςεων για να ταιριϊζουν ςτην επιφϊνεια τησ γησ. Μερικϊ γνωςτϊ εύναι το NAD 1927 (North American Datum 1927), που χρηςιμοποιεύ το Clarke 1866 ςφαιροειδϋσ, το NAD 1983, που χρηςιμοποιεύ το GRS 1980 και το WGS 1984, που χρηςιμοποιεύ το WGS ΑΝΑΠΑΡΑΣΑΗ ΔΕΔΟΜΕΝΨΝ ΕΙΟΔΟΤ ΜΕΨ GIS το ςημεύο αυτό θα δούμε με τι τρόπο αναπαριςτϊνονται ςε ϋνα GIS ςύςτημα κϊποια φυςικϊ ςτοιχεύα μιασ περιοχόσ που ςχετύζονται με την εξωτερικό υλοπούηςη ενόσ δικτύου FTTH Οικοδομικϊ τετρϊγωνα Μια περιοχό ςτην οπούα μελετούμε την ανϊπτυξη ενόσ δικτύου αποτελεύται από ϋνα πλόθοσ οικοδομικών τετραγώνων (γκρι περιοχϋσ ςτο επόμενο ςχόμα). τα οικοδομικϊ τετρϊγωνα βρύςκονται όλεσ οι κατοικύεσ, πολυκατοικύεσ και γενικότερα τα κτύρια των πελατών που πρόκειται να ςυνδεθούν ςτο δύκτυο. Σα οικοδομικϊ τετρϊγωνα ϋχουν τη μορφό πολυγώνων (polygons) αναφϋρονται και ωσ περιοχϋσ (regions) και η ςυνηθϋςτερη γεωμετρικό μορφό τουσ εύναι ορθογώνια παραλληλόγραμμα, τετρϊγωνα ό τραπϋζια. Σα οικοδομικϊ τετρϊγωνα εκτόσ από τη χαρτογραφικό τουσ αναπαρϊςταςη ςτο GIS, περιγρϊφονται ςε ϋναν πύνακα με πληροφορύεσ όπωσ περιοχό, δόμοσ, νομόσ, πραγματικόσ/ μόνιμοσ πληθυςμόσ, προςωρινϊ/ μόνιμα νοικοκυριϊ, περύμετροσ, εμβαδόν, κωδικού απογραφόσ κι ϊλλα ςτατιςτικϊ ςτοιχεύα. Κϊνοντασ απλϊ ερωτόματα (τύπου SQL) ςτο GIS ςύςτημα, βρύςκουμε το πλόθοσ όλων των οικοδομικών τετραγώνων. Επύςησ, ϋχουμε τη δυνατότητα να επιλϋξουμε ϋνα ό περιςςότερα τετρϊγωνα εύτε βϊςη του ςχόματοσ ςτο χϊρτη ό μϋςω ςυγκεκριμϋνων τιμών των ιδιοτότων των τετραγώνων. ς ε λ. 158

159 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Εικόνα 69: Οικοδομικϊ τετρϊγωνα ςε μια υποπεριοχό μελϋτησ δικτύου FTTH Οδικό δύκτυο Σο οδικό δύκτυο αποτελεύ το βαςικό μϋροσ ςτο οπούο υλοποιεύται ϋνα υπόγειο εξωτερικό δύκτυο FTTH, δηλαδό εκεύ που τοποθετούνται οι τϊφροι με τισ ςωληνώςεισ και τα καλώδια οπτικών ινών. Σο δύκτυο αυτό περιβϊλλει όλα τα οικοδομικϊ τετρϊγωνα και αποτελεύται από μικρότερα τμόματα οδών (street segments). την ουςύα, τα τμόματα οδών καθορύζουν τα όρια των οικοδομικών τετραγώνων. Μια ςυνεχόμενη οδόσ με βϊςη το όνομϊ τησ (π.χ. οδόσ Πανεπιςτημύου) θα αποτελεύται από τμόματα (segments) βϊςη των διαςταυρώςεών τησ με ϊλλεσ οδούσ ό των ξεχωριςτών οικοδομικών τετραγώνων που περιβϊλλει. Σα τμόματα οδών ςε ϋνα γεωγραφικό ςύςτημα GIS ϋχουν τη μορφό γραμμών (lines/ polylines) ό τόξων (arcs) και περιγρϊφονται ςε ϋναν πύνακα με πληροφορύεσ όπωσ: όνομα οδού, τύποσ, περιοχό, νομόσ, δόμοσ, κ.λπ. Επύςησ, κι εδώ ϋχουμε τη δυνατότητα να επιλϋξουμε ϋνα ό περιςςότερα τμόματα οδών εύτε βϊςη τησ θϋςησ τουσ ςτο χϊρτη ό μϋςω ςυγκεκριμϋνων τιμών ιδιοτότων που ϋχουν. Ο υπολογιςμόσ του μόκουσ του οδικού δικτύου εύναι εύκολη διαδικαςύα με τη χρόςη ςυναρτόςεων για τον υπολογιςμό μηκών του GIS ςυςτόματοσ. Προφανώσ, το μόκοσ του οδικού δικτύου θα εύναι μεγαλύτερο ό ύςο από το μόκοσ του δικτύου των τϊφρων του δικτύου πρόςβαςησ. ς ε λ. 159

160 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Εικόνα 70: Τμόματα οδών υποπεριοχόσ Νοικοκυριϊ και κτύρια Όλα τα κτύρια που ςυνδϋονται ςε ϋνα FTTH δύκτυο βρύςκονται εντόσ των οικοδομικών τετραγώνων. τα κτύρια βρύςκεται ο κατϊλληλοσ εξοπλιςμόσ για τη διαςύνδεςη των χρηςτών με το δύκτυο. Σα οικιακϊ κτύρια μπορούν να εύναι εύτε μονοκατοικύεσ που φιλοξενούν κατϊ κύριο λόγο ϋνα νοικοκυριό ό κτύρια με περιςςότερουσ ορόφουσ, που ςτεγϊζουν περιςςότερα νοικοκυριϊ. ε μια αςτικό περιοχό για ϋνα FTTH δύκτυο, κϊθε νοικοκυριό εύναι το τελικό ςημεύο που φτϊνει η οπτικό πρόςβαςη. την GIS εφαρμογό, όλα τα κτύρια/ νοικοκυριϊ παριςτϊνονται με τη βοόθεια ςημεύων (points). Σα ςημεύα καθορύζουν τη θϋςη των κτιρύων ό νοικοκυριών εντόσ των οικοδομικών τετραγώνων. Αν δε δύνονται πληροφορύεσ για τισ ακριβεύσ ςυντεταγμϋνεσ των ςημεύων, ςυναρτόςεισ παραγωγόσ τυχαύων ςημεύων εντόσ των οικοδομικών τετραγώνων μπορούν να αναπαραςτόςουν τα κτύρια ό νοικοκυριϊ. την περύπτωςό μασ, πληροφορύεσ για τα νοικοκυριϊ παύρνουμε μϋςω των δεδομϋνων των οικοδομικών τετραγώνων από πεδύα που αναφϋρονται ςτα νοικοκυριϊ, τα μϋλη και τον πληθυςμό τουσ (μόνιμα και πραγματικϊ ςτοιχεύα). ς ε λ. 160

161 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Εικόνα 71: Νοικοκυριϊ τυχαύα κατανεμημϋνα ςτα οικοδομικϊ τετρϊγωνα τησ υποπεριοχόσ 7.5. ΚΑΣΑΚΕΤΗ ΔΙΑΔΡΟΜΨΝ ΣΟΤ ΕΞΨΣΕΡΙΚΟΤ ΔΙΚΣΤΟΤ Μετϊ την αποτύπωςη ςτο GIS ςύςτημα του ςυνολικού οδικού δικτύου και των κτιρύων/ νοικοκυριών εντόσ των οικοδομικών τετραγώνων ςτα οπούα θα καταλόγει το εξωτερικό δύκτυο πρόςβαςησ FTTH, θα πρϋπει να καταςκευϊςουμε τισ διαδρομϋσ του. Οι διαδρομϋσ περιϋχουν τισ τϊφρουσ που θα ςκαφτούν μϋςα ςτισ οπούεσ θα εγκαταςταθούν κατϊλληλεσ ςωληνώςεισ και τυχόν υποςωληνώςεισ, ςυςτοιχύεσ μικροςωληνώςεων, καλώδια οπτικών ινών, φρεϊτια, κ.λπ. Αρχικϊ, πρϋπει να ορύςουμε το κεντρικό γραφεύο από το οπούο θα ξεκινϊει όλη η κύνηςη του δικτύου πρόςβαςησ. Σο κεντρικό γραφεύο ϋχει τη μορφό ςημεύου (point) ςτο GIS ςύςτημα και μπορεύ να βρύςκεται ςε οποιοδόποτε οικοδομικό τετρϊγωνο ςτην περιοχό που εξετϊζουμε. Μια προςϋγγιςη εύναι να τοποθετεύται ςτο γεωγραφικό κϋντρο αυτόσ τησ περιοχόσ, ώςτε τα τμόματα τησ περιοχόσ του δικτύου να κατανϋμονται ομοιόμορφα γύρω από αυτό. ε περιοχϋσ που μπορεύ κϊποιο τμόμα τουσ να εύναι πυκνοκατοικημϋνο, μια λογικό θεώρηςη εύναι το κεντρικό γραφεύο να τοποθετεύται ςε κοντινό απόςταςη από αυτό, ώςτε να ελαχιςτοποιούνται κόςτη ςτουσ εξοπλιςμούσ ςωληνώςεων και καλωδύων. Ψςτόςο, παρατηρούμε ότι το ςυνολικό μόκοσ των τϊφρων ςτο δύκτυο θα εύναι ανεξϊρτητο από τη θϋςη που βρύςκεται το κεντρικό γραφεύο. Περιςςότερα από ϋνα κεντρικϊ γραφεύα μπορούν φυςικϊ να υπϊρχουν, αρκεύ να διαιρεθεύ κατϊλληλα η περιοχό ςε υποπεριοχϋσ και τα γραφεύα να διαςυνδϋονται. το υπόλοιπο τησ εργαςύασ θεωρούμε την περύπτωςη ενόσ κεντρικού γραφεύου. Κϊθε κτύριο ό νοικοκυριό πρϋπει να ςυνδεθεύ με το κεντρικό γραφεύο μϋςω του οδικού δικτύου. Τπϊρχουν πολλϋσ εναλλακτικϋσ διαδρομϋσ από το κτύριο/ νοικοκυριό μϋχρι το κεντρικό γραφεύο, αφού το οδικό δύκτυο μιασ περιοχόσ ϋχει ςυνόθωσ ςύνθετη δομό με οδούσ που διαςταυρώνονται ς ε λ. 161

162 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S ςυνεχώσ, ειδικϊ ςε πόλεισ με πολλϊ οικοδομικϊ τετρϊγωνα. Επιλϋγουμε τισ διαδρομϋσ με τη μικρότερη απόςταςη από το κεντρικό γραφεύο. το ArcGIS, αυτό επιτυγχϊνεται με τη βοόθεια τησ επϋκταςησ Network Analyst και το εργαλεύο τησ Closest Facility. υγκεκριμϋνα, φτιϊχνουμε ϋνα νϋο ςύνολο δεδομϋνων (τύπου network dataset), τα οπούα βαςύζονται ςτα γραμμικϊ δεδομϋνα από το οδικό δύκτυο. Ϊπειτα, δηλώνουμε ωσ υποδομό (Facility) το ςημεύο του κεντρικού γραφεύου και ςυμβϊντα (Incidents) όλα τα ςημεύα με νοικοκυριϊ ό κτύρια. Αν θϋλουμε, μπορούμε επιπλϋον να βϊλουμε εμπόδια/ φρϊγματα (Barriers) ςε τμόματα των οδών που δε θϋλουμε να διϋρχεται το δύκτυο πρόςβαςησ. Σο εργαλεύο Closest Facility υπολογύζει και εμφανύζει ςτο χϊρτη όλεσ τισ διαδρομϋσ με τισ κοντινότερεσ αποςτϊςεισ από όλα τα Incidents μϋχρι το Facility. Ϊτςι, προκύπτει ϋνα ςχόμα με τόςεσ διαδρομϋσ όςεσ και ο αριθμόσ των κτιρύων/ νοικοκυριών. Η ςυνϋνωςη όλων αυτών των διαδρομών ςε ενιαύεσ διαδρομϋσ δύνει την τελικό αναπαρϊςταςη του δικτύου πρόςβαςησ ςτο οδικό δύκτυο τησ περιοχόσ. Η προβολό των τμημϊτων (segments) του δικτύου πρόςβαςησ εύναι γραμμικό (lines) όπωσ και το οδικό δύκτυο και μπορεύ να κληρονομόςει τισ ιδιότητϋσ του όπωσ όνομα, τύποσ, δόμοσ, περιοχό, νομόσ, κ.λπ. Επιπλϋον, κϊθε τμόμα του δικτύου πρόςβαςησ φϋρει πληροφορύα για το πόςα κτύρια/ νοικοκυριϊ καλύπτονται από το ςυγκεκριμϋνο τμόμα δικτύου, δηλαδό το πλόθοσ των διαδρομών που ςυνειςφϋρουν ςε αυτό το τμόμα. το επόμενο ςχόμα φαύνεται το δύκτυο πρόςβαςησ για μια περιοχό. Παρατηρούμε ότι ςχεδόν ςε όλο το μόκοσ του οδικού δικτύου θα αναπτυχθούν υποδομϋσ, αφού καλύπτονται όλα τα κτύρια/ νοικοκυριϊ τησ περιοχόσ. ς ε λ. 162

163 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Εικόνα 72: Αναπαρϊςταςη διαδρομών δικτύου FTTH 7.6. ΜΟΝΣΕΛΟ ΤΠΟΛΟΓΙΜΟΤ ΤΠΟΔΟΜΨΝ Σο μοντϋλο που καταςκευϊζουμε για την ανϊλυςη και υπολογιςμό των ςτοιχεύων των υποδομών του εξωτερικού δικτύου φαύνεται ςτην Εικόνα 73. Ϊπειτα από την αναπαρϊςταςη ςτο GIS του οδικού δικτύου από όπου θα διϋρχεται το δύκτυο, ςειρϊ ϋχει ο προςδιοριςμόσ και υπολογιςμόσ των απαραύτητων υλικών ςτοιχεύων, υποδομών και εξοπλιςμών που αφορούν το εξωτερικό δύκτυο FTTH. Για τουσ υπολογιςμούσ καταςκευϊζουμε πρόγραμμα (βλ. Παρϊρτημα ΙΙ), που δϋχεται ωσ εύςοδο τα δεδομϋνα τησ αναπαρϊςταςησ του δικτύου FTTH και κατϊλληλεσ προδιαγραφϋσ και παρϊγει αποτελϋςματα για τα ςτοιχεύα του δικτύου. Σϋτοια ςτοιχεύα εύναι το πλόθοσ και ο τύποσ των τϊφρων, ςωληνώςεων, μικροςωληνώςεων, καλωδύων που εμφυςούνται ςτισ μικροςωληνώςεισ, φρεατύων, διατϊξεων ςυγκολλόςεων (μούφεσ ινών), διατϊξεων διακλαδώςεων (branches). Για κϊθε τμόμα οδού του δικτύου θα προκύψουν μια ςυγκεκριμϋνη ποςότητα και εύδοσ των παραπϊνω ςτοιχεύων. τα επόμενα εδϊφια εξηγούμε τα βόματα και τισ διαδικαςύεσ που ακολουθούνται ςτο μοντϋλο αυτό. ς ε λ. 163

164 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Εικόνα 73: Μοντϋλο υπολογιςμού ςτοιχεύων εξωτερικού δικτύου Αποτύπωςη του δικτύου με τη βοόθεια δϋνδρου Οι διαδρομϋσ του δικτύου ξεκινϊνε από το κεντρικό γραφεύο με κατεύθυνςη τα κτύρια/ νοικοκυριϊ των πελατών. Αντύςτοιχα, θα μπορούςαμε να πούμε ότι οι διαδρομϋσ ξεκινϊνε από τα κτύρια και κατευθύνονται προσ το κεντρικό γραφεύο, αφού δεν ϋχει ςημαςύα η φορϊ ςτο δύκτυο. Από το GIS ςύςτημα παρατηρούμε ότι η δομό του δικτύου που προκύπτει εύναι ϋνα δϋνδρο με κόμβο ρύζα την οδό που ςυνδϋεται το κεντρικό γραφεύο. Οι κόμβοι φύλλα του δϋνδρου εύναι τα τελικϊ τμόματα των οδών που δε γύνεται να ςυνεχιςτούν περαιτϋρω ςτο δύκτυο, ενώ οι κόμβοι πατϋρεσ εύναι εκεύνα τα οδικϊ τμόματα που βοηθούν ςτην επϋκταςη του δικτύου. Σα κτύρια/ νοικοκυριϊ μπορούν να ςυνδϋονται ςτο δύκτυο από όλα τα τμόματα των οδών. υνεπώσ, ςτο δϋνδρο όλα τα μϋρη του μπορούν να ςυνειςφϋρουν ςτη ςύνδεςη των τελικών χρηςτών. Οι πληροφορύεσ για κϊθε τμόμα οδού του εξωτερικού δικτύου που μασ εύναι χρόςιμεσ, αφορούν κϊθε κόμβο του δικτύου και εύναι οι εξόσ: Αριθμόσ τρεχόντων νοικοκυριών/ κτιρύων που καλύπτει το τμόμα. υντεταγμϋνη x αρχόσ τμόματοσ. υντεταγμϋνη y αρχόσ τμόματοσ. υντεταγμϋνη x τϋλουσ τμόματοσ. υντεταγμϋνη y τϋλουσ τμόματοσ. Μόκοσ. ς ε λ. 164

