Εναλλακτικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα

Transcript

1 Μάθημα Εναλλακτικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα Ευρυζωνικά δίκτυα πρόσβασης Τεχνολογίες xdsl Μάθημα 3ο ΕΘΝΙΚΟ & ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τομέας Επικοινωνιών και Επεξεργασίας Σήματος Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών 1

2 Περιεχόμενα Εισαγωγικά στοιχεία ίκτυο Πρόσβασης - Τεχνολογία ISDN Χαρακτηριστικά τεχνολογίας DSL Πλεονεκτήματα & Μειονεκτήματα DSL Τεχνικά χαρακτηριστικά τεχνολογιών DSL ιαμόρφωση, κωδικοποίηση Σχεδιασμός συχνοτήτων Τεχνολογίες xdsl Συμμετρικές τεχνολογίες Ασύμμετρες τεχνολογίες Αρχιτεκτονική δικτύου DSL ομή δικτύου Συνιστώσες δικτύου Ελληνική πραγματικότητα 2

3 Δομή δικτύου πρόσβασης Από τηλεπικοινωνιακό κέντρο υπαίθριο κατανεμητή (~ ζεύγη καλωδίων) Από υπαίθριο κατανεμητή κουτί τερματισμού του δικτύου (~ ζεύγη καλωδίων) 3

4 ISDN (I) Integrated Services Digital Network: Ψηφιακό ίκτυο Ενοποιημένων Υπηρεσιών Μετάδοση φωνής & δεδομένων σε ψηφιακή μορφή μέσα από την υπάρχουσα υποδομή «Ενοποίηση» πολλών τηλεπικοινωνιακών εφαρμογών (φωνή, δεδομένα, fax,εικόνα) σε μια γραμμή Κατάλληλη για σποραδική κίνηση (μη συνεχής μετάδοση δεδομένων) Χρέωση ανάλογα τη διάρκεια της κλήσης 4

5 ISDN (II) Καθορισμός δύο ειδών «λογικών» καναλιών Τύπου B χρησιμοποιείται για μεταφορά δεδομένων & έχει ρυθμό μετάδοσης 64kbps Τύπου D χρησιμοποιείται για μεταφορά πληροφορίας σηματοδοσίας Παροχή δύο τύπων διεπαφών: ιεπαφή Βασικού Ρυθμού (Basic Rate Interface, BRI) ύο κανάλια τύπου Β Ένα κανάλι τύπου D (16kbps) ιεπαφή κύριου (πρωτεύοντος) ρυθμού (Primary Rate Interface, PRI) Τριάντα κανάλια τύπου B Ένα κανάλι τύπου D (64kbps) Ένα κανάλι για συγχρονισμό (64kbps) Ρυθμός μετάδοσης 144 kbps Ρυθμός μετάδοσης 2, 048 Mbps 5

6 Δίκτυο ISDN Μετάδοση πληροφορίας με μεταγωγή κυκλώματος (φωνή/δεδομένα) ή μεταγωγή πακέτων (δεδομένα) σε πολ/σια των 64kbps Απαίτηση εγκατάστασης ειδικής συσκευής στη μεριά του συνδρομητή συσκευή τερματισμού δικτύου NT1 Σύνδεση μέχρι 8 συσκευών σε απόσταση 150 μέτρων 6

7 Τεχνολογία DSL (Ι) Αντικατάσταση τεχνολογίας ISDN (Integrated Services Digital Network) Digital Subscriber Line (DSL): Ψηφιακή Γραμμή Συνδρομητή Οικογένεια τεχνολογιών: Πολυπλεξία Αποπολυπλεξία ιαμόρφωση Σήματος Εύρος χάλκινων καλωδίων: 1.1MHz PSTN: χρήση εύρους ζώνης 0-3,4 khz για αναλογική μετάδοση φωνής (μεγαλύτερος ρυθμός δεδομένων: 56 kbps) DSL Χρησιμοποίηση όλου του διαθέσιμου εύρους ζώνης για μετάδοση φωνής & δεδομένων 7

8 Τεχνολογία DSL (ΙΙ) DSL (Digital Subscriber Line): τεχνολογία για ευρυζωνική μετάδοση πληροφορίας σε σπίτια & επιχειρήσεις μέσω των ενσύρματων τηλεφωνικών γραμμών εν απαιτείται μετατροπή των ψηφιακών δεδομένων σε αναλογικά κ πίσω αλλά γίνεται απευθείας μετάδοση των ψηφιακών δεδομένων (κάποιο εύρος χρησιμοποιείται για μετάδοση του αναλογικού σήματος φωνής & κάποιο για μετάδοση δεδομένων) Συνδεσμολογίες DSL: Splitter-based Απαιτείται η εγκατάσταση ενός διαχωριστή σήματος (splitter) στο χώρο του συνδρομητή για διαχωρισμό φωνής & δεδομένων Splitterless DSL (ή DSL Lite) εν απαιτείται η εγκατάσταση ενός διαχωριστή στο χώρο του συνδρομητή Η λειτουργία του διαχωρισμού γίνεται στις εγκαταστάσεις του τηλεπικοινωνιακού κέντρου εν υλοποιείται στην Ελλάδα 8

