Planiranje telekomunikacijskih mreža

Transcript

1 Planiranje telekomunikacijskih mreža Širokopojasne pristupne mreže * Autorizirana predavanja

2 Širokopojasne pristupne mreže Veliki napredak prijenosnih kapaciteta jezgrenih mreža nije praćen u pristupnim mrežama Posljednja milja (last mile) između LAN-ova i jezgrenih mreža postaje usko grlo Podatkovni promet potiskuje govorni promet Širokopojasni pristup žični (5% povećanje u 2011,zemlje u razvoju 18% ) Širokopojasni pristup mobilni (40% povećanje broja pretplata u 2011) Uvođenjem širokopojasnog pristupa korisnici 35% i više vremena provode u on-line statusu

3

4 Pokazatelji U segmentu usluga pristupa Internetu prikupljaju se podaci: Broj priključaka prema vrsti korisnika; Broj širokopojasnih priključaka - prema vrsti pristupne tehnologije i prema oglašavanoj brzini pristupa u dolaznom smjeru (downstream); Broj fiksnih širokopojasnih priključaka po županijama (neovisno o tehnologiji) za širokopojasni pristup putem vlastite mreže i širokopojasni pristup putem mreže drugog operatora; Promet; Prihod; Broj paketa usluga i Prihod od paketa usluga.

5 Pokazatelji Ukupan broj priključaka širokopojasnog pristupa Internetu uključuje podatke: Broj xdsl priključaka putem vlastite pristupne mreže (ADSL, VDSL, ostalo); Broj xdsl priključaka putem izdvojenog pristupa lokalnoj petlji (ADSL, VDSL, ostalo); Broj xdsl priključaka putem zajedničkog (dijeljenog) pristupa lokalnoj petlji (ADSL, VDSL, ostalo); Broj xdsl priključaka putem usluge "bitstream" pristupa (ADSL, VDSL, ostalo); Broj priključaka putem svjetlovodne pristupne infrastrukture (FttH); Broj priključaka putem iznajmljenih vodova; Broj priključaka putem kabelskih mreža; Broj priključaka putem bežičnih tehnologija u nepokretnoj mreži (WiMAX, Wi- Fi Hot-Spots, Homebox, ostalo); Broj priključaka putem pokretnih mreža (UMTS, HSDPA, i sl.) i Broj priključaka putem podatkovnih SIM kartica (USB, PC kartica) i Broj priključaka putem mobilnih telefona. Broj priključaka putem satelitskih veza.

6 Pokazatelji Broj širokopojasnih priključaka prema vrsti pristupne tehnologije i prema oglašavanoj brzini pristupa u dolaznom smjeru (downstream) zavisno o brzinama prijenosa ( 512 [kbit/s], 512 [Kbit/s] < brzina 1024 [kbit/s], 1 [Mbit/s] < brzina 2 [Mbit/s], 2 [Mbit/s] < brzina 4 [Mbit/s], 4 [Mbit/s] < brzina 8 [Mbit/s], 8 [Mbit/s] < brzina 20 [Mbit/s], > 20 [Mbit/s] su podaci za: xdsl; Svjetlovodna pristupna infrastruktura (FttH); Pristup putem iznajmljenih vodova; Pristup putem kabelskih mreža; Fiksni bežični pristup i Pristup putem satelitskih veza. U navedenoj skupini podataka još se prikupljaju podaci o prosječnoj brzini prijenosa podataka putem pokretne mreže, zemljopisnoj pokrivenosti HSDPA signalom [%] i populacijskoj pokrivenost HSDPA signalom [%].

7 Širokopojasne pristupne mreže - zadatak suvremenih korisničkih mreža je osigurati pristup korisnika širokom spektru telekomunikacijski interaktivnih i distribucijskih usluga, realiziranih kvalitetnim digitalnim vezama Korisnici: - Poslovni; - Posebni i - Rezidencijalni. Alternative: postojeća infrastruktura ( bakrena parica) nove tehnologije (ADSL...) nova infrastruktura (svjetlovodi)

8 Pregled dostupnih riješenja i usluga Medij Naziv usluge Kapacitet (dolazni/odlazni) Upredena parica Analogna linija Do 56k / 56k bit/s - Upredena parica ISDN 144k / 144k uključujući 64k / 64k govora Upredena parica SDSL (Symmetric DSL) 768k / 768k bit/s <4 Domet (km) <6 Upredena parica ADSL (Asymmetric DSL) 1.5 do 6M / 64k do 640 k bit/s Upredena parica VDSL (Very highbit- rate DSL) Koaksijalni kabel CDMA/OFDM + QAM/QPSK Optičko vlakno (jednomodno) Optičko vlakno (jednomodno) Optičko vlakno (multimodno) ATM Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet 26 do 52M / 13M do 26 M bit/s <14M / 14M bit/s unutar 6 MHz pojasa 150M do 622M / 150M bit/s 1G bit/s (1.25G bit/s 8B/10B kodiranje) 1G bit/s (1.25G bit/s 8B/10B kodiranje) <4 do 6 <0,3 do 1 - <20 <5 <0.55

9 Prijenosni mediji i pristupne tehnologije

10 Planiranje mreže u ruralnim područjima Općenito dizajn lokalnih mreža uključuje: lokacija nove centrale lokacija RSS (remote subscriber units RSU) veličina pretplatničke mreže veličina spojne mreže i vrste rutiranja određivanje tandem područja Planiranje mreže u ruralnim područjima određivanje konfiguracije mreže (centrale, korisnici) određivanje načina povezivanja budućih pretplatnika s centralom dimenzioniranje spojnih vodova između centrala Spajanje izoliranih pretplatnika ili manjih skupina na većoj udaljenosti od centrale stvara vrlo velike troškove.

