Διπλωματική Εργασία του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ TΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ Διπλωματική Εργασία του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών Πλέσσα Νικόλαου του Βασιλείου Αριθμός Μητρώου:7367 Θέμα «Πρόβλεψη διείσδυσης οπτικής ίνας συναρτήσει της ρύθμισης της χάλκινης πρόσβασης» Επιβλέπων Επίκουρος καθηγητής Στυλιανάκης Βασίλειος Αριθμός Διπλωματικής Εργασίας: Πάτρα, Οκτώβριος 2016

2 2

3 ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Πιστοποιείται ότι η Διπλωματική Εργασία με θέμα «Πρόβλεψη διείσδυσης οπτικής ίνας συναρτήσει της ρύθμισης της χάλκινης πρόσβασης» Του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών Πλέσσα Νικόλαου του Βασιλείου Αριθμός Μητρώου:7367 Παρουσιάστηκε δημόσια και εξετάστηκε στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών στις.../../ Ο Επιβλέπων Ο Διευθυντής του Τομέα Επίκουρος Καθηγητής Καθηγητής κ. Στυλιανάκης Βασίλειος κ. Φακωτάκης Νικόλαος 3

4 Αριθμός Διπλωματικής Εργασίας: Θέμα: «Πρόβλεψη διείσδυσης οπτικής ίνας συναρτήσει της ρύθμισης της χάλκινης πρόσβασης» Φοιτητής: Επιβλέπων: Πλέσσας Νικόλαος Επίκουρος Καθηγητής Στυλιανάκης Βασίλειος κ.στυλιανάκης Βασίλειος Περίληψη Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο την πρόβλεψη της διείσδυσης των οπτικών ινών στην αγορά των τηλεπικοινωνιών συναρτήσει της ρύθμισης της χάλκινης πρόσβασης. Αρχικά γίνεται αναφορά στην ευρυζωνικότητα και τις ευρυζωνικές τεχνολογίες. Στη συνέχεια γίνεται παρουσίαση των οπτικών ινών καθώς επίσης και των μοντέλων διάχυσης, τα οποία χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη της υιοθέτησης μιας νέας τεχνολογίας ή προϊόντος από την αγορά με το πέρασμα του χρόνου. Τέλος γίνεται εφαρμογή των παραπάνω μοντέλων για την πρόβλεψη διείσδυσης των οπτικών ινών στην ελληνική αγορά και σχολιασμός των αποτελεσμάτων που προκύπτουν. 4

5 Abstract The purpose of this project is to predict the penetration of optic fibers technology in the telecommunications market as a function of the copper access regulation. Initially, there is a reference to broadband technologies. Then, there is a presentation of optic fibers and diffusion models, which are used to predict the adoption of a new technology or a product in the market. Finally, we use these models to predict the penetration of optic fibers in the market of Greece. 5

6 6

7 Περιεχόμενα 1.Eισαγωγή στην Ευρυζωνικότητα Εισαγωγή Ιστορική αναδρομή Ορισμός Ευρυζωνικότητας Σπουδαιότητα της Ευρυζωνικότητας Ευρυζωνικές Τεχνολογίες Ενσύρματες Ευρυζωνικές Τεχνολογίες Ασύρματες Ευρυζωνικές Τεχνολογίες Υπηρεσίες μέσω Ευρυζωνικών Δικτύων Η Ευρυζωνικότητα στην Ελλάδα Η Ευρυζωνικότητα στην Ευρώπη Σύγκλιση Ελλάδας με Ε.Ε Πρόοδος στη διείσδυση των οπτικών ινών στα Ευρωπαϊκά Κράτη Διείσδυση οπτικής ίνας στις χώρες του ΟΟΣΑ Δίκτυα Πρόσβασης επόμενης γενιάς ΝGA Εισαγωγή στις Οπτικές Ίνες Πλεονεκτήματα Οπτικών Ινών Επιλογές FTTx FTTH Οπτική ίνα μέχρι το σπίτι FTTΒ Οπτική ίνα μέχρι το κτίριο FTTC Οπτική ίνα μέχρι την καμπίνα Βασικά δομικά στοιχεία δικτύου FTTH Κεντρικό γραφείο Καλώδια τροφοδοσίας Τοπικά σημεία σύγκλισης Καλώδια διανομής Σημεία πρόσβασης συνδρομητών Καλώδια πρόσβασης συνδρομητών Εσωτερικά καλώδια συνδρομητών Βασική Δομή του Δικτύου Τοπολογίες δικτύου Τοπολογίες τηλεπικοινωνιακού δικτύου P2P και P2MP Τοπολογία δικτύου Ρ2Ρ Τοπολογία δικτύου Ρ2MΡ

8 2.7 Τεχνολογίες οπτικής πρόσβασης (ΑΟΝ και ΡΟΝ) Ενεργά οπτικά δίκτυα (ΑΟΝ) Παθητικά οπτικά δίκτυα (ΡΟΝ) ΒΡΟΝ και GPON ΕΡΟΝ WDM- PON Υβριδικά TDM/WDM-PONs Μοντέλα Διάχυσης Ορισμός της καινοτομίας Κατηγορίες συνδρομητών Κύκλος ζωής προϊόντος Μοντέλα Διάχυσης Μοντέλο Bass Μοντέλο Gompertz Μοντέλο Fisher-Pry Σιγμοειδής καμπύλη Πρόβλεψη Διείσδυσης Οπτικών Ινών με Μοντέλα Διάχυσης Εύρεση Παραμέτρων Μοντέλων Εύρεση Παραμέτρων για το μοντέλο Bass Εύρεση Παραμέτρων για το μοντέλο Gompertz Εύρεση Παραμέτρων για το μοντέλο Fisher-Pry Πρόβλεψη διείσδυσης τεχνολογίας FTTC Υπολογισμός Μέσου Απόλυτου Σφάλματος (ΜΑΕ) Εύρεση Παραμέτρων Μοντέλων με στοιχεία VDSL Πρόβλεψη Διείσδυσης FTTC με στοιχεία VDSL Υπολογισμός Μέσου Απόλυτου Σφάλματος (ΜΑΕ) με στοιχεία VDSL Βιβλιογραφία Παράρτημα

9 1.Eισαγωγή στην Ευρυζωνικότητα 1.1 Εισαγωγή Οι τηλεπικοινωνίες στη σύγχρονη εποχή αποτελούν έναν από τους κυριότερους παράγοντες ανάπτυξης της οικονομίας. Οι συνεχείς και ραγδαίες αλλαγές που συντελούνται στον κλάδο, η εξάπλωση της ευρυζωνικότητας, καθώς επίσης και η σύγκλιση των τομέων των τηλεπικοινωνιών και της πληροφορικής είναι οι βασικές παράμετροι που οι πάροχοι των τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τους για την χάραξη της στρατηγικής τους, σε ότι αφορά τις υποδομές που χρησιμοποιούν για την παροχή των υπηρεσιών τους και την κάλυψη των ολοένα και αυξανόμενων αναγκών των συνδρομητών τους. Οι τεχνολογίες της πληροφορικής και των επικοινωνιών εξελίσσονται με συνεχή και γρήγορο ρυθμό. Τα τεχνολογικά άλματα που επιτεύχθηκαν τα τελευταία χρόνια εισήγαγαν σημαντικές αλλαγές σε εθνικό και παγκόσμιο επίπεδο. Η βάση πάνω στην οποία θεμελιώνεται η ανταγωνιστικότητα ενός κράτους στο σημερινό περιβάλλον υψηλής τεχνολογίας, αποτελείται από τις προηγμένες δικτυακές υποδομές υψηλής ποιότητας, οι οποίες προσφέρουν επαρκείς ρυθμούς μετάδοσης και αδιάλειπτη λειτουργία στους χρήστες καθώς και δυνατότητα πρόσβασης στην πλειοψηφία του πληθυσμού. Τα δίκτυα ευρυζωνικής πρόσβασης είναι αυτά που μπορούν να καλύψουν αυτές τις σύγχρονες απαιτήσεις. Για το λόγο αυτό, η υλοποίηση τέτοιων υποδομών αποτελεί σημαντικό στρατηγικό στόχο για όλα τα ανεπτυγμένα και αναπτυσσόμενα κράτη. Τα ευρυζωνικά δίκτυα έχουν ως χαρακτηριστικά τη δυνατότητα της μεγάλης χωρητικότητας και τη γρήγορη μετάδοση της πληροφορίας. Οι δυνατότητες που παρέχουν είναι μεγάλες, πράγμα που σημαίνει ότι η χρήση τους επηρεάζει σημαντικά τη ζωή των πολιτών. Τους δίνει τη δυνατότητα να έχουν πρόσβαση σε υπηρεσίες και περιεχόμενο όπως η τηλεφωνία μέσω IP, η βιντεοδιάσκεψη (videoconference), το διαδικτυακό παιχνίδι, η ψηφιακή τηλεόραση, η εργασία απ το σπίτι κ.ά. Επίσης, τους επιτρέπει να συμμετέχουν σε προγράμματα δια βίου εκπαίδευσης, να συμμετέχουν στην ηλεκτρονική διακυβέρνηση και να πραγματοποιούν ηλεκτρονικές αγορές. 9

10 1.2 Ιστορική αναδρομή Από τη δημιουργία του διαδικτύου έγινε φανερό ότι η αύξηση του διαθέσιμου bitrate (ρυθμός μετάδοσης bit) αποτελεί πολύ σημαντικό παράγοντα στην εξέλιξη των διαθέσιμων υπηρεσιών, αλλά και του ίδιου του διαδικτύου. Από τις πρώτες κιόλας προσπάθειες οικιακής πρόσβασης στο Internet εξελίχθηκε ένα ιδιότυπο «κυνήγι» ταχύτητας πρόσβασης. Μετά από δύο περίπου δεκαετίες που το bitrate αυξάνεται εκθετικά διαπιστώθηκε πως το δημόσιο χάλκινο τηλεπικοινωνιακό δίκτυο είχε φτάσει στα όριά του με την τεχνολογία VDSL2. Η μόνη ικανοποιητική λύση για το μέλλον είναι η ανάπτυξη οπτικών δικτύων πρόσβασης και ιδιαίτερα FTTH(Fiber To The Home) δικτύων. Τα δίκτυα οπτικών ινών είναι μια κατηγορία ευρυζωνικών δικτύων, που είναι ευέλικτα και ικανά να υποστηρίξουν πληθώρα υπηρεσιών και δικτυακές επικοινωνίες με θεωρητικά απεριόριστη χωρητικότητα. Επίσης, τα οπτικά δίκτυα δεν καλύπτουν μόνο το βασικό δίκτυο κορμού, αλλά εκτείνονται μέχρι τον τοπικό βρόχο αλλά και την κατοικία των τελικών χρηστών. Χαρακτηρίζονται από την αντίστοιχη Αρχιτεκτονική(FTTH,FTTB,FTTN), τοπολογία(point to Point, Point to Multipoint) και τεχνολογία (Ενεργό ή Παθητικό Οπτικό Δίκτυο). Οι συνηθέστερες επιλογές για FTTH είναι Point to Point Active και Point to Multipoint Passive, χωρίς να αποκλείονται οι υπόλοιποι συνδυασμοί. Στα πλαίσια αυτής της εργασίας αρχικά θα αιτιολογηθεί η ανάγκη μετάβασης σε οπτικά δίκτυα και στη συνέχεια θα γίνει πρόβλεψη της διείσδυσης της τεχνολογίας των οπτικών ινών στην ελληνική αγορά με χρήση των μοντέλων διάχυσης. Η ζήτηση εύρους ζώνης από οικιακούς και επαγγελματικούς χρήστες αυξάνεται σημαντικά σε συνάρτηση με το χρόνο, όπως φαίνεται και στo Σχήμα 1.1. Η προσθήκη περιεχομένου και η αύξηση της απαίτησης εύρους ζώνης από τις επιμέρους εφαρμογές έχουν ως αποτέλεσμα τη μεγάλη αυτή αύξηση σε κίνηση IP στο διαδίκτυο. Ενδεικτικά αναφέρουμε την πολλαπλή ταυτόχρονη θέαση βίντεο υψηλής ανάλυσης για τη σημερινή εμπορικά διαθέσιμη τεχνολογία Ultra High Definition Video(UHD Video) ανάλυσης 7680X4320 pixels, δηλαδή περίπου 33,2 Megapixels, άρα και 16 φορές μεγαλύτερη της ανάλυσης του HD video. 10

11 Σχήμα 1.1: Παγκόσμια ζήτηση διαδικτυακής ζήτησης[1] Μέσα σε λίγα μόλις χρόνια (λιγότερα από 20) η τεχνολογία εξελίχθηκε από τις dial-up συνδέσεις των μερικών δεκάδων kilobits per second (Klbps) στις αρχές της δεκαετίας του 1990 σε δεκάδες Megabits per second (Mbps) του adsl2+ και έχει ήδη φτάσει στα μερικά Gigabits per second (Gbps) του FTTH με την προοπτική να φτάσει ακόμα υψηλότερα. Η πρόοδος αυτή παρουσιάζεται στον Πίνακα 1.1: 11

12 Τεχνολογία Μέγιστο Αρχικό Downstream Bitrate Έτος Dial-up 14,4 kbps 1991 Dial-up 28,8 kbps 1994 Dial-up 33,6 kbps 1996 Dial-up 56 kbps 1998 adsl1 8 Mbps 1999 adsl2 12 Mbps 2002 adsl2+ 24 Mbps 2003 VDSL2 100 Mbps 2006 FTTH (BPON) 622 Mbps 2005 FTTH (GPON) Mbps 2008 Πίνακας 1.1: Μέγιστο αρχικό Downstream bitrate ανά τεχνολογία Παρατηρούμε λοιπόν ότι μέσα σε μόλις 17 χρόνια επήλθε μια βελτίωση του downstream bitrate κατά περίπου φορές, μια αύξηση σαφώς εκθετική μιας και κατά μέσο όρο υπερδιπλασιάζεται ανά 12 μήνες, ακολουθώντας ένα ιδιότυπο «ευρυζωνικό νόμο του Moore» που αποκαλείται «Νόμος του Nielsen» και ο οποίος προβλέπει ότι η παρεχόμενη ταχύτητα στους high-end χρήστες της αγοράς διπλασιάζεται κάθε 21 μήνες (από την πορεία των τελευταίων 2 δεκαετιών συμπεραίνουμε ότι ο νόμος του Nielsen είναι μάλλον απαισιόδοξος). Ακόμη και αν η πρόοδος αυτή σχετικά επιβραδυνθεί, μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι η ζήτηση για διαρκώς αυξανόμενου bitrate θα συνεχίσει να υπάρχει. Το πεπαλαιωμένο δημόσιο τηλεπικοινωνιακό δίκτυο χαλκού σίγουρα δεν μπορεί να αντέξει αυτή την τάση μιας και η καλύτερη επίδοσή του στο downstream κομμάτι περιορίζεται στα 24 Mbps. Αντίθετα, η χρήση της οπτικής ίνας μέχρι το χρήστη εξασφαλίζει το πολλαπλάσιο bitrate, το οποίο έχει ήδη φτάσει τα μερικά Gbps με την προοπτική σαφούς αύξησης. 12

13 Είναι φανερό ότι μερικές εκατοντάδες μέτρα του συνδρομητικού βρόγχου αρκούν για την ραγδαία μείωση του μέγιστου θεωρητικού bitrate(παρόμοια εικόνα παρουσιάζει και το VDSL2). Μάλιστα, στην πράξη, λόγω crosstalk, ασυμβατοτήτων μεταξύ του chipset του DSLAM και του CPE, εξωτερικών παρεμβολών κ.τ.λ. η πραγματική ταχύτητα του συνδρομητή είναι σαφώς μικρότερη. Αντίθετα, στην FTTH τεχνολογία, ακόμη και αρκετά χιλιόμετρα οπτικής ίνας δεν εμποδίζουν bitrate της τάξης του 1Gbps. Επιπλέον, όλες οι xdsl τεχνολογίες είναι ευαίσθητες στις ηλεκτρονικές παρεμβολές τόσο στην ταχύτητα που μπορεί να επιτευχθεί(όπως αναφέρθηκε και πιο πριν), όσο και στην επίτευξη συγχρονισμού της υπηρεσίας(οι αποσυγχρονισμοί λόγω θορύβου δεν είναι σπάνιοι). Κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει στο FTTH μιας και ο θόρυβος δεν μπορεί να επηρεάσει το οπτικό σήμα FTTH.[2],[3] Σχήμα 1.2: Μέγιστη θεωρητική ταχύτητα σε συνάρτηση με το μήκος συνδρομητικού βρόχου ανά πρωτόκολλά.[4] 13

