Μάθημα Εναλλακτικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα

Transcript

1 Μάθημα Εναλλακτικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα Ευρυζωνικά δίκτυα προσβασης Ενσύρματες Τεχνολογίες Μάθημα 7o ΕΘΝΙΚΟ & ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τομέας Επικοινωνιών και Επεξεργασίας Σήματος 1 Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών

2 Περιεχόμενα Δίκτυα πρόσβασης - Τηλεφωνικό δίκτυο Oι υπηρεσίες των τηλεπικοινωνιακών δικτύων Συνδέσεις Χονδρικής Παρόχων, Μεγάλων Πελατών Μισθωμένες γραμμές Ethernet Frame Relay ATM Πρόσβαση τελικού χρήστη ISDN Τεχνολογίες xdsl Αρχιτεκτονικές Χρησιμοποιούμενες τεχνικές Διαμόρφωσης Βασικά χαρακτηριστικά Η ελληνική πραγματικότητα 2

3 Δομή τηλεπικοινωνιακών δικτύων Global Network < km < 10 Tbit/s Wide Area Network < 100 km < 1 Tbit/s Metropolitan/Regional Area Optical Network Client/Access Networks Cable modem Networks SDH/ SONET ISP ATM FTTB Gigabit Ethernet < 20 km 100M - 10 Gbit/s ATM Cable FTTH PSTN/IP Mobile Corporate/ Enterprise Clients 3

4 Τεχνολογίες Ευρυζωνικών τηλεπικοινωνιακών Δικτύων Τοπικός βρόχος (Local Loop, Last Mile) Το τελευταίο κομμάτι ενός τηλεπικοινωνιακού δικτύου το οποίο συνδέει το συνδρομητή στο πρώτο σημείο συγκέντρωσης. Τηλεπικοινωνιακά Δίκτυα Κορμού ΑΤΜ, Gigabit Ethernet, SDH (Layer 2) Οπτικό επίππεδο DWDM (Layer1) Πρόσβασης Τεχνολογίες πρόσβασης Ενσύρματες: xdsl, Fibre optic, Powerline, Cable Ασύρματες: UMTS, WiFi / WiMax, Satellite, LTE Συνδυασμός τεχνολογιών: xdsl+ Fibre 4

5 Βασικές τεχνολογίες. Σύνοψη Power Lines Medium Voltage Lines + WiFi Low Voltage Lines Ethernet over Power 5

6 ΔΟΜΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ Το τηλεφωνικό δίκτυο αποτελείται από : Τηλεφωνικά Κέντρα Ζευκτικο Δίκτυο (μεταξύ τηλεφωνικών κέντρων) Οπτικές Ίνες η Μικροκύματα Βασίζεται στο SDH (ψηφιακό) Συνδρομητικο Δίκτυο (συνδέει συνδρομητές με κέντρα) Αναλογικό 2συρματο Κόμβους Υπηρεσιών (στα μοντέρνα κέντρα) 6

7 ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΟ ΚΕΝΤΡΟ 7

8 Λειτουργία τηλεφωνικών κέντρων 8

9 ΚΟΜΒΟΙ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ Οι κόµβοι υπηρεσιών είναι υπολογιστές που συνδέονται με το τηλεφωνικό κέντρο Οι υπηρεσίες είναι πηγή εσόδων & βοηθούν στον ανταγωνισμό με άλλους παροχεις υπηρεσιών Οι κόµβοι υπηρεσιών µπορεί να διαχειρίζονται και την εγκατάσταση κλήσεων Ο τηλεφωνικός αριθµός = συνδροµητής ή υπηρεσία 9

10 ΚΌΜΒΟΙ ΥΠΗΡΕΣΙΏΝ SSP Service Switching Point SCP Service Control Point SDP Service Data Point SMS Service management System Το SSP στο τηλεφωνικό κέντρο μεταφέρει την κλήση στο SCP. Εκεί υπάρχουν οι υπηρεσίες. 10 ΝΟΗΜΟΝ ΔΙΚΤΥΟ περιέχει λογισμικό για υπηρεσίες

11 Υπηρεσίες Προστιθέμενης Αξίας Σύντομοι Κωδικοί Οι Σύντομοι Κωδικοί είναι ολιγοψήφιοι αριθμοί κλήσης που απευθύνονται στο ευρύτερο κοινό και αποτελούν ένα αποτελεσματικό μέσο επικοινωνίας για τις επιχειρήσεις, τις εταιρίες παροχής υπηρεσιών και τους δημόσιους φορείς (Υπουργεία, Δήμους, Οργανισμούς κλπ) Υπηρεσίες Πολυμεσικής Πληροφόρησης Οι Υπηρεσίες Πολυμεσικής Πληροφόρησης, σχετίζονται με την οπτική / ηχητική μετάδοση μαγνητοφωνημένων ή μη πληροφοριών και μηνυμάτων και προσδίδουν πρόσθετη αξία τόσο στους τελικούς χρήστες των υπηρεσιών όσο και στους Παρόχους αυτών AUDIOTEX-PRS-Υπηρεσίες, Televoting, Health Management System (HMS) 11