9 Χαρακτηριστικά τεχνολογιών DSL (Ι) Εύρος ζώνης της γραμμής επικοινωνίας χωρίζεται σε 3 μέρη: 1 ο μέρος: υπηρεσίες φωνής (POTS) 2 ο μέρος: υπηρεσίες δεδομένων (ανέβασμα, upstreaming) 3 ο μέρος: υπηρεσίες δεδομένων (κατέβασμα, downstreaming) Ανάλογα με τις απαιτήσεις σε εύρος ζώνης: Ασύμμετρες υπηρεσίες Συμμετρικές υπηρεσίες (ίδιο εύρος ζώνης και προς τις δύο κατευθύνσεις) Υπηρεσίες triple play μέσω DSL Υπηρεσίες Φωνής Τηλεφωνία POTS/PSTN, VoIP Υπηρεσίες Εικόνας Streaming Video, Video on Demand, IPTV Υπηρεσίες εδομένων Internet Υψηλών Ταχυτήτων, Intranet 9

10 Χαρακτηριστικά τεχνολογιών DSL (ΙΙ) Πλεονεκτήματα Υψηλή ταχύτητα μετάδοσης Σταθερή χρέωση Ταυτόχρονη χρήση τηλεφώνου και ίντερνετ Εύκολος διαμοιρασμός σύνδεσης σε περισσότερους από 1 Η/Υ Μόνιμη σύνδεση για μεταφορά δεδομένων ( αναλογικά μόντεμ) Μειονέκτημα Περιορισμός στο μήκος του καλωδίου ανάμεσα στο συνδρομητή και το DSL κόμβο του παρόχου 10

11 Παράγοντες που επηρεάζουν απόδοση DSL (Ι) Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία Από εκπομπές ραδιοφωνικών σταθμών ΑΜ Από οικιακές συσκευές Εξασθένιση σήματος εντείνεται για Αύξηση απόστασης από το τηλεφωνικό κέντρο Μείωση διατομής των καλωδίων Αύξηση της συχνότητας λειτουργίας Ρυθμός Μετάδοσης (Mbps) ιάμετρος Χάλκινου Αγωγού (mm) Εμβέλεια (km) 1,5-2 0,6 6,3 1,5 2 0,4 4,6 6,3 0,4 2,7 8,4 0,4 1,8 11

12 Παράγοντες που επηρεάζουν απόδοση DSL (IΙ) Παρεμβολές (cross-talk): διασταυρούμενη σύζευξη της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας σε καλώδια μέσα στην ίδια ζεύξη Παραδιαφωνία (Near End Crosstalk, NEXT): οφείλονται σε πηγή που βρίσκεται στο ίδιο άκρο ενός γειτονικού ζεύγους καλωδίου Τηλεδιαφωνία (Far End Crosstalk, FEXT): οφείλονται σε πηγή που βρίσκεται στο απέναντι άκρο ενός γειτονικού ζεύγους καλωδίων (συνήθως έχει μικρότερη επίδραση) Πομποδέκτες Τηλ κέντρου TX Σήμα εκπομπής Πομποδέκτες συνδρομητών RX RX TX NEXT FEXT TX RX RX TX 12

13 Σχεδιασμός Συχνοτήτων DSL Μετάδοση φωνής: 0-4 khz Μετάδοση δεδομένων: 25kHz-1.1 MHz khz khz upstream 138 khz 1104 khz downstream Για βέλτιστη ποιότητα & ταχύτητα μετάδοσης: Έλεγχος από το ADSL modem για το ποια κανάλια έχουν αποδεκτό σηματοθορυβικό λόγο (SNR) Για χαμηλές τιμές SNR μετάδοση σε χαμηλότερο ρυθμό ή καθόλου μετάδοση Για υψηλότερες τιμές SNR χρήση υψηλότερης κωδικοποίησης υψηλότερος ρυθμός μετάδοσης 13

14 Αμφίδρομη επικοινωνία DSL Πολυπλεξία με διαίρεση συχνότητας (Frequency Division Multiplexing - FDM) ημιουργία πλήρως μη επικαλυπτόμενων ζωνών υνατότητα διαίρεσης ζωνών σε μικρότερα κανάλια επικοινωνίας Πλεονέκτημα: μείωση παρεμβολών NEXT Μειονεκτήματα: μεγάλες φασματικές απαιτήσεις, μικρή εμβέλεια Λειτουργία με καταστολή ηχούς (Echo cancellation) Πιο εξειδικευμένη μέθοδος διαχωρισμού των δύο κύριων ζωνών Εντοπισμός ύπαρξης ηχούς & αφαίρεση από τον πομπό του σήματος που ο ίδιος εκπέμπει & η ανάκλαση αυτού Πλεονέκτημα: ευελιξία όταν απαιτείται η επέκταση της χωρητικότητας για άνω/ κάτω ζεύξη, μεγαλύτερη εμβέλεια Μειονεκτήματα: πολύπλοκη, αυξημένες παρεμβολές NEXT 14

15 Τεχνικές Διαμόρφωσης DSL (Ι) ιακριτή Πολυτονική Τεχνική (Discrete Multi-Tone, DMT) OFDM διαμόρφωση ιαμοιρασμός εύρους ζώνης σε πλήθος καναλιών ίδιου εύρους ζώνης & διαφορετικής κεντρικής συχνότητας Κάθε κανάλι είναι ανεξάρτητο & χρησιμοποιείται διαφορετικό φέρον που διαμορφώνεται σύμφωνα με QAM MHz : 256 κανάλια down και 32 κανάλια up Εύρος καναλιού ΚΗz Συνδυάζεται με τεχνικές FEC (προσθήκη 1ή δυο bits κώδικας Trellis) Συνδυάζεται και με τις δύο τεχνικές αμφίδρομης μετάδοσης Επίσημο πρότυπο για ADSL 15