11 Planiranje mreže u ruralnim područjima Kapacitet (Mbits) Optičke niti Radio-relejni sustavi Sateliti TDMA radio Udaljenost (km) - priključenja pretplatnika nepokretne mreže preko GSM mreže, tj. fiksni GSM priključak Podjela prema vrsti pretplatnika: gusto naseljeno područje s uslugama fiksne mreže; gusto naseljeno područje s uslugama koje omogućavaju određeni stupanj mobilnosti; relativno rijetko naseljeno područje; vrlo rijetko naseljeno područje.

12 Mogućnosti povezivanja radijskim putem WLL (Wireless Local Loop); - manje komponenti negoli kod GSM sustava (pretplatnik je fiksni pa se ne mora voditi računa o konstantnom nadzoru lokacije pretplatnika). Cordless sustavi; DECT i CT2 tehnologija Celularni sustavi (CLL); (GSM, NMT,...) Satelitski sustavi; - skupi i nemaju masovnu primjenu kod povezivanja rezidencijalnih i malih poslovnih pretplatnika. Širokopojasni bežični sustavi (Broadband Wireless Access). - prvenstveno namijenjeni zahtjevnijim poslovnim korisnicima Važna prednost bežičnih sustava je brzina priključenja pretplatnika koja je nakon otvaranja tržišta TK usluga u fiksnoj mreži RH jedan od značajnijih faktora uspjeha.

13 WLL (Wireless Local Loop) Prikaz sustava - kontrolna jedinica WLL sustava, bazne stanice, - pretplatnički terminalni uređaji i - Network Management sustav Primjena sustava

14 Kriteriji za priključivanje preko FGSM tehnologije Prigodom planiranja FGSM-a z dva su kriterija: 1. Naselje je udaljeno 5 km od najbliže pristupne točke 2. Naselje ima manje od 120 potencijalnih pretplatnika Pretplatnički broj FGSM pretplatnika je integriran u numeracijski plan PSTN-a. U tom slučaju korisnički broj pretplatnika sadrži LAC (Location Area Code) umjesto NDC-a (Network Destination Code). FGSM pretplatnik se koristi istim LAC-ovima koji se rabe u PSTN-u. Preko iste infrastrukture mogu se posluživati potpuno različite vrste pretplatnika s ograničenjem mogućnosti kretanja za fiksne pretplatnike

15 Troškovi Prednosti: nije potrebno postavljanje telefonskih kabela brzo priključenje pretplatnika jednostavno stavljanje u pogon ne ovisi o infrastrukturi mobilne usluge Nedostaci: ograničen broj usluga ovisnost o mobilnoj mreži Udaljenost

16 J1 (podatak) RT30F terminal J2 (FAKS) PC Primjer SAGEM RT30F terminala J3 (Telefon) Telefonski aparat Telefonski aparat FAKS Pretplatnik ima omogućene sve osnovne TK usluge: - telefonske usluge, - G3 telefaks, - prijenos podataka (9600 bit/s)

17 ISDN (Integrated Services Digital Network) ISDN je digitalna mreža s integriranim telekomunikacijskim službama ISDN je mreža koja nastaje iz telefonske integrirane digitalne mreže (IDN), osigurava digitalnu prospojnost s kraja na kraj (end-to end) i podržava širok asortiman govornih i negovornih usluga do kojih korisnici imaju pristup preko ograničenog broja standardnih višenamjenskih sučelja korisnik- mreža (User Network interface). ISDN funkcionalnost integrira se u telekomunikacijsku mrežu uvođenjem sklopovlja za ISDN priključke i programske podrške koji uklapa ISDN usluge u postojeće telefonske centrale i udaljene pretplatničke stupnjeve.

18 Glavne karakteristike mreže su: bolja kvaliteta komunikacije digitalnom transmisijom informacije, podržavanje širih pojaseva i sposobnost suradnje sa drugim mrežama raznovrsnost usluga: ISDN nudi širi spektar usluga u odnosu na analogne PSTN (Public Switched Telephone Network) mreže, zasebni kanali za signalizaciju i prijenos informacije (D i B kanali), ISDN terminal može za vrijeme primanja ili transmisije podataka istovremeno primati ili slati poruke o toj ili nekoj drugoj komunikaciji. Osnovne varijante strategije uvođenja ISDN-a su: (vrijedi općenito i za ostale usluge, odnosno primjenjene tehnologije) Prekrivajuća digitalna mreža već u početnoj fazi se stvara digitalna mreža male gustoće pokrivanja, superponirana na postojeću analognu mrežu, Digitalni otoci u specificiranom području se zamjenjuju stari i uvode novi digitalni kapaciteti, Pragmatična strategija formulirana je kao kombinacija prethodne dvije strategije.