14 1.3 Ορισμός Ευρυζωνικότητας Η Ευρυζωνικότητα είναι ο τρόπος σύνδεσης στο Διαδίκτυο που προσφέρει μόνιμη σύνδεση και πολύ υψηλές ταχύτητες πρόσβασης.με την ευρυζωνικότητα η χρήση του ιαδικτύου γίνεται ταχύτερη (Υψηλές ταχύτητες, φορές της συμβατικής σύνδεσης, για νέες εφαρμογές), ευκολότερη (διαρκής σύνδεση στo Διαδίκτυο χωρίς πολύπλοκες ρυθμίσεις), σταθερή (αξιόπιστες ψηφιακές συνδέσεις με εγγυημένα σταθερά υψηλές αποδόσεις) και οικονομική. Με τον όρο Ευρυζωνικότητα εννοούμε ένα προηγμένο και καινοτόμο περιβάλλον, από κοινωνική και τεχνολογική άποψη, το οποίο αποτελείται από γρήγορες συνδέσεις με το Διαδίκτυο και κατάλληλες δικτυακές υποδομές για την ανάπτυξη νέων ευρυζωνικών εφαρμογών και υπηρεσιών. Με ευρεία έννοια η ευρυζωνικότητα ορίζεται ως το προηγμένο, εφικτό και καινοτόμο από πολιτική, κοινωνική, οικονομική και τεχνολογική άποψη περιβάλλον, αποτελούμενο από: - Tην παροχή γρήγορων συνδέσεων στο Διαδίκτυο σε όσο το δυνατόν μεγαλύτερο μέρος του πληθυσμού, με ανταγωνιστικές τιμές (με τη μορφή καταναλωτικού αγαθού), χωρίς εγγενείς περιορισμούς στα συστήματα μετάδοσης και τον τερματικό εξοπλισμό των επικοινωνούντων άκρων. - Tην κατάλληλη δικτυακή υποδομή που α) επιτρέπει την κατανεμημένη ανάπτυξη υπαρχόντων και μελλοντικών δικτυακών εφαρμογών και πληροφοριακών υπηρεσιών, β) δίνει τη δυνατότητα αδιάλειπτης σύνδεσης των χρηστών σε αυτές γ) ικανοποιεί τις εκάστοτε ανάγκες των εφαρμογών σε εύρος ζώνης, αναδραστικότητα και διαθεσιμότητα, και δ) είναι ικανή να αναβαθμίζεται συνεχώς και με μικρό επιπλέον κόστος ώστε να εξακολουθεί να ικανοποιεί τις ανάγκες όπως αυτές αυξάνουν και μετεξελίσσονται με ρυθμό και κόστος που επιτάσσονται από την πρόοδο της πληροφορικής και της τεχνολογίας επικοινωνιών. - Tη δυνατότητα του πολίτη να επιλέγει α) ανάμεσα σε εναλλακτικές προσφορές σύνδεσης που ταιριάζουν στον εξοπλισμό του, β) μεταξύ διαφόρων δικτυακών εφαρμογών και 14

15 γ) μεταξύ διαφόρων υπηρεσιών πληροφόρησης και ψυχαγωγίας και με πιθανή συμμετοχή του ίδιου του πολίτη στην παροχή περιεχομένου, εφαρμογών και υπηρεσιών. - Tο κατάλληλο ρυθμιστικό πλαίσιο αποτελούμενο από πολιτικές, μέτρα, πρωτοβουλίες, άμεσες και έμμεσες παρεμβάσεις, αναγκαίες για την ενδυνάμωση της καινοτομίας, την προστασία του ανταγωνισμού και την εγγύηση σοβαρής ισορροπημένης οικονομικής ανάπτυξης ικανής να προέλθει από τη γενικευμένη συμμετοχή στην Ευρυζωνικότητα και την Κοινωνία της Πληροφορίας. Οι βασικές προϋποθέσεις στις οποίες στηρίζεται η ευρυζωνική πρόσβαση είναι: -οι πολιτικές και οικονομικές συνθήκες που διασφαλίζουν την επεκτασιμότητα, κλιμάκωση και βιωσιμότητα των υποδομών και υπηρεσιών -η ύπαρξη δικτυακών υποδομών κορμού υπερυψηλών ταχυτήτων - η αντιστοίχου όγκου, ενδιαφέροντος και οικονομικής αξίας διακινούμενης πληροφορίας[5] 1.4 Σπουδαιότητα της Ευρυζωνικότητας Η σημασία της ευρυζωνικότητας είναι καθοριστική για την ανάπτυξη των κρατών σε διάφορους τομείς, όπως είναι για παράδειγμα η οικονομία. Η πολιτεία στο ρόλο ενός σημαντικού χρήστη τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών μπορεί μέσα από την προσπάθεια κάλυψης των αναγκών της να λειτουργεί ως καταλύτης σημαντικών αλλαγών στην εξέλιξη της τηλεπικοινωνιακής αγοράς. Η σημασία της στην ανάπτυξη μιας χώρας επιβεβαιώνεται από την δραστηριοποίηση πολλών κρατών, που τοποθετούν τα έργα τέτοιων υποδομών ως βασικό στρατηγικό στόχο. Επιπλέον η ανάπτυξη ευρυζωνικών δικτύων έχει υιοθετηθεί από την κοινή Ευρωπαϊκή πολιτική για την υλοποίηση της Κοινωνίας της Πληροφορίας καθώς επίσης και από μεγάλους οργανισμούς (ΟΟΣΑ). Τέλος, το σχέδιο δράσης Digital Agenda for Europe υπό τη στρατηγική Europe 2020, θέτει τα ζητήματα ευρυζωνικής πρόσβασης σημαντική προτεραιότητα της Ευρωπαϊκής Ένωσης.[6] 1.5 Ευρυζωνικές Τεχνολογίες Οι ευρυζωνικές συνδέσεις μπορούν να σχεδιαστούν και να υλοποιηθούν με διάφορες τεχνολογίες. Το γεγονός όμως, ότι ο αριθμός των χρηστών του διαδικτύου αυξάνεται, αλλά και οι συνεχώς αυξανόμενες απαιτήσεις των διαδικτυακών εφαρμογών, οδηγούν στην επιλογή τεχνολογιών με μεγάλο εύρος ζώνης. Οι ευρυζωνικές τεχνολογίες κατατάσσονται σε δύο βασικές κατηγορίες: -τις ενσύρματες, όπου η σύνδεση επιτυγχάνεται μέσω καλωδίου(οπτικές ίνες, ασυμμετρικές τεχνολογίες πρόσβασης xdsl, κ.ά ) 15

16 -και τις ασύρματες στις οποίες η σύνδεση επιτυγχάνεται μέσω εκπομπής και λήψης σημάτων στον αέρα (δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, WiFi και WiMax).[6] Ενσύρματες Ευρυζωνικές Τεχνολογίες -DSL (Digital subscriber line) Το DSL προέρχεται από τα αρχικά των λέξεων Digital Subscriber Line και στην ουσία αποτελεί μια τεχνολογία που μετατρέπει το απλό τηλεφωνικό καλώδιο σε ένα δίαυλο ψηφιακής επικοινωνίας μεγάλου εύρους ζώνης με τη χρήση ειδικών modems, τα οποία τοποθετούνται στις δυο άκρες της γραμμής. Ο δίαυλος αυτός μεταφέρει τόσο τις χαμηλές όσο και τις υψηλές συχνότητες ταυτόχρονα, τις χαμηλές για τη μεταφορά του σήματος της φωνής και τις υψηλές για τα δεδομένα. Ανάλογα με το είδος του modem που θα συνδέσουμε, πετυχαίνουμε και διαφορετικές επιδόσεις. Πρόκειται για την πιο συνηθισμένη ευρυζωνική πλατφόρμα στον κόσμο σήμερα. Όπως όλες οι ευρυζωνικές τεχνολογίες, η DSL προσφέρει υψηλότερες ταχύτητες και καλύτερη ποιότητα για τη μετάδοση φωνής, δεδομένων και εικόνων. -xdsl Το x στη συγκεκριμένη συντομογραφία σημαίνει την ύπαρξη πολλών και διαφορετικών DSL προδιαγραφών, οι οποίες καλύπτουν διαφορετικές ανάγκες. Με τις τεχνολογίες αυτές, η επικοινωνία γίνεται εξ ολοκλήρου ψηφιακά με τη χρήση εξελιγμένων τεχνικών διαμόρφωσης σήματος. Ανάλογα με τον τρόπο διαμόρφωσης του σήματος και την ικανότητα συμμετρικής ή ασύμμετρης μετάδοσης, υπάρχουν διαφορετικά είδη xdsl τεχνολογιών που επιτυγχάνουν διαφορετικούς ρυθμούς μετάδοσης και μέγιστες αποστάσεις κυκλώματος και αναφέρονται με το όνομα xdsl, όπως π.χ. ADSL (Asymmetric DSL), HDSL (High Speed DSL), IDSL (ISDN DSL), RADSL (Rate adaptive DSL), SDSL (Symmetric DSL) και VDSL (Very High Speed DSL). -Καλωδιακά μόντεμ Τα καλωδιακά δίκτυα έχουν την ικανότητα να μεταφέρουν διαφορετικά κανάλια πάνω στο ίδιο φυσικό μέσο. Τα κανάλια αυτά μεταφέρουν το σήμα από διαφορετικούς τηλεοπτικούς σταθμούς. Η βασική διαφορά μεταξύ DSL και καλωδιακής τεχνολογίας είναι ότι στην καλωδιακή όλοι οι συνδρομητές μιας μικρής περιοχής διαμοιράζονται τα ίδια κανάλια για την αποστολή και λήψη δεδομένων, αυτό σημαίνει ότι το εύρος ζώνης και η ταχύτητα εξυπηρέτησης των αναγκών του χρήστη είναι άμεση συνάρτηση του εύρους ζώνης που καταναλίσκουν οι γειτονικοί συνδρομητές την ίδια χρονική περίοδο. 16

17 -Καλώδια οπτικών ινών Σε αντίθεση με τις DSL και καλωδιακές τεχνολογίες που χρησιμοποιούν χάλκινα καλώδια (συνεστραμμένα ζεύγη καλωδίων), η τεχνολογία οπτικών ινών χρησιμοποιεί λέιζερ για να μεταδώσει παλμούς φωτός μέσω εξαιρετικά λεπτών μερών πυριτίου. Λόγω της ιδιότητας του φωτός να χρησιμοποιεί υψηλές συχνότητες, οι οπτικές ίνες έχουν την δυνατότητα να μεταφέρουν πολλαπλάσιο αριθμό δεδομένων σε σχέση με αυτά που μεταφέρουν τα ραδιοκύματα ή τα ηλεκτρικά σήματα. Θεωρητικά, οι οπτικές ίνες μπορούν να παρέχουν σχεδόν απεριόριστο δυναμικό εύρους ζώνης και γι αυτό χρησιμοποιούνται για συνδέσεις μεγάλου εύρους ζώνης μεταξύ πόλεων ή για επιβαρυμένες επικοινωνιακά περιοχές Ασύρματες Ευρυζωνικές Τεχνολογίες -Wi-Fi (Wireless Fidelity) χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό συσκευών που βασίζονται στο πρότυπο ΙΕΕΕ b/g και εκπέμπουν σε συχνότητες 2.4GHz. Όμως το Wi-Fi έχει επικρατήσει και ως όρος αναφερόμενος συνολικά στα υψηλής συχνότητας ασύρματα τοπικα δίκτυα WLAN (Wireless Local Area Network). Oι ασύρματες τεχνολογίες πρόσβασης χρησιμοποιούνται για να αντικαταστήσουν ή να επεκτείνουν ένα κοινό ενσύρματο δίκτυο (Ethernet) και επιτρέπουν στο χρήστη την ασύρματη μετάδοση και λήψη δεδομένων. Χρησιμοποιώντας, λοιπόν, το Wi-Fi δίνεται η δυνατότητα σύνδεσης των κινητών τηλεφώνων και των διάφορων ηλεκτρονικών συσκευών με το διαδίκτυο, και μάλιστα σε υψηλές ταχύτητες που φτάνουν τα 54 Mbps. Βασικό του μειονέκτημα, λόγω της μικρής ισχύος εκπομπής ανά κεραία, είναι η περιορισμένη εμβέλεια-κάλυψη που προσφέρει. Παρά το γεγονός αυτό, το Wi-Fi χρησιμοποιείται ευρέως σε σπίτια, καταστήματα, πανεπιστήμια, βιβλιοθήκες κ.ά.[7] -WiMAX (Worldwide Interoperability Microwave Access) είναι ένα σύστημα ασύρματης τεχνολογίας που βασίζεται στο πρότυπο ΙΕΕΕ , το οποίο σχεδιάστηκε κυρίως για ασύρματα μητροπολιτικά δίκτυα. Η συγκεκριμένη τεχνολογία έχει παρόμοιο τρόπο λειτουργίας με αυτόν του Wi-Fi σε συνδυασμό με το πλεονέκτημα ότι έχει πολύ μεγαλύτερη εμβέλεια. Πιο συγκεκριμένα, ενώ το Wi-Fi έχει εμβέλεια επικοινωνίας που φτάνει τα 100m, το WiMAX ξεπερνά τα 35km. Το WiMAX είναι πρωτόκολλο δεύτερης γενιάς το οποίο παρέχει ασύρματη επικοινωνία με υψηλές ταχύτητες μεταγωγής δεδομένων σε μεγάλες αποστάσεις, ενώ επιπλέον αποτρέπει τις παρεμβολές.[8] -UMTS/HSPA Το Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) αποτελεί το σύστημα κινητής τηλεφωνίας τρίτης γενιάς που είχε επικρατήσει τα προηγούμενα χρόνια στην Ευρώπη και στη Βόρεια Αμερική με αποτέλεσμα η τρίτη γενιά κυψελωτών κινητών συστημάτων να ταυτίζεται με αυτό το σύστημα. Το UMTS αποτέλεσε το διάδοχο του GSM και υποστηρίζει μετάδοση δεδομένων σε υψηλές ταχύτητες (ονομαστικό εύρος ζώνης κοντά στα 2Mbps) για να 17

18 υποστηριχτούν υπηρεσίες όπως συνομιλίες με εικόνα. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για την τεχνολογία που συνδυάζει το WCDMA με το GSM και η οποία αναπτύχθηκε από το 3GPP. Επιπρόσθετα, η τεχνολογία High Speed Packet Access (HSPA) αποτελεί την τεχνολογική εξέλιξη του WCDMA, η οποία πολλές φορές συναντάται και ως 3.5G ή 3G+, προκειμένου να δηλώσει την αναβάθμιση του 3G (UMTS) και ήδη έχει υιοθετηθεί από πολλά δίκτυα κινητής τηλεφωνίας ανά τον κόσμο. Παρά το γεγονός ότι η τεχνολογία αναμένεται να προσφέρει τη δυνατότητα παροχής πληθώρας ευρυζωνικών υπηρεσιών, το 3GPP έχει ήδη μελετήσει και επεξεργαστεί νέες τεχνολογίες που επικρατούν και θα επικρατούν για τα αμέσως επόμενα χρόνια στην αγορά των κινητών επικοινωνιών. Το νέο αυτό project αποκαλείται Long Term Evolution (LTE) ή αλλιώς 4G και στοχεύει στην επίτευξη ακόμη υψηλότερων ρυθμών μετάδοσης σε συνδυασμό με την αξιοποίηση μεγαλύτερου εύρος ζώνης. Κύρια προοπτική του LTE αποτελεί η διασφάλιση της ανταγωνιστικότητας και η επικράτηση του προτύπου στο χρονικό ορίζοντα της επόμενης δεκαετίας.[9] - Δορυφορική ευρυζωνική πρόσβαση (satellites) Η δορυφορική σύνδεση επιτρέπει να λαμβάνονται και να εκπέμπονται δεδομένα μέσω ενός δορυφορικού δίσκου, παρόμοια με το δορυφορικό δέκτη τηλεόρασης. Τα δορυφορικά συστήματα μπορούν να είναι μονόδρομα ή αμφίδρομα. Τα αμφίδρομα συστήματα χρησιμοποιούν το δορυφορικό εξοπλισμό για να ζητούν και να λαμβάνουν δεδομένων σε υψηλές ταχύτητες και η μονόδρομη πρόσβαση επιτρέπει μόνο λήψη πληροφοριών σε υψηλή ταχύτητα. Εάν αυτή είναι η περίπτωση, θα χρειαστεί να υπάρχει και σύνδεση μέσω τηλεφωνικής κλήσης. Όταν ανοίγει μια σελίδα στο Web, η αίτηση μεταδίδεται μέσω της σύνδεσης τηλεφωνικής κλήσης και η απόκριση παραδίδεται μέσω του δορυφορικού δέκτη. Αυτό λειτουργεί παρόμοια με τις μονόδρομες συνδέσεις στο Διαδίκτυο. Η δορυφορική πρόσβαση λειτουργεί αρκετά παρόμοια με τις άλλες μορφές ευρυζωνικής σύνδεσης. Ένα ιδιαίτερα ευρύ εύρος ζώνης εκχωρείται σε έναν δορυφορικό πομπό και το φάσμα αυτό διαιρείται σε ζώνες δεδομένων.[10] 1.6 Υπηρεσίες μέσω Ευρυζωνικών Δικτύων Το εύρος των δυνατοτήτων που παρέχουν τα ευρυζωνικά δίκτυα είναι τόσο μεγάλο, ώστε συχνά θεωρείται ότι τα ευρυζωνικά δίκτυα θα είναι για τον 21ο αιώνα τόσο κριτικής σημασίας όσο ήταν για τον 19ο αιώνα οι δρόμοι, τα κανάλια των ποταμών και οι σιδηροδρομικές γραμμές και για τον 20ο αιώνα τα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα και τα ταχύτατα μέσα μαζικής μεταφοράς. Οι βασικότερες κατηγορίες υπηρεσιών εντοπίζονται στους ακόλουθους τομείς: - Στον τομέα της εκπαίδευσης, με τις εφαρμογές e-learning με τις οποίες προσφέρονται νέες δυνατότητες, όπως η παροχή on-line μαθημάτων με χαμηλό κόστος, η πρόσβαση παραδοσιακών μαθητών και φοιτητών σε πρόσθετο εκπαιδευτικό υλικό από το σπίτι τους και η δημιουργία και αξιοποίηση on-line βιβλιοθηκών. 18