16 Τεχνικές Διαμόρφωσης DSL (ΙΙ) Χωρίζοντας το εύρος ζώνης μετάδοσης σε πολλές στενές ζώνες μπορεί να μεταδοθεί η πληροφορία μέσα από τα διαθέσιμα υποκανάλια Υποκανάλια με καλύτερο SNR μετάδοση περισσότερης πληροφορίας Υποκανάλια με κακό SNR μετάδοση λίγης/καθόλου πληροφορίας 16

17 Τεχνικές Διαμόρφωσης DSL (ΙΙΙ) ιαμόρφωση Πλάτους/Φάσης απουσία Φέροντος (Carrierless Amplitude/Phase modulation, CAP) Συνδυασμένη διαμόρφωση πλάτους και φάσης (QAM) με υποβάθμιση της φέρουσας Φασματική απόδοση μέχρι και 9bits/Hz Αυξημένη εμβέλεια Συνδυάζεται με τεχνικές FEC (προσθήκη 1ή δυο bits κώδικας Trellis) Επίσημο πρότυπο ANSI για ADSL μέχρι 1996: ιαίρεση του διαθέσιμου εύρους ζώνης σε 3 ζώνες: 0-4 khz για μετάδοση POTS 10 khz khz για κίνηση δεδομένων (upstream) 240 khz -1.1 MHz για κίνηση δεδομένων (downstream) Οικονομική Υλοποίηση ύσκολη κλιμάκωση σε συστήματα υψηλών ταχυτήτων (χρήση μέχρι 2 Mbps) 17

18 Σύγκριση Τεχνικών Διαμόρφωσης DSL Τεχνική διαμόρφωσης DMT Προσαρμογή στο σηματοθορυβικό λόγο βελτιστοποίηση επίδοσης Υψηλότεροι ρυθμοί μετάδοσης Βασική επιλογή οργανισμών τυποποίησης ANSI, ETSI, ITU Τεχνική διαμόρφωσης CAP Μικρότερη καθυστέρηση Απλούστερη & φθηνότερη υλοποίηση 18

19 Κώδικας γραμμής 2B1Q 2B1Q: two-binary, one-quaternary Χρησιμοποιείται σε ISDN, HDSL Σχήμα διαμόρφωσης πλάτους παλμού τεσσάρων επιπέδων (PAM-4) Ορίζονται τέσσερα επίπεδα τάσης, σε καθένα από τα οποία εκχωρούνται 2 bit Ένα ζεύγος δυαδικών στοιχείων μετατρέπεται σε ένα τετραδικό σύμβολο 1 ο δυαδικό στοιχείο πρόσημο (0 για το «-», 1 για «+») 2 ο δυαδικό στοιχείο 0 για το 3, 1 για το

20 Τεχνολογίες xdsl xdsl: x αντιστοιχεί στις διάφορες εκδόσεις του DSL Ασύμμετρες τεχνολογίες DSL ADSL/ADSL2/ADSL2+ DSL-Lite (G.Lite) RADSL VDSL/VDSL2 Συμμετρικές τεχνολογίες DSL HDSL/ HDSL2 ISDN-DSL, IDSL SDSL SHDSL 20

21 Ασύμμετρες τεχνολογίες DSL (I) Ασύμμετρο DSL (Asymmetric DSL, ADSL): Πιο διαδεδομένη τεχνολογία ασύμμετρης μετάδοσης δεδομένων Πρώτο πρότυπο: 6,1 Mbps/640kbps Τωρινό πρότυπο: 8Mbps/1 Mbps Πρότυπα (1999): ITU G.992.1, ETSI TS , ETR 328 Σχέση απόστασης-ταχύτητας: Στα 6 km 1.5Mbps Στα 3km 8Mbps Καταμερισμός Συχνοτήτων 0-4kHz σήμα τηλεφωνίας kHz Upstream 138kHz-1.1MHz Downstream ιαμόρφωση CAP μέχρι το 1996 DMT (πρώτο ITU ADSL standard) 21

22 Ασύμμετρες τεχνολογίες DSL (II) G. Lite ADSL Περιορισμένη έκδοση του ADSL Splitter-less τεχνολογία δεν απαιτείται διαχωρισμός γραμμής στο χώρο του συνδρομητή μικρότερο κόστος Πρότυπο ITU G Απευθείας σύνδεση του DSL modem με την τηλεφωνική γραμμή Χρήση φίλτρου για σύνδεση τηλεφωνικών συσκευών Προσπάθεια για διαλειτουργικότητα μεταξύ των συσκευών Μέγιστη ταχύτητα: DS: 1.5Mbps US: 512 kbps Μέγιστη απόσταση: 5.5km 22

23 Ασύμμετρες τεχνολογίες DSL (IΙI) Προσαρμοζόμενου ρυθμού μετάδοσης DSL (Rate Adaptive DSL, RADSL) Μη προτυποποιημένη έκδοση ADSL Συνεχής μέτρηση δυνατότητας μεταφοράς γραμμής & προσαρμογή ρυθμού μετάδοσης Συνηθισμένοι ρυθμοί μετάδοσης (DS) 7Mbps, (US) 1Mbps Υλοποίηση με χρήση FDM (upstream κανάλι που φτάνει ρυθμό μέχρι 1 Mbps καταλαμβάνει τη μεσαία περιοχή μετά την τηλεφωνία και το downstream την ανώτερη περιοχή) Προσαρμογή ρυθμού μετάδοσης ανάλογα με Ποιότητα γραμμής μετάδοσης Μήκος τοπικού βρόχου Εφαρμογή Σχεδιασμός κυρίως για εφαρμογές video on demand 23