19 Prema tipu ISDN korisnici se dijele na: Veliki poslovni korisnici (državne i vladine ustanove i organizacije, industrija i isrtraživački centri), Mali poslovni korisnici (poduzetništvo), Privatni korisnici (pojedinci). Struktura N-ISDN mreže Pristupna N-ISDN mreža Osnovni elementi - TE (Terminal Equipment) opća je oznaka za terminalsku opremu. Postoje dvije osnovne vrste terminalske opreme: - TE 1 (ISDN - Terminal Equipment) terminalska oprema koja zadovoljava ISDN norme i - TE 2 (Non ISDN - Terminal Equipment) terminalska oprema koja ne zadovoljava ISDN norme pa se može priključiti na ISDN mrežu samo preko adaptera. - TA (Terminal Adaptor) je adapter preko kojega se Non ISDN terminal TE 2 može priključiti na ISDN mrežu

20 - NT (Network Termination) je završetak mreže (kod pretplatnika). Postoje dvije razine ovog uređaja: - NT 1 - završetak mreže prve razine, koji sadrži funkcije sloja 1 u OSI referencijskom modelu. Posjeduje mikroprocesor za kontrolu toka informacije i upravljanja kritičnim situacijama koje nastupaju istovremenom transmisijom više terminala na signalizacijskom kanalu. Glavne funkcije NT1 su povezivanje i podržavanje linija, napajanje prema terminalima, multipleksiranje toka informacije, prilagođenje između terminala i pretplatničke linije. - NT 2 - završetak mreže druge razine, koji sadrži funkcije slojeva 1-3 u OSI referencijskom modelu. Djeluje kao jedinica za komutaciju, multipleksiranje i procesiranje signalne informacije, te kao koncentrator i fizička veza. NT2 zahtijeva NT1 za prilagođenje prema transmisijskoj liniji sa više od tri komunikacijska kanala. -LT (Line Termination) je završetak linije (uz centralu), -ET (Exchange Termination) je završetak komutacije (u centrali).

21 Pristupni kanali korisnika Definirana su dva tipa pristupnih kanala, B (Bearer) za komunikaciju i D (Data) za signalizaciju. B kanal je namijenjen za dvosmjerni prijenos širokog spektra informacije, transmisijski opseg B kanala je 64 kbit/s. Primjer za vrstu informacije preko B kanala su PCM digitalno kodirani govor, digitalni podaci, fax i multipleksirani korisnički tokovi. D kanal namijenjen za prijenos dvosmjerne signalizacijske informacije, opseg transmisije D kanala je 16 kbit/s za BRI i 64 kbit/s za PRI. D kanal prenosi signalizaciju poziva i uspostave veze u mreži, zahtjev za mrežnim uslugama, smjer prijenosa podataka preko B kanala i raskidanje veze nakon završetka prijenosa. brža vremena uspostave veze reda 1 do 4 sekunde nasuprot 10 do 40 pri pozivu kod analognih linija pojasna širina suvišna za kontrolu može biti upotrijebljena za prijenos manjih paketa ili okvira namijenjenih za komutaciju kroz ISDN prema paketskoj podatkovnoj mreži prijenos poruka korisnik-korisnik (User-to-User Messages), mreža-korisnik (Network-to- Subscriber) te informacije o telemetriji.

22 Osnovni (bazni) pristup (Basic Access) - 2 kanala B = 2 x 64 kbit/s= 128 kbit/s - 1 kanal D o (zajednička signalizacija za oba korisnička kanala) 16 kbit/s - l kanal I 2 (nadzor, sinkronizacija i upravljanje) 16 kbit/s Ukupno: 160 kbit/s - 2 kanala B = 2 x 64 kbit/s = 128 kbit/s - 1 kanal D o (zajednička signalizacija za oba korisnička kanala) 16 kbit/s - 1 kanal I l (nadzor, sinkronizacija i upravljanje) 48 kbit/s Ukupno: 192 kbit/s

23 Primarni pristup (Primary Access) - 30 kanala B = 30 x 64 kbit/s = 1920 kbit/s - 1 kanal D 2 (zajednička signalizacija za 30 korisničkih kanala) 64 kbit/s - 1 kanal I (nadzor, sinkronizacija i upravljanje) 64 kbit/s Ukupno: 2048 kbit/s

24 Primjer: Zadani su podaci o broju priključaka na području neke centrale Gustoća razdiobe priključaka Broj priključaka Neka je na području zadanog komutacijskog čvora za 25% korisnika koji imaju 10 i više priključaka potrebno planirati uvođenje primarnog ISDN pristupa, na način da se veza na ISDN čvor ostvari optičkim prijenosnim sustavom koji ima kapacitet nx2mbits. Potrebno je odrediti broj i kapacitet širokopojasnih pristupnih uređaja. (PRIMJER proširiv i na ostale tehnologije/usluge)

25 Razvoj Interneta u Republici Hrvatskoj

26 Kretanje broja Internet korisnika u svijetu Kretanje broja Internet korisnika u RH

27 nove usluge diktiraju nove tehnologije koje omogućuju priključenje korisnika na brzu informacijsku mrežu eksplozivan rast Interneta pokrenuo je razmišljanja o novim uslugama povećani zahtjevi korisnika povlače za sobom potrebu uvođenja kvalitetnijeg rješenja pristupa usmjerenog prvenstveno na prijenos podataka Rješenja: - Iskorištavanje postojeće infrastrukture nadograđene na prikladan način - Nova širokopojasna infrastruktura

28 DSL tehnologije Usluge bazirane na širokopojasnom pristupu koji omogućuje velike brzine prijenosa uz minimalna kašnjenja predstavljaju danas jedan od najbrže rastućih segmenata u povijesti telekomunikacija. Širokopojasno tržište trenutačno broji oko 270 milijuna korisnika, od čega značajni dio (137 milijuna) otpada na DSL pristupne tehnologije xdsl tehnologije Simetrične DSL tehnologije Asimetrične DSL tehnologije Standardizirane Varijacije Standardizirane Varijacije HDSL HDSL2 SHDSL VDSL2 MVL SDSL MDSL IDSL VDSL ADSL (RADSL) (G.Lite) ADSL2 1-Meg Modem CDSL EZ-DSL ADSL2+ (RADSL2)