165 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Αναγνωριςτικόσ αριθμόσ (ID). Για να καθορύςουμε με ακρύβεια τη δενδρικό δομό του δικτύου, παύρνουμε τισ ςυντεταγμϋνεσ των τμημϊτων των οδών του δικτύου. Όταν οι ςυντεταγμϋνεσ x και y τησ αρχόσ (αντύςτοιχα τϋλουσ) ενόσ τμόματοσ οδού ςυμπύπτουν με τισ ςυντεταγμϋνεσ του τϋλουσ (αντύςτοιχα αρχόσ) κϊποιου ϊλλου, τότε θα ςυνδϋονται με τη ςχϋςη πατϋρασ παιδύ. Με αυτό τον τρόπο εξϊγουμε την πληροφορύα τησ δενδρικόσ δομόσ για το εξωτερικό δύκτυο. Αυτό η διαδικαςύα γύνεται ςτο πρόγραμμα που υλοποιούμε εκτόσ του GIS ςυςτόματοσ. Σο πρόγραμμα δϋχεται ωσ εύςοδο τα γραμμικϊ δεδομϋνα για τα τμόματα των οδών του δικτύου από το GIS, καταςκευϊζει τη δενδρικό δομό και επεξεργϊζεται τα δεδομϋνα για τουσ υπολογιςμούσ των υλικών ςτοιχεύων και υποδομών. τη ςυνϋχεια θα περιγρϊψουμε κϊποια ςτοιχεύα και βόματα των υπολογιςμών Περιγραφό ςτοιχεύων υποδομών του μοντϋλου το ςημεύο αυτό μελετϊμε τα ςτοιχεύα υποδομών που εμφανύζονται ςτο μοντϋλο και κϊποιεσ ιδιαιτερότητϋσ τουσ που θα μασ βοηθόςουν ςτισ διαδικαςύεσ υπολογιςμών ςτη ςυνϋχεια. Οι οπτικϋσ ύνεσ εύναι το μϋςο μετϊδοςησ των δεδομϋνων του δικτύου. Δεν τοποθετούνται ωσ ανεξϊρτητεσ μονϊδεσ ςτο δύκτυο, αλλϊ ωσ δϋςμεσ μϋςα ςε καλώδια. Σα καλώδια για χρόςη εντόσ μικροςωληνώςεων εύναι τυποποιημϋνα ςε 8, 12, 24, 72, 96, 144 κ.λπ. ύνεσ. Προφανώσ, όςο περιςςότερεσ ύνεσ ϋχει ϋνα καλώδιο, τόςο μεγαλύτερη διϊμετρο θα ϋχει. Κϊθε καλώδιο τοποθετεύται εντόσ μικροςωληνώςεων (με τη διαδικαςύα τησ εμφύςηςησ), οι οπούεσ επύςησ δεν εύναι ανεξϊρτητεσ, αλλϊ τυποποιούνται εντόσ ςωληνώςεων ςε πλόθοσ ςυνόθωσ των 2, 4, 7, 12, 19, 24 μικροςωληνώςεων. Αξύζει να ςημειωθεύ ότι καλώδια με ςυγκεκριμϋνο αριθμό ινών μπορούν να τοποθετηθούν μόνο ςε ςωληνώςεισ που περιϋχουν ςυγκεκριμϋνο αριθμό μικροςωληνώςεων. Ϊτςι, καλώδια 8 ινών τοποθετούνται ςε ςωληνώςεισ των 24 μικροςωληνώςεων, καλώδια 72 και 96 ινών ςε ςωληνώςεισ των 7, καλώδια περιςςότερων ινών ςε ςωληνώςεισ των 4, κ.λπ. Η λογικό ςτην αντιςτοιχύα εύναι ότι θϋλουμε όλεσ οι ςωληνώςεισ να ϋχουν την ύδια διϊμετρο και θα πρϋπει εύτε οι μικροςωληνώςεισ τουσ να εύναι λύγεσ και να φιλοξενούν μεγαλύτερησ διαμϋτρου καλώδια (περιςςότερεσ ύνεσ) εύτε να εύναι περιςςότερεσ και να περιϋχουν μικρότερησ διαμϋτρου καλώδια (λιγότερεσ ύνεσ). Ψσ ςυνϋπεια, καλώδια πολλών ινών δε χωρϊνε να διϋλθουν από μικρϋσ ςε διϊμετρο μικροςωληνώςεισ, ενώ καλώδια λύγων ινών δε γύνεται να εμφυςηθούν ςε μεγαλύτερεσ ςε διϊμετρο μικροςωληνώςεισ, καθώσ δημιουργεύται μεγϊλο κενό μεταξύ τουσ και ϋτςι τα καλώδια δεν μπορούν να αποκτόςουν επαρκό ταχύτητα και να φτϊςουν ςτον προοριςμό τουσ. ε μια ςωλόνωςη μπορούν να υπϊρχουν μόνο μικροςωληνώςεισ με καλώδια του ύδιου τύπου. Η κατηγορύα των ςωληνώςεων προκύπτει από τον αριθμό των μικροςωληνώςεων που περιϋχουν και των καλωδύων ινών εντόσ τουσ. Ϊτςι, ϋνα τμόμα οδού θα αποτελεύται από ϋνα ςύνολο ςωληνώςεων με διϊφορουσ τύπουσ μικροςωληνώςεων/ καλωδύων. Η ειςαγωγό των καλωδύων ςτισ μικροςωληνώςεισ μπορεύ να γύνει τόςο αρχικϊ κατϊ την εγκατϊςταςη των ςωληνώςεων όςο και αργότερα. Για παρϊδειγμα, ςε ϋνα τμόμα τησ οδού Πανεπιςτημύου μπορούν να υπϊρχουν 2 ςωληνώςεισ: Μύα ςωλόνωςη με 24 μικροςωληνώςεισ των 8 ινών (24/ 8) και 22 καλώδια και μια με 7 μικροςωληνώςεισ των 96 ινών (7/ 96) και 3 καλώδια. Οι ςωληνώςεισ τοποθετούνται ςτισ τϊφρουσ. Ανϊλογα με την ποςότητα των ςωληνώςεων, υπϊρχουν διαφορετικού τύποι τϊφρων. Επύςησ, ςε περιπτώςεισ του δικτύου κοντϊ ςτο κεντρικό γραφεύο πιθανόν να πρϋπει να δημιουργηθούν παρϊλληλα περιςςότερεσ από μια τϊφροι για όλεσ τισ ςωληνώςεισ που απαιτούνται. Σα φρεϊτια βρύςκονται ςε ςημεύα που ενώνονται τα τμόματα των οδών ώςτε να παρϋχουν ςημεύα πρόςβαςησ ςτισ ςωληνώςεισ και τα καλώδια αλλϊ και να επιτρϋπουν τη διακλϊδωςό και ςυγκόλληςό τουσ. Όπωσ και με τισ τϊφρουσ, η κατηγορύα των φρεατύων εξαρτϊται από το πλόθοσ των ςωληνώςεων που εξυπηρετούν. ς ε λ. 165

166 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Ϊνα ϊλλο ςτοιχεύο που υπολογύζουμε εύναι οι ςυγκολλόςεισ των ινών (splicing) και οι διατϊξεισ με τισ οπούεσ γύνονται (μούφεσ ινών). Οι ςυγκολλόςεισ εύναι απαραύτητεσ όταν ςυγκεντρώνονται πολλϊ καλώδια λιγότερων ινών και θϋλουμε να τα ομαδοποιόςουμε ςε λιγότερα καλώδια περιςςότερων ινών. Σοποθετούνται μϋςα ςτα φρεϊτια ςε ειδικϊ κιβώτια και ομαδοποιούνται βϊςη του αριθμού ινών του νϋου καλωδύου που θα ςχηματιςτεύ. Για παρϊδειγμα, 12 καλώδια των 8 ινών θα αναβαθμιςτούν ςυγκολληθούν ςε ϋνα καλώδιο των 96 ινών. Σότε λϋμε ότι χρηςιμοποιούμε μια μούφα 96 ινών. Η χρόςη των ςυγκολλόςεων εύναι απαραύτητη για την ευελιξύα ςτο δύκτυο, καθώσ επιτρϋπει τη χρόςη πολλών και με λύγεσ ύνεσ καλωδύων κοντϊ ςτουσ χρόςτεσ και λύγων και με περιςςότερεσ ύνεσ καλωδύων ςτην πλευρϊ του κεντρικού γραφεύου. Ϊνα επιπλϋον ςτοιχεύο που υπολογύζουμε ςτο μοντϋλο εύναι οι διακλαδωτόρεσ y-τύπου (y junctions). Πρόκειται για μικρϋσ διατϊξεισ που τοποθετούνται ανεξϊρτητα ό ςε μικρϊ εξωτερικϊ κιβώτια ό υπόγεια μικρϊ φρεϊτια και ςτοχεύουν ςτη ςύνδεςη των κτιρύων ςτο δύκτυο. Περιλαμβϊνουν ςυςκευϋσ ςυγκόλληςησ και ςκοπόσ τουσ εύναι να τροφοδοτούνται τα κτύρια με ςυγκεκριμϋνο αριθμό ινών. Οι προδιαγραφϋσ (specifications) για τα παραπϊνω ςτοιχεύα περιϋχονται ςε αρχεύα τα οπούα δύνονται ωσ εύςοδοι ςτο μοντϋλο. ε ϋνα αρχεύο ϋχουμε τουσ τύπουσ καλωδύων που θα ϋχουμε ςτο δύκτυο πρόςβαςησ (π.χ. 8f, 96f, 336f, κ.λπ.) μαζύ με τισ αντύςτοιχεσ κατηγορύεσ ςωληνώςεων με μικροςωληνώςεισ ςτισ οπούεσ θα εμφυςούνται τα καλώδια (π.χ. 24, 7, 4, κ.λπ.). ε ϊλλα αρχεύα ϋχουμε προδιαγραφϋσ για τον τύπο των τϊφρων (π.χ. μικρϋσ, μεςαύεσ, μεγϊλεσ) και φρεατύων (θυρύδεσ χειρόσ, ανθρωποθυρύδεσ) βϊςη του πλόθουσ ςωληνώςεων που καλύπτουν. Σϋλοσ, ςε ϊλλο αρχεύο περιϋχονται ϊλλεσ γενικϋσ πληροφορύεσ όπωσ ο μϋγιςτοσ αριθμόσ ςωληνώςεων ανϊ τϊφρο, το μϋςο πλόθοσ των ινών που απαιτούνται για ϋνα νοικοκυριό, ο μϋςοσ αριθμόσ νοικοκυριών ανϊ κτύριο, ςε περύπτωςη που δεν ϋχουμε ακριβό πληροφορύα για τα κτύρια τησ περιοχόσ κϊλυψησ του δικτύου, ο κόμβοσ ρύζα του δικτύου, κ.λπ Περιγραφό διαδικαςύασ υπολογιςμών το ςημεύο αυτό περιγρϊφουμε τη διαδικαςύα υπολογιςμών των ςτοιχεύων για να προκύψει το τελικό και ενοποιημϋνο δύκτυο πρόςβαςησ. Ανϊλογα με τισ τοπολογύεσ του δικτύου πρόςβαςησ, τα νοικοκυριϊ μπορούν να ςυνδϋονται με αποκλειςτικό οπτικό ύνα (ςυνόθωσ απαιτούν ϋνα ζευγϊρι ινών) ςτισ Home Run τοπολογύεσ ό να μοιρϊζονται ύνεσ ςτισ παθητικϋσ (PON) ό ενεργϋσ (AON) τοπολογύεσ. το μοντϋλο θεωρούμε ότι κϊθε νοικοκυριό ςυνδϋεται ςτο δύκτυο μϋςω Home Run αρχιτεκτονικόσ. Σο πλόθοσ των ινών ανϊ νοικοκυριό δύνεται ωσ παρϊμετροσ του μοντϋλου. Γνωρύζοντασ τον αριθμό των τρεχόντων/ εφαπτόμενων νοικοκυριών ανϊ τμόμα οδού και των οπτικών ινών ανϊ νοικοκυριό, μπορούμε να βρούμε πόςεσ οπτικϋσ ύνεσ ςυγκεντρώνονται ςε κϊθε τμόμα οδού για τα τρϋχοντα νοικοκυριϊ. Αυτόσ ο αριθμόσ μπορεύ να προςαυξηθεύ κατϊ ϋνα ποςοςτό επύ των αρχικών ινών αν γνωρύζουμε ότι επιπλϋον νοικοκυριϊ ό κτύρια με νοικοκυριϊ πρόκειται να ςυνδεθούνε μελλοντικϊ ςτο ςυγκεκριμϋνο τμόμα τησ οδού. Για την κϊλυψη αυτών των νοικοκυριών χρηςιμοποιούμε μύα ό περιςςότερεσ ςωληνώςεισ με τύπο μικροςωληνώςεων που να μπορούν να εμφυςηθούν τα μικρότερα καλώδια (με το μικρότερο πλόθοσ ινών). Αυτό γύνεται ώςτε να εύναι εύκολη και οικονομικό η τελικό διακλϊδωςη των ινών προσ τισ κατοικύεσ. τη ςυνϋχεια, διατρϋχουμε το δύκτυο από κϊτω προσ τα πϊνω για να ςυναθρούςουμε τα καλώδια. Η διαδικαςύα αυτό εξυπηρετεύ ώςτε τα καλώδια των χρηςτών να ομαδοποιούνται και προωθούνται προσ το κεντρικό γραφεύο. Ξεκινώντασ από τα φύλλα, μεταβαύνουμε ςτον πατϋρα τουσ και ςτη ςυνϋχεια ςυνεχύζουμε όμοια με αναδρομικό τρόπο μϋχρι να καταλόξουμε ςτη ρύζα του δϋνδρου, όπου ανόκει το κεντρικό γραφεύο. Η ςυνϊθροιςη καλωδύων ςυμβαύνει μόνο ςτα τμόματα οδών που εύναι πατϋρεσ ςτο δϋνδρο. Σα καλώδια από όλα τα παιδιϊ του πατϋρα, που ανόκουν ςε διαφορετικϋσ μικροςωληνώςεισ των ςωληνώςεων ςυγκεντρώνονται και κατανϋμονται εκ νϋου ςε νϋεσ ςωληνώςεισ. Για παρϊδειγμα, αν δύο τμόματα οδών με ςωληνώςεισ των 24 μικροςωληνώςεων περιϋχουν 5 και 6 καλώδια των 8 ς ε λ. 166

167 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S ινών αντύςτοιχα, τότε ο «πατϋρασ» τουσ θα περιϋχει μια ςωλόνωςη με 11 καλώδια των 8 ινών, εφόςον δεν περιϋχει καλώδια από κϊπου αλλού. Όταν «γεμύζουν» με καλώδια όλεσ οι μικροςωληνώςεισ μιασ ςωλόνωςησ, τότε η τελευταύα μετατρϋπεται/ αναβαθμύζεται ςε ςωλόνωςη που φϋρει την αμϋςωσ επόμενη κατηγορύα καλωδύου (όςον αφορϊ το μϋγεθοσ των ινών). Ϊτςι, η νϋα ςωλόνωςη θα ϋχει μεγαλύτερη χωρητικότητα από την προηγούμενη. Για παρϊδειγμα, όταν γύνει πλόρησ μια ςωλόνωςη με 24 μικροςωληνώςεισ των 8 ινών (χωρητικότητασ 24* 8 = 192 ύνεσ), θα μετατραπεύ ςε μια νϋα ςωλόνωςη με 7 μικροςωληνώςεισ των 96 ινών (χωρητικότητασ 7* 96 = 672 ύνεσ). Ψςτόςο, καθώσ πρϋπει να ςυνεχιςτούν οι 192 ύνεσ προσ το κεντρικό γραφεύο, 2 από τισ 7 μικροςωληνώςεισ θα εύναι κατειλημμϋνεσ (2* 96 = 192 ύνεσ) και 5 από τισ 7 θα εύναι κενϋσ (5* 96 = 480 ύνεσ) για να χρηςιμοποιηθούν ςτη ςυνϋχεια. Όταν οι ςωληνώςεισ φϋρουν καλώδια με το μϋγιςτο αριθμό ινών δεν μπορούν να αναβαθμιςτούν περαιτϋρω. Σότε, οι ςωληνώςεισ αυτϋσ διατηρούνται ςτο δύκτυο και προωθούνται ςε αυτό τη μορφό μϋχρι το κεντρικό γραφεύο. Επύςησ, δε γύνεται να αθρούζουμε καλώδια διαφορετικών τύπων ςε ςωληνώςεισ, αφού μια ςωλόνωςη φϋρει μόνο ϋνα τύπο καλωδύου. Θα πρϋπει να διατηρούμε όλεσ τισ ςωληνώςεισ και να περιμϋνουμε την κατϊλληλη ςτιγμό για να προςθϋςουμε τα ύδιου τύπου καλώδια των ςωληνώςεων. Όπωσ αναφϋρθηκε ςτο προηγούμενο εδϊφιο, η διαδικαςύα μετατροπόσ ενόσ τύπου καλωδύου ςε μεγαλύτερο γύνεται μϋςω ςυγκολλόςεων, ειδικών ακριβών διαδικαςιών. Αντύθετα, για την απλό ςυνϋνωςη ό διακλϊδωςη των καλωδύων μϋςω των μικροςωληνώςεων, απαιτούνται μόνο φθηνότερεσ διαδικαςύεσ ςυνδϋςεων των μικροςωληνώςεων με ειδικούσ ςυνδετόρεσ. Σόςο οι ςυγκολλόςεισ όςο και οι απλϋσ ςυνδϋςεισ των μικροςωληνώςεων τοποθετούνται ςε ειδικϊ κιβώτια ςτα φρεϊτια. Αυτό που προκύπτει από τη διϊτρεξη από κϊτω προσ τα πϊνω του δϋνδρου εύναι ϋνα ενοποιημϋνο δύκτυο που αποτελεύται από ςωληνώςεισ με διϊφορουσ τύπουσ μικροςωληνώςεων και καλωδύων. Από το πλόθοσ των ςωληνώςεων μπορούμε να υπολογύςουμε τα ςτοιχεύα τϊφρων και φρεατύων για το δύκτυο. τη ςυνϋχεια, θα δούμε αναλυτικϊ τα ςτοιχεύα που εξϊγονται ςε λογιςτικϊ φύλλα με ςκοπό τον υπολογιςμό των κοςτών Εξαγόμενα αποτελϋςματα Όπωσ οι πληροφορύεσ αποτύπωςησ του δικτύου, ϋτςι και τα αποτελϋςματα που παρϊγουν οι μϋθοδοι και διαδικαςύεσ του μοντϋλου υπολογιςμού ςτοιχεύων υποδομών αναφϋρονται ςε τμόματα του οδικού δικτύου, όπωσ αυτϊ ϋχουν προϋλθει από το GIS ςύςτημα. Σα ςτοιχεύα ανϊ τμόμα δικτύου με κϊποιεσ προδιαγραφϋσ που χρηςιμοποιούμε δύνονται παρακϊτω μαζύ με παραδεύγματα με τμόματα οδών από ϋνα δύκτυο. Σο μόκοσ και το αναγνωριςτικό ID για τα τμόματα ϋχει προκύψει απευθεύασ από τισ πληροφορύεσ ειςόδου. Πλόθοσ τύπων τϊφρων: υνόθωσ, κϊθε τμόμα δικτύου ϋχει μόνο μύα τϊφρο ςτην οπούα βρύςκονται οι ςωληνώςεισ. Η τϊφροσ μικρού τύπου θα φϋρει μύα ςωλόνωςη, η μεςαύου 2 4, και η μεγϊλου 5 8. Όταν πρϋπει να φιλοξενηθούν πϊνω από 8 ςωληνώςεισ πρϋπει να δημιουργηθούν πολλαπλού παρϊλληλοι τϊφροι. Πύνακασ 6: Πλόθοσ τύπων τϊφρων του μοντϋλου για τμόματα οδών ID τμόματοσ οδού Μόκοσ τμόματοσ (m) Σϊφροι μικρού τύπου Σϊφροι μεςαύου τύπου Σϊφροι μεγϊλου τύπου ς ε λ. 167