19 - Στον τομέα της υγείας, όπου με εφαρμογές τηλεϊατρικής (e-health) παρέχονται πρωτόγνωρες δυνατότητες εξέτασης ασθενών από απόσταση και αρχικής διάγνωσης ασθενειών. Παράλληλα παρέχεται η δυνατότητα αποτελεσματικότερης αντιμετώπισης έκτακτων περιστατικών (ατυχημάτων), μέσω της μεταφοράς δεδομένων και της καθοδήγησης του προσωπικού άμεσης βοήθειας (από ειδικευμένο ιατρικό προσωπικό στο νοσοκομείο ή σε ένα κεντρικό σημείο βοήθειας) στο σημείο του συμβάντος ή κατά την μεταφορά του τραυματία. - Στον τομέα της εξυπηρέτησης του πολίτη, όπου με τις εφαρμογές e-government παρέχεται η δυνατότητα εξυπηρέτησης του πολίτη και των επιχειρήσεων από το σπίτι ή την έδρα τους 7 ημέρες την εβδομάδα 24 ώρες την ημέρα, χωρίς να χάνεται χρόνος σε μεταβάσεις και ουρές και εξαλείφοντας φαινόμενα διαφθοράς. Αν και σε ορισμένο βαθμό η χρήση ορισμένων εφαρμογών είναι δυνατή και με απλές συνδέσεις dialup, τα ευρυζωνικά δίκτυα δημιουργούν προϋποθέσεις για ανάπτυξη νέων εφαρμογών, όπως υποβολή σχεδίων για έκδοση οικοδομικών αδειών, ηλεκτρονική υποβολή συμβολαίων σε υποθηκοφυλακεία υποβολή ολοκληρωμένου φακέλου (με σχέδια) για έγκριση στεγαστικού δανείου, κλπ. -Στον τομέα του παραδοσιακού επιχειρείν τα ευρυζωνικά δίκτυα προσφέρουν νέες δυνατότητες, όπως ενδεικτικά η γρήγορη αναζήτηση προϊόντων από τους πελάτες, πρόσβαση σε αυξημένο πλήθος πληροφοριών για τα προϊόντα, όπως φωτογραφίες, video, κλπ., δυνατότητες καλύτερης επικοινωνίας και συντονισμού των επιχειρήσεων με τους προμηθευτές τους και τα δίκτυα πωλήσεών τους. Παράλληλα δημιουργούνται και οι προϋποθέσεις για την εισαγωγή νέων προϊόντων ψηφιακής μορφής, όπως βιβλία, προσωποποιημένα CDs κλπ., αλλά και νέες προοπτικές για μια σειρά από επαγγελματίες, όπως νομικοί, οικονομολόγοι, οι οποίοι μπορούν εύκολα και γρήγορα να αναζητούν σε εξειδικευμένες βάσεις δεδομένων που υπάρχουν στο διαδίκτυο στοιχεία απαραίτητα για την εργασία τους, όπως νόμοι, δικαστικές αποφάσεις, στατιστικά στοιχεία, ισολογισμοί εταιριών. - Στον τομέα της επικοινωνίας η εισαγωγή των ευρυζωνικών δικτύων ανατρέπει πλήρως τα δεδομένα, τόσο σε επίπεδο κόστους όσο και σε επίπεδο νέων μεθόδων επικοινωνίας. Οι εφαρμογές μετάδοσης φωνής στο Internet (Voice over IP) αποκτούν με τα ευρυζωνικά δίκτυα επίπεδο υπηρεσίας αντίστοιχο με τα παραδοσιακά, τηλεφωνικά κανάλια με κόστος όμως υποπολλαπλάσιο. Παράλληλα, παρέχεται η δυνατότητα φθηνών τηλεδιασκέψεων σε συνδυασμό με εικόνα (videoconferencing) μειώνοντας την ανάγκη για μετακινήσεις και εξοικονομώντας κόστος και χρόνο. - Στον τομέα της ενημέρωσης και της ψυχαγωγίας, όπου χάρη στην ευρυζωνικότητα αναπτύσσονται τα on-line παιχνίδια, η αμφίδρομη διαδραστική τηλεόραση (IPTV), η παρακολούθηση ταινιών με άμεση επιλογή από ηλεκτρονικές ταινιοθήκες (Video on Demand) με τον κάθε χρήστη να μπορεί να επιλέγει την ταινία που επιθυμεί να δει, η δυνατότητα άμεσης αγοράς της επιθυμητής μουσικής από ηλεκτρονικά δισκοπωλεία και η δυνατότητα μεταφοράς αρχείων μουσικής και video μεταξύ χρηστών σε peer to peer δίκτυα. (Ένα δίκτυο υπολογιστών peer-to-peer (ή P2P) είναι ένα δίκτυο που επιτρέπει σε δύο ή περισσότερους υπολογιστές να μοιράζονται τους πόρους τους ισοδύναμα. Το δίκτυο αυτό χρησιμοποιεί την επεξεργαστική ισχύ, 19

20 τον αποθηκευτικό χώρο και το εύρος ζώνης (bandwidth) των κόμβων. Όλοι οι κόμβοι του δικτύου έχουν ίσα δικαιώματα. Πληροφορίες που βρίσκονται στον ένα κόμβο, ανάλογα με τα δικαιώματα που καθορίζονται, μπορούν να διαβαστούν από όλους τους άλλους και αντίστροφα.[6] 1.7 Η Ευρυζωνικότητα στην Ελλάδα Σύμφωνα με στοιχεία της ΕΕΤΤ οι ευρυζωνικές συνδέσεις στο τέλος του 2015 έφτασαν τις (διείσδυση 31,68% στον πληθυσμό), έναντι τον Ιούνιο 2015 (διείσδυση 30,3%) σημειώνοντας αύξηση κατά γραμμές κατά τη διάρκεια του εξαμήνου Ιαν-Ιουν 2015.[6] Στο διάγραμμα 1.1 παρουσιάζεται η εξέλιξη των ευρυζωνικών γραμμών στην Ελλάδα από το έτος 2011 μέχρι το Παρατηρούμε ότι παρά την οικονομική χρήση που περνάει η χώρα μας ο αριθμός των ευρυζωνικών συνδέσεων αυξάνεται σταθερά.[11] Διάγραμμα 1.1 Εξέλιξη ευρυζωνικών γραμμών[12] 20

21 Η εξέλιξη των γραμμών VDSL παρουσιάζεται στο Διάγραμμα 1.2 Οι ευρυζωνικές γραμμές λοιπών τεχνολογιών εξακολουθούν να παραμένουν σε πολύ χαμηλό ποσοστό (0,33%). Διάγραμμα 1.2: Σύνολο γραμμών VDSL και ποσοστό τους επί των ευρυζωνικών γραμμών[12] 21

22 1.8 Η Ευρυζωνικότητα στην Ευρώπη Στο διάγραμμα 1.3 παρουσιάζεται η διείσδυση της ευρυζωνικότητας τα έτη 2006 και 2007 σε διάφορα ευρωπαϊκά κράτη, σε ποσοστά που αφορούν τα νοικοκυριά. Διάγραμμα 1.3 Ευρυζωνική διείσδυση στα κράτη της ευρωπαϊκής ένωσης τα έτη [13] Στο διάγραμμα 1.4 παρουσιάζεται η διείσδυση της ευρυζωνικότητας στα κράτη μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης, σε ποσοστά επί του συνολικού πληθυσμού των χωρών. Συγκρίνοντας τα διαγράμματα 1.3 και 1.4, μπορεί να δει κάποιος ότι χώρες όπως η Ολλανδία και η Δανία παραμένουν σταθερά στις πρώτες θέσεις διείσδυσης της ευρυζωνικότητας σε σχέση με άλλα κράτη. Αντίθετα, Ρουμανία και Σλοβακία παραμένουν στις τελευταίες θέσεις της λίστας. 22

23 Διάγραμμα 1.4 Ευρυζωνική διείσδυση στα κράτη μέλη της Ε.Ε. την 30/6/2015[12] Σύγκλιση Ελλάδας με Ε.Ε Αξιοσημείωτη είναι η πορεία της Ελλάδας, αφού από τις τελευταίες θέσεις στις οποίες βρισκόταν την περίοδο , βρέθηκε σύμφωνα και με τα στοιχεία του Digital Economy and Society Index (DESI), βρίσκονταν από τα μέσα του 2015 στην 11η θέση κατάταξης ανάμεσα στις χώρες της Ε.Ε. όσον αφορά την ευρυζωνική διείσδυση, προσεγγίζοντας τον ευρωπαϊκό μέσο όρο. 23

24 1.9 Πρόοδος στη διείσδυση των οπτικών ινών στα Ευρωπαϊκά Κράτη Το FTTH Council Europe και ο ερευνητικός συνεργάτης IDATE ανακοίνωσαν κατά την ετήσια διάσκεψη του FTTH Council στο Λουξεμβούργο ότι ο αριθμός των συνδρομητών fiber to the home (FTTH) και fiber to the building (FTTB) στην Ευρώπη αυξήθηκε κατά 19% τους πρώτους 9 μήνες του Επιπλέον, τρεις νέες χώρες έπιασαν το κατώφλι του 1% της οπτικής διείσδυσης. Σύμφωνα με την έρευνα υπήρχαν περισσότεροι από 35.9 εκατομμύρια συνδρομητές FTTH/B στην Ευρώπη μέχρι το τέλος του Σεπτέμβρη του Η Ρωσία έχει μακράν το μεγαλύτερο αριθμό συνδρομητών FTTH/B, με περισσότερους από 15 εκατομμύρια. Η Ισπανία (2.6 εκατομμύρια συνδρομητές, χάρη στην αύξηση κατά 65% τους τελευταίους εννέα μήνες), η Γαλλία (2.4 εκατομμύρια συνδρομητές με αύξηση 31%), και η Ρουμανία (2.3 εκατομμύρια συνδρομητές) είναι οι κυριότεροι ανταγωνιστές της Ρωσίας για τις πρώτες θέσεις στον αριθμό. Η Κροατία, Γερμανία και η Πολωνία έπιασαν το όριο του 1%,που χρησιμοποιεί το FTTH Council για να παρακολουθεί τις κορυφαίες ευρωπαϊκές οικονομίες στον τομέα FTTH / B. Το Συμβούλιο επεσήμανε τις δραστηριότητες των ιδιωτικών φορέων και τη χάραξη πολιτικής ως κλειδιά για την αυξανόμενη επιτυχία των οπτικών ινών ευρυζωνικότητας σε αυτά τα νέα μέλη στη λίστα. Η Λιθουανία παρέμεινε στην πρώτη θέση της λίστας με ποσοστό 36.8%, με τη Λετονία (36.2%) και τη Σουηδία (35.2%) να έχουν μετακινηθεί προς τα επάνω στο διάγραμμα με σημαντικές αυξήσεις σε ποσοστό διείσδυσης από το τέλος του Δεκεμβρίου του " Το έτος 2015 συνεχίστηκε η ανάπτυξη στην εξάπλωση των ινών σε όλη την Ευρώπη, επιβεβαιώνοντας την τάση που παρατηρήθηκε ήδη από το 2014." Είπε ο Edgar Aker, πρόεδρος του FTTH Council Europe. "Είμαστε στην ευχάριστη θέση να παρατηρούμε την πρόοδο, συμπεριλαμβάνοντας τρεις νέες χώρες στην κατάταξη FTTH. " "Νιώθουμε ότι η ευρωπαϊκή κομισιόν τείνει να ευννοεί την ανάπτυξη ενός περιβάλλοντος περισσότερο φιλικού στην οπτική ίνα'," συνέχισε ο Aker. "Είναι επίσης σημαντικό να τονίσουμε την έγκριση των οπτικών ινών από τους τοπικούς φορείς, καθώς και την αύξηση των πρωτοβουλιών δημόσιου και ιδιωτικού τομέα. Η Ευρώπη είναι πλέον σε καλή θέση για να ενισχύσει την τεχνολογία FTTH, το μέλλον της ευρυζωνικότητας."[14],[15] 24

25 Διάγραμμα 1.5 Διείσδυση FTTH,FTTB στην Ευρώπη την 31/9/2015[16] 1.10 Διείσδυση οπτικής ίνας στις χώρες του ΟΟΣΑ Τα στοιχεία του ΟΟΣΑ τοποθετούν την Ελλάδα, μαζί με το Βέλγιο, στην τελευταία θέση, μεταξύ 32 χωρών, αναφορικά με το ποσοστό των συνδέσεων σε δίκτυα οπτικών ινών στο σύνολο των ευρυζωνικών συνδέσεων. Στον αντίποδα η Ιαπωνία, κατακτά την πρώτη θέση μεταξύ των 32 χωρών ως προς το ποσοστό των συνδέσεων που προσφέρονται στους καταναλωτές μέσω δικτύων οπτικών ινών. Πιο συγκεκριμένα, περισσότερες από επτά στις δέκα συνδέσεις (ποσοστό 72,6%) στην Ιαπωνία υποστηρίζονται από δίκτυα οπτικών ινών. Έτσι, η Ιαπωνία καταλαμβάνει άνετα την πρώτη θέση της παγκόσμιας κατάταξης. 25

26 Στην ίδια λίστα, την δεύτερη θέση καταλαμβάνει η Νότιος Κορέα με ποσοστό 69,4%. Στην τρίτη θέση της κατάταξης η Σουηδία, με το ποσοστό των ευρυζωνικών συνδέσεων μέσω δικτύων οπτικών ινών να αποτελεί το 46%. Ακολουθεί η Εσθονία στην τέταρτη θέση, όπου το αντίστοιχο ποσοστό ανέρχεται σε 33,1%, με την Νορβηγία να την διαδέχεται με το 31,1% των συνολικών ευρυζωνικών συνδέσεων να παρέχεται μέσω δικτύων οπτικών ινών. Οι ΗΠΑ βρίσκονται περίπου στο μέσον της κατάταξης των χωρών - μελών του ΟΟΣΑ, με επίδοση πολύ κάτω του μέσου όρου των 32 κρατών (9,4%). Σε αντίστοιχα επίπεδα κινούνται το Μεξικό, η Νέα Ζηλανδία, η Αυστραλία και ο Καναδάς. Στην βάση της ίδιας κατάταξης, λίγο καλύτερα από το Βέλγιο και την Ελλάδα, βρίσκεται η Αυστρία με ποσοστό 1,5%, η Γερμανία με 1,3% και η Ιρλανδία με ποσοστό 0,3%. Όπως επισημαίνει ο OECD (Organisation for Economic Cooperation and Development - ΟΟΑΣΑ), στην έκθεση που παρουσίασε σε υπουργούς και υψηλόβαθμους αξιωματούχους από σχεδόν 40 χώρες (στις 22/06/2016), ο πλανήτης πρέπει να επιταχύνει τον επενδυτικό βηματισμό του, εάν οι χώρες επιθυμούν να προσφέρουν στους πολίτες τους ένα πραγματικά γρήγορο και αξιόπιστο Διαδίκτυο: «Οι κυβερνήσεις πρέπει να δράσουν γρήγορα για να βοηθήσουν τους πολίτες και τις επιχειρήσεις να κάνουν ευρύτερη χρήση του Διαδικτύου, άροντας τα ρυθμιστικά ή άλλα εμπόδια, για μια πραγματικά ισχυρή ψηφιακή οικονομία, ειδάλλως κινδυνεύουν να χάσουν τα δυνητικά τεράστια οικονομικά και κοινωνικά οφέλη της ψηφιακής οικονομίας.» Ανοίγοντας την Υπουργική Σύνοδο 2016 του ΟΟΣΑ - που έλαβε χώρα στο Κανκούν, στο Μεξικό, από 21 έως 23 Ιουνίου για την Ψηφιακή Οικονομία, ο γενικός γραμματέας του ΟΟΣΑ Angel Gurría επισήμανε ότι η εθνική νομοθεσία και οι πολιτικές που εφαρμόζονται σε κάθε τομέα, από την εκπαίδευση μέχρι τις επενδύσεις, δεν συμβαδίζουν με την ραγδαία εξέλιξη της ψηφιακής καινοτομίας. Οι χώρες θα πρέπει να αντιμετωπίσουν την ύφεση (την επιβράδυνση) των επενδύσεων στο διαδίκτυο και στην Τεχνολογία Πληροφοριών και Επικοινωνίας (ΤΠΕ), να επεκτείνουν την υποδομή για την κάλυψη Διαδικτύου υψηλής ταχύτητας και να βελτιώσουν τις ψηφιακές δεξιότητες, προκειμένου να μειωθεί το χάσμα ανάμεσα στους ψηφιακούς «έχοντες» και «μη έχοντες». [17] 26