24 Τεχνολογία ADSL2 24 Πρότυπα (2002): ITU G ITU G Βασικοί στόχοι: Βελτίωση απόδοσης: ταχύτητα μετάδοσης & εμβέλεια Βελτίωση διαλειτουργικότητας Επίτευξη μέσω: ADSL2 Βελτιωμένες τεχνικές διαμόρφωσης υψηλότερος ρυθμός μετάδοσης για χαμηλό SNR Μείωση των επικεφαλίδων των πακέτων (ρυθμιζόμενο μέγεθος επικεφαλίδας 4-32kbps ADSL:32kbps σταθερό) υνατότητες επίβλεψης απόδοσης πραγματικού χρόνου για παροχή πληροφοριών στην ποιότητα της γραμμής & συνθηκών θορύβου Ρυθμός μετάδοσης: 12Mbps(DS), 1Mbps (US) Αύξηση ακτίνας κάλυψη κατά 6%

25 Τεχνολογία ADSL2+ Πρότυπο (2003): ITU G ιπλασιασμός εύρους ζώνης: 2.2 MHz Ρυθμός δεδομένων 24Mbps/1 Mbps σε απόσταση <2km 25

26 ADSL2 και ADSL2+ ADSL2 Ταχύτητα καθόδου έως 12Mbps Ταχύτητα ανόδου έως 1Mbps Βεληνεκές: 2500m ADSL2+ Ταχύτητα καθόδου έως 24 Mbps Ταχύτητα ανόδου έως 1 Mbps Βεληνεκές: 1500m 26

27 Ασύμμετρες τεχνολογίες DSL (IV) Πολύ υψηλού ρυθμού μετάδοσης DSL (Very High Bit Rate DSL, VDSL): Σημαντική ομοιότητα με ADSL εναλλακτική λύση Πρότυπο (2004) ITU G Εκμετάλλευση υποδομών FTTN (Fiber to the neighborhood), FTTC (Fiber to the Curb) Πολύ υψηλοί ρυθμοί μετάδοσης Περιορισμένη απόσταση Σχέση απόστασης-ταχύτητας Στο 1.5 km 12 Mbps Στα 300m 51Mbps 27

28 Ασύμμετρες τεχνολογίες DSL (V) Πολύ υψηλού ρυθμού μετάδοσης DSL (Very High Bit Rate DSL, VDSL): υνατότητα συμμετρικού & ασύμμετρου τρόπου λειτουργίας (οικίες/επιχειρήσεις) Μέγιστος ρυθμός συμμετρικής κίνησης 26Mbps Κατανομή συχνοτήτων για ασύμμετρο τρόπο λειτουργίας 0-4kHz:Τηλεφωνική υπηρεσία 4-80 khz: Υπηρεσίες ISDN khz: Upstream >1000kHz (μέχρι 12 MHz): Downstream Ευαίσθητη σε παρεμβολές από γειτονικά κυκλώματα που μεταφέρουν ISDN ή DSL σήμα Χρήση για παροχή ευρυζωνικής πρόσβασης για την διασύνδεση ενός συνδρομητή με υποδομή οπτικής ίνας Χρήση για διασύνδεση μεταξύ δυο τοπικών δικτύων Ethernet 28

29 Τεχνολογία VDSL 2 (I) ιεύρυνση εύρους ζώνης: 25kHz-30MHz Στόχοι Βελτίωση απόδοσης μεγαλύτερους βρόχους (εξέλιξη ADSL2+) Βελτίωση απόδοσης μικρούς βρόχους (εξέλιξη VDSL) Πρότυπο (2005) G Χρήση DMT διαμόρφωσης Ταχύτητα 100Mbps στα 500m Περισσότερες ζώνες για US & DS Μεγαλύτερος βαθμός ευελιξίας 29

30 Τεχνολογία VDSL 2 (II) FTTEx: Fiber To the Exchange VDSL2 τοποθετείται στο τηλεφωνικό κέντρο FTTCab: Fiber to the Cabinet τοποθετούνται cabinets κοντά στο χώρο του συνδρομητή FTTB: Fiber to the building VDSL2 τοποθετείται στο υπόγειο ενός κτιρίου 30

31 Συμμετρικές τεχνολογίες DSL (Ι) HDSL (High-bit-rate Digital Subscriber Line) Ανάπτυξη από BellCore για αντικατάσταση τεχνολογίας κυκλωμάτων Τ1 Ίδιο εύρος για αποστολή & λήψη των δεδομένων απόλυτα συμμετρικές υπηρεσίες (1.54 Mbps) Χρήση 2 καλωδίων συνεστραμμένων ζευγών Τεχνική κωδικοποίησης 2B1Q λιγότερο ευαίσθητη σε φαινόμενα εξασθένησης σήματος-> αποστάσεις μεγαλύτερες των 3.6Κm. Πρότυπα ITU G.991, ETSI ETR 152, TS εν υποστηρίζει τηλεφωνία 2 ης γενιάς HDSL Ταχύτητα 1.54 Mbps (συμμετρική) Χρήση ενός ζεύγους καλωδίων 4 ης γενιάς HDSL Βελτίωση εμβέλειας κατά 30% Χρήση 2 ζευγών καλωδίων 31