168 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Πλόθοσ τύπων ςωληνώςεων: Για κϊθε τμόμα του δικτύου και κϊθε τϊφρο του, ο τύποσ των ςωληνώςεων προϋρχεται από το πλόθοσ των μικροςωληνώςεων που φϋρει. υγκεκριμϋνοι τύποι εύναι ςωληνώςεισ των 24 μικροςωληνώςεων, των 7 και των 4. Σο πλόθοσ και ο τύποσ των ςωληνώςεων προκύπτει από το πλόθοσ και τύπο καλωδύων που φιλοξενούν. Πύνακασ 7: Πλόθοσ τύπων ςωληνώςεων του μοντϋλου για τμόματα οδών ID τμόματοσ Μόκοσ ωληνώςεισ ωληνώςεισ ωληνώςεισ τμόματοσ (m) 24/8 7/96 4/ Πλόθοσ τύπων καλωδύων: υνηθιςμϋνοι τύποι εύναι καλώδια των 8 ινών που τοποθετούνται ςε ςωληνώςεισ των 24 μικροςωληνώςεων, καλώδια των 96 ςε 7, καλώδια των 336 ςε 4. Σο πλόθοσ και ο τύποσ τουσ προκύπτει από τισ ανϊγκεσ κϊλυψησ ςύμφωνα με τισ διαδικαςύεσ υπολογιςμών που εύδαμε ςτο προηγούμενο εδϊφιο. Πύνακασ 8: Πλόθοσ τύπων καλωδύων του μοντϋλου για τμόματα οδών ID τμόματοσ Μόκοσ τμόματοσ (m) Καλώδια 8f Καλώδια 96f Καλώδια 336f Πλόθοσ τύπων διατϊξεων ςυγκολλόςεων (μούφεσ): Κϊθε τμόμα μπορεύ να χρηςιμοποιεύ μια ό περιςςότερεσ διατϊξεισ ςυγκολλόςεων. Ανϊλογα του τύπου καλωδύων που ςυνενώνονται, ϋχουμε ςυγκολλόςεισ των 96 και 336 ινών. Πλόθοσ τύπων φρεατύων. τα τμόματα που εύναι κόμβοι πατϋρεσ ςτο δϋνδρο θα υπϊρχει ϋνα φρεϊτιο. Ο τύποσ των φρεατύων προκύπτει από το πλόθοσ των ςωληνώςεων που ειςϋρχονται ςε αυτϊ. Ϊτςι, ϋχουμε φρεϊτια χειρόσ για 1 4 ςωληνώςεισ, μικρϊ φρεϊτια ανθρωποθυρύδεσ για 5 7 ςωληνώςεισ και μεγϊλεσ ανθρωποθυρύδεσ για 8 ό περιςςότερεσ ςωληνώςεισ. Πλόθοσ διακλαδώςεων ςωληνώςεων (branches). Σα τμόματα που εύναι κόμβοι πατϋρεσ περιϋχουν ειδικϋσ ςυςκευϋσ διακλϊδωςησ (branches). ς ε λ. 168

169 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Πλόθοσ y-junctions. ε κϊθε τμόμα οδού υπϊρχει ϋνα ςυγκεκριμϋνοσ αριθμόσ ειδικών ςυςκευών διακλϊδωςησ για τη ςύνδεςη των κτιρύων ςτο εξωτερικό δύκτυο. Πύνακασ 9: Πλόθοσ τύπων υπόλοιπων ςτοιχεύων του μοντϋλου για τμόματα οδών ID Μούφεσ 96f Μούφεσ 336f Υρεϊτια χειρόσ Μικρϊ φρεϊτια ανθρωποθυρύδεσ Μεγϊλα φρεϊτια ανθρωποθυρύδεσ Branches Y - junctions ΜΟΝΣΕΛΟ ΤΠΟΛΟΓΙΜΟΤ ΚΟΣΨΝ Για τον υπολογιςμό του ςυνολικού κόςτουσ ςτο εξωτερικό δύκτυο θα πρϋπει να αθροιςτούν τα κόςτη όλων των εξαγόμενων ςτοιχεύων που αναφϋρθηκαν πριν για όλα τα τμόματα του δικτύου. Προηγουμϋνωσ, θα πρϋπει να γνωρύζουμε το κόςτοσ ανϊ μονϊδα/ μονϊδα μόκουσ για κϊθε ςτοιχεύο. Από τη ςυνολικό ϊθροιςη προκύπτει ο προώπολογιςμόσ για το εξωτερικό δύκτυο FTTH. ς ε λ. 169

170 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Εικόνα 74: Μοντϋλο υπολογιςμου κοςτών Ϊτςι, για τισ τϊφρουσ και τουσ διϊφορουσ τύπουσ τουσ αναφερόμαςτε ςε κόςτοσ ανϊ μϋτρο/ χιλιόμετρο. το κόςτοσ τουσ μπορεύ να ςυμπεριλαμβϊνονται εργατικϊ ϋξοδα ό ϋξοδα αποκατϊςταςησ των οδών, ϋξοδα λειτουργύασ ςκαπτικών και κοπτικών μηχανημϊτων, ϋξοδα λόγω παρεμπόδιςησ κυκλοφορύασ, κ.λπ. Προφανώσ, τϊφροι μεγαλύτερου βϊθουσ και πλϊτουσ δύνουν περιςςότερα ϋξοδα από ότι μικρότεροι τϊφροι. Παρόμοια, τα κόςτη για τουσ τύπουσ ςωληνώςεων και καλωδύων δύνονται ανϊ μϋτρο/ χιλιόμετρο. τα κόςτη των ςωληνώςεων μπορούν να περιληφθούν ϋξοδα για πιθανούσ μεγαλύτερουσ κύριουσ προςτατευτικούσ αγωγούσ που περιβϊλλουν τισ ςωληνώςεισ, δαπϊνεσ για τισ ςυνδϋςεισ των ςωληνώςεων και μικροςωληνώςεων, τη διακλϊδωςό τουσ και την εμφύςηςη καλωδύων ςε αυτϋσ. Για ύδιου μόκουσ, υλικού και τεχνολογύασ ςωληνώςεισ, μεγαλύτερο κόςτοσ ϋχουν εκεύνεσ που φϋρουν περιςςότερεσ μικροςωληνώςεισ. Αντύςτοιχα, καλώδια που αποτελούνται από περιςςότερεσ ύνεσ θα ακριβότερα. Σα κόςτη των διατϊξεων ςυγκολλόςεων ινών προκύπτουν ανϊ μονϊδα διϊταξησ (για παρϊδειγμα ςτο μοντϋλο χρηςιμοποιούμε διατϊξεισ 96 και 336 ινών) και αναφϋρονται ςτα ϋξοδα για τισ απαραύτητεσ ςυγκολλόςεισ εύτε μηχανικϊ ό με τόξη με τη χρόςη ειδικών εξοπλιςμών. Σα ϋξοδα για τα φρεϊτια περιλαμβϊνουν τα κόςτη για την προμόθεια ό καταςκευό των θυρύδων χειρόσ ό ανθρωποθυρύδων καθώσ και των καλυμμϊτων τουσ. υνόθωσ, όςο μεγαλύτερο εύναι ϋνα φρεϊτιο, δηλαδό καλύπτει περιςςότερεσ ςωληνώςεισ, τόςο μεγαλύτερεσ οι δαπϊνεσ. Ωλλα κόςτη αφορούν τισ διακλαδώςεισ των ςωληνώςεων (branches) που περιλαμβϊνουν τα κιβώτια που ενώνονται οι μικροςωληνώςεισ των ςωληνώςεων με τη βοόθεια κατϊλληλων ςυνδετόρων. Πολλϋσ φορϋσ, τα κόςτη των branches μπορούν να ςυμπεριλαμβϊνονται ςτα φρεϊτια. Επιπλϋον, αναφϋρουμε ξεχωριςτϊ τα ϋξοδα για τισ ειδικϋσ ςυςκευϋσ διακλϊδωςησ y-junctions. Μπορούν να περιλαμβϊνουν κόςτη για διαχωριςμό και ςυγκολλόςεισ ινών που προορύζονται για τον τελικό εξοπλιςμό των χρηςτών. Παρακϊτω εύναι ϋνασ ενδεικτικόσ πύνακασ με κόςτη για τα ςτοιχεύα υποδομών. Η πηγό του εύναι από διϊφορεσ μελϋτεσ οπτικών δικτύων ςτην ελληνικό περιφϋρεια. ς ε λ. 170

171 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S Πύνακασ 10: Πύνακασ με κόςτη υποδομών και εξοπλιςμών εξωτερικού δικτύου FTTH τοιχεύα υποδομών Μονϊδα Κόςτοσ ( ) / μϋτρηςησ μονϊδα Σϊφροσ μικρού τύπου m 12 Σϊφροσ μεςαύου τύπου m 16 Σϊφροσ μεγϊλου τύπου m 25 ωλόνωςη 24/8 m 2,8 ωλόνωςη 7/96 m 2,2 ωλόνωςη 4/336 m 1,2 Καλώδιο 8f m 1 Καλώδιο 96f m 2,3 Καλώδιο 336f m 4 Μούφα 96f unit 200 Μούφα 336f unit 500 Υρεϊτιο χειρόσ unit 200 Μικρό ανθρωποθυρύδα unit 420 Μεγϊλη ανθρωποθυρύδα unit 600 Branch ςωληνώςεων unit 100 Y-junction unit 300 Οι υπολογιςμού του κόςτουσ ανϊπτυξησ υποδομών γύνεται ςε ϋνα κατϊλογο υλικών (bill of material). Φρηςιμοποιούμε εφαρμογϋσ λογιςτικών φύλλων (π.χ. Microsoft Excel, OpenOffice Calc) με δεδομϋνα τουσ τύπουσ ςτοιχεύων ανϊ τμόμα οδού του δικτύου και τα αντύςτοιχα κόςτη για τα ςτοιχεύα. Με τη βοόθεια τησ εφαρμογόσ κϊνουμε τουσ απαραύτητουσ υπολογιςμούσ των δαπανών. την ουςύα πρόκειται για πολλαπλαςιαςμούσ του πλόθουσ των τύπων ςτοιχεύων με τα αντύςτοιχα κόςτη ανϊ μονϊδα. Επιπλϋον, όπου πρϋπει να βρούμε τα κόςτη ανϊ μονϊδα μόκουσ (π.χ. μϋτρα) θα πρϋπει να πολλαπλαςιϊςουμε επύςησ τον παρϊγοντα μόκοσ για κϊθε τμόμα οδού. Σα οικονομικϊ ςτοιχεύα που παύρνουμε με τη βοόθεια λογιςτικών φύλλων εύναι: υνολικό κόςτοσ εξωτερικού δικτύου. Κόςτοσ δικτύου ανϊ νοικοκυριό. Κόςτοσ δικτύου ανϊ κτύριο. Κόςτοσ δικτύου ανϊ μονϊδα μόκουσ (μϋτρο ό χιλιόμετρο). Κόςτοσ υποδομών τϊφρων. Κόςτοσ ςωληνώςεων. Κόςτοσ καλωδύων. Κόςτοσ φρεατύων. Κόςτοσ ςυγκολλόςεων. Κόςτοσ διακλαδωτόρων (branches) ςωληνώςεων. Κόςτοσ Y-junctions. Για τα διϊφορα ςτοιχεύα υποδομών μπορούν επύςησ να υπολογιςτούν τα κόςτη ανϊ τύπο ςτοιχεύου. Για παρϊδειγμα, κόςτοσ τϊφρων μεςαύου τύπου, κόςτοσ καλωδύων 96 ινών ανϊ χιλιόμετρο, κόςτοσ ςωληνώςεων ανϊ νοικοκυριό κι ϊλλοι λεπτομερϋςτεροι υπολογιςμού. ς ε λ. 171

172 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 7 : Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Π Ο Ι Η Η Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Μ Ε Ψ G I S 7.8. ΤΝΟΧΗ ΚΕΥΑΛΑΙΟΤ Σο κεφϊλαιο αυτό περιϋχει το βαςικό μοντϋλο που δημιουργόςαμε με ςκοπό την αναπαρϊςταςη και τον αυτοματοποιημϋνο υπολογιςμό των ςτοιχεύων υποδομών του εξωτερικού δικτύου FTTH και των δαπανών τουσ. Αρχικϊ, γύνεται μια μικρό επιςκόπηςη για τα γεωγραφικϊ ςυςτόματα πληροφοριών GIS, το πωσ λειτουργούν, ποιεσ εύναι οι εφαρμογϋσ τουσ, ενώ κϊνουμε μια ειςαγωγό ςτο GIS ςύςτημα ArcGIS και τισ επεκτϊςεισ του που χρηςιμοποιούμε ςτο μοντϋλο. τη ςυνϋχεια, περιγρϊφουμε τα φυςικϊ ςτοιχεύα ενόσ δικτύου FTTH που αναπαριςτϊνονται ςτο GIS ςύςτημα. Αυτϊ εύναι τα οικοδομικϊ τετρϊγωνα τησ περιοχόσ, το οδικό δύκτυο, τα νοικοκυριϊ και κτύρια επύ των οικοδομικών τετραγώνων. Με βϊςη αυτϊ τα ςτοιχεύα παρϊγονται οι διαδρομϋσ του FTTH δικτύου, με τη μορφό ενόσ δϋνδρου με ρύζα το κεντρικό γραφεύο και φύλλα τα νοικοκυριϊ των ςυνδρομητών. Με διϊτρεξη του δϋνδρου από τα φύλλα προσ το κεντρικό γραφεύο αθρούζουμε και παύρνουμε όλα τα απαραύτητα ςτοιχεύα που ςυνειςφϋρουν ςτο εξωτερικό κομμϊτι των υποδομών του FTTH δικτύου, όπωσ οι τϊφροι, οι ςωληνώςεισ, τα καλώδια, τα φρεϊτια, οι διατϊξεισ ςυγκολλόςεων, οι διακλαδωτόρεσ, τα y-junctions. Για αυτούσ τουσ υπολογιςμούσ πρϋπει να διαθϋτουμε προδιαγραφϋσ για τα παραπϊνω ςτοιχεύα ό το δύκτυο, όπωσ ο τύποσ τϊφρων, ςωληνώςεων, καλωδύων ινών, φρεατύων, κ.λπ., το μϋςο πλόθοσ των ινών ανϊ νοικοκυριό, το μϋςο πλόθοσ νοικοκυριών ανϊ κτύριο, το πλόθοσ των νοικοκυριών τησ περιοχόσ, το μϋγιςτο πλόθοσ ςωληνώςεων ανϊ τϊφρο. Η μεγϊλη ευχϋρεια του μοντϋλου ϋγκειται ςτο γεγονόσ ότι μπορούμε να ορύζουμε κϊθε φορϊ τισ προδιαγραφϋσ που εμεύσ θϋλουμε για την περιοχό που μελετϊται. Σϋλοσ, διαθϋτοντασ πύνακεσ κοςτών για αυτϊ τα ςτοιχεύα μπορούμε να υπολογύςουμε τον τελικό προώπολογιςμό του εξωτερικού δικτύου. ς ε λ. 172

173 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8.. Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε ς ε λ. 173

174

175 ΜΕΛΕΣΗ ΜΟΝΣΕΛΟΤ ΕΞΨΣΕΡΙΚΟΤ ΔΙΚΣΤΟΤ FTTH Ε ΠΕΡΙΟΦΕ το κεφϊλαιο αυτό θα μελετόςουμε τρεισ περιοχϋσ ανϊπτυξησ ενόσ οπτικού δικτύου πρόςβαςησ FTTH. Για τη μελϋτη θα εφαρμόςουμε τα μοντϋλα που εύδαμε ςτο προηγούμενο κεφϊλαιο. Αρχικϊ, θα αποτυπώςουμε τισ περιοχϋσ μϋςω του ςυςτόματοσ ArcGIS. Ϊπειτα, θα βρούμε τισ διαδρομϋσ του δικτύου FTTH και θα υπολογύςουμε τα απαραύτητα ςτοιχεύα υποδομών για αυτϋσ. Σϋλοσ, ςε ϋνα κατϊλογο υλικών θα υπολογύςουμε τουσ προώπολογιςμούσ κοςτών για κϊθε περιοχό. Οι περιοχϋσ που θα μελετόςουμε εύναι 2 δόμοι τησ Αττικόσ: ο δόμοσ Γαλατςύου και Βριληςςύων και η περιοχό τησ Ανθούςασ. Η διϊκριςη των περιοχών βαςύςτηκε ςτο πόςο πυκνοκατοικημϋνεσ εύναι οι περιοχϋσ και ειδικϊ ςτον αριθμό μόνιμων νοικοκυριών ανϊ ϋκταςη τησ περιοχόσ. υγκεκριμϋνα, το Γαλϊτςι ϋχει μεγϊλη πυκνότητα δόμηςησ, τα Βριλόςςια μεςαύα και η Ανθούςα μικρό. Σα γεωγραφικϊ δεδομϋνα για το GIS ςύςτημα προϋρχονται από την εταιρεύα Telenavis (telematics navigation information systems) ΓΑΛΑΣΙ ΑΣΣΙΚΗ Σο Γαλϊτςι εύναι ϋνασ δόμοσ του πολεοδομικού ςυγκροτόματοσ τησ Αττικόσ, που γεωγραφικϊ ανόκει ςτα βόρεια προϊςτια τησ Αττικόσ. ύμφωνα με την απογραφό του 2001, ο μόνιμοσ πληθυςμόσ του εύναι κϊτοικοι, ενώ ο πραγματικόσ πληθυςμόσ του κϊτοικοι. το GIS, αν υπολογύςουμε το ϊθροιςμα τησ ϋκταςησ των οικοδομικών τετραγώνων του δόμου βρύςκουμε ότι εύναι 3,85545 km 2. Επύςησ, το ϊθροιςμα τησ ϋκταςησ των κατοικόςιμων οικοδομικών τετραγώνων εύναι 2,31667 km 2. Σο πλόθοσ των οικοδομικών τετραγώνων τησ περιοχόσ εύναι 517, από τα οπούα τα 425 περιϋχουν μόνιμα νοικοκυριϊ. Η μϋςη ϋκταςη των τετραγώνων εύναι 7,45734 ςτρϋμματα, ενώ των τετραγώνων που κατοικούνται 5,451 ςτρϋμματα. Σο πλόθοσ των νοικοκυριών εύναι Επομϋνωσ, η πυκνότητα νοικοκυριών ςτα οικοδομικϊ τετρϊγωνα τησ περιοχόσ εύναι ,31667 νοικοκυριϊ ανϊ km2 ό περύπου 9 νοικοκυριϊ ανϊ ςτρϋμμα, κϊτι που διαιςθητικϊ μασ δεύχνει ότι η περιοχό εύναι πυκνοκατοικημϋνη με πολλϊ κατοικόςιμα κτύρια με περιςςότερουσ από ϋναν ορόφουσ. Σα κτύρια κατϊ μϋςο όρο φιλοξενούν 8 μόνιμα νοικοκυριϊ. Όςον αφορϊ το μόκοσ του οδικού δικτύου του δόμου Γαλατςύου, ςύμφωνα με υπολογιςμούσ ςτο GIS, εύναι περύπου 86 km Αναπαρϊςταςη δικτύου Για κϊθε οικοδομικό τετρϊγωνο γνωρύζουμε το πλόθοσ των μόνιμων νοικοκυριών και τα αναπαριςτούμε με ςημεύα εντόσ των τετραγώνων. Η θϋςη των ςημεύων εύναι τυχαύα μϋςα ςτα τετρϊγωνα, αφού δεν γνωρύζουμε τισ ακριβεύσ ςυντεταγμϋνεσ τουσ. τη ςυνϋχεια, επιλϋγουμε ϋνα ςημεύο για το κεντρικό γραφεύο και παύρνουμε τισ κοντινότερεσ αποςτϊςεισ από το ςημεύο προσ όλα τα νοικοκυριϊ. Οι αποςτϊςεισ αυτϋσ καθορύζουν τα όρια του εξωτερικού δικτύου FTTH. Σο μόκοσ των διαδρομών του εξωτερικού δικτύου τησ περιοχόσ εύναι 71 km. τισ επόμενεσ εικόνεσ φαύνονται οι αποτυπώςεισ τησ περιοχόσ αλλϊ και του εξωτερικού δικτύου. ς ε λ. 175