27 Διάγραμμα 1.6 Διείσδυση οπτικής ίνας σε κράτη του ΟΟΣΑ τον Ιούνιο 2015[18] 1.11 Δίκτυα Πρόσβασης επόμενης γενιάς ΝGA Με τον όρο NGA (Next Generation Access Network) περιγράφεται μια σημαντική βελτίωση στο ήδη υπάρχον τηλεπικοινωνιακό δίκτυο, με την αντικατάσταση των χάλκινων καλωδίων με οπτικές ίνες. Τα ΝGA είναι πολύ σημαντικά για τη γρηγορότερη ευρυζωνική πρόσβαση στο Διαδίκτυο, αφού οι οπτικές ίνες είναι σε θέση να προσφέρουν υψηλότερα ποσοστά μετάδοσης δεδομένων και σε μεγαλύτερες αποστάσεις απ ότι τα καλώδια χαλκού. Είναι σημαντικό να αναφέρουμε στο σημείο αυτό, ότι οι έννοιες ευρυζωνικότητα και δίκτυο πρόσβασης επόμενης γενιάς δεν ταυτίζονται. Ο όρος της ευρυζωνικότητας (broadband) αφορά στην υπηρεσία που επιτρέπει τη σύνδεση στο διαδίκτυο, ενώ ο όρος δίκτυο πρόσβασης επόμενης γενιάς (NGA) αφορά στο φυσικό επίπεδο του δικτύου, τον εξοπλισμό και τα καλώδια με τα οποία παρέχεται η υπηρεσία αυτή. Γενικά γίνεται αποδεκτό ότι τα δίκτυα NGA περιλαμβάνουν τις υποδομές οπτικών ινών και τις τεχνολογίες όπως το Fiber to the Curb (FTTC) και το Fiber to the Home (FTTH) καθώς και τα αναβαθμισμένα δίκτυα καλωδιακής τηλεόρασης. Επίσης, άλλη εναλλακτική για την πρόσβαση στο Διαδίκτυο με NGA είναι οι σταθερές ασύρματες και κινητές τεχνολογίες όπως τα Wi-Fi, WiMAX και LTE. [19] 27

28 NGA FTTB / H-GPON: Στα πλαίσια της συνεχούς αναβάθμισης και αναδιάρθρωσης του δικτύου πρόσβασης, ο ΟΤΕ έχει ξεκινήσει την εγκατάσταση των οπτικών ινών μέχρι τα κτίρια (Fiber Τo Τhe Building ή FTTB) και μέχρι τον χώρο του πελάτη (Fiber To The Home ή FTTH). Το νέο Δίκτυο Πρόσβασης ακολουθεί την αρχιτεκτονική point-to multipoint, και είναι συμβατή με την τεχνολογία Gigabit Passive Optical Network (GPON), με την δυνατότητα να παρέχει ταχύτητες πρόσβασης άνω των 100 Mbps και έως 1Gbps. Επιπλέον, ο ΟΤΕ έχει ήδη σχεδιάσει (και βρίσκεται στη διαδικασία της εφαρμογής της στην αναβάθμισης του δικτύου VDSL2/ FTTC), την τεχνολογία Vectoring, που θα επιτρέψει ταχύτητες πρόσβασης έως και 100 Mbps από τις υπάρχουσες τηλεφωνικές γραμμές χαλκού. Τέλος, η τεχνολογία G.Fast SuperVectoring αξιολογείται επίσης σε δοκιμαστικό στάδιο, μαζί με την υβριδική τεχνολογία πρόσβασης (Hybrid Access), η οποία θα επιτρέψει ακόμη μεγαλύτερες ταχύτητες πρόσβασης με τη χρήση του δικτύου χαλκού (σε κοντινές αποστάσεις) καθώς και την ικανότητα να συνδυάζει την πρόσβαση μέσω σταθερού ή κινητού δικτύου (3G/4G-LTE). Πίνακας 1.2 Δυνατότητα συγκεκριμένων τεχνολογιών για την κάλυψη δεδομένου εύρους ζώνης 28

29 Σχήμα 1.3 Κάλυψη ευρωπαϊκών κρατών με NGA.[20] 29

30 2.Εισαγωγή στις Οπτικές Ίνες 2.1 Εισαγωγή Οι οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται τόσο σε δίκτυα ευρείας περιοχής για μεταδόσεις μεγάλων αποστάσεων όσο και σε τοπικά δίκτυα. Στα τοπικά δίκτυα χρησιμοποιούνται για την υλοποίηση εσωτερικών δικτυώσεων κτιρίων, αφού είναι ευέλικτες και εξοικονομούν χώρο σε σχέση με τα καλώδια χαλκού, διότι μια μόνο οπτική ίνα μπορεί να μεταφέρει ρυθμούς δεδομένων που μεταφέρουν 10 ή περισσότερα καλώδια μαζί. Στις επικοινωνίες μεγάλων αποστάσεων η χρήση τους είναι πολύ σημαντική, αφού το φως διαδίδεται μέσω τις οπτικής ίνας με πολύ μικρή εξασθένηση σε σχέση με αυτή των χάλκινων καλωδίων. Πλέον, οι οπτικές ίνες παρέχουν εύρος ζώνης, το οποίο στις ευρέως χρησιμοποιούμενες υλοποιήσεις φτάνει τα 10Gbps και σε αποστάσεις που κυμαίνονται μεταξύ km. Έτσι, περιορίζεται ο αριθμός των ενδιάμεσων ενισχύσεων που απαιτούνται για να διασχίσει το σήμα μια μεγάλη απόσταση. Επίσης, μέσα από μία οπτική ίνα γίνεται να περάσουν ταυτοχρόνως πολλά κανάλια, ανεξάρτητα μεταξύ τους, το καθένα από τα οποία χρησιμοποιεί διαφορετικό μήκος κύματος (wavelength). Το κάθε μήκος κύματος εκφράζει ένα διαφορετικό χρώμα φωτός. Στην περίπτωση αυτή, ο τελικός ρυθμός μετάδοσης είναι τόσες φορές μεγαλύτερος όσες και τα διαφορετικά μήκη κύματος που χρησιμοποιούνται, έχουμε δηλαδή πολυπλεξία ως προς το μήκος κύματος (wavelength-division multiplexing). Οι οπτικές ίνες έχουν στο κέντρο τους τον πυρήνα, που είναι μία γυάλινη κυλινδρική ίνα μέσω της οποίας μεταδίδεται το οπτικό σήμα. Οι ακτίνες φωτός εγκλωβίζονται στον πυρήνα και οδηγούνται στο άλλο άκρο της ίνας. Όσο πιο στενός είναι ο πυρήνας, τόσο πιο γρήγορα μεταφέρεται το κύμα φωτός. Ο πυρήνας περιβάλλεται από το μανδύα. Ο μανδύας (cladding), κρατάει το φως στον πυρήνα, εμποδίζοντας το σήμα να διασκορπιστεί και να χάσει την ισχύ του. Το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένος, είναι ίδιο με αυτό του πυρήνα, αλλά με μικρότερο δείκτη διάθλασης. Ο μανδύας περιβάλλεται από έναν buffer (αποσβεστήρα) που είναι φτιαγμένος από πλαστικό. Το υλικό αυτό βοηθάει στην προστασία του πυρήνα και του μανδύα από πιθανές ζημιές. Τέλος, στο εξωτερικό μέρος της ίνας βρίσκεται το περίβλημα (outer jacket), το οποίο προστατεύει την ίνα από γδαρσίματα, διαλυτικές ουσίες ή άλλους εξωτερικούς κινδύνους που μπορεί να προκαλέσουν επικίνδυνες για την ίνα καταστάσεις. 30

31 Σχήμα 2.1 Σύνθεση της Οπτικής Ίνας [21] Το οπτικό σύστημα μετάδοσης έχει τρία βασικά στοιχεία τα οποία είναι η πηγή φωτός, το μέσο μετάδοσης και ο ανιχνευτής. Κατά σύμβαση, ο παλμός φωτός παριστάνει το bit 1 και η απουσία φωτός παριστάνει το bit 0. Το μέσο μετάδοσης είναι μία πολύ λεπτή ίνα γυαλιού. Όταν πέφτει φως επάνω στον ανιχνευτή τότε αυτός παράγει έναν ηλεκτρικό παλμό. Προσκολλώντας μία πηγή φωτός στο ένα άκρο της οπτικής ίνας και έναν ανιχνευτή στο άλλο άκρο, δημιουργείται ένα σύστημα μονόδρομης μετάδοσης δεδομένων, το οποίο δέχεται ένα ηλεκτρικό σήμα που το μετατρέπει και το μεταδίδει με παλμούς φωτός και στη συνέχεια μετατρέπει ξανά την έξοδο σε ηλεκτρικό σήμα στο άκρο του παραλήπτη. [21] 2.1 Πλεονεκτήματα Οπτικών Ινών Η διείσδυση της τεχνολογίας των οπτικών ινών στις σύγχρονες τηλεπικοινωνίες δεν είναι τυχαία, αλλά οφείλεται σε μία σειρά από πλεονεκτήματα τα οποία παρουσιάζονται παρακάτω: -Χαμηλό κόστος : το κόστος κατασκευής ενός καλωδίου οπτικών ινών είναι μικρότερο σε σύγκριση με αυτό ενός καλωδίου χαλκού ίδιου μήκους και δυνατοτήτων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να ωφελούνται αρχικά οι πάροχοι υπηρεσιών τηλεπικοινωνιών, αφού με μικρότερο κόστος παρέχουν ποιοτικές υπηρεσίες. Με αυτόν τον τρόπο, μειώνονται οι ανάγκες απόσβεσης 31

32 των παρόχων, επομένως ωφελείται και ο καταναλωτής που επιβαρύνεται με μικρότερες χρεώσεις για τις υπηρεσίες που χρησιμοποιεί. -Υψηλό bandwidth (εύρος ζώνης) : είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερο από αυτό ενός καλωδίου χαλκού. Εξασφαλίζονται έτσι υψηλές ταχύτητες μετάδοσης δεδομένων της τάξεως των Gbps. -Διασφαλίζεται η πολύ μικρή εξασθένιση του σήματος χάρη στην επικάλυψη του πυρήνα της ίνας με υψηλής ποιότητας γυαλί. -Μικρές απαιτήσεις σε ενέργεια : οφείλεται στο γεγονός ότι δεν παρατηρούνται σημαντικές απώλειες σήματος, αλλά και στον τρόπο μετάδοσης δεδομένων, αφού η φωτεινή δέσμη απαιτεί πολύ μικρότερη κατανάλωση ενέργειας σε σχέση με το ηλεκτρικό σήμα. -Το γεγονός ότι το σήμα είναι αμιγώς ψηφιακό εξασφαλίζει υψηλότερη ποιότητα επικοινωνίας και αποφυγή προβλημάτων που μπορεί να προέκυπταν με αναλογική μετάδοση. -Υψηλή διαθεσιμότητα, που οφείλεται κυρίως στην ανθεκτική κατασκευή των σύγχρονων οπτικών καλωδίων, που μειώνει στο ελάχιστο το ενδεχόμενο εξωτερικής ζημιάς. -Μικρές διαστάσεις και βάρος : ένα μικρό και ελαφρύ καλώδιο οπτικών ινών μπορεί να μεταφέρει μεγαλύτερο αριθμό δεδομένων από ένα μεγαλύτερο και βαρύτερο καλώδιο χαλκού. Αυτό σημαίνει ότι απαιτείται λιγότερος χώρος για την υλοποίηση ενός δικτύου οπτικών ινών. -Οι οπτικές ίνες έχουν μεγάλη ανοχή στις ηλεκτρικές παρεμβολές, αποτρέποντας έτσι την εμφάνιση φαινομένων 1 crosstalk και την παρεμβολή περιβαλλοντικού θορύβου. -Παρέχουν υψηλότερη ασφάλεια, διότι η υποκλοπή δεδομένων (wiretapping) είναι πιο δύσκολη απ ότι στις ηλεκτρικές συνδέσεις. [22] Παρά τα ξεκάθαρα πλεονεκτήματα των οπτικών ινών έναντι των εναλλακτικών τεχνολογιών χαλκού και ασύρματων δικτύων, οι τηλεπικοινωνιακοί πάροχοι εμφανίζονται διστακτικοί και προσεκτικοί για επενδύσεις ευρείας κλίμακας. Οι σημαντικότεροι λόγοι αφορούν: - στο υψηλό κόστος κατασκευής των οπτικών δικτύων (εκσκαφή, εγκατάσταση υποδομής και αποκατάσταση επιφάνειας) - στη διαχείριση δικαιωμάτων διέλευσης και πρόσβασης (κυρίως εντός των αστικών κέντρων) - στο μεγάλο χρονικό διάστημα (15-20 έτη) απόδοσης κεφαλαίου παρόμοιων έργων υποδομής 1 Είναι το φαινόμενο κατά το οποίο, από κακή γαλβανική μόνωση ή από ανεπιθύμητη επαγωγική ζεύξη, δύο ή περισσότερα σήματα που ταξιδεύουν ταυτόχρονα παρεμβάλλονται το ένα στο άλλο. Το αποτέλεσμα είναι ηλεκτρικός θόρυβος. Τα αναλογικά σήματα είναι περισσότερο ευαίσθητα και ευάλωτα από τα ψηφιακά. 32

33 - στο ασαφές ρυθμιστικό πλαίσιο για παρόμοιες επενδύσεις. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, οι ενέργειες των τηλεπικοινωνιακών παρόχων να επικεντρώνονται στα μεγάλα αστικά και εμπορικά κέντρα καθώς αυτά αποτελούν τις κύριες αγορές ευρυζωνικής πρόσβασης και προσφέρουν άμεσα εμπορικά οφέλη εντάσσοντας την κατασκευή ευρυζωνικών υποδομών στην περιφέρεια στα μελλοντικά αναπτυξιακά σχέδιά 2.2 Επιλογές FTTx Ο γενικός όρος «Fiber to the x» αναφέρεται σε οποιαδήποτε αρχιτεκτονική χρησιμοποιεί οπτική ίνα για την αντικατάσταση μέρους ή όλου του χαλκού ή άλλης τεχνολογίας στον τοπικό βρόχο. Ανάλογα με το βαθμό συμμετοχής της οπτικής ίνας στη διαμόρφωση του τοπικού βρόχου, το γράμμα «x» αντικαθίσταται από το πρώτο γράμμα της αγγλικής λέξης του σημείου στο οποίο τερματίζεται η ίνα στην πλευρά του πελάτη. Το σημείο αυτό είναι η οπτικο-ηλεκτρονική διασύνδεση και συνήθως βρίσκεται μέσα σε κάποιο εξοπλισμό μετάδοσης, που ονομάζεται Οπτική Μονάδα Δικτύου (Optical Network Unit ONU) ή Οπτικό Τερματικό Δικτύου (Optical Network Terminal ΟΝΤ). Πιο συγκεκριμένα το ONU χρησιμοποιείται όταν η οπτική ίνα καταλήγει σε τηλεπικοινωνιακές καμπίνες (cabinets), ενώ το ONT όταν η ίνα φτάνει μέσα στο κτίριο του πελάτη. Σχήμα 2.2 Αρχιτεκτονικές FTTx[23] 33

34 Για την περιγραφή των διαφόρων FTTx αρχιτεκτονικών χρησιμοποιούνται διάφοροι όροι στην αγορά των τηλεπικοινωνιών, με τους πιο διαδεδομένους να είναι οι: -FTTN : Fiber to the Node ή Fiber to the Neighborhood -FTTC : Fiber to the Curb -FTTB : Fiber to the Building -FTTH : Fiber to the Home[23] FTTH Οπτική ίνα μέχρι το σπίτι Σύμφωνα με το FTTH Council, ως Fiber to the Home ορίζεται η αρχιτεκτονική στην οποία οι οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται για τη διασύνδεση που εκτείνεται από το Central Office (CO ή κεντρικό κατανεμητή) του παρόχου μέχρι και το χώρο διαμονής ή εργασίας του κάθε χρήστη. Η οπτική ίνα τερματίζεται εντός του χώρου διαμονής ή εργασίας του καθενός από τους τελικούς χρήστες. Η διασύνδεση αυτή χρησιμοποιείται με σκοπό την εξυπηρέτηση της τηλεπικοινωνιακής κίνησης από και προς έναν ή περισσότερους χρήστες, για μία ή περισσότερες υπηρεσίες και από ή προς έναν ή περισσότερους παρόχους. Σχήμα 2.3 Υλοποίηση FTTH αρχιτεκτονικής[24] 34