29 DSL tehnologije HDSL (High bit rate DSL) je prva xdsl tehnologija godine - podržava jednake brzine za odlazni i dolazni smjer i to 1,5 Mbit/s u Sjevernoj Americi i Japanu a 2 Mbit/s u većini ostalih područja što odgovara postojećim T1 odnosno E1 brzinama. - dvije parice, svaka prenosi 784 kbit/s u oba smjera, a postoji i varijacija s tri parice. Doseg HDSL tehnologije je do 3,7 km, ali se uporabom obnavljača signala (repeater) doseg može povećati na 7,32 km. Ukoliko se koriste dva obnavljača (time se doseg povećava do 11 km) potrebno je osigurati napajanje drugog obnavljača iz korisničkog dijela što predstavlja velik nedostatak ove tehnologije.

30 SDSL (Single Line/Symetric DSL) digitalna pretplatnička linija s jednom paricom omogućava simetrični dvosmjerni prijenos podataka brzinama 384 kbit/s, 768 kbit/s, 1 Mbit/s, 1,544 Mbit/s, 2,048 Mbit/s, odnosno T1/E1 na udaljenost do 3,5 km - otpor parice mora biti manji od 900, a ukupno gušenje manje od 35dB, - radi simetričnog prijenosa podataka problem ove tehnologije je preslušavanje SHDSL (Standardizirani HDSL) industrijski ITU G standard za HDSL linije donesen u veljači godine. - 20% do 30% veću udaljenost korisnika od čvora od ostalih simetričnih DSL tehnologija i unosi daleko manje preslušavanje - prijenos podataka brzinama od 192 kbit/s do 2,3 Mbit/s preko jedne parice i veću spektralnu kompatibilnost s ostalim DSL tehnologijama. Za postizanje većih udaljenosti se može rabiti četverožično. Iako ne omogućava paralelnu telefonsku liniju poput ADSL-a, prijenos glasa preko DSL-a (VoDSL) dodatno podižu vrijednost ove tehnologije za poslovne korisnike, kojim je potrebno brzo simetrično komuniciranje.

31 VDSL (Very High Bit/Data-rate DSL) digitalna pretplatnička linija vrlo velike brzine prijenosa preko parice predstavlja daljnji razvitak ADSL tehnologije i zalazi u područje gdje dominiraju svjetlovodni mediji i kratke bakrene parice. - podržava simetrični i asimetrični prijenos podataka preko jedne parice - prijedlog preporuke ANSI T1E1.4 koji definiraju frekvencijski spektar između 1-2 MHz za odlazni i između 2-18 MHz za dolazni promet, kako bi se omogućio analogni prijenos telefonije (0-4 khz) i/ili ISDN signala (0-80 khz). - predložene brzine prijenosa podataka kreću se od 6,5 Mbit/s od korisnika do čak 55,2 Mbit/s prema korisniku - korisnikov VDSL modem se spaja na VDSL modem na pristupnoj strani, koji je spojen na svjetlovodnu mrežu

32 pristup 800 kbps 6 Mbps/ 640 kbps 4 Mbps/ 394 kbps up to 2.5 km up to 3 km up to 4 km up to 5 km Širina pojasa kb/s Višekanalni video 25M/25M Poslovni pristup 2M/2M VDSL HDSL 8M/512 ADSL Telefon + PC pristup 1536/256 Telefon + PC pristup 384/ /128 IDSL/SDSL km 3 km 4 km 5 km 10 km Udaljenost

33 Oznaka Puni naziv Pristup/Brzina/Domet/Parice/Broj kanala Uporaba BB Baseband Modem Simetričan: 32 kbit/s do 2 Mbit/s Domet: Nekoliko Km Parica: 1 V.22, to V.90 DSL ISDN HDSL SHDSL ADSL VDSL Voice Band Modem Simetričan: 1200 bit/s do bit/s Domet: Nema ograničenja Parica: 1 Kanala: 1 Digital Subscriber Line High Bit Rate Digital Subscriber Line Single Pair High Speed Digital Subscriber Line Asymmetric Digital Subscriber Line Splitterless ASDL (ADSL Lite) Very High Data Rate Digital Subscriber Line Dupleks: 160K (2B+D+M) Domet : do 5500 m Kanala : 2 Simetričan Domet: do3000 m (bez regeneratora) 1 parica: 1x 2320 kbit/s down / up 2 parice: 2x 1168 kbit/s down / up; 24 kanala 2x 784 kbit/s down/up 3 parice: 3x 784 kbit/s down / up; 30 kanala Sim.: fractional bit rates n x 128 kbit/s (n=1-18) Domet : 6500 m za 192 kbit/s 1800 m za 2304 kbit/s Parica: 1 (moguća uporaba regeneratora ) Kanala: 24 ili 30 Asimmetričan:Downstream: 1.5 do Mbit/s Upstream: 16 kbit/s do 640 kbit/s Domet : 2800 m 4096 kbit/s down / 320 kbit/s up 0,4 mm 3500 m 2048 kbit/s down / 128 kbit/s up vodičem 4200 m 578 kbit/s down / 128 kbit/s up 2800 m 1536 kbit/s down / 256 kbit/s up 3500 m 1536 kbit/s down / 96 kbit/s up 4200 m 512 kbit/s down / 96 kbit/s up Parica: 1; Kanala: 3 Asimmetričan:Downstream: 13 Mbit/s do 51 Mbit/s Upstream: 1.6 Mbit/s do 6.6 Mbit/s Domet: 1500 m 13 Mbit/s down / 1.6 Mbit/s up 1000 m 26 Mbit/s down / 3.2 Mbit/s up 300 m 52 Mbit/s down / 6.6 Mbit/s up Simetric: Domet 1000 m do 26 Mbit/s Parica: 1 Kanala: 3 Iznajmljene linje Podatkovne veze s telefonskim biranjem Glasovne i podatkovne ISDN usluge T.1 i E.1 usluge povezivanje servera, LAN mreža T.1 i E.1 usluge povezivanje servera, LAN mreža Pristup Internetu VoD and video usluge Udaljeni pristup LAN mrežama Interaktivna multimedija ADSL + HDTV