176 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Εικόνα 75: Οικοδομικϊ τετρϊγωνα, οδικό δύκτυο και νοικοκυριϊ ςτο Γαλϊτςι ς ε λ. 176

177 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Εικόνα 76: Διαδρομϋσ εξωτερικού δικτύου FTTH ςτο Γαλϊτςι Μετϊ την αποτύπωςη του δικτύου από το ArcGIS τρϋχουμε το μοντϋλο υπολογιςμών όπωσ περιγρϊφηκε ςτο προηγούμενο κεφϊλαιο. αν προδιαγραφϋσ χρηςιμοποιούμε τισ εξόσ: Μϋγιςτοσ αριθμόσ ςωληνώςεων ανϊ τϊφρο: 8 ςωληνώςεισ. Σϊφροι μικρϋσ: 1 ςωλόνωςη, τϊφροι μεςαύεσ: 2 4 ςωληνώςεισ, τϊφροι μεγϊλεσ: 5 8 ςωληνώςεισ. ωληνώςεισ: 24 μικροςωληνώςεων, 7 μικροςωληνώςεων, 4 μικροςωληνώςεων. Καλώδια: 8f για ςωληνώςεισ 24 μικροςωληνώςεων, καλώδια: 96f για ςωληνώςεισ 7 μικροςωληνώςεων, καλώδια 336f Για ςωληνώςεισ 4 μικροςωληνώςεων. Υρεϊτια: θυρύδεσ χειρόσ (1 4 ςωληνώςεισ), μικρϋσ ανθρωποθυρύδεσ (5 7 ςωληνώςεισ), μεγϊλεσ ανθρωποθυρύδεσ (πϊνω από 8 ςωληνώςεισ). ς ε λ. 177

178 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Οπτικϋσ ύνεσ ανϊ νοικοκυριό: 2. Μϋςοσ αριθμόσ νοικοκυριών ανϊ κτύριο: 8 νοικοκυριϊ. τη ςυνϋχεια εξϊγουμε τα αποτελϋςματα που παύρνουμε από το μοντϋλο για το δύκτυο με ςκοπό να τα αναπαραςτόςουμε ςτο ArcGIS αλλϊ και τον υπολογιςμό των δαπανών. το επόμενο ςχόμα φαύνεται η αναπαρϊςταςη των τϊφρων του δικτύου βϊςη του πλόθουσ των ςωληνώςεων ανϊ τμόμα δικτύου. ς ε λ. 178

179 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Εικόνα 77: Αναπαρϊςταςη τϊφρων εξωτερικού δικτύου FTTH ςτο Γαλϊτςι Από την αναπαρϊςταςη αυτό αντιλαμβανόμαςτε τη δενδρικό δομό του εξωτερικού δικτύου. Βλϋπουμε ότι κοντϊ ςτη ρύζα του δϋνδρου (κεντρικό γραφεύο) υπϊρχουν πολλϋσ ςωληνώςεισ κι όςο απομακρυνόμαςτε από αυτό, μειώνεται το πλόθοσ τουσ. ε μερικϊ τμόματα του δικτύου παρατηρούμε ότι δεν ιςχύει η δενδρικό δομό, αφού τμόματα «πατϋρεσ» μπορεύ να ϋχουν λιγότερεσ ςωληνώςεισ από τα παιδιϊ τουσ. Αυτό μπορεύ να ςυμβεύ ςε οριακϋσ περιπτώςεισ για το λόγο ότι αφιερώνουμε αποκλειςτικϊ μια ό (ςπανιότερα) περιςςότερεσ ςωληνώςεισ για την κϊλυψη των τρεχόντων νοικοκυριών που καλύπτει το ςυγκεκριμϋνο τμόμα. Αυτό εύναι πιθανό να ςυμβεύ ςε τμόματα που τα τρϋχοντα νοικοκυριϊ τουσ εύναι πολλϊ ςε πλόθοσ, ενώ το τμόμα του πατϋρα τουσ ϋχει λύγα ό καθόλου νοικοκυριϊ. την πραγματικότητα όμωσ, ο ς ε λ. 179

180 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε αριθμόσ των ινών των τμημϊτων αυτών και κατ επϋκταςη των καλωδύων τουσ θα εύναι πϊντα μικρότεροσ από του πατϋρα τουσ. ε περύπτωςη που πϊρουμε κατηγορύεσ ςωληνώςεων που φϋρουν μικρότερα καλώδια (καλώδια 8f, 96f για ςωληνώςεισ των 24 και 7 μικροςωληνώςεων αντύςτοιχα), αναμϋνουμε το δύκτυο να ϋχει περιςςότερεσ ςωληνώςεισ, ϊρα και μεγαλύτερεσ τϊφρουσ ειδικϊ όςο πληςιϊζουμε ςτο κεντρικό γραφεύο. Ϊτςι, οι προδιαγραφϋσ θα εύναι οι εξόσ: Μϋγιςτοσ αριθμόσ ςωληνώςεων ανϊ τϊφρο: 8 ςωληνώςεισ. Σϊφροι μικρϋσ: 1 ςωλόνωςη, τϊφροι μεςαύεσ: 2 4 ςωληνώςεισ, τϊφροι μεγϊλεσ: 5 8 ςωληνώςεισ. ωληνώςεισ: 24 μικροςωληνώςεων και 7 μικροςωληνώςεων. Καλώδια: 8f για ςωληνώςεισ 24 μικροςωληνώςεων, καλώδια: 96f για ςωληνώςεισ 7 μικροςωληνώςεων. Υρεϊτια: θυρύδεσ χειρόσ (1 4 ςωληνώςεισ), μικρϋσ ανθρωποθυρύδεσ (5 7 ςωληνώςεισ), μεγϊλεσ ανθρωποθυρύδεσ (πϊνω από 8 ςωληνώςεισ). Οπτικϋσ ύνεσ ανϊ νοικοκυριό: 2. Μϋςοσ αριθμόσ νοικοκυριών ανϊ κτύριο: 8 νοικοκυριϊ. Σο επόμενο ςχόμα δύνει τη μορφό του δικτύου για αυτό την περύπτωςη. ς ε λ. 180

181 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Εικόνα 78: Αναπαρϊςταςη τϊφρων εξωτερικού δικτύου FTTH ςτογαλϊτςι με μικρότερεσ ςωληνώςεισ την επόμενη εικόνα βλϋπουμε ϋνα τμόμα του δικτύου με τα πλόθη των τύπων ςωληνώςεων (κατηγορύεσ ςωληνώςεων 24/ 8, 7/ 96 και 4/ 336). ς ε λ. 181

182 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Εικόνα 79: Πλόθοσ και τύποι ςωληνώςεων για υποπεριοχό ςτο Γαλϊτςι Με παρόμοιο τρόπο μπορούμε να αποτυπώςουμε ςτο ArcGIS τον αριθμό των καλωδύων για κϊθε τμόμα του δικτύου. Επύςησ, ϊλλα ςτοιχεύα όπωσ τα φρεϊτια ό οι ςυγκολλόςεισ μπορούν να αποτυπωθούν ςτα ςημεύα που ενώνονται τα τμόματα του δικτύου. το επόμενο ςχόμα βλϋπουμε τα φρεϊτια για ϋνα τμόμα του δικτύου. ς ε λ. 182

183 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Εικόνα 80: Προβολό φρεατύων για υποπεριοχό ςτο Γαλϊτςι Αποτύπωςη κόςτουσ το επόμενο ςτϊδιο τροφοδοτούμε ςε ϋνα λογιςτικό φύλλο τα εξαγόμενα ςτοιχεύα του μοντϋλου. το φύλλο θα πρϋπει να διαθϋτουμε επύςησ τισ τιμϋσ για κϊθε ςτοιχεύο. Φρηςιμοποιούμε τον Πύνακασ 10: Πύνακασ με κόςτη υποδομών και εξοπλιςμών εξωτερικού δικτύου FTTH και υπολογύζουμε τισ απαραύτητεσ δαπϊνεσ. Προηγουμϋνωσ, θα πρϋπει να αθροιςτούν οι δαπϊνεσ για κϊθε τμόμα οδού του δικτύου. ς ε λ. 183

184 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Πύνακασ 11: Κόςτη ςτοιχεύων υποδομών FTTH ςτο Γαλϊτςι (Σωληνώςεισ 24, 7 και 4 μικροςωληνώςεων) τοιχεύα υποδομών Μονϊδεσ Μϋτρα ύνολο μονϊδεσ Κόςτοσ μϋτρα ( ) Σϊφροσ μικρού τύπου Σϊφροσ μεςαύου τύπου Σϊφροσ μεγϊλου τύπου ωλόνωςη 24/ ωλόνωςη 7/ ωλόνωςη 4/ Καλώδιο 8f Καλώδιο 96f Καλώδιο 336f Μούφα 96f Μούφα 336f Υρεϊτιο χειρόσ Μικρό ανθρωποθυρύδα Μεγϊλη ανθρωποθυρύδα Branches ςωληνώςεων Y-junctions Αν πϊρουμε την περύπτωςη με δύο μόνο κατηγορύεσ ςωληνώςεων και καλωδύων (καλώδια 8f, 96f για ςωληνώςεισ των 24 και 7 μικροςωληνώςεων αντύςτοιχα) τότε οι παραπϊνω πύνακεσ διαμορφώνονται ωσ εξόσ: Πύνακασ 12: Κόςτη ςτοιχεύων υποδομών FTTH ςτο Γαλϊτςι (Σωληνώςεισ 24 και 7 μικροςωληνώςεων) τοιχεύα υποδομών Μονϊδεσ Μϋτρα ύνολο μονϊδεσ Κόςτοσ μϋτρα ( ) Σϊφροσ μικρού τύπου Σϊφροσ μεςαύου τύπου Σϊφροσ μεγϊλου τύπου ωλόνωςη 24/ ωλόνωςη 7/ Καλώδιο 8f Καλώδιο 96f Μούφα 96f Υρεϊτιο χειρόσ Μικρό ανθρωποθυρύδα Μεγϊλη ανθρωποθυρύδα Branches ςωληνώςεων Y-junctions Μια παρατόρηςη που κϊνουμε αφορϊ το μόκοσ των τϊφρων. Εύναι m και m, ςε αντύθεςη με τα 71 km που εύχαμε υπολογύςει αρχικϊ για το μόκοσ του εξωτερικού δικτύου. Αυτό ς ε λ. 184

185 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε ςυμβαύνει επειδό πρϋπει ςε κϊποια ςημεύα του δικτύου να ςκαφτούν περιςςότερεσ από μια παρϊλληλοι τϊφροι λόγω των αρκετών ςωληνώςεων που διϋρχονται από εκεύνο το ςημεύο ΒΡΙΛΗΙΑ ΑΣΣΙΚΗ Σα Βριλόςςια εύναι ϋνασ δόμοσ που ανόκει ςτην περιφϋρεια του βόρειου τομϋα τησ Αττικόσ. ύμφωνα με την απογραφό του 2001, ο μόνιμοσ πληθυςμόσ του εύναι κϊτοικοι, ενώ ο πραγματικόσ πληθυςμόσ του κϊτοικοι. το GIS, αν υπολογύςουμε το ϊθροιςμα τησ ϋκταςησ των οικοδομικών τετραγώνων του δόμου βρύςκουμε ότι εύναι 3,85545 km 2. Επύςησ, το ϊθροιςμα τησ ϋκταςησ των κατοικόςιμων οικοδομικών τετραγώνων εύναι 2,04501 km 2. Σο πλόθοσ των οικοδομικών τετραγώνων τησ περιοχόσ εύναι 380, από τα οπούα τα 217 περιϋχουν μόνιμα νοικοκυριϊ. Η μϋςη ϋκταςη των τετραγώνων εύναι 10,14592 ςτρϋμματα, ενώ των τετραγώνων που κατοικούνται 10,6759 ςτρϋμματα. Σο πλόθοσ των νοικοκυριών εύναι Επομϋνωσ, η πυκνότητα νοικοκυριών ςτα οικοδομικϊ τετρϊγωνα τησ περιοχόσ εύναι ,04501 νοικοκυριϊ ανϊ km2 ό περύπου 3 4 νοικοκυριϊ ανϊ ςτρϋμμα, κϊτι που διαιςθητικϊ μασ δεύχνει ότι η περιοχό εύναι πιο αραιϊ κατοικημϋνη ςε ςχϋςη με το δόμο Γαλατςύου. Σα κτύρια τησ περιοχόσ εύναι ςυνόθωσ διώροφα, τριώροφα ό μονοκατοικύεσ και φιλοξενούν κατϊ μϋςο όρο 4 5 νοικοκυριϊ. Όςον αφορϊ το μόκοσ του οδικού δικτύου του δόμου Βριληςςύων, ςύμφωνα με υπολογιςμούσ ςτο GIS, εύναι περύπου 80 km Αναπαρϊςταςη δικτύου τη ςυνϋχεια, αναπαριςτούμε την περιοχό μελϋτησ αλλϊ και τισ τϊφρουσ του εξωτερικού δικτύου. Σο μόκοσ των διαδρομών του δικτύου τησ περιοχόσ του δόμου Βριληςςύων εύναι περύπου 56 km. Από το ςχόμα τησ περιοχόσ με τα νοικοκυριϊ που αποτυπώνονται, παρατηρούμε τη μικρότερη πυκνότητα νοικοκυριών για την περιοχό των Βριληςςύων ςε ςχϋςη με το δόμο Γαλατςύου. Επύςησ, από την εικόνα των τϊφρων του δικτύου, αντιλαμβανόμαςτε το αιςθητϊ μικρότερο πλόθοσ ςωληνώςεων για το δόμο Βριληςςύων, αφού τα μόνιμα νοικοκυριϊ εδώ εύναι ςχεδόν το 1 3 των νοικοκυριών του Γαλατςύου. ς ε λ. 185

186 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Εικόνα 81: Οικοδομικϊ τετρϊγωνα, οδικό δύκτυο και νοικοκυριϊ ςτα Βριλόςςια ς ε λ. 186

187 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Εικόνα 82: Αναπαρϊςταςη τϊφρων εξωτερικού δικτύου FTTH ςτα Βριλόςςια αν προδιαγραφϋσ ςτο μοντϋλο χρηςιμοποιούμε τισ εξόσ: Μϋγιςτοσ αριθμόσ ςωληνώςεων ανϊ τϊφρο: 8 ςωληνώςεισ. Σϊφροι μικρϋσ: 1 ςωλόνωςη, τϊφροι μεςαύεσ: 2 4 ςωληνώςεισ, τϊφροι μεγϊλεσ: 5 8 ςωληνώςεισ. ωληνώςεισ: 24 μικροςωληνώςεων, 7 μικροςωληνώςεων, 4 μικροςωληνώςεων. ς ε λ. 187

188 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Καλώδια: 8f για ςωληνώςεισ 24 μικροςωληνώςεων, καλώδια: 96f για ςωληνώςεισ 7 μικροςωληνώςεων, καλώδια 336f για ςωληνώςεισ 4 μικροςωληνώςεων. Υρεϊτια: θυρύδεσ χειρόσ (1 4 ςωληνώςεισ), μικρϋσ ανθρωποθυρύδεσ (5 7 ςωληνώςεισ), μεγϊλεσ ανθρωποθυρύδεσ (πϊνω από 8 ςωληνώςεισ). Οπτικϋσ ύνεσ ανϊ νοικοκυριό: 2. Μϋςοσ αριθμόσ νοικοκυριών ανϊ κτύριο: 4 νοικοκυριϊ. Με παρόμοιο τρόπο μπορούμε να τρϋξουμε το μοντϋλο για το δόμο Βριληςςύων για ςωληνώςεισ μόνο των 24 και 7 μικροςωληνώςεων (αντύςτοιχα καλώδια 8 και 96 ινών) Αποτύπωςη κόςτουσ το επόμενο ςτϊδιο τροφοδοτούμε το λογιςτικό φύλλο με τα εξαγόμενα ςτοιχεύα του μοντϋλου για το δόμο Βριληςςύων. Σα αποτελϋςματα παρουςιϊζονται ςτουσ επόμενουσ δύο πύνακεσ. Πύνακασ 13: Κόςτη ςτοιχεύων υποδομών FTTH ςτα Βριλόςςια (Σωληνώςεισ 24, 7 και 4 μικροςωληνώςεων) τοιχεύα υποδομών Μονϊδεσ Μϋτρα ύνολο μονϊδεσ Κόςτοσ μϋτρα ( ) Σϊφροσ μικρού τύπου Σϊφροσ μεςαύου τύπου Σϊφροσ μεγϊλου τύπου ωλόνωςη 24/ ωλόνωςη 7/ ωλόνωςη 4/ Καλώδιο 8f Καλώδιο 96f Καλώδιο 336f Μούφα 96f Μούφα 336f Υρεϊτιο χειρόσ Μικρό ανθρωποθυρύδα Μεγϊλη ανθρωποθυρύδα Branches ςωληνώςεων Y-junctions Αν πϊρουμε την περύπτωςη για δύο μόνο κατηγορύεσ ςωληνώςεων και καλωδύων (καλώδια 8f, 96f για ςωληνώςεισ των 24 και 7 μικροςωληνώςεων), τότε οι παραπϊνω πύνακεσ διαμορφώνονται ωσ εξόσ: Πύνακασ 14: Κόςτη ςτοιχεύων υποδομών FTTH ςτα Βριλόςςια (Σωληνώςεισ 24 και 7 μικροςωληνώςεων) τοιχεύα υποδομών Μονϊδεσ Μϋτρα ύνολο μονϊδεσ Κόςτοσ μϋτρα ( ) Σϊφροσ μικρού τύπου Σϊφροσ μεςαύου τύπου ς ε λ. 188