35 2.2.2 FTTΒ Οπτική ίνα μέχρι το κτίριο Σύμφωνα με το FTTH Council, ως Fiber to the Building ορίζεται η αρχιτεκτονική στην οποία οι οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται για τη διασύνδεση που εκτείνεται από το Central Office (CO ή κεντρικό κατανεμητή) του παρόχου έως τουλάχιστον το όριο της ιδιοκτησίας που περιβάλλει το χώρο διαμονής ή εργασίας ενός ή περισσοτέρων χρηστών και τερματίζεται πριν από τον καθαυτό χώρο διαμονής ή εργασίας του καθενός από τους παραπάνω χρήστες. Η διασύνδεση μέχρι τον ή τους χρήστες ολοκληρώνεται με χρήση άλλου μέσου, όπως ομοαξονικό καλώδιο, συνεστραμμένα ζεύγη χαλκού ή ασύρματη ζεύξη. Όπως και στην FTTH, η διασύνδεση αυτή παρέχεται με σκοπό να μεταφερθεί τηλεπικοινωνιακή κίνηση προς έναν ή περισσότερους συνδρομητές και για μία ή περισσότερες υπηρεσίες ( τηλεφωνία, πρόσβαση στο διαδίκτυο, ψηφιακή τηλεόραση, video, κ.ά.). Πρέπει να σημειωθεί ότι ο ορισμός αυτός δεν περιλαμβάνει αρχιτεκτονικές κατά τις οποίες η οπτική ίνα τερματίζεται σε δημόσιο χώρο (όπως για παράδειγμα ΚΑΦΑΟ) και στη συνέχεια χρησιμοποιείται άλλο μέσο, όπως καλώδια χαλκού, ώστε η διασύνδεση να καταλήξει στο εσωτερικό χώρο του πελάτη.[6],[25] Στη διεθνή βιβλιογραφία συναντάται συχνά ο όρος FTTP : Fiber To The Premises (οπτική ίνα ως το οίκημα), με τον οποίο ομαδοποιούνται οι δύο παραπάνω αρχιτεκτονικές FTTH και FTTB FTTC Οπτική ίνα μέχρι την καμπίνα Στη διεθνή βιβλιογραφία μπορεί να συναντήσει κανείς μία πληθώρα όρων και ακρωνυμίων, που όμως περιγράφουν την ίδια αρχιτεκτονική. Ο πιο διαδεδομένος και συχνά χρησιμοποιούμενος όρος, σύμφωνα και με τα πρότυπα του ITU (International Telecommunication Union) είναι ο όρος FTTC : Fiber To The Cabinet. Χρησιμοποιούνται επίσης, ο όρος Fiber To The Curb (FTTC : οπτική ίνα μέχρι το πεζοδρόμιο), αλλά και οι όροι Fiber To The Node (FTTN : οπτική ίνα μέχρι τον κόμβο) και Fiber To The Neighborhood (FTTN : οπτική ίνα μέχρι τη γειτονιά). Ως FTTC ορίζεται η αρχιτεκτονική στην οποία οι οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται για τη διασύνδεση που εκτείνεται από τον κεντρικό κατανεμητή (CO Central Office) του παρόχου έως τουλάχιστον μία καμπίνα εξωτερικού χώρου ΚΑΦΑΟ, η οποία υποστηρίζει μία ολόκληρη περιοχή-γειτονιά. Για τον τερματισμό της διασύνδεσης από την καμπίνα εξωτερικού χώρου μέχρι τον χώρο του τελικού χρήστη, χρησιμοποιείται οποιοδήποτε άλλο μέσο εκτός από οπτικές ίνες. 35

36 Συνήθως χρησιμοποιούνται συνεστραμμένα ζεύγη χαλκού. Έτσι, ο τερματισμός της σύνδεσης στο τελευταίο τμήμα της διαδρομής γίνεται μέσω του κλασσικού χάλκινου τηλεφωνικού δικτύου και τη χρήση εξοπλισμού xdsl και κυρίως VDSL και VDSL2. Αυτή η λύση προσφέρει υψηλές ταχύτητες, ανάλογα με την απόσταση του κόμβου από τον τελικό χρήστη (για παράδειγμα με χρήση της τεχνολογίας VDSL2 εξασφαλίζεται ταχύτητα μέχρι και 100Mbps για απόσταση μικρότερη από 300m). Όταν όμως ο ενδιάμεσος κόμβος βρίσκεται μέσα σε καμπίνα η οποία είναι εγκατεστημένη στο πεζοδρόμιο, μπορεί να προκύψουν διάφορα προβλήματα, όπως παρεμβολές σήματος, από την παρουσία παρόμοιου εξοπλισμού DSL άλλων παρόχων. Για την αποφυγή του παραπάνω προβλήματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο τελευταίο τμήμα της διαδρομής ασύρματη τεχνολογία. Με την τελευταία όμως, μειώνεται σημαντικά η ποιότητα της παρεχόμενης υπηρεσίας, αλλά και η ονομαστική και πραγματική προσφερόμενη ταχύτητα. [11] -Με τη μείωση του κόστους ή την υποχρεωτική προσθήκη οπτικών ινών στα νεόχτιστα σπίτια, επειδή το κόστος της ίνας είναι πολύ μικρό το FTTH θα επικρατήσει έναντι των άλλων τεχνολογιών. 2.3 Βασικά δομικά στοιχεία δικτύου FTTH Στο σημείο αυτό θα παρουσιαστούν τα βασικά δομικά στοιχεία ενός οπτικού δικτυού FTTx. Τα στοιχεία αυτά είναι: - Κεντρικό γραφείο (Central Office CO) ή σημείο παρουσίας (Point of Presence POP) ή κεντρικό σημείο μεταγωγής (Central switch point). - Καλώδια τροφοδοσίας (Feeder cabling). - Τοπικά σημεία σύγκλισης (Local convergence point LCP). - Καλώδια διανομής (Distribution cabling). - Σημεία πρόσβασης συνδρομητών (Network Access Points NAP). - Καλώδια πρόσβασης συνδρομητών (Drop cabling). - Εσωτερικά καλώδια συνδρομητών (Internal cabling).[26] 36

37 2.3.1 Κεντρικό γραφείο Το κεντρικό γραφείο (central office CO), ή σημείο παρουσίας του δικτύου (point of presence POP) ή κεντρικό σημείο μεταγωγής (central switch point), είναι το σημείο έναρξης της πορείας των οπτικών ινών μέχρι τους πελάτες-συνδρομητές. Η λειτουργία του είναι η στέγαση όλων των ενεργών εξοπλισμών μετάδοσης, η διαχείριση όλων των γραμμών τερματισμού των οπτικών ινών και η διευκόλυνση της διασύνδεσης μεταξύ οπτικών ινών και ενεργού εξοπλισμού. Το φυσικό μέγεθος του χώρου καθορίζεται από το μέγεθος και τη χωρητικότητα του δικτύου FTTH που καλύπτει μια περιοχή τη δεδομένη στιγμή ή πρόκειται να καλύψει στο μέλλον, καθώς και πιθανές αναβαθμίσεις Καλώδια τροφοδοσίας Τα καλώδια τροφοδοσίας (feeder cabling) διατρέχουν το δίκτυο από το κεντρικό γραφείο μέχρι ένα τοπικό σημείο σύγκλισης των ινών (local convergence point LCP). Μπορούν να καλύπτουν κάποια χιλιόμετρα απόστασης και συνήθως αποτελούνται από αρκετά μεγάλο πλήθος σωληνώσεων με καλώδια ινών, ώστε να παρέχουν την κατάλληλη βασική χωρητικότητα στο FTTH δίκτυο Τοπικά σημεία σύγκλισης Τα καλώδια τροφοδοσίας θα πρέπει να διασπαστούν σε μικρότερα καλώδια διανομής που κατευθύνονται προς τις περιοχές των κατοικιών των συνδρομητών. Αυτό επιτυγχάνεται σε ειδικά σημεία στο FTTH δίκτυο, που συχνά αναφέρονται ως τοπικά σημεία σύγκλισης (local convergence point LCP) Καλώδια διανομής Τα καλώδια διανομής (distribution cabling) φεύγουν από τα τοπικά σημεία σύγκλισης του δικτύου FTTH και κατευθύνονται μέχρι κάποιο σημείο κοντά στους συνδρομητές (σημεία πρόσβασης συνδρομητών). Τα καλώδια διανομής συνήθως αποτελούνται από μεσαίο πλήθος σωληνώσεων και καλωδίων οπτικών ινών, στοχεύοντας στην κάλυψη συγκεκριμένου αριθμού κτιρίων μέσα σε ένα FTTH δίκτυο κι όχι όλων των κατοικιών, όπως συμβαίνει με τα καλώδια τροφοδοσίας 37

38 2.3.5 Σημεία πρόσβασης συνδρομητών Οι οπτικές ίνες χωρίζονται σε ένα δεύτερο επιπλέον σημείο συγκέντρωσης στο FTTH δίκτυο, πριν την τελική τοποθέτησή τους στο κτίριο του συνδρομητή. Τα σημεία αυτά, όπως και τα τοπικά σημεία σύγκλισης, χρειάζεται να είναι ευέλικτα, επιτρέποντας γρήγορη σύνδεση και επαναδιαμόρφωση των οπτικών κυκλωμάτων στα τελικά καλώδια πρόσβασης των συνδρομητών. Τα σημεία αυτά λέγονται σημεία πρόσβασης των συνδρομητών (network access points NAP) και τοποθετούνται σε βέλτιστα σημεία, επιτρέποντας το μέγιστο διαμοιρασμό των τελικών καλωδίων πρόσβασης. Σε αυτά τα σημεία τα καλώδια διανομής διαχωρίζονται μεταξύ τους και ενώνονται με τα τελικά καλώδια πρόσβασης, ώστε να εξυπηρετήσουν διαφορετικούς συνδρομητές Καλώδια πρόσβασης συνδρομητών Τα τελικά καλώδια ή καλώδια πρόσβασης συνδρομητών (drop cabling) διαμορφώνουν τον τελικό εξωτερικό σύνδεσμο προς τις κατοικίες των χρηστών του FTTH δικτύου. Ξεκινάνε από τους κόμβους πρόσβασης των συνδρομητών και καταλήγουν στα κτίρια των πελατών, σε απόσταση όχι συνήθως μεγαλύτερη από 500 μέτρα και συχνά λιγότερο για πιο πυκνοκατοικημένες περιοχές. Τα καλώδια πρόσβασης περιέχουν συνήθως μία οπτική ίνα ή ένα ζευγάρι (μια ίνα για το upstream και μια για το downstream) για μια κατοικία ενός κτιρίου. Επίσης, σε άλλες περιπτώσεις μπορούν να περιέχουν μέχρι τέσσερις οπτικές ίνες και επιπλέον ίνες για εφεδρική ασφάλεια ή άλλους λόγους. Τα καλώδια αυτά παρέχουν τη μόνη απευθείας σύνδεση του εξωτερικού δικτύου με τον συνδρομητή, χωρίς ποικιλία δικτύων Εσωτερικά καλώδια συνδρομητών Όσον αφορά τις κατοικίες των συνδρομητών, τα καλώδια πρόσβασης τερματίζουν στην κατοικία και δρομολογούνται σε ένα κουτί τερματισμού που βρίσκεται επιτοίχιο σε κάποιο σημείο στην είσοδο του κτιρίου (εντός ή εκτός του κτιρίου). Αυτή τερματική μονάδα είναι τμήμα της Οπτικής μονάδας δικτύου ONU. Αν η μονάδα είναι εντός του κτιρίου (Optical Network Terminal ΟΝΤ), αυτό απαιτεί οι οπτικές ίνες να εισέλθουν στο κτίριο μέσω μιας κατάλληλης εισαγωγής καλωδίων και στη συνέχεια τη ρύθμισή τους μέσα στο κτίριο στο ONT. Αν το ONU τοποθετείται εξωτερικά μέσα στο κουτί τερματισμού, τότε τα τελικά καλώδια πρόσβασης των συνδρομητών (drop cables) τερματίζουν με παρόμοιο τρόπο όπως με τα άλλα δίκτυα κοινής ωφέλειας. Και στις δύο 38

39 περιπτώσεις, υπάρχει μηδενική έως ελάχιστη εσωτερική οπτική καλωδίωση, εκτός αν προστεθεί με απόφαση του συνδρομητή.[26] Στο σχήμα 2.4 παρουσιάζεται η βασική δομή ενός FTTH δικτύου. Σχήμα 2.4 Βασική δομή ενός FTTH δικτύου[26] 39

40 2.4 Βασική Δομή του Δικτύου Η βασική δομή του Δικτύου από τον πάροχο μέχρι και τον τελικό χρήστη παρουσιάζεται στο σχήμα 2.4. Αυτή αποτελείται από : -το κύριο δίκτυο ή δίκτυο κορμού που αποτελείται από έναν αριθμό κόμβων οι οποίοι συνδέονται μεταξύ τους. Σε αυτούς εγκαθίστανται ενεργές οπτικοακουστικές διατάξεις και προβλέπεται η πρόσβαση στους παρόχους για τη συνολική εποπτεία του δικτύου και την παροχή υπηρεσιών. -το δίκτυο διανομής: παρέχει συνδέσεις σημείου-πολλαπλών σημείων μεταξύ των κυρίων κόμβων και των κόμβων πρόσβασης. Στους κόμβους διανομής μπορεί να τοποθετηθεί ενεργός ή παθητικός εξοπλισμός για το διαχωρισμό του σήματος, οπότε λέμε ότι χρησιμοποιούμε Ενεργό Οπτικό Δίκτυο (ΑΟΝ, Active Optical Network) ή Παθητικό Οπτικό Δίκτυο (PON, Passive Optic Network) αντίστοιχα. -το δίκτυο πρόσβασης: συνδέει τον τελικό χρήστη με το δίκτυο διανομής. [27] Σχήμα 2.5 Βασική Δομή του Δικτύου[27] 40

41 2.5 Τοπολογίες δικτύου Ο όρος τοπολογία δικτύου αναφέρεται στη μορφή της σύνδεσης μεταξύ των κόμβων ενός δικτύου. Τα κυριότερα ήδη τοπολογιών (σχήμα 2.5) είναι: -η γραμμική (line) -η τύπου διαύλου (bus) -η τύπου δένδρου (tree) -η δακτυλίου (ring) -η αστέρα (star) -η πλέγματος μερικής διασύνδεσης (mesh η partial mesh) και -η πλέγματος πλήρους διασύνδεσης (fully connected mess ή full mesh) [28] Σχήμα 2.6 Τοπολογίες δικτύου[28] 41

42 2.6 Τοπολογίες τηλεπικοινωνιακού δικτύου P2P και P2MP Στην παράγραφο αυτή θα γίνει παρουσίαση των τοπολογιών δικτύου point to point (P2P) και point to multipoint (P2MP) Τοπολογία δικτύου Ρ2Ρ Η τοπολογία point to point (P2P) είναι τοπολογία τύπου αστέρα. Η υλοποίηση μιας τοπολογίας point to point προϋποθέτει την ύπαρξη μιας ξεχωριστής οπτικής διασύνδεσης, η οποία εκτείνεται από τον εξοπλισμό μεταγωγής ενός παρόχου ( central office CO) έως τον τελικό χρήστη. Με αυτό τον τρόπο κάθε ξεχωριστή οπτικά διασύνδεση χρησιμοποιείται αποκλειστικά για τη μετάδοση κίνησης από και προς το συγκεκριμένο τελικό χρήστη.[27] Σχήμα 2.7 Σύνδεση P2P[29] 42

43 2.6.2 Τοπολογία δικτύου Ρ2MΡ Η τοπολογία point to multipoint (P2MP) είναι τοπολογία τύπου δέντρου. Με την τοπολογία αυτή, η οπτική υποδομή αναπτύσσεται με τέτοιο τρόπο ώστε να δίνει τη δυνατότητα δενδροειδούς οπτικής διακλάδωσης από τον κεντρικό κατανεμητή του παρόχου προς διαδοχικές ομάδες γειτνιαζόντων χρηστών. Οι οπτικές ίνες από τον πάροχο προς το διακλαδωτή (splitter) εξυπηρετούν την κίνηση από και προς πολλούς χρήστες. Στα άκρα του αστέρα οι χρήστες μοιράζονται το εύρος ζώνης μιας οπτικής οδού με επιπλέον απώλειες και αυξημένη πολυπλοκότητα για την απομόνωση της κίνησης που αντιστοιχεί σε κάθε χρήστη. [27] Σχήμα 2.8 Σύνδεση P2ΜP[29] 43