32 Συμμετρικές τεχνολογίες DSL (ΙΙ) Συμμετρικό DSL (Symmetric DSL, SDSL): Παρόμοια με HDSL αλλά χρησιμοποιείται 1 καλώδιο συνεστραμμένων ζευγών Μέγιστη απόσταση 3km Συμμετρικός ρυθμός μετάδοσης μέχρι 128kbps-2,3 Mbps Μη υποστήριξη ταυτόχρονης μετάδοσης αναλογικού (τηλεφωνικού) σήματος Συμμετρικό DSL υψηλού ρυθμού (Symmetric High-Bitrate DSL, SHDSL) Πρότυπο (2003): G ITU (G.shdsl) Ρυθμοί 192kbps-2.312Mbps (1 ζεύγος χάλκινων καλωδίων) απόσταση 3-6 km 384kbps-4.624Mbps (2 ζεύγη χάλκινων καλωδίων) εν υποστηρίζει μεταφορά φωνής 32

33 Συμμετρικές τεχνολογίες DSL (ΙΙΙ) Ψηφιακό ίκτυο Ενοποιημένων Υπηρεσιών DSL (ISDN Digital Subscriber Line, IDSL) υβριδική τεχνολογία των DSL & ISDN ταχύτητες συμμετρικής μεταφοράς δεδομένων 64, 128, και 144Kbps ιαφορές με ISDN αποφεύγει χρησιμοποίηση του δικτύου τηλεφωνίας & τηλεφωνικών κέντρων ISDN χρησιμοποιεί το δίκτυο μετάδοσης δεδομένων & παρέχει μόνιμη σύνδεση εν υποστηρίζει τις υπηρεσίες τηλεφωνίας παράλληλα με την μετάδοση δεδομένων Πλεονεκτήματα συντελεί στην αποσυμφόρηση των τηλεφωνικών κέντρων από τις κλήσεις ISDN για πρόσβαση στο διαδίκτυο Μέγιστη απόσταση = 15Km εν βρήκε ευρύ πεδίο εφαρμογής λόγω της περιορισμένης μέγιστης ταχύτητας Πρότυπα ITU G.997.1, G.996.1, G.995.1, G

34 Νέες Τεχνολογίες DSL Vectored VDSL2 Βελτιωμένη απόδοσή λόγω ακύρωσης φαινομένου FEXT Βασίζεται σε αρχιτεκτονική FTTC (Fiber-to-the-Cabinet) G.Fast - Νέα τεχνολογία μετάδοσης μέσω χαλκού - Ταχύτητα μετάδοσης-απόσταση Mbps σε <100m 150 Mbps σε 250m - Χρήση τεχνολογίας TDD βάσει απαιτήσεων 34

35 Σύγκριση τεχνολογιών DSL (I) 35 xdsl ADSL ADSL-Lite HDSL HDSL2 HDSL4 Ρυθμός εδομένων Μήκος Βρόχου Υπηρεσίες DS:192kbps- 8Mbps US: kbps 5km Τηλεφωνία & δεδομένα στην ίδια γραμμή DS:256kbps- 1.5Mbps US: kbps 5km σε χαμηλούς ρυθμούς Τηλεφωνία & δεδομένα στην ίδια γραμμή 1.5Mbps symmetric 3km για HDSL, HDSL2 εδομένα μόνο ιαμόρφωση DMT DMT 2B1Q (HDSL), TC-PAM (HDSL2-4) Πρότυπα Αριθμός ζευγών καλωδίων ITU G.992.1, T1.413 ITU G ITU G (HDSL), T1.418 (HDSL2) 1 1 2(HDSL, HDSL4), 1 (HDSL2) SDSL SHDSL IDSL VDSL 256kbps- 2Mbps symmetric 5km (256kbps) 2km (1.5Mbps) εδομένα μόνο 192kbps- 2.3Mbps symmetric 6km (256kbps) 3.5km (1.5Mbps) εδομένα &ψηφιοποι ημένη φωνή 128kbps, 144kbps symmetric 4.5km εδομένα μόνο DS: 12-52Mbps US: 6-26Mbps 1km 26Mbps, 300m 26Mbps symmetric Τηλεφωνία & δεδομένα 2B1Q TC-PAM 2B1Q Πολλαπλή - ITU G T1.601 ITU G

36 Σύγκριση τεχνολογιών DSL (II) 36

37 Ρυθμός Μετάδοσης DSL Ρυθμός Μετάδοσης (Mbps) 37 Εμβέλεια (km)

38 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (I) 38

39 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (II) ίκτυο εξοπλισμού χρήστη (Customer Premises Equipment network, CPE) Τερματικό χρήστη (π.χ.η/υ) Modem: Τερματισμός του ADSL κυκλώματος & παροχή διεπαφής LAN στον Η/Υ Splitter ( ιαχωριστής) Παθητική διάταξη, χωρίς ανάγκη τροφοδοσίας Χώρο συνδρομητή & χώρο τηλεφωνικού κέντρου ιαχωρίζει το φάσμα του ADSL από εκείνο του POTS ή του ISDN Επιτρέπει τη λειτουργία της τηλεφωνικής γραμμής σε περίπτωση διακοπής της τοπικής τροφοδοσίας του modem 39