189 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Σϊφροσ μεγϊλου τύπου ωλόνωςη 24/ ωλόνωςη 7/ Καλώδιο 8f Καλώδιο 96f Μούφα 96f Υρεϊτιο χειρόσ Μικρό ανθρωποθυρύδα Μεγϊλη ανθρωποθυρύδα Branches ςωληνώςεων Y-junctions ΑΝΘΟΤΑ ΑΣΣΙΚΗ Η Ανθούςα εύναι μια περιοχό που ανόκει ςτο δόμο Παλλόνησ, η οπούα βρύςκεται ςτην περιφϋρεια του ανατολικού τομϋα Αττικόσ. ύμφωνα με την απογραφό του 2001, ο μόνιμοσ πληθυςμόσ τησ εύναι 2295 κϊτοικοι, ενώ ο πραγματικόσ πληθυςμόσ 2920 κϊτοικοι. το GIS, αν υπολογύςουμε το ϊθροιςμα τησ ϋκταςησ των οικοδομικών τετραγώνων του δόμου βρύςκουμε ότι εύναι 2,67579 km 2. Επύςησ, το ϊθροιςμα τησ ϋκταςησ των κατοικόςιμων οικοδομικών τετραγώνων εύναι 1,59592 km 2. Σο πλόθοσ των οικοδομικών τετραγώνων τησ περιοχόσ εύναι 255, από τα οπούα τα 169 περιϋχουν μόνιμα νοικοκυριϊ. Η μϋςη ϋκταςη των τετραγώνων εύναι 10,4933 ςτρϋμματα, ενώ των τετραγώνων που κατοικούνται 12,1007 ςτρϋμματα. Σο πλόθοσ των ςυνολικών μόνιμων νοικοκυριών εύναι 682. Η πυκνότητα νοικοκυριών ςτα οικοδομικϊ τετρϊγωνα τησ περιοχόσ εύναι ,1007 νοικοκυριϊ ανϊ km2, δηλαδό ςχεδόν 1 νοικοκυριό ανϊ 2 ςτρϋμματα, κϊτι που προςδιορύζει πωσ η περιοχό εύναι αρκετϊ αραιοκατοικημϋνη ςε ςχϋςη με τουσ δόμουσ Γαλατςύου και Βριληςςύων που εύδαμε προηγουμϋνωσ. Εδώ, τα κτύρια τησ περιοχόσ φιλοξενούν ςυνόθωσ ϋνα νοικοκυριό. Όςον αφορϊ το μόκοσ του οδικού δικτύου τησ περιοχόσ τησ Ανθούςασ, ςύμφωνα με υπολογιςμούσ ςτο GIS, εύναι περύπου 56 km Αναπαρϊςταςη δικτύου τη ςυνϋχεια, αναπαριςτούμε την περιοχό μελϋτησ αλλϊ και τισ τϊφρουσ του εξωτερικού δικτύου. Σο μόκοσ των διαδρομών του δικτύου τησ περιοχόσ Ανθούςασ εύναι περύπου 34 km. Από το ςχόμα τησ περιοχόσ με τα νοικοκυριϊ που αποτυπώνονται, παρατηρούμε την ακόμα μικρότερη πυκνότητα νοικοκυριών ςε ςχϋςη με τισ ϊλλεσ περιοχϋσ. Επύςησ, αντιλαμβανόμαςτε το αιςθητϊ μικρότερο πλόθοσ ςωληνώςεων τησ περιοχόσ. ς ε λ. 189

190 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Εικόνα 83: Οικοδομικϊ τετρϊγωνα, οδικό δύκτυο και νοικοκυριϊ ςτην Ανθούςα ς ε λ. 190

191 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Εικόνα 84: Αναπαρϊςταςη τϊφρων εξωτερικού δικτύου FTTH ςτην Ανθούςα Οι προδιαγραφϋσ που παύρνουμε ςτο μοντϋλο για την Ανθούςα εύναι οι εξόσ: Μϋγιςτοσ αριθμόσ ςωληνώςεων ανϊ τϊφρο: 8 ςωληνώςεισ. Σϊφροι μικρϋσ: 1 ςωλόνωςη, τϊφροι μεςαύεσ: 2 4 ςωληνώςεισ, τϊφροι μεγϊλεσ: 5 8 ςωληνώςεισ. ς ε λ. 191

192 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε ωληνώςεισ: 24 μικροςωληνώςεων, 7 μικροςωληνώςεων. Καλώδια: 8f για ςωληνώςεισ 24 μικροςωληνώςεων, καλώδια: 96f για ςωληνώςεισ 7 μικροςωληνώςεων. Υρεϊτια: θυρύδεσ χειρόσ (1 4 ςωληνώςεισ), μικρϋσ ανθρωποθυρύδεσ (5 7 ςωληνώςεισ), μεγϊλεσ ανθρωποθυρύδεσ (πϊνω από 8 ςωληνώςεισ). Οπτικϋσ ύνεσ ανϊ νοικοκυριό: 2. Μϋςοσ αριθμόσ νοικοκυριών ανϊ κτύριο: 1 νοικοκυριό Αποτύπωςη κόςτουσ το επόμενο ςτϊδιο τροφοδοτούμε το λογιςτικό φύλλο με τα εξαγόμενα ςτοιχεύα του μοντϋλου για την περιοχό τησ Ανθούςασ. Σα αποτελϋςματα παρουςιϊζονται ςτον επόμενο πύνακα. Πύνακασ 15: Κόςτη ςτοιχεύων υποδομών FTTH ςτην Ανθούςα (Σωληνώςεισ 24 και 7 μικροςωληνώςεων) τοιχεύα υποδομών Μονϊδεσ Μϋτρα ύνολο μονϊδεσ Κόςτοσ μϋτρα ( ) Σϊφροσ μικρού τύπου Σϊφροσ μεςαύου τύπου Σϊφροσ μεγϊλου τύπου ωλόνωςη 24/ ωλόνωςη 7/ Καλώδιο 8f Καλώδιο 96f Μούφα 96f Υρεϊτιο χειρόσ Μικρό ανθρωποθυρύδα Μεγϊλη ανθρωποθυρύδα 0 0 Branches ςωληνώςεων Y-junctions ΤΝΟΧΗ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΨΝ το κεφϊλαιο αυτό εύδαμε την εφαρμογό του μοντϋλου υπολογιςμού υποδομών και δαπανών τουσ, όπωσ παρουςιϊςτηκαν ςτο Κεφϊλαιο 7 για τισ εξόσ τρεισ περιοχϋσ τησ Αττικόσ: Γαλϊτςι, Βριλόςςια και Ανθούςα. Η επιλογό των περιοχών ϋγινε με γνώμονα την πυκνότητα νοικοκυριών, με πιο πυκνοκατοικημϋνη περιοχό το Γαλϊτςι, λιγότερο κατοικημϋνη τα Βριλόςςια και αρκετϊ αραιοκατοικημϋνη περιοχό την Ανθούςα. Επύςησ, το Γαλϊτςι ϋχει τα περιςςότερα κτύρια και νοικοκυριϊ (20597 νοικοκυριϊ), τα Βριλόςςια λιγότερα από το Γαλϊτςι (6723 νοικοκυριϊ) και η Ανθούςα το μικρότερο αριθμό από όλεσ τισ περιοχϋσ (682 νοικοκυριϊ). το ςημεύο αυτό παύρνουμε τουσ ςυγκεντρωτικούσ πύνακεσ με τα αποτελϋςματα για τα κόςτη ςτισ περιοχϋσ ανϊ υποδομό/ εξοπλιςμό καθώσ και το ποςοςτό τουσ επύ του ςυνολικού κόςτουσ. ς ε λ. 192

193 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε Πύνακασ 16: Συγκεντρωτικϊ κόςτη ςτο Γαλϊτςι (Σωληνώςεισ 24, 7 και 4 μικροςωληνώςεων) τοιχεύα υποδομών Κόςτοσ ( ) % υνολικού Κόςτουσ Σϊφροι ,82 ωληνώςεισ ,18 Καλώδια ,76 Μούφεσ ,68 Υρεϊτια ,91 Branches ,13 Y-junctions ,51 υνολικϊ Ανϊ νοικοκυριό 208,47 Ανϊ κτύριο 1667,79 Ανϊ χιλιόμετρο 57324,19 Πύνακασ 17: Συγκεντρωτικϊ κόςτη ςτα Βριλόςςια (Σωληνώςεισ 24, 7 και 4 μικροςωληνώςεων) τοιχεύα υποδομών Κόςτοσ ( ) % υνολικού Κόςτουσ Σϊφροι ,44 ωληνώςεισ ,50 Καλώδια ,13 Μούφεσ ,52 Υρεϊτια ,56 Branches ,08 Y-junctions ,77 υνολικϊ Ανϊ νοικοκυριό 381,43 Ανϊ κτύριο 1525,71 Ανϊ χιλιόμετρο 45500,99 Πύνακασ 18: Συγκεντρωτικϊ κόςτη ςτο Γαλϊτςι (Σωληνώςεισ 24 και 7 μικροςωληνώςεων) τοιχεύα υποδομών Κόςτοσ ( ) % υνολικού Κόςτουσ Σϊφροι ,99 ωληνώςεισ ,72 Καλώδια ,06 Μούφεσ ,18 Υρεϊτια ,82 Branches ,52 Y-junctions ,71 ς ε λ. 193

194 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε υνολικϊ Ανϊ νοικοκυριό 226,61 Ανϊ κτύριο 1812,91 Ανϊ χιλιόμετρο 60316,94 Πύνακασ 19: Συγκεντρωτικϊ κόςτη ςτα Βριλόςςια (Σωληνώςεισ 24 και 7 μικροςωληνώςεων) τοιχεύα υποδομών Κόςτοσ ( ) % υνολικού Κόςτουσ Σϊφροι ,62 ωληνώςεισ ,78 Καλώδια ,07 Μούφεσ ,10 Υρεϊτια ,49 Branches ,12 Y-junctions ,81 υνολικϊ Ανϊ νοικοκυριό 398,22 Ανϊ κτύριο 1592,89 Ανϊ χιλιόμετρο 47126,39 Πύνακασ 20: Συγκεντρωτικϊ κόςτη ςτην Ανθούςα (Σωληνώςεισ 24 και 7 μικροςωληνώςεων) τοιχεύα υποδομών Κόςτοσ ( ) % υνολικού Κόςτουσ Σϊφροι ,31 ωληνώςεισ ,68 Καλώδια ,53 Μούφεσ 600 0,05 Υρεϊτια ,50 Branches ,90 Y-junctions ,03 υνολικϊ Ανϊ νοικοκυριό 1663,50 Ανϊ κτύριο 1663,50 Ανϊ χιλιόμετρο 33812,40 Όπωσ περιμϋναμε κι από το πλόθοσ των νοικοκυριών των περιοχών, το μεγαλύτερο κόςτοσ ανϊπτυξησ εξωτερικού δικτύου FTTH εμφανύζεται ςτο Γαλϊτςι με το κόςτοσ να ανϋρχεται περύπου ςτα 4,5 εκατομμύρια, ςτα Βριλόςςια 2,5 και το μικρότερο κόςτοσ ςτην Ανθούςα με δαπϊνεσ λύγο παραπϊνω από 1 εκατομμύριο. Ψςτόςο, το κόςτοσ ανϊ νοικοκυριό ςε κϊθε περιοχό εύναι αντιςτρόφωσ ανϊλογο του ςυνολικού κόςτουσ. Ϊτςι, για το Γαλϊτςι ϋχουμε 220 / νοικοκυριό, για ς ε λ. 194

195 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 8 : Μ Ε Λ Ε Σ Η Μ Ο Ν Σ Ε Λ Ο Τ Ε Ξ Ψ Σ Ε Ρ Ι Κ Ο Τ Δ Ι Κ Σ Τ Ο Τ F T T H Ε Π Ε Ρ Ι Ο Φ Ε τα Βριλόςςια 400 / νοικοκυριό και για την Ανθούςα το μεγαλύτερο κόςτοσ με περύπου 1600 / νοικοκυριό. Βλϋπουμε ότι ϋνα μεγϊλο ποςοςτό δαπανών ςτο εξωτερικό δύκτυο προϋρχεται από τισ τϊφρουσ ςε αυτό. Σο ποςοςτό εύναι περύπου 30% για τισ περιοχϋσ Γαλϊτςι και Βριλόςςια και φτϊνει ςτο 40% για την Ανθούςα. ε περιοχϋσ με μικρό πυκνότητα νοικοκυριών, το ποςοςτό παρατηρούμε ότι αυξϊνεται. Οι τϊφροι ςε ϋνα υπόγειο δύκτυο δεν εύναι εύκολο να περιοριςτούν εντελώσ (ςε αντύθεςη με το μϋγεθόσ τουσ) παρϊ μόνο αν δεν καλύπτονται νοικοκυριϊ (ειδικϊ αυτϊ που εύναι απομακρυςμϋνα) ό με τη χρηςιμοπούηςη επιπλϋον εναϋριων υποδομών. Σα καλώδια δύνουν επύςησ ςημαντικϊ ϋξοδα ςτην ανϊπτυξη του εξωτερικού δικτύου, ςε βαθμό μερικϋσ φορϋσ που να ξεπερνούν τα κόςτη των τϊφρων. Ϊνασ λόγοσ που ςυμβαύνει αυτό εύναι η χρόςη τησ Home Run τοπολογύασ. Με PON/ AON αρχιτεκτονικϋσ οι ύνεσ διαμοιρϊζονται ςε νοικοκυριϊ κι ωσ ςυνϋπεια υπϊρχει μικρότερο πλόθοσ καλωδύων ςτο δύκτυο. Επύ προςθϋτωσ, περιορύζονται όλα τα υπόλοιπα ςτοιχεύα που ςχετύζονται με τα καλώδια όπωσ οι ςωληνώςεισ, οι μούφεσ καλωδύων, τα φρεϊτια, κ.λπ. Επύςησ, η χρόςη PON/ AON δύνει μικρότερεσ ςε πλϊτοσ τϊφρουσ (ϊρα και οικονομικότερεσ) ό λιγότερεσ τϊφρουσ ςε περύπτωςη πολλαπλών παρϊλληλων τϊφρων κοντϊ ςτο κεντρικό γραφεύο. Παρατηρούμε ότι η χρόςη επιπλϋον μεγαλύτερων ςε χωρητικότητα ςωληνώςεων τύπου 4/ 336 (τόςο για το Γαλϊτςι και τα Βριλόςςια) μειώνει το κόςτοσ των εγκαταςτϊςεων. Αυτό οφεύλεται ςτο γεγονόσ ότι η χρόςη μεγαλύτερων ςωληνώςεων δύνει μικρότερο πλόθοσ ςωληνώςεων για το δύκτυο, ϊρα και ςε οριςμϋνεσ περιπτώςεισ λιγότερεσ τϊφρουσ, αφού η χρόςη περιςςότερων και μικρότερων ςωληνώςεων μπορεύ να οδηγόςει ςε περιςςότερεσ από μύα τϊφρουσ για ϋνα τμόμα οδού. Ψςτόςο, η χρόςη μεγαλύτερων ςωληνώςεων δύνει δαπϊνεσ που οφεύλονται ςε ςυγκολλόςεισ καλωδύων για την αναβϊθμιςη των μικρότερων ςωληνώςεων ςε νϋεσ ςωληνώςεισ. ε περύπτωςη που τα κόςτη ςυγκολλόςεων εύναι αρκετϊ μεγϊλα, τότε μπορεύ να μη ςυμφϋρει η χρόςη μεγαλύτερων ςωληνώςεων. υμπεραςματικϊ, υπϊρχει tradeoff με παρϊγοντεσ το ϊθροιςμα του κόςτουσ επιπλϋων ςωληνώςεων και εγκατϊςταςησ νϋων παρϊλληλων τϊφρων που τισ φιλοξενούν και το κόςτοσ διατϊξεων ςυγκολλόςεων ινών. την περύπτωςη τησ περιοχόσ τησ Ανθούςασ, όπου το δύκτυο εύναι μικρό ςε ϋκταςη δε ςυμφϋρει η χρόςη ςωληνώςεων τύπου 4/ 336 και για αυτό το λόγο δεν εκτελϋςαμε το μοντϋλο ςε αυτό την περύπτωςη. ς ε λ. 195

196

197 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 9.. Τ Μ Π Ε Ρ Α Μ Α Σ Α Κ Α Ι Μ Ε Λ Λ Ο Ν Σ Ι Κ Ε Ε Ρ Γ Α Ι Ε ς ε λ. 197

198

199 ΤΜΠΕΡΑΜΑΣΑ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝΣΙΚΕ ΕΡΓΑΙΕ το κεφϊλαιο αυτό ανακεφαλαιώνουμε οριςμϋνα αποτελϋςματα που προϋρχονται από την εργαςύα. Επύςησ, προτεύνονται μελλοντικϋσ κατευθύνςεισ και πιθανϊ θϋματα που μπορούν να αποτελϋςουν υλικό για μελλοντικϋσ εργαςύεσ ΤΜΠΕΡΑΜΑΣΑ Η ζότηςη μεγαλύτερων ευρυζωνικών χωρητικοτότων ςυνεχύζει να αυξϊνεται με την πϊροδο του χρόνου, με παρόμοιο τρόπο όπωσ η υπολογιςτικό ιςχύσ τισ τελευταύεσ δεκαετύεσ. Ο νόμοσ του Nielsen προβλϋπει ετόςια αύξηςη 50% του εύρουσ χωρητικότητασ που παρϋχεται ςτο χρόςτη. Οι υπϊρχουςεσ υποδομϋσ δικτύων πρόςβαςησ όλο και περιςςότερο εμφανύζουν ςημϊδια ςυμφόρηςησ ςε αυτό την εξϋλιξη, ειδικϊ ςε ανεπτυγμϋνεσ χώρεσ. Πολλού πϊροχοι προςπαθούν να αναβαθμύςουν τα δύκτυα πρόςβαςόσ τουσ. Μια λύςη εύναι η χρόςη οπτικών ινών ςαν μϋςο μετϊδοςησ, που προςφϋρουν υψηλότερο εύροσ χωρητικότητασ με πιο αποδοτικό τρόπο και ςυνεπώσ τα FTTH δύκτυα αποτελούν το επόμενο βόμα τησ εξϋλιξησ. Μεθοδολογύα για επιχειρηςιακό μελϋτη ανϊπτυξησ δικτύου FTTH: Η πολυπλοκότητα και τα κόςτη για την τεχνικό ανϊπτυξη ενόσ FTTH ϋργου εύναι ςημαντικϊ. Για τη διατόρηςό τουσ ςε ικανοποιητικϊ επύπεδα, παρουςιϊςτηκε μια γενικϊ εφαρμοζόμενη μεθοδολογύα τεχνο-οικονομικόσ ανϊλυςησ, που αποτελεύται από 4 ςτϊδια: το ςχεδιαςμό, τη μοντελοπούηςη, την ανϊλυςη και την επϋκταςη. Σο ςτϊδιο τησ μοντελοπούηςησ του δικτύου, των υποδομών αλλϊ και των δαπανών που θα προκύψουν μασ απαςχόληςαν ιδιαύτερα ςτην εργαςύα. Δεν ϋγινε εμβϊθυνςη ςτα λειτουργικϊ ϋξοδα OPEX αλλϊ και τα ϋςοδα από ϋνα τϋτοιο ϋργο. Μοντϋλα αποτύπωςησ υποδομών: Ο πιο ςημαντικόσ παρϊγοντασ υποδομών ςε ϋνα οπτικό δύκτυο πρόςβαςησ από την ϊποψη του κόςτουσ εύναι η φυςικό εγκατϊςταςη των οπτικών ινών ςτο εξωτερικό δύκτυο. Η περιγραφό τεχνικών ανϊπτυξησ υποδομών του εξωτερικού δικτύου αναλύθηκε εκτενώσ. Επιπλϋον, περιγρϊφηκαν ςτοιχεύα του δικτύου, όπωσ τα καλώδια, οι ςωληνώςεισ, τα φρεϊτια, οι τϊφροι, οι ςυνδετόρεσ, οι καμπύνεσ δρόμου, οι διαμοιραςτϋσ, κ.λπ. Όταν το δύκτυο πρϋπει να εύναι πλόρωσ υπόγειο, το κόςτοσ για την εγκατϊςταςη των τϊφρων υπερβαύνει το κόςτοσ όλων των ϊλλων υποδομών και εξοπλιςμών. Για την εκτύμηςη του μόκουσ των εγκαταςτϊςεων εξωτερικού δικτύου FTTH και καλωδύων αρχικϊ παρουςιϊςαμε γεωμετρικϊ μοντϋλα που αποτυπώνουν τα δύκτυα. Σα μοντϋλα αυτϊ εύναι ςυμμετρικϊ τετρϊγωνα ςχόματα, που μπορούν να προςεγγύςουν τόςο την ανϊπτυξη υπόγειων αλλϊ και εναϋριων δικτύων. Εκτόσ από τα ςυμμετρικϊ μοντϋλα, αναπτύξαμε ϋνα μοντϋλο με ςτοιχεύα που προϋρχονται από GIS ςύςτημα. Σο μοντϋλο χρηςιμοποιεύ ςυναρτόςεισ κοντινότερων αποςτϊςεων του GIS για τον υπολογιςμό των διαδρομών του δικτύου. υνολικϊ, οι διαδρομϋσ αποτελούν ϋνα δϋνδρο με ρύζα την οδό του κεντρικού γραφεύου και φύλλα τισ οδούσ που βρύςκονται οι κατοικύεσ των ςυνδρομητών. Σο μοντϋλο, εκτόσ από τα μόκη των τϊφρων όπου θα διϋρχεται το δύκτυο, υπολογύζει ϊλλα παθητικϊ ςτοιχεύα ςτο εξωτερικό δύκτυο, όπωσ οι ςωληνώςεισ, τα φρεϊτια, οι διατϊξεισ ςυγκόλληςησ ινών (μούφεσ), οι Τ-διακλαδωτόρεσ, οι εξοπλιςμού των ςυνδρομητών, κ.λπ. Μοντϋλο υπολογιςμού δαπανών: Ϊπειτα από την αποτύπωςη του δικτύου, μπορούν εύκολα να υπολογιςτούν τα ϋξοδα για τισ υποδομϋσ, αρκεύ να διαθϋτουμε πύνακεσ με κοςτολόγια ςτοιχεύων για το εξωτερικό δύκτυο. Εύναι ς ε λ. 199