34 Ciljano tržište dijeli se na tri grupacije: - rezidencijalni korisnici; - SOHO (Small Office/ Home Office); - SME (Small Medium Enterprise). - brzina pristupa Internetu - paketi veoma visokih brzina, uz mogućnost konfiguriranja VPN-a i primjenu outsourcinga (uvođenje rada kod kuće i firewalla), a sve to bez upotrebe skupih iznajmljenih vodova Spjanje poslovnog korisnika Spajanje privatnog korisnika U korisničkim prostorijama oprema se sastoji od: dsl modema i dsl djelitelja.

35 ADSL (Asymertic Digital Subscriber Line ) - je modemska tehnologija koja se upotrebljava u pristupnim mrežama širokopojasnih sustava koristeći telefonske parice. - bazirana je na pravilu da je krajnjem korisniku potrebna puno veća brzina prijenosa podataka prema korisniku (eng. downstream) nego brzina prijenosa podataka od korisnika (eng. upstream), pa je upravo zbog te karakteristike asimetričan (eng. Asymetric) što stoji i u samom nazivu ove tehnologije. - mogućnost obavljanja telefonskog razgovora u isto vrijeme kada se razmjenjuju podaci - uvjet za korištenje je ADSL modem, a pretplatnik ne smije biti udaljeniji od modema do ADSL koncentratora više od 4,8 km (80% korisnika u urbanim sredinama)

36 ADSL modemi komuniciraju s računalom preko podatkovnog sučelja. ethernet, USB i ATM25 sučeljem. Računalo mora imati ili ethernet ili USB sučelje za podatkovnu komunikaciju s modemom, dok modemi najčešće posjeduju ethernet i USB sučelje ili ATM25 sučelje koje osim podatkovnog podržava i vizualno komuniciranje.

37 - spliter odvaja kanal za prijenos govora od kanala za prijenosa podataka, - u TK čvoru se govor spliterom odvaja od podataka te se prosljeđuje u javnu telefonsku mrežu, - podaci dolaze u DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer, na kojem završavaju sve korisničke konekcije koje se multipleksiraju u jednu liniju prema ATM čvoru, - ATM mrežom podaci se prosljeđuju do pružatelja usluge. ADSL dijeli raspoloživo propusno područje na tri kanala, kanal velike brzine za prijenos podataka prema korisniku, kanal srednje brzine za prijenos podataka od korisnika, te jedan kanal za standardnu telefonsku uslugu. Telefonija Odlazni smjer Dolazni smjer f (khz)

38 - modulacija DMT DMT Discrete MultiTone je način modulacije s višestrukim nositeljima, - bitovi su grupirani u tonovima različitih frekvencija, zbog čega frekvencijsko područje dijeli na određen broj diskretnih tonova, - bitovi se za svaki diskretan ton, za pojedini period, pretvaraju u simbol koji je definiran amplitudom i fazom, - za upredenu bakrenu paricu broj od 265 diskretnih tonova pokazao se dostatan za postizanje vrlo dobrih performansi, 4-bitna QAM modulacija 38

39 Broj bitova koji se prenosi na pojedinom diskretnom tonu (koji se dodjeljuju pojedinom simbolu) definiran je tzv. tabelom punjenja i ovisi o: - odnosu signal-šum (SNR); - interferenciji; - preslušavanju. POTS Frekvencija (khz) uppstream downstream ADSL Lite Full-rate ADSL Frekvencijski plan za ADSL ISDN Full-rate ADSL with ISDN Broj nositelja widlads1

40 ADSL2 ADSL2 omogućava postizanje dolaznih brzina do otprilike 12 Mbit/s i odlaznih brzina do 1 Mbit/s ovisno o duljini pretplatničke linije i drugim relevantnim čimbenicima ADSL2+ Rezultat toga je značajno povećanje dolaznih prijenosnih brzina na lokalnim petljama kraćim od otprilike 1520 m dok odlazna prijenosna brzina seže do 1 Mbit/s. Obje brzine ovise o uvjetima u lokalnoj petlji. RE-ADSL2 Testiranje tehnologije pokazalo je da RE-ADSL2 povećava domet prijenosa lokalnom petljom prilikom prijenosa brzinom od 768 kbit/s u dolaznom smjeru za 915 m pa domet iznosi m. Uslijed toga se zona pokrivanja RE-ADSL2 tehnologijom povećava za 37%.