44 2.7 Τεχνολογίες οπτικής πρόσβασης (ΑΟΝ και ΡΟΝ) Στην παράγραφο αυτή θα αναπτυχθούν οι τεχνολογίες οπτικής πρόσβασης που χρησιμοποιούνται στα δίκτυα FTTx. Η βασικότερη διάκριση των συγκεκριμένων δικτύων αφορά στη χρήση ή μη ενεργών στοιχείων (Ethernet, IP). Έτσι, οι τεχνολογίες οπτικής πρόσβασης διακρίνονται σε αυτές που χρησιμοποιούν και ενεργές διατάξεις (ΑΟΝ) και σε αυτές που χρησιμοποιούν μόνο παθητικές διατάξεις Ενεργά οπτικά δίκτυα (ΑΟΝ) Η τεχνολογία AON χρησιμοποιεί διατάξεις ενεργού εξοπλισμού στους κόμβους διανομής. Η διαφορά της τεχνολογίας AON από την PON βρίσκεται στον τρόπο υλοποίησης της διάταξης όπου τερματίζει το δίκτυο διανομής και από την οποία ξεκινούν οι υψηλού εύρους ζώνης συνδέσεις και φτάνουν μέχρι το συνδρομητή. Στην τεχνολογία AON η διάταξη αυτή αποτελείται από ενεργό εξοπλισμό, δηλ. εξοπλισμό που απαιτεί ηλεκτρική τροφοδοσία και εκτελεί έξυπνες εργασίες δρομολόγησης δεδομένων. Ο εξοπλισμός αυτός μετατρέπει το οπτικό σήμα σε ηλεκτρικό και ξανά σε οπτικό οπότε, μέσα από την αναγέννηση, εξαλείφεται η εξασθένηση του οπτικού σήματος. Επίσης η τεχνολογία AON επιτρέπει τη δημιουργία οπτικών δακτυλίων όπου παρέχεται η δυνατότητα προστασίας του δικτύου μέσω της μετάδοσης του σήματος σε δύο διαδρομές (η προστασία συνίσταται στην εξασφάλιση της δυνατότητας μετάδοσης δεδομένων ακόμη και αν εμφανιστεί βλάβη στη μια διαδρομή). Φυσικά απαιτείται από την πλευρά του χρήστη ο κατάλληλος εξοπλισμός τερματισμού των οπτικών ινών (Optical Network Unit ONU) που παρέχει τη θύρα πρόσβασης στο οπτικό δίκτυο. Τα ενεργά Οπτικά Δίκτυα, είναι μια προσέγγιση, που δεν είναι πολύ διαδεδομένη για το σχεδιασμό των κόμβων διανομής. Οι συνδέσεις point-to-point (P2P) μεταξύ των κύριων κατανεμητών και των συνδρομητών, χρησιμοποιούν κατεξοχήν την τεχνολογία IEEE 802.3ah EFM (Ethernet in the First Mile) για την πρόσβαση στο ευρυζωνικό περιεχόμενο. Οι συνδέσεις Ρ2Ρ δίνουν στους χρήστες μεγαλύτερο αποκλειστικό εύρος ζώνης, σε σχέση με τα διαμοιραζόμενα συστήματα και τη δυνατότητα πρόσβασης σε περισσότερο υλικό μελλοντικά. Η αναβάθμισή τους γίνεται εύκολα και επηρεάζει ένα χρήστη κάθε φορά και δεν απαιτούνται αλλαγές σε κεντρικές εγκαταστάσεις. Επίσης, παρέχουν μεγαλύτερη ασφάλεια στο χρήστη σε σχέση με τα PON.[27],[30] 44

45 Σχήμα 2.8 Ενεργό οπτικό δίκτυο[31] Παθητικά οπτικά δίκτυα (ΡΟΝ) Όπως είπαμε και παραπάνω, τα Παθητικά Οπτικά Δίκτυα, είναι αυτά που στους κόμβους διανομής χρησιμοποιούν παθητικό εξοπλισμό. Συγκεκριμένα χρησιμοποιούν διαχωριστές για την πολλαπλή μετάδοση ενός σήματος σε πολλές Οπτικές Μονάδες Δικτύου, τυπικά 32. Αποτελούνται από έναν Τερματιστή Οπτικής Γραμμής (Optical Line Termination, OLT) στο κεντρικό γραφείο του φορέα παροχής υπηρεσιών και τις οπτικές μονάδες δικτύου (ONUs) κοντά στους τελικούς χρήστες. Αυτό επιτρέπει την εξοικονόμηση σε οπτικές ίνες αλλά και σε εξοπλισμό κύριων κατανεμητών, που χρησιμοποιείται στις σημείο-προς-σημείο συνδέσεις. Τα PONs έχουν μια τοπολογία δέντρου προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η κάλυψή τους με χρήση ελάχιστων διαχωριστών, μειώνοντας κατά συνέπεια τις απώλειες οπτικής ισχύος. Αυτό είναι σημαντικό, καθώς το παθητικό δίκτυο διανομής δεν έχει κανέναν ενισχυτή ή αναγεννητή.[32] Υπάρχουν τρεις τυποποιημένες εκδόσεις PON: Ethernet PON (EPON, ΙΕΕΕ 802.3ah), ATM PON και Broadband PON (ΑΡΟΝ-BPON, ITU-T G.983) και Gigabit PON (GPON, ITU-T G.984). Όλες χρησιμοποιούν δύο μήκη κύματος, ένα για την προς τα κάτω και ένα για την προς τα πάνω μετάδοση δεδομένων. Αυτά τα μήκη κύματος μοιράζονται χρονικά μεταξύ 45

46 των χρηστών, με πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου (TDMA - PONs). Το συνολικό διαθέσιμο εύρος ζώνης ανά χρήστη περιορίζεται έτσι από αυτό το μοίρασμα. Ένα τρίτο μήκος κύματος μπορεί προαιρετικά να χρησιμοποιηθεί για την προς τα κάτω μετάδοση αναλογικής τηλεόρασης (RF). Η Πολυπλεξία Μήκους Κύματος (WDM) μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα PON για να αυξήσει τη συνολική χωρητικότητα του δικτύου. Σχήμα 2.9 Παθητικό οπτικό δίκτυο[31] ΒΡΟΝ και GPON Το 1995, οι πάροχοι των ΗΠΑ ένωσαν τις δυνάμεις τους για να προτυποποιήσουν την τεχνολογία PON. Τα αποτελέσματα των προσπαθειών τους τυποποιήθηκαν στις συστάσεις της ITU G.983 και G.984. Η ελλοχεύουσα τεχνολογία μετάδοσης για την πρώτη κατηγορία προτύπου βασίζεται στην ATM-ενθυλάκωση. Λόγω αυτού, ονομάστηκε ATM PON (APON). Το όνομα άλλαξε αργότερα σε Ευρυζωνικό PON (BPON) για να υπογραμμίσει ότι η κίνηση δεν περιορίζεται σε μεταδόσεις ATM μόνο. Οι μέγιστες ταχύτητες είναι 622 Mbit/s προς τα κάτω και 155 Mbit/s προς τα πάνω. Καθώς η ενθυλάκωση της ΙΡ κυκλοφορίας σε πακέτα ΑΤΜ δημιουργεί μεγάλο πλεόνασμα δεδομένων και στην προσπάθεια να δημιουργηθεί ένα πιο ευέλικτο πρότυπο, αναπτύχθηκε το GPON (Gigabit PON). Στο GPON, η ενθυλάκωση πραγματοποιείται μέσω ενός πρωτοκόλλου που λέγεται Generic Framic Protocol, μία ευέλικτη μέθοδο που επιτρέπει τη διαχείριση πληροφοριών μεταβλητού 46

47 ρυθμού δεδομένων. Χρησιμοποιούνται μεγαλύτερα πακέτα μεταβλητού μήκους και προσφέρεται η δυνατότητα στα δεδομένα που είναι ευαίσθητα στην καθυστέρηση, όπως η φωνή και το βίντεο, να μπαίνουν σε προτεραιότητα και τα υπόλοιπα δεδομένα να ακολουθούν (Quality of Service, QoS). To δίκτυο GPON παραδίδει μέχρι 2,488 Gbps ρυθμό δεδομένων και προς τις δύο κατευθύνσεις και είναι ικανό να προσφέρει υπηρεσίες triple play (φωνή, βίντεο, δεδομένα) ΕΡΟΝ Μια ξεχωριστή προσπάθεια τυποποίησης PON άρχισε με βάση το ΙΕΕΕ Ethernet πρωτόκολλο. Η ιδέα εδώ ήταν να χρησιμοποιηθεί η τεράστια υποδομή Ethernet χαμηλού κόστους για να γίνει απλούστερη και πιο φθηνή τεχνολογία που χρησιμοποιείται στα PON. Το μειονέκτημα είναι ότι το Ethernet είναι κατασκευασμένο συνήθως για εκρηκτικού ρυθμού υπηρεσίες και όχι για υπηρεσίες σταθερού ρυθμού ή πολυπλεξίας TDM. Το EPON αναπτύχθηκε και τυποποιήθηκε ως το ΙΕΕΕ 802.αh πρότυπο. Το πρότυπο εστιάζει κυρίως στο φυσικό στρώμα μετάδοσης και έτσι η διαλειτουργικότητα των υψηλότερων στρωμάτων δεν είναι εγγυημένη. Ο μέγιστος ρυθμός μετάδοσης για το EPON είναι θεωρητικά τα 1,25 Gbit/s, αλλά λόγω της χρήσης της κωδικοποίησης 8B/10B, αυτός γίνεται ουσιαστικά 1 Gbit/s.[27],[33] WDM- PON Τα WDM-PON, χρησιμοποιούν ακριβό εξοπλισμό και, εκτός από τα μεγάλης απόστασης δίκτυα, το κόστος τους μοιράζεται σε μερικές δεκάδες χρηστών μόνο. Εντούτοις, μπορούν να παρέχουν ρυθμούς Gbit/s σε κάθε χρήστη, που τα TDM-PONs δεν μπορούν. Το ζήτημα όμως είναι πώς να γίνεται αυτό κατά τρόπο οικονομικά αποδοτικό Υβριδικά TDM/WDM-PONs Λαμβάνοντας υπόψη τις υφιστάμενες υποδομές και τις αυξανόμενες απαιτήσεις σε εύρος ζώνης, το ζήτημα είναι πώς να περάσουμε στην τεχνολογία WDM-PON με έναν εύκαμπτο και οικονομικά αποδοτικό τρόπο. Κάποια υβριδικά TDM/WDM PON μοντέλα έχουν προταθεί, συμπεριλαμβανομένων των Hybrid PON της Samsung και του SUCCESS-DWA και του SUCCESS-HPON του Stanford. Οι παραλλαγές SUCCESS-DWA και SUCCESS-HPON που προτάθηκαν από το πανεπιστήμιο του Stanford, παρέχουν μια ομαλή μετάβαση από τις υλοποιήσεις TDM στις WDM-PON. Παρέχει εύρος ζώνης συγκρίσιμο με τις απλές WDM-PON, αλλά σε χαμηλότερα κόστη. Αυτό επιτυγχάνεται καταργώντας την εγκατάσταση των laser στο χώρο των συνδρομητών και τοποθετώντας τους στους κύριους κατανεμητές. Σ αυτήν την περίπτωση, ένα συνεχές κύμα 47

48 στέλνεται από τον κύριο κατανεμητή στους συνδρομητές, με το οποίο θα διαμορφώσουν τα δεδομένα που θα στείλουν πίσω στο δίκτυο. Με την αφαίρεση των laser και την τοποθέτησή του στους κύριους κατανεμητές, η εγκατάσταση γίνεται πολύ πιο φθηνή αφού μειώνονται οι απαραίτητες συσκευές που πρέπει να τοποθετηθούν στο σύστημα. [27] Σχήμα 2.10 Αρχιτεκτονική SUCCESS-HPON[34] Σχήμα 2.11 Σχέση Κόστους και εύρος ζώνης των Παθητικών Οπτικών Δικτύων 48

49 Στον παρακάτω πίνακα γίνεται σύγκριση των τεχνολογιών PON. Σχήμα 2.12 Σύγκριση των τεχνολογιών PON 49

50 3.Μοντέλα Διάχυσης Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται παρουσίαση των μοντέλων διάχυσης, τα οποία χρησιμοποιούνται για να προβλέψουν την αποδοχή μιας καινοτομίας (προϊόντος ή υπηρεσίας) από την αγορά. 3.1 Ορισμός της καινοτομίας Η καινοτομία ορίζεται ως «η εφαρμοσμένη χρήση της γνώσης με σκοπό την παραγωγή ή/και παροχή νέων ή ουσιαστικά βελτιωμένων προϊόντων, διαδικασιών ή/και υπηρεσιών που βρίσκουν άμεσης παραγωγικής, χρηστικής ή/και εμπορικής εφαρμογής». Εναλλακτικά μπορεί να ορισθεί ότι η καινοτομία συνίσταται στην παραγωγή, την αφομοίωση και την εκμετάλλευση με επιτυχία των νέων επιτευγμάτων ή ιδεών στον τεχνολογικό, οικονομικό και κοινωνικό τομέα. Μια καινοτόμα δράση μπορεί να είναι ριζοσπαστική, ή σταδιακή και μπορεί να αναφέρεται σε ένα νέο προϊόν ή μια νέα υπηρεσία, στους τρόπους παραγωγής τους ή στην τεχνολογία που χρησιμοποιείται, όπως και στην διοικητική δομή ενός οργανισμού (εσωτερικά ή εξωτερικά σε σχέση με τους πελάτες ή καταναλωτές).[35] Είναι σημαντικό να γίνει σαφές ότι η καινοτομία δεν είναι εφεύρεση. Η καινοτομία αποτελεί τη συνέχεια μιας εφεύρεσης. Εάν κάποιος εφευρέτης συλλάβει την ιδέα για ένα νέο προϊόν, αλλά αδυνατεί να βρει κάποιον που μπορεί να το παράγει τότε ο κόσμος θα συνεχίσει να αγνοεί την ύπαρξή του.[36] Σύμφωνα με τον Rogers, οι άνθρωποι επηρεάζονται από πολλούς παράγοντες στην απόφασή τους σχετικά με το αν θα υιοθετήσουν μια καινοτομία ή όχι. Καθοριστικοί παράγοντες είναι η χρησιμότητα της καινοτομίας, τυχόν διαταραχές που μπορεί να προκαλέσει στις υπάρχουσες συνήθειες, τις προσωπικές ή κοινωνικές αξίες, την κοινωνική θέση όσων διαμορφώνουν την κοινή γνώμη, και την πολιτισμική τάση των ατόμων να καινοτομούν (ανοχή ή αντίσταση στην αλλαγή κουλτούρας). Οι πληθυσμοί (μεμονωμένα άτομα, νοικοκυριά, οργανισμοί, επιχειρήσεις) που υιοθετούν την προσφερόμενη καινοτομία αποκαλούνται ως συνδρομητές ή χρήστες. 50

51 3.2 Κατηγορίες συνδρομητών Μέσα σε έναν ορισμένο πληθυσμό, υπάρχουν αρκετοί υποπληθυσμοί με διαφορετική ικανότητα και προθυμία να υιοθετήσουν. Συνεπώς, οι συνδρομητές χωρίζονται σε κατηγορίες, οι οποίες είναι: - οι «νεωτεριστές» (innovators): αυτοί αποτελούν το 2,5% του πληθυσμού και βρίσκονται περισσότερο από δύο τυπικές αποκλίσεις κάτω από τον μέσο όρο όσον αφορά την υιοθέτηση μιας καινοτομίας. Είναι οι αρχικοί χρήστες της καινοτομίας, οι οποίοι την υιοθετούν χωρίς να έχει προηγηθεί κάποια επιρροή. Είναι συνήθως νέοι σε ηλικία με υψηλό εισόδημα και αναγνωρισμένη κοινωνικά θέση. - οι «πρώιμοι υιοθετούντες» (early adopters): αυτοί αποτελούν το 13,5% του πληθυσμού και βρίσκονται μεταξύ δύο και μίας τυπικής απόκλισης. Θεωρούνται αντιπρόσωποι της αλλαγής και προσπαθούν να επιτύχουν την εξάπλωση της καινοτομίας. Είναι νέοι σε ηλικία και διαθέτουν υψηλό επίπεδο μόρφωσης. - η «πρώιμη πλειοψηφία» (early majority) : αποτελούν το 34% του πληθυσμού και βρίσκονται μία τυπική απόκλιση κάτω από το μέσο όρο. Αυτοί υιοθετούν μία καινοτομία, όταν αυτή αφομοιωθεί από το μέσο αποδέκτη. Η συγκεκριμένη ομάδα συνδρομητών παίρνει πληροφορίες από τη διαφήμιση, τις διαπροσωπικές τους σχέσεις και από τους πωλητές. - η «όψιμη πλειοψηφία» (late majority) : αποτελούν και αυτοί το 34% του πληθυσμού και βρίσκονται μία τυπική απόκλιση πάνω από το μέσο όρο. Συνήθως υιοθετούν μία καινοτομία από ανάγκη, κοινωνική ή οικονομική. Είναι κυρίως άνθρωποι μεγάλης ηλικίας, στους οποίους δεν αρέσουν οι αλλαγές. και οι «αργοπορημένοι» (laggards) : είναι εκείνοι που αποτελούν το 16% του πληθυσμού και απέχουν περισσότερο από μία τυπική απόκλιση από τον μέσο όρο. Τα άτομα αυτά είναι συντηρητικά και δύσπιστα στις αποφάσεις τους. Το εισόδημα τους είναι σχετικά χαμηλό και αποφασίζουν την υιοθέτηση της καινοτομίας όταν αυτή έχει φτάσει στο στάδιο της ωρίμανσης. [37],[38] Στο διάγραμμα 3.1 παρουσιάζονται συγκεντρωτικά όλες οι κατηγορίες των συνδρομητών, βάσει της υιοθέτησης μιας καινοτομίας. 51