200 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 9 : Τ Μ Π Ε Ρ Α Μ Α Σ Α Κ Α Ι Μ Ε Λ Λ Ο Ν Σ Ι Κ Ε Ε Ρ Γ Α Ι Ε χρόςιμο πολλϋσ φορϋσ να μπορεύ να προβλϋπεται η εξϋλιξη των τιμών των εξοπλιςμών ανϊλογα με τη χρονικό περύοδο τησ απόκτηςόσ τουσ. Εκτϋλεςη μοντϋλων ςε περιοχϋσ: Εκτελώντασ το μοντϋλο υπολογιςμού υποδομών του εξωτερικού δικτύου για τισ περιοχϋσ που εύδαμε (Γαλϊτςι, Βριλόςςια και Ανθούςα Αττικόσ), και ςτη ςυνϋχεια το μοντϋλο υπολογιςμού κοςτών προκύπτουν τα εξόσ ςυμπερϊςματα: Όπωσ περιμϋναμε, το κόςτοσ για την ανϊπτυξη των τϊφρων εύναι από τα επικρατϋςτερα ϋξοδα που εμφανύζονται ςτο FTTH δύκτυο. Ϊνα ςημαντικό ποςοςτό επύ των εξόδων εύναι επύςησ αυτό των καλωδύων. Αυτό οφεύλεται ςτο γεγονόσ ότι υποθϋςαμε πωσ τα μοντϋλα βαςύζονται ςτην Home Run τοπολογύα. Σο κόςτοσ μπορεύ να μειωθεύ αρκετϊ, χρηςιμοποιώντασ διαφορετικϋσ τεχνολογύεσ όπωσ η PON ό AON αρχιτεκτονικό κατϊ τισ οπούεσ πολλού χρόςτεσ μπορούν να μοιρϊζονται την ύδια ύνα. Ψςτόςο, οι τεχνολογύεσ αυτϋσ επιφϋρουν κόςτη για επιπλϋον εξοπλιςμούσ όπωσ διαχωριςτϋσ (splitters) για τα PON και ειδικούσ ενεργούσ εξοπλιςμούσ (επιπλϋον εςωτερικό δύκτυο) για τα AON δύκτυα. Σα ςχετικϊ κόςτη των υποδομών ανϊ χιλιόμετρο/ κτύριο/ νοικοκυριό αυξϊνονται όςο περιςςότερο αραιοκατοικημϋνη εύναι η περιοχό ανϊπτυξησ του δικτύου. Ϊτςι, ςε αςτικϋσ περιοχϋσ όπωσ το Γαλϊτςι μπορεύ να ϋχουμε το μεγαλύτερο ςυνολικό απόλυτο κόςτοσ για το δύκτυο, αλλϊ το ςχετικό κόςτοσ εύναι το ελϊχιςτο. Σο ςχετικό κόςτοσ για τα Βριλόςςια εύναι αιςθητϊ μεγαλύτερο, καθώσ εύναι μια περιοχό λιγότερο αςτικό από το Γαλϊτςι, ενώ η Ανθούςα που εύναι ημιαςτικό περιοχό δύνει το μεγαλύτερο ςχετικό κόςτοσ από όλεσ τισ περιοχϋσ. Ψςτόςο, ϋνασ παρϊγοντασ που δεν λϊβαμε υπόψη εύναι τα ειδικϊ κόςτη που εμπύπτουν ςτισ αςτικϋσ περιοχϋσ και οφεύλονται για παρϊδειγμα ςτην παρεμπόδιςη τησ κυκλοφορύασ, τη διαταραχό εμπορικών δραςτηριοτότων, κ.λπ. Μια ϊλλη παρατόρηςη ϋχει να κϊνει με τη χρόςη διαφορετικών κατηγοριών καλωδύων και ςωληνώςεων. Ϊτςι, από τα παραδεύγματα των περιοχών Γαλατςύου και Βριληςςύων ςυμπεραύνουμε ότι με τη χρόςη μεγαλύτερων καλωδύων, ςυνεπώσ και ςωληνώςεων προκύπτουν ελαφρώσ μικρότερα κόςτη, καθώσ θα ϋχουμε λιγότερεσ ςωληνώςεισ, ϊρα και τϊφρουσ για κϊποιο κομμϊτι οδού ΜΕΛΛΟΝΣΙΚΕ ΕΡΓΑΙΕ Με βϊςη τα προηγούμενα ςυμπερϊςματα, αλλϊ και γενικϊ ςτα πλαύςια των θεμϊτων που μελετόςαμε, μπορούμε να προτεύνουμε μελλοντικϋσ κατευθύνςεισ πϊνω ςτισ οπούεσ να αναπτυχθούν περαιτϋρω εργαςύεσ. Μοντελοπούηςη κόςτουσ εςωτερικού δικτύου και CPE: την παρούςα εργαςύα παρουςιϊςαμε κυρύωσ ςτοιχεύα και κόςτη που αφορούν το εξωτερικό κομμϊτι ενόσ οπτικού δικτύου πρόςβαςησ, όπωσ το κόςτοσ των τϊφρων, ςωληνώςεων, φρεατύων και λοιπών παθητικών υποδομών. Μια μελλοντικό κατεύθυνςη εύναι να μοντελοποιηθούν τα κόςτη για το εςωτερικό δύκτυο, δηλαδό τα κόςτη που ςχετύζονται με το κεντρικό γραφεύο (θύρεσ OLT, ODFs, ςυςτόματα οδόγηςησ καλωδύων, κ.λπ.) και τουσ ενεργούσ κόμβουσ που χρηςιμοποιούνται ςτα ενεργϊ οπτικϊ δύκτυα AONs και αποτελούν μικρογραφύεσ κεντρικών γραφεύων. τα ϋξοδα του εςωτερικού δικτύου μπορούν να ςυμπεριληφθούν λειτουργικϊ κόςτη, όπωσ παροχό κλιματιςμού, ηλεκτριςμού, κ.λπ. Επύςησ, μπορούν να προςδιοριςτούν τα κόςτη για τον εξοπλιςμό των πελατών, καθώσ και το εςωτερικό οπτικό δύκτυο των ςυνδρομητών. Φρόςη PON και AON τεχνολογιών για την αυτοματοποιημϋνη ςχεδύαςη FTTH: ς ε λ. 200

201 Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 9 : Τ Μ Π Ε Ρ Α Μ Α Σ Α Κ Α Ι Μ Ε Λ Λ Ο Ν Σ Ι Κ Ε Ε Ρ Γ Α Ι Ε Σο μοντϋλο που εύδαμε ςτο ΚΕΥΑΛΑΙΟ 7 υποθϋτει ότι χρηςιμοποιεύται η Home Run τοπολογύα ςτο δύκτυο, όπου αφιερώνεται μια οπτικό ύνα (ό ϋνα ζευγϊρι ινών ςυνηθϋςτερα) για κϊθε νοικοκυριό. Η παρϊμετροσ αριθμόσ ινών ανϊ νοικοκυριό δύνεται ωσ εύςοδοσ ςτο μοντϋλο. Για το ςκοπό αυτό, ςτα τρύα παραδεύγματα των περιοχών ςτο ΚΕΥΑΛΑΙΟ 8 χρηςιμοποιόθηκε η παρϊμετροσ αριθμόσ ινών ανϊ νοικοκυριό = 2. την περύπτωςη των PON/ AON δικτύων ϋνα ό περιςςότερα νοικοκυριϊ μπορούν να απαςχολούν την ύδια ύνα. Ϊτςι, τροποποιώντασ το μοντϋλο (ςυγκεκριμϋνα ςτο τελευταύο ςτϊδιο του δικτύου κοντϊ ςτισ κατοικύεσ των χρηςτών), θα πρϋπει για το τμόμα οδικού δικτύου που καλύπτει ϋνα ςυγκεκριμϋνο αριθμό νοικοκυριών να δηλώςουμε πόςεσ ύνεσ θα χρειαςτούν για να τα καλύψουν (ό αλλιώσ το λόγο διαχωριςμού split ratio). Για παρϊδειγμα, αν ϋχουμε 50 νοικοκυριϊ και θϋλουμε μια οπτικό ύνα να μοιρϊζεται ανϊ 5 νοικοκυριϊ, τότε 50/5 = 10 εύναι ο αριθμόσ των ινών για το ςυγκεκριμϋνο τμόμα δρόμου και το split ratio θα εύναι 1/10. Ψςτόςο, η PON/ ΑΟΝ τεχνολογύα μπορεύ να εφαρμόζεται όχι μόνο ςτο τελικό επύπεδο κοντϊ ςτα νοικοκυριϊ των χρηςτών, αλλϊ και ςε ϊλλα επύπεδα καθώσ κατευθυνόμαςτε προσ το κεντρικό γραφεύο, οπότε γύνεται ςυνθετότερη η διαδικαςύα ςυνϊθροιςησ των ινών. Ϊτςι, θα πρϋπει να αναπτυχθεύ ϋνα μοντϋλο που να δϋχεται ωσ παρϊμετρο τα split ratio για τα PON/ AON και να ςυναθρούζει τισ ύνεσ και τα υπόλοιπα ςτοιχεύα για όλο το δύκτυο. Σϋλοσ, ςτα κόςτη των PON/ AON πρϋπει να ςυνυπολογιςθούν τα κόςτη για τουσ επιπλϋον παθητικούσ και ενεργούσ εξοπλιςμούσ, καθώσ και τα ϋξοδα λειτουργύασ τουσ. Λειτουργικϊ κόςτη (OPEX): το Κεφϊλαιο 5 ορύςτηκαν και δόθηκαν αναφορικϊ τα ςτοιχεύα που ςυνθϋτουν τα ϋξοδα OPEX ό αλλιώσ τισ λειτουργικϋσ δαπϊνεσ που εύναι απαραύτητεσ για τη διεύθυνςη τησ επιχεύρηςησ ό του εξοπλιςμού για ϋνα FTTH ϋργο. Μια μελλοντικό κατεύθυνςη εύναι η ςυςτηματικό μελϋτη και μοντελοπούηςη των ςτοιχεύων OPEX με βϊςη υπϊρχοντα ϋργα και με τελικό ςκοπό τον ακριβό προςδιοριςμό των κοςτών τουσ. Μελϋτη εςόδων FTTH δικτύου και διεύςδυςησ: Ϊνασ ϊλλοσ παρϊγοντασ που μπορεύ να μελετηθεύ ςε ϋνα FTTH ϋργο εύναι τα ϋςοδα ςε αυτό. Ϊχοντασ γνωςτϊ τα κόςτη του δικτύου, θα μπορούςε να καταςκευαςτεύ ϋνα μοντϋλο βαςιςμϋνο ςε δημογραφικϊ και ϊλλα ςτοιχεύα, που να εκτιμϊ την πιθανό αποδοχό και διεύςδυςη του δικτύου ανϊ περιοχό. Σο μοντϋλο θα μπορούςε επιπλϋον να υπολογύζει τον καλύτερο τρόπο για την χρονικό ανϊπτυξη του δικτύου. Η μεθοδολογύα που υπϊρχει ςτο Κεφϊλαιο 5 για την επιχειρηςιακό μελϋτη ςε ϋνα δύκτυο FTTH περιγρϊφει ςτη φϊςη του ςχεδιαςμού και ςυγκεκριμϋνα ςτο ςτϊδιο επεξεργαςύασ δεδομϋνων κϊποια ςτοιχεύα ςχετικϊ με την αποδοχό ενόσ ϋργου. Η φϊςη επϋκταςησ και ςυγκεκριμϋνα το ςτϊδιο ανϊλυςησ επενδύςεων δύνει πληροφορύεσ για την αποδοτικότητα του ϋργου και κατϊ πόςον εύναι εφικτό η ςυγκεκριμϋνη επϋνδυςη. Φαρακτηριςτικϊ όπωσ η περύοδοσ επιςτροφόσ επϋνδυςησ, καθαρό παρούςα αξύα, ο εςωτερικόσ δεύκτησ απόδοςησ, κ.λπ. βοηθούν ςτην ανϊλυςη των επενδυτικών προγραμμϊτων μιασ εταιρεύασ. Σα υπόλοιπα ςτϊδια τησ μεθοδολογύασ βοηθούν ςτην λεπτομερϋςτερη ανϊλυςη τησ υλοπούηςησ του ϋργου και τησ διεύςδυςόσ του. ς ε λ. 201

202

203 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΥΙΑ [ADC08] ADC Telecommunications Presentation about Next Generation Architecture s Readiness to the Next Generation Broadband in Bentley Empowered Conference. [Bread05] T. Hadjifotiou, D. Grace, I. Tuomi BROADBAND in Europe for All: A Multidisciplinary Approach. Second report on the multi-technological analysis of the broadband for all concept, focus on the listing of multi-technological key issues and practical roadmaps on how to tackle these issues. [Bread06] M. Falch, H. Sigurdsson, P. Million, J. Point BROADBAND in Europe for All (BREAD): A Multidisciplinary Approach. Report about techno-economic study. [Broadband.cti.gr] ITY. Τπηρεςύεσ Προώθηςησ Ευρυζωνικότητασ. Ωρθρα για την ευρυζωνικότητα. Διαθϋςιμο ςτο: [BS03] A. Banerjee, M. Sirbu Towards Technologically and Competitively Neutral Fiber to the Home (FTTH) Infrastructure, Broadband Services: Business Models and Technologies for Community Networks in Proceeding of the TPRC conference. [Casier09] K. Casier Techno-Economic Evaluation of a Next Generation Access Network Deployment in a Competitive Setting. PhD thesis at the Faculty of Engineering of the Ghent University, Belgium. [Cenelec06] European Committee for Electrotechnical standardization CENELEC FTTX Infrastructure. The CENELEC guideline issued by TC86A. [CLOV09] K. Casier, B. Lannoo, J.V. Ooteghem, S. Verbrugge Whitepaper for Practical Steps in techno-economic evaluation of network deployment planning. TechnoEconomics research cluster of the INTEC Broadband Communication Networks (IBCN), at University of Ghent, Belgium/ IBBT. [CommisionAmsterdamFTTH] Commision of the European Communities Commision Decision of 11.X on the state aid case C 53/ 2006 (ex N 262/ 2005, ex CP 127/ 2004). Investment by the city of Amsterdam in a fibre-to-the-home (FttH) network. Brussels, [CT77] H. W. Calkins, R. F. Tomlinson Geographic information systems: methods and equipment for land use planning. International Geographic Union Commission on Geographical Data Sensing and Processing. Resource and Land Investigations (RALI) Program, Virginia, [DSTI07] Organisation for Economic Co-operation and Development, Directorate for Science, Technology and Industry Committee for Information, Computer and Communications Policy Paper for Working Party on Communication Infrastructures and Services Policy. Unclassified DSTI/ ICCP/ CISP(2007)4/ FINAL. Declassified in March [Dutton98] H. Dutton Understanding Optical Communications. IBM Corporation, International Technical Support Organization. [Ebusinessforum08a] ebusinessforum Ομϊδα Εργαςύασ Ιδ3. FTTX (Fiber to the Home Fiber to the Building). Παραδοτϋο 1 Κεύμενο δημόςιασ διαβούλευςησ. [Ebusinessforum08b] ebusinessforum Ομϊδα Εργαςύασ Ιδ3. FTTX (Fiber to the Home Fiber to the Building). Σεχνικό παρϊρτημα ανϊπτυξησ δικτύων FTTX. ς ε λ. 203

204 Β Ι Β Λ Ι Ο Γ Ρ Α Υ Ι Α [EsriArcGisWebhelp] ArcGIS Desktop 9.3 Help. Online web tutorials about ArcGIS Desktop 9.3. Available at: [FTTHCouncil09] Fibre to the Home Council Europe Whitepaper for the advantages of optical access. For investors, network builders, public officials, property owners and managers. Produced by Broadband Properties. Available at: [FTTHCouncil10] Fibre to the Home Council Europe. Revision Date: FTTH Handbook. Third Edition. Available at: [FTTHCouncil11] Fibre to the Home Council Europe. Revision Date: FTTH Business Guide. Second Edition. Available at: [Green06] P. Green Jr Fiber to the Home. The new empowerment. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. [Keiser03] G. Keiser Optical Communication Essentials. New York: McGraw Hill Professional. [Keiser06] G. Keiser FTTX Concepts and Applications. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. [Kelic] A. Kelic. Fiber-to-the-Home Technologies and Standards Introduction, Background, Home Run, Active Star, Passive Star, ATM PON, Gigabit PON, Ethernet PON, Future Trends. Article from online encyclopaedia. Available at: [Lam07] C. Lam Passive Optical Networks. Principles and Practice. Burlington, Massachusetts, USA: Elsevier. [Marathondata] MDS Marathon Data Systems. Πληροφορύεσ για τα προώόντα λογιςμικού ArcGIS. Διαθϋςιμο ςτο: [Martin07] T. Martin Fiber to the Home whitepaper. Cisco Systems, Inc. Available at: [MN05] J. Murphy, D. Nowak FTTH: The Overview of Existing Technologies. Proceedings of SPIE, the International Society for Optical Engineering. Opto-Ireland Conference: Optoelectronics, Photonic Devices, and Optical Networks. April 2005: Dublin, Ireland. [MR] O. B. Madsen, T. M. Riaz. Planning broadband network infrastructure a reference model. Center for Network Planning, Department of Control Engineering, Aalborg University. [Naval98] Naval Education and Training Professional Development and Technology Center Navy Electricity and Electronics Training Series. Module 24 Introduction to Fiber Optics. Available at: [Occam05] Occam Networks, Inc Whitepaper for FTTx: Selecting the best architecture for the access network. Available at: df. [RS02] R. Ramaswami, K. Sivarajan Optical Networks A Practical Perspective Second Edition. San Francisco: Morgan Kaufman. ς ε λ. 204