41 ,5 km 3,5 km 4,5 km 5,5 km

42 Koaksijalni kabel Koaksijalni kabel najčešće se koristi kao prijenosni medij za analogne i digitalne uskopojasne i širokopojasne video aplikacije kao i za digitalni prijenos podataka Tip RG6 RG58 RG62 Primjena za video i TV instalacije (impedancija 75 ); za Ethemet koji dolazi u dvije izvedbe: prva RG58/U ili RG-58A/U nazvana tanki Ethernet (thinnet) promjera kabela 0,5 cm i impedancije 50 i druga nazvana debeli Ethernet (twinnet) promjera kabela 1 cm i impedancije 54 ; kabel impedancije 93 za lokalnu mrežu ARCNet (ARCNET Attached Resource Computer Networks) i IBMove sustave kabliranja

43 Optičke mreže Od svih prijenosnih medija koji se koriste danas u telekomunikacijama svjetlovod je po svojim prijenosnim karakteristikama na prvom mjestu. Sve je raširenija uporaba: - otpornosti na vanjske elektromagnetske utjecaje - cijena po metru dužine svjetlovoda sve manja

44 Optičke mreže - obzirom na velike investicije u korisničku kabelsku infrastrukturu, nužno je usporediti više rješenja mreže glede njihove troškovne vrijednosti Kritična Točka Planiranja je određivanje topologije i kapaciteta kabelske mreže s optičkim nitima koji će osigurat perspektivu bez modificiranja postavljenih kabela. Tržišno važan segment je razmatranje skupa velikih poslovnih korisnika koji su često koncentrirani u poslovnim zonama većih gradova (zahtijevaju relativno veliku širinu prijenosnog pojasa). Mali poslovni korisnici su brojni, često prostorno raspršeni, a većina ima potrebu za uskopojasnim uslugama, a širim do najviše N X 2Mbit/s.

45 Optičke mreže Pristupne mreže nove generacije Optička nit svojim kapacitetom i karakteristikama osigurava prijenos prometa visokog kapaciteta (integrirani audio, video, podatkovni promet te video usluge) na udaljenost veće od 20km Nove usluge koje korisnik zahtijeva spadaju u tu skupinu pristupne mreže nove generacije su građene u potpunosti od optičkih niti (FITL Fiber In TheLoop) - planiranje budućih mreža složen je tehničko-ekonomski problem : izvorno jednoznačni zadaci prijenosa govora putem mreže izrađene od simetričnih te televizijskih signala putem mreže koaksijalnih metalnih kabela transformirali su u problem višenamjenskih mreža kojim pristupaju skupine različitih pretplatnika na različitim lokacijama

46 Analitička metoda za planiranje optičkih korisničkih mreža 1. Korak - kvantitativna analiza podataka o korisnicima o broju telefonskih priključaka što daje gustoću razdiobe f(x) 2. Korak definicija parametara prekrivanja prekrivanje broja korisnika PBK (k) (koliko % korisnika na području razmatrane centrale ima k ili više telefonskih priključaka) prekrivanje kapaciteta korisnika PKK (k) (koliko % kapaciteta razmatrane PBK ( k) centrale otpada na korisnike koji imaju k ili više telefonskih priključaka) m i k m i 1 f ( i) f ( i) Broj širokopojasnih uređaja K kriterij (broj priključaka) Matematički model PKK ( k) m i k m i 1 i f ( i) 100% i f ( i) Kapacitet širokopojasnih uređaja

47 Zahtjevi Kapacitet Transparentnost Povezanost Fleksibilnost Skalabilnost Pouzdanost Kvaliteta,mala učestalost pogreške (OSNR=Optical Signal to Noise Ratio, BER=Bit Error Rate) integracija postojećih usluga

48 Ulazni podaci Tablica prometa između lokacija Gušenje, disperzije vlakna Topologija kabela Udaljenosti km db/km db/km 0,25 Chromatic ps/nm.km ps/nm.km 18 PMD ps/km 1/2 0,5

49 Broj širokopojasnih pristupnih uređaja BrPU: SB - faktor skaliranja broja korisnika UBK - ukupan broj svih korisnika PBK - prekrivanje broja korisnika BrPU ( k) Int SB UBK PBK ( k) 0.5 Kapacitet širokopojasnih pristupnih uređaja KapPU: SK - faktor skaliranja kapaciteta korisnika (1/30 [2Mbit/s]) UKK - ukupan kapacitet svih korisnika PKK - prekrivanje kapaciteta korisnika KapPU ( k) Int SB SK UKK PKK ( k) 0.5

50 Optičke mjesne korisničke mreže za 3 osnovne smještajne skupine korisnika su : 1 - Velike zgrade u kojima se nalaze veliki poslovni ili mnogobrojni rezidencijalni korisnici, a optička nit dolazi do udaljenog digitalnog terminala smještenog u zgradi i dalje do više optičkih mrežnih jedinica (ONT) unutar zgrade (30% korisnika) - Srednje zgrade (s mjesnih linija ) u kojima se niti od centrale ili neke udaljene jedinice spajaju izravno na ONT (25% korisnika) - Rezidencijalne zgrade ( s oko 45% ukupnog broja mjesnih linija). Trend pada cijena opto-elektronike i očekivana redukcija troškova te primjena odgovarajuće strategije razvoja mreže u pravcu integracije omogućuje komercijalno konkurentnu izgradnju.