52 Διάγραμμα 3.1 Υιοθέτηση καινοτομίας από τις διάφορες κατηγορίες των συνδρομητών[39] 3.3 Κύκλος ζωής προϊόντος Όλες τα προϊόντα και οι υπηρεσίες έχουν συγκεκριμένους κύκλους ζωής. Ο κύκλος ζωής ενός προϊόντος ορίζεται ως η περίοδος από την εισαγωγή του προϊόντος στην αγορά μέχρι την τελική απόσυρσή του και είναι χωρισμένη σε φάσεις. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου πραγματοποιούνται σημαντικές αλλαγές που αφορούν τον τρόπο με τον οποίο το προϊόν συμπεριφέρεται στην αγορά όπως π.χ. οι πωλήσεις του και τα έσοδα της επιχείρησης που το εισήγαγε στην αγορά. Δεδομένου ότι η αύξηση των κερδών είναι ο κυριότερος στόχος μιας επιχείρησης που εισάγει ένα προϊόν σε μια αγορά, η διαχείριση του κύκλου ζωής ενός προϊόντος είναι πολύ σημαντική. Ο κύκλος ζωής ενός προϊόντος αποτελείται συνήθως από πέντε σημαντικά στάδια ή φάσεις: Την φάση ανάπτυξη του προϊόντος (development phase), την φάση εισαγωγής του στην αγορά (introduction phase), την φάση ανόδου του προϊόντος (growth phase), την φάση ωρίμανσης του προϊόντος (maturity phase) και τελικά την φάση της καθόδου του προϊόντος (decline phase). Αυτές οι φάσεις υπάρχουν και ισχύουν σε όλα τα προϊόντα ή υπηρεσίες, από ένα συγκεκριμένο μοντέλο αυτοκινήτου έως ένα πανάκριβο εργαλείο λιθογραφίας και έναν πυκνωτή ενός λεπτού του ευρώ. Αυτές οι φάσεις μπορούν να χωριστούν σε μικρότερες ανάλογα με το προϊόν και πρέπει να αξιολογηθούν και να εξετασθούν όταν ένα νέο προϊόν πρόκειται να εισαχθεί σε μια αγορά δεδομένου ότι υπαγορεύουν την απόδοση πωλήσεων του προϊόντος. 52

53 Οι τρεις σημαντικότερες φάσεις στον κύκλο ζωής ενός προϊόντος είναι: - η φάση της εισαγωγής: περιλαμβάνει την εισαγωγή του προϊόντος στην αγορά με τέτοιο τρόπο, ώστε να ασκηθεί η μέγιστη επίδραση κατά την διάρκεια των πωλήσεων. Αυτή η περίοδος μπορεί να περιγραφεί ως μία μεγάλη τρύπα στην οποία χάνονται χρήματα σε σύγκριση με τη φάση της ωρίμανσης του προϊόντος. Την περίοδο αυτή υπάρχουν μεγάλες δαπάνες για την προώθηση και τη διαφήμιση του προϊόντος και για πρώτη φορά εμφανίζονται δαπάνες για την εξυπηρέτηση των πελατών και το service του προϊόντος. - η φάση της ανόδου: προσφέρει την ικανοποίηση της "απογείωσης" των προϊόντων μέσα σε μία αγορά. Αυτή είναι η καταλληλότερη περίοδος για την επιχείρηση να εστιάσει στην αύξηση του μεριδίου αγοράς. - η φάση της ωρίμανσης: ξεκινά όταν η αγορά έχει κορεσθεί από τις διάφορες παραλλαγές του βασικού προϊόντος, και όλοι οι ανταγωνιστές αντιπροσωπεύονται μέσα στην αγορά μέσα από υπάρχοντα εναλλακτικά προϊόντα. Σε αυτή την φάση η αύξηση του μεριδίου αγοράς πραγματοποιείται εις βάρος της επιχείρησης κάποιου άλλου, και όχι από την αύξηση της ίδιας της αγοράς. Αυτή η περίοδος είναι η περίοδος των υψηλότερων πωλήσεων του προϊόντος.[40] Διάγραμμα 3.2 Κύκλος ζωής ενός προϊόντος [40] 53

54 3.4 Μοντέλα Διάχυσης Τα μοντέλα που θα χρησιμοποιήσουμε ανήκουν στην κατηγορία των αθροιστικών μοντέλων διάχυσης (aggregate diffusion models). Η κατηγορία αυτή περιλαμβάνει τα μοντέλα αποδοχής μιας υπηρεσίας (ή ενός προϊόντος) στο σύνολο ενός πληθυσμού, ως συνάρτηση του χρόνου. Τα μοντέλα που εμείς θα χρησιμοποιήσουμε στη μελέτη μας είναι: - Bass - Gompertz και - Fisher-Pry Μοντέλο Bass Το μοντέλο Bass δημοσιεύθηκε για πρώτη φορά το 1969 από τον Frank Bass στο περιοδικό «Management Science» στο άρθρο «A New Product Growth Model for Consumer Durables» και ήταν σημαντικά επηρεασμένο από τη θεωρία του Rogers. Στο μοντέλο αυτό ο πληθυσμός χωρίζεται σε δύο ομάδες αποδοχής: τους καινοτόμους και τους μιμητές. Οι καινοτόμοι είναι οι αρχικοί αποδέκτες, οι οποίοι δεν έχουν επηρεαστεί από άλλα άτομα, ενώ οι μιμητές είναι αυτοί που μαθαίνουν από προηγούμενους αποδέκτες.[41],[42] Διάγραμμα 3.3 Μοντέλο Bass[41] 54

55 Η συνάρτηση του μοντέλου που δίνει το αθροιστικό μερίδιο αγοράς εκφράζεται από τη σχέση: s(t) = m 1 e (p+q)t 1 + q p e (p+q)t όπου, m : η μέγιστη δυνητική αγορά, ή επίπεδο κορεσμού της υιοθέτησης (σύμφωνα με μελέτες για ευρυζωνικές τεχνολογίες ισούται με m=0.8, δηλαδή 80% του συνολικού πληθυσμού) p : ο συντελεστής καινοτομίας. Είναι η επιρροή των «καινοτόμων» πελατών στην υιοθέτηση με p>0. Ένα μεγάλο p θα οδηγήσει σε ταχύτερη υιοθέτηση ειδικά στην αρχική φάση. Ρεαλιστικές τιμές για την παράμετρο είναι στο διάστημα [0.005, 0.03] q : ο συντελεστής μίμησης. Είναι η επιρροή των «μιμητών» πελατών στην υιοθέτηση. Ένα μεγαλύτερο q (q>0) θα οδηγήσει σε ταχύτερη υιοθέτηση. Δεδομένου ότι η μίμηση εξαρτάται από την υπάρχουσα υιοθέτηση, ένα p = 0, δηλαδή καθόλου καινοτόμοι πελάτες, θα οδηγήσει σε μη ύπαρξη υιοθεσίας, ανεξαρτήτως q. Ρεαλιστικές τιμές για την παράμετρο q είναι στην περιοχή [0.3, 0.6] για ευρυζωνικές προσβάσεις Μοντέλο Gompertz Αυτό το μοντέλο υιοθέτησης βασίζεται σε μια γενική μαθηματική καμπύλη που διατυπώθηκε από τον Benjamin Gombertz [ A Simple Substitution Model of Technological Change, Technology Forecasting and Social Change]. Έχει βρεθεί ότι είναι κατάλληλη για την πρόβλεψη της υιοθέτησης των πελατών και έτσι η καμπύλη της χρησιμοποιείται κυρίως για προβλέψεις.[43] 55

56 Η συνάρτηση του μοντέλου που δίνει το αθροιστικό μερίδιο αγοράς εκφράζεται από τη σχέση: s(t) = m e e b(t a) όπου, m : η μέγιστη δυνητική αγορά, όπως και στο μοντέλο Bass a : το σημείο πρόκλησης ή σημείο καμπής, είναι αυτό κατά το οποίο η αποδοχή φτάνει στο 37% της συνολικής αγοράς. b : ο ρυθμός αποδοχής, όσο μεγαλύτερη τιμή παίρνει τόσο πιο γρήγορα πραγματοποιείται η αποδοχή. Ρεαλιστικές τιμές για το b είναι [0.3, 0.4] για ευρυζωνικές προσβάσεις Μοντέλο Fisher-Pry Το μοντέλο αυτό εισήχθηκε από τους Fisher και Pry [ A Simple Substitution Model of Technological Change, Technology Forecasting and Social Change] και είναι μια άμεση επέκταση της καμπύλης Rogers σε μια πιο σιγμοειδή καμπύλη.[44] Η συνάρτηση του μοντέλου που δίνει το αθροιστικό μερίδιο αγοράς εκφράζεται από τη σχέση: 1 s(t) = m 1 + e b(t a) όπου για τις μεταβλητές a, b, m ισχύει ότι και στο μοντέλο Gompertz. Η γραφική απεικόνιση των παραπάνω μοντέλων, όπως θα δούμε και συνέχεια (κεφάλαιο 4), μοιάζει σε μεγάλο βαθμό με τη σιγμοειδή καμπύλη. 56

57 3.5 Σιγμοειδής καμπύλη Το άθροισμα των συνδρομητών μιας καινοτομίας αυξάνεται με τέτοιο τρόπο, που η παραστατική καμπύλη του διαγράφει τη μορφή ενός S, όπως δείχνει το διάγραμμα 3.4. Διάγραμμα 3.4 Σιγμοειδής καμπύλη[45] Αυτή η σιγμοειδής καμπύλη μπορεί επομένως να θεωρηθεί ως το οπτικό σύμβολο της αθροιστικής ανάπτυξης. Τα χαρακτηριστικά της φυσιολογικής ανάπτυξης έχουν εκφραστεί με μαθηματικές εξισώσεις που ονομάζονται συναρτήσεις ανάπτυξης. Η απλούστερη μαθηματική συνάρτηση που δημιουργεί μια σιγμοειδής καμπύλη ονομάζεται λογιστική συνάρτηση και δίνεται από τη σχέση: 1 s(t) = 1 + e t Προκύπτει από έναν νόμο που ορίζει ότι ο ρυθμός ανάπτυξης είναι ανάλογος τόσο του ποσού της ανάπτυξης που έχει ήδη επιτευχθεί όσο και του ποσού της ανάπτυξης που μένει ακόμα να επιτευχθεί. Αν η μια ή η άλλη από αυτές τις δύο ποσότητες είναι μικρή, ο ρυθμός ανάπτυξης είναι επίσης μικρός. Αυτό συμβαίνει στην αρχή και το τέλος της διαδικασίας. Στη μέση όμως όπου τόσο η ανάπτυξη που έχει επιτευχθεί όσο και αυτή που μένει να επιτευχθεί είναι μεγάλες, ο ρυθμός ανάπτυξης είναι μέγιστος. Επιπλέον μια τέτοια ανάπτυξη συνεπάγεται ένα όριο, ένα πεπερασμένο μέγεθος. Αυτό το όριο λοιπόν μπορεί να αποτελέσει μια πρόβλεψη για την τιμή στην οποία θα σταθεροποιηθεί οποιοδήποτε φαινόμενο που ακολουθεί φυσιολογική ανάπτυξη.[46],[47] 57

58 4.Πρόβλεψη Διείσδυσης Οπτικών Ινών με Μοντέλα Διάχυσης Σε αυτό το κεφάλαιο θα προσπαθήσουμε να προβλέψουμε το ποσοστό διείσδυσης της τεχνολογίας FTTC στην ελληνική αγορά. Για το λόγο αυτό, θα χρησιμοποιήσουμε τα μοντέλα διάχυσης : -Bass -Gompertz -Fisher-Pry Επειδή όπως είδαμε στο πρώτο κεφάλαιο (διάγραμμα 1.6) η διείσδυση της τεχνολογίας FTTC στην ελληνική αγορά είναι πάρα πολύ μικρή (0.2%) δεν διαθέτουμε τα απαραίτητα ιστορικά στοιχεία, τα οποία παρουσιάζουν την αποδοχή της τεχνολογίας FTTC στην Ελλάδα. Δεν υπάρχουν τα στοιχεία δηλαδή, που θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε, έτσι ώστε να ορίσουμε τις παραμέτρους των μοντέλων διάχυσης με τέτοιο τρόπο ώστε να ταυτίζονται απολύτως με πραγματικά στοιχεία. Έτσι, για τον προσδιορισμό της αποδοχής που αναμένεται να έχει η τεχνολογία FTTC στην ελληνική αγορά, θα στηριχτούμε στην παραδοχή ότι το καταναλωτικό κοινό θα επιδείξει ανάλογη συμπεριφορά με αυτή που επιδεικνύει στην περίπτωση των ευρυζωνικών συνδέσεων xdsl, καθώς είναι η τεχνολογία που θα παραχωρήσει τη θέση της στις τεχνολογίες FTTx. Σύμφωνα με εκτιμήσεις διάφορων μελετών για την ανάπτυξη της τεχνολογίας FTTC στην Ελλάδα, ο συνολικός αριθμός των νοικοκυριών στην Ελλάδα είναι περίπου 4.3 εκατομμύρια. Επιπλέον, όπως προκύπτει από μελέτες που έχουν εκπονηθεί σε διάφορες χώρες της ευρωπαϊκής αγοράς, η μέγιστη δυνητική αγορά αναμένεται να φτάσει στο 80% του συνολικού αριθμού των νοικοκυριών της χώρας. Συνεπώς, δεχόμαστε στη μελέτη μας ότι και στα τρία μοντέλα που θα χρησιμοποιήσουμε, ο όρος m που αναφέρεται στη μέγιστη δυνητική αγορά θα πάρει την τιμή 0.8 (m=80%). Για την πραγματοποίηση της μελέτης θα χρησιμοποιήσουμε το πρόγραμμα GeoGebra. Η ιδέα πίσω από το GeoGebra είναι να συνδεθούν γεωμετρικές, αλγεβρικές και αριθμητικές αναπαραστάσεις με ένα διαδραστικό τρόπο. Το GeoGebra μας επιτρέπει να εισάγουμε κατευθείαν και να χειριστούμε εξισώσεις και συντεταγμένες, να σχεδιάσουμε συναρτήσεις και να εργαστούμε με ρυθμιστές για να διερευνήσουμε παραμέτρους. 58

59 Για την προσέγγιση των πραγματικών τιμών της ευρυζωνικής τεχνολογίας με τα παραπάνω μοντέλα, θα εισάγουμε τις συναρτήσεις τους στο GeoGebra και θα βρούμε τις τιμές των παραμέτρων κάνοντας curve fitting. Για να γίνει αυτό, θα γράψουμε κώδικα στη γλώσσα προγραμματισμού C με τον οποίο θα βρούμε το σφάλμα ελαχίστων τετραγώνων, για τις πραγματικές και τις τιμές πρόβλεψεις, ώστε να προσδιορίσουμε τις παραμέτρους των μοντέλων. Τέλος, για τη μελέτη θα αξιοποιήσουμε τα δεδομένα των ευρυζωνικών συνδέσεων xdsl στην Ελλάδα (διάγραμμα 1.1 και στοιχεία ΕΕΤΤ ) για τα έτη από 2005 έως και Έτος Ευρυζωνικές Συνδέσεις στην ελληνική αγορά Αριθμός Ευρυζωνικών Συνδέσεων x1000 Ευρυζωνικές Συνδέσεις x100% , , , , , , , , , , ,8 Πίνακας 4.1 Ευρυζωνικές συνδέσεις στην Ελλάδα 4.1 Εύρεση Παραμέτρων Μοντέλων Στο σημείο αυτό, αξιοποιώντας όλα τα παραπάνω στοιχεία θα βρούμε τις παραμέτρους για τα μοντέλα πρόβλεψης. 59