205 Β Ι Β Λ Ι Ο Γ Ρ Α Υ Ι Α [Schuurman04] Ν. Schuurman GIS: A short Introduction. Hoboken, New Jersey, USA: Blackwell Publisher. [Spektra] Spektra Mitra Infotek. Tutorial about Optical Fibres and Products. Available at: [Sura02] Sura Crossroads Architecture Working Group-AWG and collaborators SURA Optical Networking Cookbook. A practical guide to planning and deploying optical networks for research and education. Available at: [Tseng01] E. Tseng Competition in Fiber to the Home: A Technology and Policy Assessment. Master thesis. Master of Science in Technology and Policy. Massachusetts Institute of Technology. [WikipediaFTTx] Wikipedia, the free encyclopedia. Fiber to the x. Available at: [WikipediaGIS] Wikipedia, the free enyclopedia. Geographic information system. Available at: [WikipediaGIS_Systems] Wikipedia, the free enyclopedia. List of geographic information systems software. Available at: [ΕΑΙΣΤ07] Ερευνητικό Ακαδημαώκό Ινςτιτούτο Σεχνολογύασ Τπολογιςτών. Σεχνικό υποςτόριξη για την καταςκευό μητροπολιτικών ευρυζωνικών δικτύων οπτικών ινών ςτην περιφϋρεια τησ δυτικόσ Ελλϊδασ. Πακϋτο εργαςιών 3: Επιχειρηςιακό ςχϋδιο εκμετϊλλευςησ/ αξιοπούηςησ. Π3.1 Επιχειρηματικό ςχϋδιο και Επιχειρηματικό ςχόμα. [Κανελλόπουλοσ10] Γ. Κανελλόπουλοσ Γ Σεχνοοικονομικό ςύγκριςη ευρυζωνικόσ πρόςβαςησ ςε αςτικό δύκτυο. Διπλωματικό εργαςύα. Σμόμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Σεχνολογύασ Τπολογιςτών τησ Πολυτεχνικόσ χολόσ του Πανεπιςτημύου Πατρών. [ϊββα09] ϊββα χεδύαςη και ψηφιακό χαρτογρϊφηςη μητροπολιτικού δικτύου οπτικών ινών. Διπλωματικό εργαςύα. Σμόμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Σεχνολογύασ Τπολογιςτών τησ Πολυτεχνικόσ χολόσ του Πανεπιςτημύου Πατρών. [Σςιλιμαντόσ05] Α.Σςιλιμαντόσ Επιχειρηματικϊ μοντϋλα αξιοπούηςησ δικτυακών υποδομών: Η περύπτωςη τησ περιφϋρειασ Δυτικόσ Ελλϊδασ. Διπλωματικό εργαςύα. Σμόμα Μηχανικών Η/Τ και Πληροφορικόσ τησ Πολυτεχνικόσ χολόσ του Πανεπιςτημύου Πατρών. ς ε λ. 205

206

207 Π Α Ρ Α Ρ Σ Η Μ Α I.. Φ Ρ Η Η G I S Ε Υ Α Ρ Μ Ο Γ Ψ Ν ς ε λ. 207

208

209 ΦΡΗΗ GIS ΕΥΑΡΜΟΓΨΝ ε αυτό το παρϊρτημα θα δούμε κϊποια ςτοιχεύα από τα GIS ςυςτόματα που χρηςιμοποιούμε αλλϊ και τισ διαδικαςύεσ που εκτελούμε ςε αυτϊ με ςκοπό την αναπαρϊςταςη του εξωτερικού δικτύου FTTH. Σα GIS ςυςτόματα που χρηςιμοποιούμε εύναι το MapInfo Professional (Version 9.5) και το ArcGIS (Desktop Version 9.3 license type ArcInfo). Η ϋκδοςη του ArcGIS παραχωρόθηκε από την εταιρεύα MDS Marathon Data Systems με χρονικό διϊρκεια ενόσ ϋτουσ ςτα πλαύςια τησ διπλωματικόσ εργαςύασ. Αρχικϊ, θα δούμε τισ ενϋργειεσ που εκτελούμε ςτο MapInfo και ςτη ςυνϋχεια ςτο ArcGIS. MAPINFO Δεδομϋνα ειςόδου Σα δεδομϋνα ειςόδου για το μοντϋλο αναπαρϊςταςησ του οπτικού δικτύου δύνονται μϋςω τησ εφαρμογόσ MapInfo. Η εταιρεύα που μασ παρεύχε τα δεδομϋνα ειςόδου εύναι η Telenavis (telematics navigation information systems). Σα ςτοιχεύα αυτϊ περιλαμβϊνουν πληροφορύεσ για την ελληνικό επικρϊτεια και εύναι: Οδικό δύκτυο πόλεων (γραμμικϊ χωρικϊ δεδομϋνα). Οδικό δύκτυο Ελλϊδασ (γραμμικϊ χωρικϊ δεδομϋνα). Οικοδομικϊ τετρϊγωνα (πολυγωνικϊ χωρικϊ δεδομϋνα). Φώρα (πολυγωνικϊ χωρικϊ δεδομϋνα). Δόμοι (πολυγωνικϊ χωρικϊ δεδομϋνα). Νομού (πολυγωνικϊ χωρικϊ δεδομϋνα). Περιφϋρειεσ (πολυγωνικϊ χωρικϊ δεδομϋνα). Δ.Ο.Τ (πολυγωνικϊ χωρικϊ δεδομϋνα). Σα ςτοιχεύα που χρηςιμοποιούμε ςτο μοντϋλο εύναι το οδικό δύκτυο πόλεων (αρχεύα Gr_cityroads) και τα οικοδομικϊ τετρϊγωνα (αρχεύα Gr_building_blocks). Σα περιγραφικϊ πεδύα τουσ εύναι τα εξόσ: Πύνακασ 21: Gr_cityroads (Πηγό: Telenavis telematics navigation information systems) Όνομα πεδύου NAMEGR1 FROMLEFT TOLEFT FROMRIGHT TORIGHT NAMEGR2 NAMEGR3 NAMEGR4 NAME1 NAME2 NAME3 NAME4 Περιγραφό Όνομα δρόμου (Επύθετο Όνομα) Αρύθμηςη ςτην αρχό του τόξου ςτην αριςτερό πλευρϊ Αρύθμηςη ςτο τϋλοσ του τόξου ςτην αριςτερό πλευρϊ Αρύθμηςη ςτην αρχό του τόξου ςτη δεξιϊ πλευρϊ Αρύθμηςη ςτο τϋλοσ του τόξου ςτη δεξιϊ πλευρϊ Εναλλακτικό ονομαςύα δρόμου Όνομα δρόμου (Όνομα Επύθετο) Όνομα δρόμου (Επύθετο) Ονομαςύα δρόμου ςτα λατινικϊ (αντιςτοιχεύ ςτο NAMEGR1) Ονομαςύα δρόμου ςτα λατινικϊ (αντιςτοιχεύ ςτο NAMEGR2) Ονομαςύα δρόμου ςτα λατινικϊ (αντιςτοιχεύ ςτο NAMEGR3) Ονομαςύα δρόμου ςτα λατινικϊ (αντιςτοιχεύ ςτο NAMEGR4) ς ε λ. 209

210 Π Α Ρ Α Ρ Σ Η Μ Α I : Φ Ρ Η Η G I S Ε Υ Α Ρ Μ Ο Γ Ψ Ν TYPE ID REGION NOMOS DIMOS Κατηγοριοπούηςη οδών: 1, 11: αττικό οδόσ, εθνικό οδόσ εντόσ αςτικού ιςτού 2: κύριεσ αρτηρύεσ 3: δευτερεύουςεσ αρτηρύεσ 4: τοπικϋσ οδού 5: οδού όπιασ κυκλοφορύασ 6: χωματόδρομοι 9: ρϊμπεσ 10: πεζόδρομοι 22: αυτοκινητόδρομοι 23: εθνικό δύκτυο 24: δευτερεύον εθνικό δύκτυο 25: χωματόδρομοι Μοναδιαύοσ κωδικόσ Περιοχό Νομόσ Δόμοσ Πύνακασ 22: Gr_building_blocks (Πηγό: Telenavis telematics navigation information systems) Όνομα πεδύου Περιγραφό REGION Πόλη/ Περιοχό ΕΤΕ Κωδικόσ οικοδομικού τετραγώνου απογραφόσ 2001 ΕΤΕ_1991 Κωδικόσ δόμου απογραφόσ 1991 ΕΤΕ_2001 Κωδικόσ δόμου απογραφόσ 2001 CENSUS_ID Κωδικόσ απογραφόσ MI_PRINX Μοναδιαύο ID DIMOS Δόμοσ NOMOS Νομόσ Πραγματικϊ_Μϋλη τοιχεύα ΕΤΕ Μόνιμα_Μϋλη τοιχεύα ΕΤΕ Πραγματικόσ_Πληθυςμόσ τοιχεύα ΕΤΕ Μόνιμοσ_Πληθυςμόσ τοιχεύα ΕΤΕ Πραγματικϊ_Νοικοκυριϊ τοιχεύα ΕΤΕ Μόνιμα_Νοικοκυριϊ τοιχεύα ΕΤΕ Όλα τα δεδομϋνα ειςόδου δύνονται ωσ αρχεύα τύπου.dat,.map,.tab,.id, του γεωγραφικού ςυςτόματοσ MapInfo. Αυτϊ εύναι τα βαςικϊ αρχεύα που απαιτούνται για την προβολό των χαρτών και την αποθόκευςη των περιγραφικών δεδομϋνων τουσ. Σα δεδομϋνα αποθηκεύονται ςε πύνακεσ (tables), που αποτελούνται από τα πεδύα (attributes) που εύδαμε. τα.dat αρχεύα αποθηκεύονται όλα τα δεδομϋνα των πινϊκων ςε binary μορφό. τα τύπου.map βρύςκονται τα αντικεύμενα τύπου χϊρτη ςε binary μορφό. Σα αρχεύα τύπου.tab περιϋχουν τον οριςμό του πύνακα με τα πεδύα για τα δεδομϋνα ςε ASCII μορφό. Οι τιμϋσ των πεδύων μπορούν να εύναι ακϋραιοι, αριθμού κινητόσ υποδιαςτολόσ, πύνακεσ χαρακτόρων, κ.λπ. με κϊποιο ςυγκεκριμϋνο εύροσ. Σα.id εύναι αρχεύα για τη ςύνδεςη των γραφικών δεδομϋνων με την πληροφορύα των πεδύων. Κϊποιοι επιπλϋον τύποι αρχεύων για το MapInfo εύναι τα.mif (αποθηκεύουν δεδομϋνα χαρτών) και τα.mid (αποθηκεύουν περιγραφικϊ δεδομϋνα πινϊκων), τα οπούα περιλαμβϊνουν τμόματα των δεδομϋνων που ϋχει αποθηκεύςει μϋςω επιλογόσ ό αναζότηςησ (query) ϋνασ χρόςτησ. Σα δεδομϋνα ειςόδου βρύςκονται ςε ςύςτημα ςφαιρικών ςυντεταγμϋνων WGS 84 με αναπαρϊςταςη προβολόσ Latitude/ Longitude (EPSG: 4326). Διαδικαςύεσ ςτο MapInfo Από το MapInfo ανούγουμε τα αρχεύα Gr_cityroads.TAB και Gr_building_blocks.TAB. Θα εμφανιςτούν οι χϊρτεσ με τουσ αντύςτοιχουσ πύνακεσ για το οδικό δύκτυο πόλεων και τα οικοδομικϊ τετρϊγωνα τησ ελληνικόσ επικρϊτειασ. τη ςυνϋχεια, επιλϋγουμε την περιοχό που μασ ενδιαφϋρει για την ανϊπτυξη του δικτύου πρόςβαςησ. Αυτό μπορεύ να γύνει εύτε χειροκύνητα επιλϋγοντασ από το βαςικό μενού του προγρϊμματοσ (Main toolbar) το οδικό δύκτυο και οικοδομικϊ τετρϊγωνα που θϋλουμε εύτε μϋςω ερωτημϊτων τύπου SQL. Σόςο το MapInfo, όςο και ς ε λ. 210

211 Π Α Ρ Α Ρ Σ Η Μ Α I : Φ Ρ Η Η G I S Ε Υ Α Ρ Μ Ο Γ Ψ Ν το ArcGIS βαςύζονται ςε ερωτόματα (queries) με μορφό και ςύνταξη που μοιϊζει με τη γλώςςα SQL. Για παρϊδειγμα, για την περιοχό του δόμου Βριληςςύων και το οδικό δύκτυό του κϊνουμε: Query > SQL Select > Select Columns: * from Tables: Gr_cityroads where Condition: DIMOS = ΒΡΙΛΗΙΑ. Αντύςτοιχα, για τα οικοδομικϊ τετρϊγωνα: Select Columns: * from Tables: Gr_building_blocks where Condition: DIMOS= ΒΡΙΛΗΙΑ. Μπορούμε φυςικϊ να κϊνουμε ερωτόματα βαςιζόμενα ςε ϊλλα πεδύα των δεδομϋνων ειςόδου, όπωσ ο νομόσ, η περιοχό ό ϊλλοι ςυνδυαςμού τουσ. Αποθηκεύουμε τα αποτελϋςματα των αναζητόςεων ςε νϋα αρχεύα Mapinfo: myroads.tab και myblocks.tab (File > Save Copy As: myroads/ myblocks.tab). το κεφϊλαιο 8 αναφϋρθηκαν κϊποιοι υπολογιςμού που ϋγιναν βϊςη των οικοδομικών τετραγώνων όπωσ ο υπολογιςμόσ του πληθυςμού, του πλόθουσ των οικοδομικών τετραγώνων και τησ ϋκταςησ τησ περιοχόσ. Για τον υπολογιςμό του πλόθουσ των οικοδομικών τετραγώνων αρκεύ ϋνα ερώτημα τύπου SQL: Select Columns: Count(*) from Tables: myblocks. Παρόμοια, για τον υπολογιςμό του πραγματικού/ μόνιμου πληθυςμού παύρνουμε: Select Columns: Sum(Πραγματικόσ_Πληθυςμόσ/ Μόνιμοσ_Πληθυςμόσ) from Tables: myblocks. Για την εύρεςη τησ ϋκταςησ τησ περιοχόσ πρϋπει να ορύςουμε ϋνα νϋο πεδύο Area ςτον πύνακα των οικοδομικών τετραγώνων. υγκεκριμϋνα, κϊνουμε: Table > Maintenance > Table Structure > View/ Modify Table: myblocks > Add Field > (Name: Area, Type: Float). Σο πεδύο Area θα αποθηκεύει τα τετραγωνικϊ χιλιόμετρα των οικοδομικών τετραγώνων. Για να υπολογύςουμε τισ τιμϋσ του πεδύου για όλα τα τετρϊγωνα εκτελούμε: Table > Update Column > (Table to Update: myblocks, Column to Update: Area, Get Value From Table: myblocks, Value: SphericalArea(obj, sq km ). Ϊπειτα, αποθηκεύουμε το νϋο πύνακα myblocks: (File > Save Table). Για να εξϊγουμε τη ςυνολικό ϋκταςη των τετραγώνων παύρνουμε το ερώτημα: Select Columns: Sum(Area) from Tables: myblocks. Αν θϋλουμε μόνο την ϋκταςη των τετραγώνων που κατοικούνται από νοικοκυριϊ παύρνουμε: Select Columns: Sum(Area) from Tables: myblocks where Condition: ΜΟΝΙΜΑ_ΝΟΙΚΟΚΤΡΙΑ <> 0. Μετατροπό δεδομϋνων ειςόδου για ArcGIS τη ςυνϋχεια, πρϋπει να μετατρϋψουμε τουσ δύο πύνακεσ ςε κατϊλληλη μορφό που να μπορούν να διαχειριςτούν και επεξεργαςτούν από το λογιςμικό ArcGIS. Από τουσ πύνακεσ διατηρούμε για πεδύα το πλόθοσ των μόνιμων νοικοκυριών (blockhousehold) για τα οικοδομικϊ τετρϊγωνα και το όνομα οδού (roadname) για το οδικό δύκτυο. Υορτώνουμε το εργαλεύο ArcLink ςτα Tools μϋςω του Tool Manager του MapInfo και εκτελούμε Tools > ArcLink > MapInfo ArcInfo. Εντοπύζουμε τα αρχεύα myroads.tab και myblocks.tab και τα μετατρϋπουμε ςτα αρχεύα myroads.e00 και myblocks.e00. το ςημεύο αυτό δε χρειαζόμαςτε περαιτϋρω την εφαρμογό MapInfo. Σα αρχεύα τύπου.e00 ςχετύζονται με το ArcGIS και εύναι παλαιότεροι εναλλακτικού τύποι διανυςματικών δεδομϋνων. Πρϋπει αρχικϊ να μετατραπούν ςε νεότερα δεδομϋνα τύπου κϊλυψησ για το ArcGIS (ArcInfo coverage format). Φρηςιμοποιούμε την εφαρμογό Import71 ( δημιουργώντασ δύο νϋουσ φακϋλουσ (myroads και myblocks) για το οδικό δύκτυο και τα οικοδομικϊ τετρϊγωνα, που περιϋχουν αντύςτοιχα αρχεύα τύπου.adf. Οι φϊκελοι αυτού εύναι τα ArcInfo coverages τησ εφαρμογόσ μασ και τουσ τοποθετούμε ςε ϋνα νϋο φϊκελο το workspace τησ εφαρμογόσ. Σο workspace επύςησ περιϋχει ϋνα φϊκελο με το όνομα info, που περιϋχει πεδύα για όλα τα ArcInfo coverages. Σα ArcInfo coverages μπορούν να προβϊλλονται ςτο ArcMap, όπωσ και να εκτελούμε ερωτόςεισ πϊνω ςτα δεδομϋνα τουσ. ARCGIS Αρχικϊ, τρϋχουμε την εφαρμογό ArcCatalog του ArcGIS. Σο ArcCatalog εύναι ϋνα εργαλεύο διαχεύριςησ φακϋλων και αρχεύων του ςυςτόματοσ. Επιτρϋπει την εύκολη διαχεύριςη πληροφορύασ από φακϋλουσ τοπικών δύςκων ό βϊςεων δεδομϋνων. Σα δεδομϋνα ςτο ArcCatalog μπορούν να ς ε λ. 211