40 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (III) Τηλεφωνικό κέντρο Κεντρικός κατανεμητής (MDF, Main Distribution Frame) Σύνδεση εξωτερικών γραμμών συνδρομητή με εσωτερικές γραμμές Χρησιμοποιείται για τη διασύνδεση δημόσιων ή ιδιωτικών γραμμών που καταλήγουν στο κτίριο με εσωτερικά δίκτυα ιαχωριστής (splitter) Για διαχωρισμό των σημάτων φωνής από τα σήματα δεδομένων (σήματα φωνής POTS πάροχο & σήματα δεδομένων DSLAM μέσω HDF) Handover Distribution Frame (HDF): Ένας κατανεμητής που συνδέει τον πάροχο τοπικού βρόχου με το DSLAM του παρόχου υπηρεσιών 40

41 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (IV) Πολυπλέκτης Πρόσβασης DSL (DSLAM: Digital Subscriber Line Access Multiplexer) Βρίσκεται στο τηλεφωνικό κέντρο Ενσωματώνει μεγάλο αριθμό από DSL modems (θύρες & κάρτες) Λειτουργίες DSLAM: Λειτουργία πολυπλέκτη Σύνδεση πολλαπλών γραμμών DSL χρηστών σε μια ευρυζωνική γραμμή διαδικτύου χρησιμοποιώντας τεχνικές πολυπλεξίας Λειτουργία switch (Στρώμα 2 OSI) κατευθύνει την κίνηση προς τον BRAS Υποστηρίζει διάφορους τύπους δικτύων (ATM, IP, Frame Relay, VPN κ.α.) Υποστηρίζει διαχείριση του συστήματος υνατότητα εγκατάστασης σε μονάδες εκτός των κτιρίων του παρόχου 41

42 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (IV) Εξυπηρετητής απομακρυσμένης ευρυζωνικής πρόσβασης (Broadband Remote Access Server, BRAS) ρομολόγηση κίνησης από DSLAM στο δίκτυο του ISP Λειτουργίες Αθροίζει την κίνηση από μία ή περισσότερες συσκευές πρόσβασης όπως τα DSLAMs Παρέχει συνδεσιμότητα τύπου 2 (μέσω διαφανούς bridging ή sessions Ethernet/ATM) Επιβάλλει τεχνικές QoS ιεπαφή για συστήματα αυθεντικοποίησης, εξουσιοδότησης & λογιστικής 42

43 Ελληνική Πραγματικότητα Αδεσμοποίητη Πρόσβαση στον Τοπικό Βρόχο (ΑΠΤΒ) (Local Loop Unbundling, LLU) υνατότητα χρήσης του καλωδίου (Τοπικός Βρόχος), που συνδέει το χώρο του συνδρομητή με το Αστικό Κέντρο (Α/Κ) του ΟΤΕ, από άλλους, εκτός του ΟΤΕ, Τηλεπικοινωνιακούς Παρόχους (ΤΠ) για την παροχή στον συνδρομητή υπηρεσιών σταθερής τηλεφωνίας καθώς και πρωτοπόρων υπηρεσιών, όπως το λεγόμενο "γρήγορο" internet, η ΙP τηλεφωνία και η ψηφιακή καλωδιακή τηλεόραση. Μέσω της ΑΠΤΒ ο Τοπικός Βρόχος (ΤοΒ) απελευθερώνεται και αποδίδεται με εκμίσθωση χρήσης από τον ΟΤΕ στον Τηλεπικοινωνιακό Πάροχο, ο οποίος μπορεί να τον χρησιμοποιεί για την παροχή στο συνδρομητή των εν λόγω υπηρεσιών. Προώθηση ανταγωνισμού στην τηλεπικοινωνιακή αγορά, διευκολύνοντας την είσοδο και τη δραστηριοποίηση σε αυτήν των τηλεπικοινωνιακών παρόχων 43

44 Περιπτώσεις ΑΠΤΒ στην Ελλάδα Παροχή ΑΠΤΒ διαθέσιμες στην Ελληνική αγορά Μεριζόμενος Τοπικός Βρόχος (ΜΤοΒ) (Shared LLU) Ο καταναλωτής επιλέγει τον ΟΤΕ ως πάροχο σταθερής τηλεφωνίας & έναν άλλο τηλεπικοινωνιακό πάροχο για παροχή ευρυζωνικών υπηρεσιών. Ο συνδρομητής λαμβάνει λογαριασμό από τον ΟΤΕ με χρέωση του μηνιαίου παγίου και των τηλεφωνικών κλήσεων που πραγματοποιεί & λογαριασμό από τον τηλεπικοινωνιακό πάροχο της επιλογής του για τις ευρυζωνικές υπηρεσίες. Πλήρης Τοπικός Βρόχος (ΠΤοΒ) με Φορητότητα Τηλεφωνικού Αριθμού (Full LLU) Ο καταναλωτής επιλέγει κάποιον από τους τηλεπικοινωνιακούς παρόχους, εκτός του ΟΤΕ, για την παροχή τόσο της σταθερής τηλεφωνίας όσο και των ευρυζωνικών υπηρεσιών. Παράλληλα, ο συνδρομητής κρατά τον ίδιο τηλεφωνικό αριθμό που είχε και όταν ήταν συνδρομητής του ΟΤΕ ή άλλου παρόχου. Ο συνδρομητής λαμβάνει λογαριασμό μόνο από τον τηλεπικοινωνιακό πάροχο της επιλογής του. Πλήρης Τοπικός Βρόχος (ΠΤοΒ) χωρίς Φορητότητα Τηλεφωνικού Αριθμού Αυτή η μορφή ΑΠΤΒ είναι όμοια με την προηγούμενη με τη διαφορά ότι ο συνδρομητής λαμβάνει νέο τηλεφωνικό αριθμό από το αριθμοδοτικό φάσμα του παρόχου που έχει επιλέξει. 44