51 Osnovni dijelovi svjetlovodne pristupne mreže Primjeri pristupne optičke mreže

52 Osnovne topologije optičkih mreža Točka-točka (Point to point) Prsten (Ring) Sabirnica (Bus) Zvijezda (Star) Povezana mreža (Mesh)

53 Pristupnu mrežu utemeljenu na FTTX tehnologijama fizički je moguće realizirati pomoću: - P2P mreže, gdje je svaki korisnik s lokalnom centralom spojen s jednom dediciranom svjetlovodnom niti, aktivne optičke mreže (AON, eng. Active Optical Network), koja je moguće rješenje za problem prepunjene distributivne telekomunikacijske kanalizacije (u daljnjem tekstu DTK), pasivne optičke mreže (PON, eng. Passive Optical Network). Aktivna zvijezda Pasivna zvijezda

54 Aktivna optička mreža (AON): 1. Aktivni ethernet koristi optički komutator za distribuciju signala 2. Svaki komutator može poslužiti oko 1000 korisnika 3. Radi layer 2/layer 3 komutaciju i rutiranje, layer 3 rutiranje se izvodi u centrali 4. IEEE 802.3ah standard omogućuje davatelju usluge do 100Mbit/s fullduplex brzine preko SMF-a do korisnika

55 Pasivna optička mreža (PON): 1. Arhitektura point-to-multipoint 2. Optički razdjelnici se koriste za razdvajanje vlakna na više, obično Dolazni signal je broadcastan do svake korisničke premise zajedničkim vlaknom 4. Odlazni signali se kombiniraju pomoću TDMA

56 Optički dio FTTH-a Direktno optičko vlakno: Najjednostavnija, svako vlakno iz centrale dolazi točno do jednog korisnika Moguć veliki prijenosni pojas Oko 10% skuplji pristup ( optička vlakna, oprema u centrali ) Ne isključuje kasniju nadogradnju neke druge tehnologije Sa regulatornog stajališta izaziva najmanje implikacija Dijeljeno optičko vlakno može činiti dvije vrste mreža: Aktivna optička mreža ( AON ) Pasivna optička mreža ( PON ) Električki dio FTTH-a Kada optički signal dođe do granice posjeda ( korisnika ), optički mrežni terminal ( ONT ) ga pretvara u električni signal Uobičajeno je da se postojeći telefonski sustavi, LAN-ovi i kabelska TV u zgradama ili kućama direktno spajaju na ONT

57 Povezana mreža Transportna mreža Prstenasta mreža Pristupna mreža Bakar, radio, optika Zvjezdasta mreža OXC - optički prospojnik OADM - optički Add & drop multiplekser sučelja (električka ili optička)

58 Osnovne arhitekture optičke pristupne mreže Prikaz različitih FTTX arhitektura

59 Topologije i tehnologije FTTH mreže ODF, eng. Optical Distribution Frame Izvedbeni oblici FTTH pristupnih mreža OLT, eng. Optical Line Terminal ili Optical Line Termination)

60 P2P FTTH mreže direktno povezivanje krajnjeg korisnika i lokalne centrale pomoću dedicirane svjetlovodne niti upotrebljava različite inačice Ethernet protokola veća pouzdanost u odnosu na druge pristupne mreže efikasno rješenje za nova urbana područja svaki krajnji korisnik dobiva izdvojenu vezu koja zadovoljava sadašnje i buduće potrebe nedostaci: viši troškovi izgradnje u odnosu na ostala FTTH rješenja i loša skalabilnost sustava Ovo rješenje nije preporučljivo za rjeđe naseljena područja jer je cijena priključka skuplja što je populacija na određenom području rjeđa. P2P je naročito efikasno rješenje za nova urbana područja, gdje su ionako potrebna ulaganja u novu pristupnu infrastrukturu

61 PON FTTH mreže dijeljenje jedne svjetlovodne niti između više krajnjih korisnika pomoću pasivnog optičkog razdjelnika (razdjelni omjer 1/N, gdje je N 128 korisnika) nepostojanje aktivnih elemenata u svjetlovodnoj distribucijskoj mreži prosječni kapaciteti po korisniku su manji od P2P mreža i u većini slučajeva asimetrični P2MP okruženje, u kojem se glavni dio svjetlovodne mreže efikasnije iskorištava određenim tehnikama multipleksiranja

62 Usporedba karakteristika PON standarda BPON EPON 10G-EPON GPON XG-PON Standard ITU-T G.983 IEEE 802.3ah IEEE 802.3av ITU-T G.984 ITU-T G.987 Kapacitet Valna duljina u dolaznom smjeru (nm) Valna duljina u odlaznom smjeru (nm) Dolazni smjer: do 622 Mbit/s Odlazni smjer: do 155 Mbit/s Simetrično: do 1,25 Gbit/s Simetrično: do 10 Gbit/s Dolazni smjer: do 2,5 Gbit/s Odlazni smjer: do 1,25 Gbit/s Dolazni smjer: do 10 Gbit/s Odlazni smjer*: do 2,5 Gbit/s za XG- PON i i (± 3) (± 10) (± 10) Prijenos (protokol) ATM Ethernet Ethernet ATM, Ethernet, TDM ATM, Ethernet, TDM Odnos dijeljenja do (korisnika) Domet prijenosa do (km) Napomena 16 ili ili * budućnost XG- PON2: 10 Gbit/s APON (eng. ATM Passive Optical Network, odnosno Asynchronous Transfer Mode Passive Optical Network), BPON (eng. Broadband Passive Optical Network), EPON (eng. Ethernet Passive Optical Network), 10G-EPON (eng. 10 Gigabit Ethernet Passive Optical Network), GPON (eng. Gigabit Passive Optical Network) ili XG-PON mreže.