212 Π Α Ρ Α Ρ Σ Η Μ Α I : Φ Ρ Η Η G I S Ε Υ Α Ρ Μ Ο Γ Ψ Ν αντιγραφούν, μετακινηθούν, διαγραφούν και οπτικοποιηθούν. Επιπλϋον, διϊφορα μεταδεδομϋνα μπορούν να διαβαςτούν ό δημιουργηθούν. Εικόνα 85: Παρϊθυρο εφαρμογόσ ArcCatalog του ArcGIS το ArcCatalog προςθϋτουμε ςτη λύςτα των διευθύνςεων του καταλόγου το φϊκελο workspace με τα coverages/ φακϋλουσ myroads και myblocks. το παραπϊνω ςχόμα παρατηρούμε ότι το coverage myroads περιϋχει εκτόσ από τα γραμμικϊ δεδομϋνα (arc), δεδομϋνα ςημεύων tic (ουςιαςτικϊ πρόκειται για ςημεύα που καθορύζουν ϋνα γενικό ςύςτημα ςυντεταγμϋνων για την προβολό του coverage). Σο coverage myblocks εκτόσ από τα πολυγωνικϊ δεδομϋνα (polygon) και τα tic ςημεύα περιϋχει γραμμικϊ δεδομϋνα arc (εύναι τα περιγρϊμματα των πολυγώνων) και ςημεύα label (πρόκειται για ςημεύα που καθορύζουν τα όρια των οικοδομικών τετραγώνων). Αυτϊ τα επιπλϋον δεδομϋνα δε θα μασ απαςχολόςουν ςτο πρόγραμμα ArcMap. Σο γεωγραφικό ςύςτημα ςυντεταγμϋνων που χρηςιμοποιούν τα αρχεύα του MapInfo εύναι ςύςτημα ςφαιρικών ςυντεταγμϋνων WGS 84 με τα εξόσ ςτοιχεύα: ς ε λ. 212

213 Π Α Ρ Α Ρ Σ Η Μ Α I : Φ Ρ Η Η G I S Ε Υ Α Ρ Μ Ο Γ Ψ Ν Γωνιακό μονϊδα (Angular Unit): Degree (0, ). Πρώτοσ μεςημβρινόσ (Prime Meridian): Γκρόνουιτσ (0, ). Φωροςταθμικό ςύςτημα (Datum): D_WGS_1984. φαιροειδϋσ: WGS_1984. Semimajor Axis: , Semiminor Axis: , Inverse Flattening: 298, Αυτό το ςύςτημα γεωγραφικών ςυντεταγμϋνων θα χρηςιμοποιόςουμε και για τα αρχεύα ςχόματοσ του ArcGIS. Εντοπύζουμε τα MapInfo αρχεύα myroads.tab και myblocks.tab μϋςω του καταλόγου του ArcCatalog και από τισ ιδιότητϋσ τουσ (Properties) αποθηκεύουμε το ςύςτημα ςυντεταγμϋνων ςτο αρχεύο WGS1984.prj ώςτε ςτη ςυνϋχεια να το χρηςιμοποιόςουμε ςτο ArcMap. Σϋλοσ, ςτα Properties των coverages myroads και myblocks ρυθμύζουμε το Projection του Geographic Coordinate System να εύναι GCS_WGS_1984 (Coverage Properties > Projection > Display Spatial Reference > Define the coordinate system interactively > Geographic > Units: DD > Datum: WGS 1984). ArcMap και αρχικϋσ ρυθμύςεισ Σο ArcMap εύναι το βαςικό περιβϊλλον εργαςιών του ArcGIS. Παρϋχει το κατϊλληλο περιβϊλλον για την επύτευξη τησ διαςτρωμϊτωςησ τησ πληροφορύασ, την εύκολη διαχεύριςη και οριςμό των ςχϋςεων μεταξύ πινϊκων με ιδιότητεσ των περιγραφικών δεδομϋνων και των χαρτών τουσ (χαρτογραφικϊ δεδομϋνα) αλλϊ και την αναγκαύα επεξεργαςύα εφόςον χρειϊζεται. το επόμενο ςχόμα βλϋπουμε την εφαρμογό με ενςωματωμϋνο το ςύνολο εργαλεύων ArcToolbox. ς ε λ. 213

214 Π Α Ρ Α Ρ Σ Η Μ Α I : Φ Ρ Η Η G I S Ε Υ Α Ρ Μ Ο Γ Ψ Ν Εικόνα 86: Παρϊθυρο εφαρμογόσ ArcMap του ArcGIS Ϊνα βαςικό χαρακτηριςτικό τησ εφαρμογόσ εύναι τα επύπεδα (Layers) που επιτρϋπουν την παρϊλληλη προβολό πολλών και διαφορετικών τμημϊτων ενόσ χϊρτη. Ειςϊγουμε ςτα Layers τα ArcInfo coverages myroads και myblocks (Layers > Add data: myroads/ myblocks). Δημιουργούνται δύο επύπεδα: το επύπεδο οδικού δικτύου (myroads), που αποτελεύται από γραμμικϊ ςτοιχεύα (arcs) και το επύπεδο οικοδομικών τετραγώνων (myblocks) που περιϋχει πολυγωνικϊ ςτοιχεύα (polygons). Ϊπειτα, πρϋπει να παρϋχουμε ςτα επύπεδα Layers τη γεωγραφικό αναπαρϊςταςη WGS 84. Ψςτόςο, καθώσ η αναπαρϊςταςη αυτό εύναι ςφαιρικό και χρηςιμοποιεύ γωνιακϋσ μονϊδεσ αναπαρϊςταςησ, θα πρϋπει να χρηςιμοποιόςουμε ϋνα Projected Coordinate System, το οπούο θα εξομοιώνει ςε μονϊδεσ μόκουσ τη ςφαιρικό αναπαρϊςταςη. Αυτό γύνεται επειδό αργότερα κϊνουμε υπολογιςμούσ μηκών των τμημϊτων οδών. Εκτελούμε: Layers > Properties > Coordinate System > New > New Projected Coordinate System > Projection Name: Albers, Linear Unit Name: Kilometer, Geographic Coordinate System: Select: το αρχεύο WGS1984.prj. την ουςύα ς ε λ. 214

215 Π Α Ρ Α Ρ Σ Η Μ Α I : Φ Ρ Η Η G I S Ε Υ Α Ρ Μ Ο Γ Ψ Ν προςαρμόζουμε το γεωγραφικό ςύςτημα ςυντεταγμϋνων WGS1984.prj ςτο ςύςτημα ςυντεταγμϋνων προβολών Albers, το οπούο αναπαριςτϊ με μεγϊλη ακρύβεια τα μόκη και τισ επιφϊνειεσ των περιοχών με μονϊδεσ μόκουσ. Σα μελλοντικϊ ςχόματα που προϋρχονται από τα υπϊρχοντα layers θα βαςύζονται ςτα ςυγκεκριμϋνα ςυςτόματα ςυντεταγμϋνων, οπότε δε θα χρειαςτεύ να τα τροποποιόςουμε. Σϋλοσ, όλα τα δεδομϋνα και οι ρυθμύςεισ του project/ workspace του ArcMap μπορούν να αποθηκευτούν ςε ϋνα αρχεύο τύπου.mxd. Αναπαρϊςταςη νοικοκυριών Από τα δεδομϋνα ειςόδου, γνωρύζουμε για κϊθε οικοδομικό τετρϊγωνο το πλόθοσ των νοικοκυριών τουσ. Για την αναπαρϊςταςό τουσ παύρνουμε τυχαύα ςημεύα εντόσ των οικοδομικών τετραγώνων με πλόθοσ τον αριθμό των νοικοκυριών ανϊ τετρϊγωνο (blockhousehold). Εκτελούμε: ArcToolbox > Data Management Tools > Feature Class > Create Random Points > Output Point Feauture Class: noikokyria, Constraining Feature Class: myblocks polygon, Number of Points: Field: blockhousehold. Παύρνουμε ϋνα καινούριο αρχεύο ςχόματοσ ςτα Layers, το noikokyria.shp, που αποτελεύται από ςημεύα. Κϊθε αρχεύο ςχόματοσ (shapefile) ςτο ArcGIS ορύζεται από ϋνα αρχεύο τύπου.shp (βαςικό αρχεύο για αποθόκευςη γεωμετρύασ), το οπούo ςυνοδεύεται υποχρεωτικϊ από ϋνα.dbf αρχεύο (dbase πύνακασ για αποθόκευςη πληροφορύασ των πεδύων των ςχημϊτων) και ϋνα.shx αρχεύο (αρχεύο δεύκτησ που αποθηκεύει δεύκτεσ γεωμετρύασ). Ωλλοι τύποι αρχεύων που παρϊγονται εύναι τα.sbn,.sbx που αποθηκεύουν χωρικούσ δεύκτεσ, τα.fbn και.fbx (παρόμοια με τα.sbn,.sbx αλλϊ για read only αρχεύα), τα.xml, τα.prj που αποθηκεύουν γεωγραφικϋσ ςυντεταγμϋνεσ. Δημιουργύα Closest Facility Μετϊ την αποτύπωςη πρϋπει να υπολογύςουμε τισ ςυντομότερεσ διαδρομϋσ από το κεντρικό γραφεύο προσ τα νοικοκυριϊ. Φρηςιμοποιούμε το εργαλεύο Closest Facilities τησ επϋκταςησ Network Analyst. Προηγουμϋνωσ, θα πρϋπει να ορύςουμε ϋνα νϋο ςύνολο δεδομϋνων τύπου δικτύου (network dataset) για να εκτελϋςουμε ϋνα νϋο Closest Facility. Μεταβαύνουμε ςτο ArcCatalog και κϊνουμε Export to Single Shapefile το γραμμικό μϋροσ (arc) του myroads coverage. Παύρνουμε ϋνα νϋο shapefile: roadshapes.shp. Για το roadshapes.shp επιλϋγουμε το νϋο ςύνολο δεδομϋνων: New Network Dataset > Name for network dataset: roadshapes_nd > Turns: Global Turns, Attributes: Length, Directions: No. Μαζύ με το network dataset (roadshapes_nd.nd) δημιουργεύται ϋνα ςχόμα από διαςταυρώςεισ (roadshapes_nd_junctions.shp). τη ςυνϋχεια, ειςϊγουμε τα 3 ςχόματα (roadshapes, roadshapes_nd, roadshapes_nd_junctions) ςτα layers του ArcMap. το ArcMap δημιουργούμε ϋνα νϋο Closest Facility (Network Analyst > New Closest Facility), το οπούο αυτόματα τοποθετεύται ςτα Layers. τα Facilities (Closest Facility Properties πλαύςιο) ορύζουμε το ςημεύο του κεντρικού γραφεύου χειροκύνητα, τοποθετώντασ το ςε ϋνα οποιοδόποτε ςημεύο του χϊρτη. τα Incidents (Closest Facility Properties πλαύςιο) θα δηλώςουμε τα ςημεύα των νοικοκυριών που δημιουργόςαμε προηγουμϋνωσ, δηλαδό παύρνουμε: Closest Facility > Incidents > Load Locations > Load From: noikokyria. Επιπλϋον, μπορούμε να ορύςουμε εμπόδια (Barriers), ςτα οπούα να μην διϋρχονται διαδρομϋσ του δικτύου. Μπορούμε να δηλώςουμε την κατεύθυνςη του δικτύου (Incident to Facility ό Facility to Incident). την εργαςύα θεωρούμε κατευθύνςεισ Facility to Incident (Closest Facility > Layer Properties > Analysis Settings > Travel From: Facility to Incident). Ϊτςι, ϋχουμε ϋνα ςημεύο κεντρικό γραφεύο για τα Facilities και ςημεύα Incidents όςα εύναι τα νοικοκυριϊ. ς ε λ. 215

216 Π Α Ρ Α Ρ Σ Η Μ Α I : Φ Ρ Η Η G I S Ε Υ Α Ρ Μ Ο Γ Ψ Ν Διαδρομϋσ δικτύου και εξαγωγό τμημϊτων οδών δικτύου Για τον υπολογιςμό των διαδρομών κϊνουμε Solve και προκύπτουν οι διαδρομϋσ Routes. Αποθηκεύουμε τισ διαδρομϋσ ςε ϋνα νϋο ςχόμα (Closest Facility > Routes > Data > Export Data) roadroutes.shp. τη ςυνϋχεια, τρϋχουμε το παρακϊτω VBA script ([EsriArcGisWebhelp]) ςτο ArcGIS για να πϊρουμε τα τμόματα των οδών των διαδρομών του δικτύου (το ArcMap εκτελούμε: Tools > Macros > Visual Basic Editor > Run). Public Sub AddNATraversalResultToArcMap() Dim pmxdoc As IMxDocument Dim pnetworkanalystextension As INetworkAnalystExtension Dim pnalayer As INALayer Dim pflayer As IFeatureLayer Dim ptraversalresultquery As INATraversalResultQuery Dim pnatraversalresultedit As INATraversalResultEdit Set pmxdoc = ThisDocument Set pnetworkanalystextension = Application.FindExtensionByName("Network Analyst") Set pnalayer = pnetworkanalystextension.nawindow.activeanalysis Set ptraversalresultquery = pnalayer.context.result Set pnatraversalresultedit = ptraversalresultquery 'Infer Geometry pnatraversalresultedit.infergeometry "", Nothing, New CancelTracker 'Get the Edges and add as a layer Set pflayer = New FeatureLayer Set pflayer.featureclass = ptraversalresultquery.featureclass(esrinetedge) pflayer.name = pflayer.featureclass.aliasname pmxdoc.focusmap.addlayer pflayer End Sub τα Layers προςτύθεται ϋνα νϋο layer (Edges) με τα τμόματα οδών των διαδρομών του δικτύου. Κϊνουμε Export τα δεδομϋνα του Edges (Edges > Data > Export Data) ςε ϋνα νϋο ςχόμα, το roadedges.shp. Επειδό τα τμόματα των οδών μπορούν να περιϋχουν περιςςότερεσ από μύα διαδρομϋσ, μασ ενδιαφϋρει να πϊρουμε μύα από αυτϋσ. Εκτελούμε: ArcToolBox > Data Management Tools > Generalization > Dissolve > Input Features: roadedges, Output Feature Class: roadtotal.shp, Dissolve_Fields: SourceOID, FromPosition, Not Create multipart feautures. Με αυτό τον τρόπο παύρνουμε ϋνα απλοποιημϋνο καινούριο ςχόμα το roadtotal με τα τμόματα του οδικού δικτύου, που ϋχουν προϋλθει από τισ ςυγχωνεύςεισ των τμημϊτων των διαδρομών που ταυτύζονται. Σο επόμενο ςτϊδιο εύναι να βρούμε πόςα τρϋχοντα νοικοκυριϊ αντιςτοιχούν ςε κϊθε τμόμα του roadtotal. Εύρεςη τρεχόντων νοικοκυριών ανϊ τμόμα οδού Σα τρϋχοντα νοικοκυριϊ ανϊ τμόμα οδού εύναι βαςικό πληροφορύα ώςτε να καθορύςουμε τισ απαραύτητεσ ύνεσ ανϊ τμόμα. Για να βρούμε πόςα νοικοκυριϊ ςχετύζονται ςτο αντύςτοιχο τμόμα οδού παύρνουμε όλα τα τελικϊ ςημεύα των διαδρομών που βρόκαμε προηγουμϋνωσ (roadroutes) και μετρϊμε πόςεσ φορϋσ περιϋχονται ςτα τμόματα οδών. Αν εύχαμε πϊρει διαδρομϋσ από τα νοικοκυριϊ προσ το κεντρικό γραφεύο (Incident to Facility) θα αναφερόμαςταν ςτα αρχικϊ ςημεύα. τον πύνακα roadroutes προςθϋτουμε τα πεδύα ςυντεταγμϋνεσ xend και yend (roadroutes > Open Attribute Table > Options > Add Field > Name: xend/ yend, Type: Double). τη ςυνϋχεια, υπολογύζουμε τισ τιμϋσ των πεδύων ωσ εξόσ: roadroutes > Attributes of RoadRoutes > xend/ yend > Calculate Geometry > Property: X/ Y Coordinate of Line End, Units: Kilometers [km]. Από αυτϋσ τισ ςυντεταγμϋνεσ πρϋπει να εξϊγουμε τα αντύςτοιχα ςημεύα ςτο χϊρτη. Αρχικϊ εξϊγουμε ϋναν πύνακα.dbf από το roadroutes (Attributes of roadroutes > Options > Export > Output Table: ExportRoadNoikokyria.dbf). Από τον πύνακα ExportRoadNoikokyria.dbf θα παρϊγουμε τα ςημεύα Φ, Τ των τελικών ςημεύων των διαδρομών. Παύρνουμε: Tools > Add XY Data > Choose table: ς ε λ. 216

217 Π Α Ρ Α Ρ Σ Η Μ Α I : Φ Ρ Η Η G I S Ε Υ Α Ρ Μ Ο Γ Ψ Ν ExportRoadNoikokyria > Specify X/ Y coordinates: X Field: xend, Y Field: yend, Coordinate System of Input Coordinates: το ύδιο Projected ςύςτημα ςυντεταγμϋνων που ϋχουμε ορύςει ςτα Layers. Από αυτό τη διαδικαςύα παρϊγεται το ExportRoadNoikokyria events, από το οπούο εξϊγουμε το ςχόμα roadnoikokyria.shp. Με παρόμοιο τρόπο μπορούμε να εξϊγουμε όλα τα αρχικϊ ςημεύα των διαδρομών. την ουςύα, τα ςημεύα αυτϊ ςυμπύπτουν ςε ϋνα ςημεύο, που βρύςκεται ςτο τμόμα τησ οδού πληςύον του κεντρικού γραφεύου. Επομϋνωσ αρκεύ να πϊρουμε μια διαδρομό και να υπολογύςουμε το αρχικό τησ ςημεύο και ςτη ςυνϋχεια να το εξϊγουμε ςτο ςχόμα roadcentraloffice.shp με ακριβώσ ύδιο τρόπο όπωσ προηγουμϋνωσ. Για να κατανοόςουμε την απεικόνιςη των ςημεύων των νοικοκυριών επύ των τμημϊτων οδών του δικτύου παραθϋτουμε το παρακϊτω ςχόμα. ς ε λ. 2 17

218 Π Α Ρ Α Ρ Σ Η Μ Α I : Φ Ρ Η Η G I S Ε Υ Α Ρ Μ Ο Γ Ψ Ν Εικόνα 87: Νοικοκυριϊ προβαλόμενα πϊνω ςτα αντύςτοιχα τμόματα οδών Ϊνα ςημαντικό προτϋρημα των GIS ςυςτημϊτων εύναι η δυνατότητα εκτϋλεςησ χωρικών πρϊξεων. το ςυγκεκριμϋνο ςτϊδιο θϋλουμε να βρούμε πόςα ςημεύα νοικοκυριών (roadnoikokyria) περιϋχονται (contained) εντόσ των τμημϊτων οδών (roadtotal), που υπολογύςαμε προηγουμϋνωσ. Θα χρηςιμοποιόςουμε τη ςυνϊρτηςη Spatial Join από το ArcToolBox, που πραγματοποιεύ χωρικϋσ ςυνδϋςεισ μεταξύ δύο ςχημϊτων. Εκτελούμε: ArcToolBox > Analysis Tools > Overlay > Spatial Join > Target Features: roadtotal, Join Features: roadnoikokyria, Join Operation: JOIN_ONE_TO_ONE, Keep All Target Features, Match Option: CONTAINS. Επύςησ, διαγρϊφουμε όλα τα Field Maps αφού δεν εύναι απαραύτητα ςτη ςυνϋχεια. Προκύπτει ϋνασ πύνακασ ςχόμα roadfinalparts ύδιασ ακριβώσ μορφόσ με το roadtotal (τμόματα οδών) με ϋνα πεδύο (Join Count), που μετρϊει το πλόθοσ των εμφανύςεων των ςημεύων roadnoikokyria ςτα τμόματα οδού roadfinalparts, ϊρα των τρεχόντων νοικοκυριών για κϊθε τμόμα. ς ε λ. 218