45 Ρυθμιστικό κείμενο για ΑΠΤΒ Προσφορά Αναφοράς του ΟΤΕ για παροχή Αδεσμοποίητης Πρόσβασης στον Τοπικό Βρόχο (RUO-Reference Unbundled Offer) RUO ρυθμίζει τις σχέσεις των τηλεπικοινωνιακών παρόχων με τον ΟΤΕ σε θέματα ΑΠΤΒ Πρώτη κυκλοφορία RUO 2001 (μετά από σχετική έγκριση της ΕΕΤΤ) Κάθε χρόνο από το 2007 και μετά, υφίσταται συνεχείς βελτιώσεις και τροποποιήσεις 45

46 Λύσεις Συνεγκατάστασης με ΟΤΕ Φυσική Συνεγκατάσταση (ΦΣ) Παροχή από τον ΟΤΕ ειδικά διαμορφωμένου χώρου στα κτίρια του με όλες τις παρεχόμενες ευκολίες (εύκολη πρόσβαση, πυρανίχνευση, κλιματισμός, ασφάλεια) για την εγκατάσταση του τηλεπικοινωνιακού εξοπλισμού του Παρόχου. Παροχή συναφών ευκολιών προκειμένου ο Τηλεπικοινωνιακός Πάροχος να προσφέρει Υπηρεσίες ΑΠΤΒ Απομακρυσμένη Συνεγκατάσταση Αν ο Τηλεπικοινωνιακός Πάροχος διαθέτει εξοπλισμό εκτός του χώρου του Αστικού Κέντρου του ΟΤΕ, στο οποίο επιθυμεί Υπηρεσίες ΑΠΤΒ, Σύμφωνα με την υπηρεσία αυτή παρέχεται η ευκολία σύνδεσης Γενικού Κατανεμητή του ΟΤΕ στο φρεάτιο υποδοχής παρόχου (ΦΥΠ) με το ιδιόκτητο καλώδιο ζευγών χαλκού του Παρόχου που οδεύει στις εγκαταστάσεις του, στο σημείο Παρουσίας του. 46

47 Απομακρυσμένη Συνεγκατάσταση (Ι) Η διαδρομή κάθε ADSL σύνδεσης: 1. Στον τοπικό βρόχο - δηλαδή το χάλκινο καλώδιο που ξεκινάει από το σπίτι / γραφείο του χρήστη και καταλήγει στο τοπικό τηλεφωνικό κέντρο του ΟΤΕ. Για την περίπτωση του ADSL το καλώδιο αυτό τερματίζει στο τηλεφωνικό κέντρο σε ένα μηχάνημα που λέγεται DSLAM (Ψηφιακός Πολυπλέκτης Πρόσβασης). 2. Στο ΑΤΜ δίκτυο του ΟΤΕ, από το DSLAM μέχρι τους BBRAS (Εξυπηρετητής Απομακρυσμένης Ευρυζωνικής Πρόσβασης) routers του, που συνδέονται οι γραμμές ΟΚΣΥΑ του παρόχου (Οι τηλεπικοινωνιακές συνδέσεις που συνδέουν τον ΟΤΕ με τον πάροχο για της μεταφορά της μεταξύ τους κίνησης ADSL) 3. Στο δίκτυο του παρόχου από τους BBRAS routers του μέχρι τα σημεία τερματισμού του δικτύου κορμού που διαθέτει ο πάροχος 47

48 Απομακρυσμένη Συνεγκατάσταση (ΙΙ) Συνδέσεις με παρόχους ISPs γίνονται μέσω των Ολοκληρωμένων Κεντρικών Συνδέσεων ADSL (Ο.Κ.ΣΥ.Α.) Οκάθε πάροχος έχει τους δικούς του BBRAS routers στο άλλο άκρο της σύνδεσης Ο.Κ.ΣΥ.Α. BBRAS : Ευρυζωνικός Εξυπηρετητής Απομακρυσμένης Πρόσβασης Ο.Κ.ΣΥ.Α.: Ολοκληρωμένες Κεντρικές ΣΥνδέσεις ADSL Α.ΡΥ.Σ : Ασύμμετρου ΡΥθμού Σύνδεση (ADSL) 48

49 Ελληνικό Internet Exchange Point (IXP) - Πρώην Athens Internet Exchange (μέχρι 2010) - Στόχος η διευκόλυνση ανταλλαγής κίνησης διαδικτύου (IP) μεταξύ των μελών του (εταιρίες που δραστηριοποιούνται στον χώρο του διαδικτύου π.χ. Internet Service Providers, Content providers κλπ. ) - ιαχείριση & λειτουργία του exchange από Εθνικό Ίδρυμα Έρευνας και Τεχνολογίας (Ε ΕΤ Α.Ε) - Μέλη: - Cyta - Dataways - Etherland - Forthet - GRNET Greek Research & Technology Network - HOL - Lamda Hellix - Microsoft - MedNautilus - Modulus - NERIT - ON Telecoms - Orange Business Service - OTE - Rolaware Hellas - RIPE K-root - WIND - Verizon - Vodafone 49