60 4.1.1 Εύρεση Παραμέτρων για το μοντέλο Bass Όπως είδαμε και στο 3 ο κεφάλαιο, για το μοντέλο Bass το αθροιστικό μερίδιο αγοράς δίνεται από τη σχέση : s(t) = m 1 e (p+q)t 1 + q p e (p+q)t όπου, m : η μέγιστη δυνητική αγορά p : ο συντελεστής καινοτομίας q : ο συντελεστής μίμησης. Εισάγουμε λοιπόν στο GeoGebra τη συνάρτηση s(t) και τις ευρυζωνικές συνδέσεις στην Ελλάδα μέχρι το 2015 (στοιχεία πίνακα 4.1) και έχουμε: 1 η Εκτίμηση Διάγραμμα Μοντέλο Bass για m=0.8, p=0.05 και q=

61 2 η Εκτίμηση Διάγραμμα Μοντέλο Bass για m=0.8, p=0.02 και q= η Εκτίμηση Διάγραμμα Μοντέλο Bass για m=0.8, p=0.04 και q=

62 4 η Εκτίμηση Διάγραμμα Μοντέλο Bass για m=0.8, p=0.05 και q=0.43 Στο σημείο αυτό γίνεται ιδιαίτερα κατανοητός ο λόγος για τον οποίο χρησιμοποιήθηκε το συγκεκριμένο πρόγραμμα. Μας δίνεται η δυνατότητα να κάνουμε εισαγωγή της συνάρτησης και στη συνέχεια να ορίσουμε το ελάχιστο και το μέγιστο όριο για τις μεταβλητές της, καθώς και η ακρίβεια με την οποία θέλουμε να κινούμαστε εντός των δύο αυτών ορίων. Σχόλιο για τα αποτελέσματα των εκτιμήσεων : στα παραπάνω διαγράμματα παρατηρούμε πως μεταβάλλεται η συνάρτηση (αθροιστικό μερίδιο αγοράς) καθώς μεταβάλλουμε τις μεταβλητές p και q. Στην 1 η και 2 η εκτίμηση παρατηρούμε ότι απέχουμε σημαντικά από τα πραγματικά στοιχεία για την ευρυζωνικότητα στην Ελλάδα. Στη συνέχεια όμως, στην 3 η εκτίμηση προσεγγίζουμε σε ικανοποιητικό βαθμό τα πραγματικά στοιχεία, ενώ στην 4 η εκτίμηση μπορούμε να δούμε ότι η προσέγγιση είναι πάρα πολύ καλή. Για το λόγο αυτό, θα χρησιμοποιήσουμε τις τιμές των μεταβλητών της 4 ης εκτίμησης για την πρόβλεψη της διείσδυσης της τεχνολογίας FTTC στην ελληνική αγορά. Θα χρησιμοποιήσουμε δηλαδή, m=0.8, p=0.05 και q=

63 4.1.2 Εύρεση Παραμέτρων για το μοντέλο Gompertz Όπως είδαμε και στο 3 ο κεφάλαιο, για το μοντέλο Gompertz το αθροιστικό μερίδιο αγοράς δίνεται από τη σχέση : όπου, s(t) = m e e b(t a) m : η μέγιστη δυνητική αγορά a : το σημείο πρόκλησης b : ο ρυθμός αποδοχής. Εισάγουμε λοιπόν στο GeoGebra τη συνάρτηση s(t) και τις ευρυζωνικές συνδέσεις στην Ελλάδα μέχρι το 2015 (στοιχεία πίνακα 4.1) και έχουμε: 1 η Εκτίμηση Διάγραμμα Μοντέλο Gompertz για m=0.8, a=2.2 και b=0.4 63

64 2 η Εκτίμηση Διάγραμμα Μοντέλο Gompertz για m=0.8, a=3.1 και b=0.5 3 η Εκτίμηση Διάγραμμα Μοντέλο Gompertz για m=0.8, a=3.78 και b=

65 4 η Εκτίμηση Διάγραμμα Μοντέλο Gompertz για m=0.8, a=3.7 και b=0.36 Σχόλιο για τα αποτελέσματα των εκτιμήσεων : στα παραπάνω διαγράμματα παρατηρούμε πως μεταβάλλεται η συνάρτηση (αθροιστικό μερίδιο αγοράς) καθώς μεταβάλλουμε τις μεταβλητές a και b. Στην 1 η και 2 η εκτίμηση παρατηρούμε ότι απέχουμε σημαντικά από τα πραγματικά στοιχεία για την ευρυζωνικότητα στην Ελλάδα. Στη συνέχεια όμως, στην 3 η εκτίμηση προσεγγίζουμε σε ικανοποιητικό βαθμό τα πραγματικά στοιχεία, ενώ στην 4 η εκτίμηση μπορούμε να δούμε ότι η προσέγγιση είναι πάρα πολύ καλή. Για το λόγο αυτό, θα χρησιμοποιήσουμε τις τιμές των μεταβλητών της 4 ης εκτίμησης για την πρόβλεψη της διείσδυσης της τεχνολογίας FTTC στην ελληνική αγορά. Θα χρησιμοποιήσουμε δηλαδή, m=0.8, a=3.7 και b=

66 4.1.3 Εύρεση Παραμέτρων για το μοντέλο Fisher-Pry Όπως είδαμε και στο 3 ο κεφάλαιο, για το μοντέλο Fisher-Pry το αθροιστικό μερίδιο αγοράς δίνεται από τη σχέση : όπου, 1 s(t) = m 1 + e b(t a) m : η μέγιστη δυνητική αγορά a : το σημείο πρόκλησης b : ο ρυθμός αποδοχής. 1 η Εκτίμηση Διάγραμμα Μοντέλο Fisher-Pry για m=0.8, a=3.8 και b=

67 2 η Εκτίμηση Διάγραμμα Μοντέλο Fisher-Pry για m=0.8, a=5.44 και b=0.7 3 η Εκτίμηση Διάγραμμα Μοντέλο Fisher-Pry για m=0.8, a=4.6 και b=

68 4 η Εκτίμηση Διάγραμμα Μοντέλο Fisher-Pry για m=0.8, a=4.95 και b=0.5 Σχόλιο για τα αποτελέσματα των εκτιμήσεων : στα παραπάνω διαγράμματα παρατηρούμε πως μεταβάλλεται η συνάρτηση (αθροιστικό μερίδιο αγοράς) καθώς μεταβάλλουμε τις μεταβλητές a και b. Στην 1 η και 2 η εκτίμηση παρατηρούμε ότι απέχουμε σημαντικά από τα πραγματικά στοιχεία για την ευρυζωνικότητα στην Ελλάδα. Στη συνέχεια όμως, στην 3 η εκτίμηση προσεγγίζουμε σε ικανοποιητικό βαθμό τα πραγματικά στοιχεία, ενώ στην 4 η εκτίμηση μπορούμε να δούμε ότι η προσέγγιση είναι πάρα πολύ καλή. Για το λόγο αυτό, θα χρησιμοποιήσουμε τις τιμές των μεταβλητών της 4 ης εκτίμησης για την πρόβλεψη της διείσδυσης της τεχνολογίας FTTC στην ελληνική αγορά. Θα χρησιμοποιήσουμε δηλαδή, m=0.8, a=4.95 και b=

69 4.2 Πρόβλεψη διείσδυσης τεχνολογίας FTTC Στο σημείο αυτό, και έχοντας υπολογίσει τις παραμέτρους των μοντέλων που μας δίνουν το αθροιστικό μερίδιο αγοράς, θα υπολογίσουμε την πρόβλεψη της διείσδυσης της τεχνολογίας FTTC στην ελληνική αγορά. Στον πίνακα 4.2 παρατίθενται συγκεντρωμένες οι τιμές των μεταβλητών για κάθε μοντέλο. Bass Gompertz Fisher-Pry m 80% 80% 80% a - 3,7 4,95 b - 0,36 0,5 p 0, q 0, Πίνακας 4.2 Τιμές παραμέτρων μοντέλων αποδοχής της ευρυζωνικότητας στην Ελλάδα Στο διάγραμμα 4.5 παρουσιάζονται οι καμπύλες αποδοχής της τεχνολογίας FTTC στην ελληνική αγορά, για τα μοντέλα Bass, Gompertz και Fisher-Pry, με την παραδοχή ότι οι πρώτες συνδέσεις είναι διαθέσιμες από το Διάγραμμα 4.5 Εκτίμηση αποδοχής της τεχνολογίας FTTC στην Ελλάδα 69

70 Έτος Bass Gompertz Fisher-Pry ,82% 5,69% 9,74% ,50% 12,65% 14,89% ,09% 22,09% 21,91% ,19% 32,60% 30,67% ,86% 42,76% 40,49% ,92% 51,68% 50,26% ,45% 58,97% 58,87% ,06% 64,67% 65,70% ,83% 68,96% 70,67% ,09% 72,13% 74,07% ,25% 74,42% 76,29% ,64% 76,06% 77,71% ,52% 77,23% 78,59% ,08% 78,06% 79,14% ,43% 78,64% 79,47% Πίνακας 4.3 Ποσοστά αποδοχής της τεχνολογίας FTTC στην Ελλάδα ανά έτος Στον πίνακα 4.3 γίνεται παρουσίαση των ποσοστών αποδοχής της τεχνολογίας FTTC στην Ελλάδα ανά έτος και ανά μοντέλο. Παρατηρούμε ότι και τα τρία μοντέλα παρουσιάζουν παρόμοια συμπεριφορά μεταξύ τους (με μικρές αποκλίσεις) με τη μόνη ουσιαστική διαφορά να αφορά στο μοντέλο Fisher-Pry. Πιο συγκεκριμένα, παρατηρούμε ότι για το έτος 2016 το μοντέλο πρόβλεψης Fisher-Pry δίνει ποσοστό αποδοχής που φτάνει το 9,74%. Αυτό το ποσοστό είναι αδύνατο να επιτευχθεί μέχρι το τέλος του 2016, αν σκεφτεί κανείς ότι σύμφωνα και με το διάγραμμα 1.6 το ποσοστό διείσδυσης των τεχνολογιών FTTx στην Ελλάδα τον Ιούνιο του 2015 ήταν μόλις 0,2%. Γίνεται εύκολα αντιληπτό ότι η διείσδυση της τεχνολογίας FTTH θα είναι μικρότερη από τις FTTB και FTTC, αφού απαιτούνται από το συνδρομητή επιπλέον εργασίας ώστε να φτάσει η οπτική ίνα στο χώρο του, οι οποίες αυξάνουν σημαντικά το κατασκευαστικό κόστος. 70

71 Στον πίνακα 4.4 παρουσιάζονται τα ποσοστά του πίνακα 4.3 μεταφρασμένα σε απόλυτους αριθμούς νοικοκυριών για κάθε έτος και για κάθε μοντέλο αποδοχής ξεχωριστά. Πρόβλεψη αποδοχής FTTC από νοικοκυριά στην Ελλάδα (x1000) Έτος Bass Gompertz Fisher-Pry ,44 244,69 419, ,50 544,08 640, ,16 950,16 942, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,54 Πίνακας 4.4 Αριθμός νοικοκυριών και αποδοχή της τεχνολογίας FTTC στην Ελλάδα ανά έτος 4.3 Υπολογισμός Μέσου Απόλυτου Σφάλματος (ΜΑΕ) Με τον όρο Μέσο Απόλυτο Σφάλμα (Mean Absolute Error - MAE) εννοούμε την ποσότητα που χρησιμοποιείται για να μετρήσουμε πόσο κοντά στις πραγματικές βρίσκονται οι πειραματικές τιμές. Το Μέσο Απόλυτο Σφάλμα δίνεται από τη σχέση: n ΜΑΕ = 1 n a i f i i=1 71

72 όπου, n : ο αριθμός των ετών για τα οποία έχουμε στοιχεία a i : οι πραγματικές τιμές για κάθε έτος i και f i : οι πειραματικές τιμές για κάθε έτος i. [48] Στη συνέχεια θα υπολογίσουμε το Μέσο Απόλυτο Σφάλμα. Ως πραγματικές τιμές θα πάρουμε τα στοιχεία του διαγράμματος 1.2 που μας δίνει το σύνολο των γραμμών VDSL για τρία έτη (2003,2004,2005) (πίνακας 4.5). Οι τιμές αυτές θα είναι εκφρασμένες ως ποσοστά επί του συνόλου των νοικοκυριών στην Ελλάδα (πίνακας 4.6). Αντίστοιχα, οι πειραματικές τιμές θα είναι από τον πίνακα 4.3 για κάθε μοντέλο, για τα τρία πρώτα έτη. Βάσει των παραπάνω προκύπτει ο πίνακας 4.7. Έτος Αριθμός Ευρυζωνικών Συνδέσεων Ποσοστό VDSL επί του Αριθμού Ευρυζωνικών Συνδέσεων Αριθμός VDSL Συνδέσεων ,68% ,23% ,41% Πίνακας 4.5 Εύρεση Αριθμού VDSL Συνδέσεων Έτος Αριθμός VDSL Συνδέσεων Ποσοστό VDSL Συνδέσεων επί του συνόλου των νοικοκυριών ( ) ,14% ,37% ,32% Πίνακας 4.6 Ποσοστό VDSL Συνδέσεων επί του Συνόλου των νοικοκυριών 72

73 Υπολογισμός Mean Absolute Error (MAE) Έτος Πραγματικές Τιμές Βass Gompertz Fisher-Pry 1 1,14% 4,82% 5,69% 9,74% 2 2,37% 11,50% 12,65% 14,89% 3 4,32% 20,09% 22,09% 21,91% MAE 9,52% 10,86% 12,90% Πίνακας 4.7 Υπολογισμός Μέσου Απόλυτου Σφάλματος Παρατηρούμε ότι το μοντέλο Βass παρουσιάζει το μικρότερο σφάλμα(9,52%) σε σχέση με τις πραγματικές τιμές. Αντίθετα, το μοντέλο Fisher-Pry έχει το μεγαλύτερο μέσο απόλυτο σφάλμα(12,90%) από τα τρία μοντέλα. Αξίζει να σημειωθεί, ότι και τα τρία μοντέλα θα παρουσίαζαν πολύ καλύτερη συμπεριφορά και θα προσέγγιζαν με μεγαλύτερη ακρίβεια τις πραγματικές τιμές (με συνέπεια μικρότερο μέσο απόλυτο σφάλμα), αν οι τελευταίες δεν ήταν επηρεασμένες από την οικονομική κρίση των τελευταίων ετών που μαστίζει τη χώρα και τις αναγκάζει να αυξάνονται με κάποια σχετική βραδύτητα σε σχέση με ότι ισχύει υπό κανονικές συνθήκες. 4.4 Εύρεση Παραμέτρων Μοντέλων με στοιχεία VDSL Ακολουθώντας την ίδια μέθοδο με πριν, θα επαναλάβουμε τη διαδικασία εύρεσης των παραμέτρων των μοντέλων διάχυσης αξιοποιώντας αυτή τη φορά, όχι τα δεδομένα των ευρυζωνικών συνδέσεων στην ελληνική αγορά, αλλά τα δεδομένα για τις συνδέσεις VDSL (πίνακας 4.6 από στοιχεία ΕΕΤΤ). Με τα στοιχεία αυτά θα κάνουμε μια βραχυπρόθεσμη πρόβλεψη για τη διείσδυση της τεχνολογίας FTTC στην ελληνική αγορά, αφού αυτά δεν είναι αρκετά ώστε να μπορούμε να πάρουμε μία μεσοπρόθεσμη πρόβλεψη. Τέλος, θα υπολογίσουμε και εδώ, όπως και πριν, το Μέσο Απόλυτο Σφάλμα. Κάνοντας και εδώ curve-fitting για κάθε ένα από τα μοντέλα διάχυσης παίρνουμε: 73

74 - Bass : Διάγραμμα Μοντέλο Bass για m=0.8, p=0.011 και q= Gompertz: Διάγραμμα Μοντέλο Gompertz για m=0.8, a=8.65 και b=

75 - Fisher-Pry Διάγραμμα Μοντέλο Fisher-Pry για m=0.8, a=7.4 και b=0.65 Οι τιμές των παραμέτρων των μοντέλων προέκυψαν είναι συγκεντρωμένες στον πίνακα 4.8 Bass Gompertz Fisher- Pry m 80% 80% 80% a - 8,65 7,4 b - 0,19 0,65 p 0, q 0, Πίνακας 4.8 Τιμές παραμέτρων μοντέλων αποδοχής VDSL στην Ελλάδα 75

76 4.4.1 Πρόβλεψη Διείσδυσης FTTC με στοιχεία VDSL Αξιοποιώντας τα παραπάνω στοιχεία παίρνουμε το ακόλουθο διάγραμμα: Διάγραμμα 4.5 Εκτίμηση αποδοχής της τεχνολογίας FTTC στην Ελλάδα Έτος Bass Gompertz Fisher-Pry ,02% 1,10% 1,22% ,42% 2,32% 2,32% ,27% 4,29% 4,33% ,71% 7,11% 7,90% ,86% 10,81% 13,89% ,82% 15,29% 22,95% ,64% 20,36% 34,82% ,29% 25,80% 47,70% ,62% 31,38% 59,10% Πίνακας 4.9 Ποσοστά αποδοχής της τεχνολογίας FTTC στην Ελλάδα ανά έτος 76