63 Struktura P2P FTTH mreže Struktura PON FTTH mreža

64 Opcije polaganja svje tlovodnih kabela i smještaj opreme Pregled opcija vođenja svjetlovodnih kabela i smještaja opreme u FTTH mreži

65 Osnovna mjerenja na mreži laboratorijska mjerenja i mjerenja na terenu mjerenja mehaničkih, optičkih, geometrijskih i transmisijskih karakteristika svjet. niti i spojeva neka mjerenja zahtijevaju pristup na oba kraja svjetlovodnih kabela, a neka samo na jednom testiranje svjetlovodnih kabela na terenu podrazumijeva mjerenja pri izgradnji mreže, održavanju, te lociranju i otklanjanju kvarova metoda mjerenja s izvorom svjetlosti i mjeračem snage, tzv. setom za mjerenje gubitaka (OLTS) metoda mjerenja s optičkim vremenskim reflektometrom (OTDR) terenska mjerenja zahtijevaju čvrstu i prenosivu opremu, koja se može napajati putem baterija

66 Primjer: Projektiranje /planiranje FTTH mreže Ciljevi : - definiranje glavnog dijela projekta kroz projektiranje FTTH mreže u novoizgrađenom naselju - spajanje naselja putem FTTH pristupne mreže po postojećoj DTK na najbližu dostupnu lokalnu centralu Aktivnosti glavnog dijela projekta: - izvid i analiza postojećeg stanja, - tehničko rješenje, - radovi, mjerenja, - popis potrebnog materijala i proračun, - ekološki efekti i zaštita na radu, - te tehnički opisi i nacrti

67 Redosljed projektiranja svjetlovodnih pristupnih mreža određen je osobitostima mreže i uvjetima projektiranja, te se može razlikovati od slučaja do slučaja FTTH rješenja zahtijevaju veća početna ulaganja, ali uz dobro isplanirani projekt i uspješnu izgradnju predstavljaju dugotrajna i isplativa rješenja FTTN, FTTCab i FTTC su primamljiva rješenja jer je investicija umjerena, ali je brzina isporučena korisnicima limitirana korištenim prijenosnim medijem u zadnjoj milji

68 Izvid i analiza postojećeg stanja Npr. novoizgrađeno naselje sastoji se od dva stambena objekta oznaka SO1 (38 stanova) i SO2 (34 stana) Objekti su spojeni na postojeću DTK, rješeno je strukturno kabliranje, postojeća DTK prohodna je po cijeloj dužini izabrane trase, postojeća lokalna centrala od naselja je udaljena 1300 m i ima dovoljno slobodnog kapaciteta za prihvat potrebnih kapaciteta svjetlovodnih kabela

69 Tehničko rješenje Izabrana je FTTH arhitektura u P2P izvedbi Potrebni kapaciteti - jedan 96 nitni (1320 m) i - dva 48 nitna svjetlovodna kabela (za SO1 dužine 148,5 m, a za SO2 220 m) Za spajanje 96 nitnog svjetlovodnog kabela s dva 48 nitna svjetlovodna kabela u zdencu MZ3 potrebno je postaviti jednu optičku spojnicu Izvršen je i izbor elemenata za uvođenje i završavanje svjetlovodnih kabela u lokalnoj centrali i objektima

70 Nacrt izvedbenog rješenja

71 Nacrt usponske sheme telefonske instalacije

72 Radovi Podrazumijevaju pripremne, građevinske i instalacijske radove (za ovaj projekt nije potrebno izvođenje građevinskih radova) Potrebni instalacijski radovi: - uvlačenje zaštitnih cijevi PE 25 u slobodnu postojeću PEHD cijev Φ 100 mm, - uvlačenje svjetlovodnih kabela u zaštitne cijevi, - postavljanje optičke spojnice, te - uvođenje i završavanje svjetlovodnih kabela u objektima i lokalnoj centrali uz postavljanje potrebnih optičkih spojnih ormara

73 Ostale aktivnosti Mjerenjima je potrebno kontrolirati sve faze projekta Svrha popisa potrebnog materijala i izrada troškovnika je utvrđivanje budžeta potrebnog za implementaciju projekta Tijekom izvođenja projektnih radova izvođač je dužan poštivati sve propisane standarde, mjere sigurnosti i zaštite na radu predviđene Zakonom o zaštiti na radu Pikupljanje relevantnih tehničkih opisa, crteža, nacrta i priloga projektne dokumentacije

74 FTTH u Hrvatskoj Danas je usluga FTTH-a dostupna i u Osijeku, Rijeci i Splitu. T-com je najavio uvođenje FTTH-a u cijelu državu do kraja godine. Infrastruktura između gradova u Hrvatskoj digitalna (optički vodovi velike propusne moći, GB)

75 Tendencije razvoja objedinjene komunikacije Sadašnji trendovi razvoja brzi internet internet telefonija internet TV Budući trendovi razvoja Triple play ponuda novih usluga

76 Triple play paket usluga koji istovremeno uključuju fiksnu telefoniju, prijenos podataka te prijenos televizijskog i video signala putem jedinstvene mreže. Digitalni radio i televizija Super brzi internet IP telefonija

77 Pod pojam tripe play nalaze se sljedeće usluge: video usluge distribucija analognog TV signala digitalna televizija snimanje video/audio signala prema osobnim željama TV trgovina interaktivne TV usluge televizijski signal visoke rezolucije marketing videokonferencije video na zahtjev glasovne usluge lokalni pozivi usluge inteligentne mreže udaljeni pozivi dvostruka linija (poziv na čekanju) usluge prijenosa podataka / pristup Internetu širokopojasni pristup Internetu brzine pristupa veće od 1,5Mbps (ADSL2+) dodatne usluge sigurnost korištenja Interneta digitalne igre kućno umrežavanje nadzor domova ili ureda mnoge druge usluge koje će biti omogućene velikim brzinama pristupa Internetu