50 Πραγματικοί ρυθμοί μετάδοσης Το ADSL παρέχει μια αφιερωμένη σύνδεση από κάθε χρήστη στο DSLAM Η συνολική χωρητικότητα των γραμμών αυτών (από το DSLAM μέχρι το χρήστη) είναι συνήθως μεγαλύτερη από τη χωρητικότητα από το DSLAM μέχρι τον πάροχο (oversubscription) Χρήση στατιστικής πολυπλεξίας Ένας πρακτικός κανόνας δύο χωρητικοτήτων μπορεί να είναι μέχρι και 1/10 (υπόθεση ένας στους 10 συνδρομητές ζητάει πρόσβαση μια χρονική στιγμή) Στο DSLAM έχουμε το πρώτο Bottleneck. Σε περίπτωση ταυτόχρονης χρήσης, το διαθέσιμο εύρος από το DSLAM μέχρι τον ISP μοιράζεται ανάλογα με το συμβόλαιο του κάθε χρήστη. Το ποσοστό oversubscription (ή contention ratio) το καθορίζει o πάροχος Το δεύτερο Bottleneck είναι η σύνδεση του ISP με το Internet 50

51 Contention Ratio Contention Ratio μέγιστος αριθμός χρηστών με τους οποίους ο κάθε χρήστης μοιράζεται την υποδομή σύνδεσης & εντέλει τη χωρητικότητα του μέσου που συνδέει το DSLAM στο συγκεκριμένο σημείο πρόσβασης με το δίκτυο κορμού του παρόχου του. Contention ratio 50:1 = ο χρήστης μοιράζεται την υποδομή σύνδεσης με άλλους 49 χρήστες Παράδειγμα: Έστω ότι ο πάροχος παρέχει contention ratio=50:1 & ο κάθε χρήστης έχει ονομαστική ταχύτητα 2Mbps. Αν η ζεύξη από το DSLAM στο δίκτυο κορμού υποστηρίζει ταχύτητα μέχρι 24Mbps, πόσοι χρήστες των 2Mbps υποστηρίζονται? 24Mbps/2Mbps=12 χρήστες 12 x 50 =600 χρήστες (λόγω CR) 51

52 Εξέλιξη ευρυζωνικών γραμμών Ιούλιος 2014: διείσδυση ευρυζωνικών συνδέσεων στον πληθυσμό 27,4% 52

53 Ευρυζωνική Πρόσβαση στην Ελλάδα Κατηγορίες Παροχής Ευρυζωνικής Πρόσβασης Πρόσβαση ADSL παρέχεται από τον ΟΤΕ σε λιανικούς πελάτες Πρόσβαση ADSL μέσω ΑΡΥΣ παρέχεται από τον ΟΤΕ σε εναλλακτικούς παρόχους ή ISP και από αυτούς σε λιανικούς πελάτες Πρόσβαση xdsl μέσω Αδεσμοποίητης Πρόσβασης στον Τοπικό Βρόχο (ΑΠΤΒ) Πρόσβαση με λοιπές τεχνολογίες (π.χ. οπτικές ίνες, μισθωμένες γραμμές κτλ) 53

54 Εξέλιξη ευρυζωνικών γραμμών ανά τεχνολογία 54

55 Εξέλιξη ταχυτήτων ευρυζωνικών γραμμών 55

56 Κατάταξη χωρών για ευρυζωνικές συνδέσεις 56 εκέμβριος 2013 Ελλάδα 17 η θέση κατάταξης ανάμεσα στις χώρες της Ε.Ε

57 Κατάταξη χωρών για ευρυζωνικές συνδέσεις a 57

58 Δίκτυα ευρυζωνικών υπηρεσιών ΟΤΕ δίκτυο χαλκού (με πάνω από 5,3 εκατ. ζεύγη) οπτικές ίνες (βάσει επένδυσης NGA, Next Generation Access Network). Υποστηριζόμενες Τεχνολογίες ADSL/ADSL2+: -με πάνω από 1,1 εκατ. ενεργές συνδέσεις - δυνατότητα πρόσβασης έως 24 Mbps σε πάνω από εγκατεστημένες πόρτες, και δυνατότητα παροχής της υπηρεσίας IPTV σε πάνω από σημεία παρουσίας του δικτύου. Περίπου 1,6 εκατ. ενεργούς αποδεσμοποιημένους βρόχους (Unbundled Local Loops/ULLs) NGA αρχιτεκτονικής FTTC/VDSL2: - Υπηρεσίες 30 & 50 Mbps στις περιοχές: Ζωγράφου, Αλεξανδρούπολης, Σερρών, Κομοτηνής, Ξάνθης, Βουλιαγμένης, Καλαμακίου και Τερψιθέας, Forthnet VDSL 50Mbps HOL VDSL 50Mbps 58

59 ΚΑΦΑΟ ΚΑΦΑΟ προφορά του Γερμανικού αρκτικόλεξου KV (Κα- Φάου) από τη λέξη Kabelverzweiger (=καλωδιοκατανεμητής) Ρόλος = να συγκεντρώσει σε ένα σημείο τα τηλεφωνικά καλώδια (F2) όλων των κατοικιών στην περιφέρεια που εξυπηρετεί Στο ΚΑΦΑΟ, τα καλώδια αυτά συνδέονται με το καλώδιο F1 (Main Feeder Cable, Καλώδιο Κύριας Τροφοδότησης) που συνεχίζει υπόγεια και συνδέει το ΚΑΦΑΟ με το Αστικό κέντρο 59

60 Νέα ΚΑΦΑΟ αριστερή πόρτα mini DSLAM μεσαία & δεξιά πόρτα το ΚΑΦΑΟ 60