12 Ευκαρία για νέες υπηρεσίες 12

13 Υπηρεσίες triple play 13

14 Στοιχεία του δικτύου πρόσβασης 14

15 Η αξία του συνδρομητικού βρόχου Μέχρι το έτος 2000 υπήρχαν εγκατεστηµένοι περισσότεροι από 800 εκατοµµύρια χάλκινοι συνδροµητικοί βρόχοι σε παγκόσµια κλίµακα Η τεράστια αυτή επένδυση λειτουργεί ως µοχλός στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών, που εκµεταλλεύονται αυτό το φυσικό µέσο πιο αποδοτικά για την υποστήριξη ευρυζωνικών υπηρεσιών Παράδειγµα τέτοιας τεχνολογίας ήταν το ISDN, το xdsl και τώρα το vdsl 15

16 Υπηρεσίες στο τηλεπικοινωνιακό δίκτυο- WAN Οι υπηρεσίες που παρέχονται από τους διάφορους τηλεπικοινωνιακούς φορείς, είναι: Επιλεγόμενες τηλεφωνικές γραμμές Μόνιμες ή μισθωμένες γραμμές X,25 Frame Relay ATM πρόσβαση ISDN xdsl FTTH 16 Οι υπηρεσίες αυτές «ταυτίζονται» σε ορισμένες περιπτώσεις με τις υποδομές, αλλά έτσι ονοματίζονται και προσφέρονται από τους τηλεπικοινωνιακούς παρόχους. Είναι απαραίτητες για την ύπαρξη και τη χρήση των ευρυζωνικών υπηρεσιών περιεχομένου που ηδη έχουν αναφερθεί

17 Mόνιμες μισθωμένες γραμμές Αντίθετα από τις επιλεγόμενες γραμμές, που πρέπει να δημιουργούνται κάθε φορά όταν απαιτείται σύνδεση μεταξύ δύο σημείων, οι μισθωμένες ή μόνιμες γραμμές παρέχουν: Mια ζευκτική γραμμή έτοιμη να χρησιμοποιηθεί ανά πάσα στιγμή Οι τηλεπικοινωνιακοί φορείς προσφέρουν αναλογικές και ψηφιακές μισθωμένες γραμμές Οι παρεχόμενες "point-to-point" συνδέσεις πραγματοποιούνται χωρίς τη μεσολάβηση διεπιλογικών οργάνων του κεντρου Contention Ratio 1 προς 1 αμμέςχονδρικής/tabid/183/language/el-gr/default.aspx 17

18 Η αναλογική μισθωμένη γραμμή 18 είναι περισσότερο γρήγορη και αξιόπιστη από την επιλεγόμενη γραμμή. Είναι σχετικά ακριβή, γιατί ο τηλεπικοινωνιακός φορέας δεσμεύει πολύτιμους πόρους του δικτύου του για τη μισθωμένη γραμμή, είτε αυτή χρησιμοποιείται είτε όχι. Οι αναλογικές μισθωμένες γραμμές, όπως και οι αναλογικές επιλεγόμενες γραμμές, απαιτούν τη χρήση modem, θέτουν όρια στην ποιότητα και στην ταχύτητα μετάδοσης μεταφορά ραδιοφωνικών και τηλεοπτικών προγραμμάτων.

19 Οι ψηφιακές μισθωμένες γραμμές I Τα πρώτα ψηφιακά κυκλώµατα εξυπηρέτησαν κυρίως τη διασύνδεση των τοπικών κέντρων µεταξύ τους (όχι όµως και τη διασύνδεση υπεραστικών κέντρων) Για την εφαρµογή αυτή αναπτύχθηκαν συστήµατα που χρησιµοποιώντας πολυπλεξία χρόνου και παλµοκωδική διαµόρφωση (PCM) επιτυγχαναν τη µετάδοση πολλών τηλεφωνικών κλήσεων πάνω από ένα χάλκινο ζεύγος Με τον τρόπο αυτό προέκυψαν τα γνωστά κυκλώµατα E1 (στην Αµερική Τ1) που πολυπλέκουν 30 (24) ψηφιακά κανάλια τηλεφωνίας και αντιστοιχούν σε ρυθµό µετάδοσης 2,048 Mbps (1,544 Mbps στοτ1). Η χρήση τους επεκτάθηκε στην υποστήριξη υπηρεσιών για τους τελικούς χρήστες, µε τη µορφή µισθωµένων κυκλωµάτων µεταξύ σταθερών σηµείων (point to point) 19

20 Οι ψηφιακές μισθωμένες γραμμές II Οι ταχύτητες των ψηφιακών γραμμών κυμαίνονται από 64 Kbps μέχρι 45 Mbps. Πολύ συχνά χρησιμοποιούμενη επιλογή είναι οι γραμμές Ε1 στα 2,048 Mbps (για την Ευρώπη) ή οι γραμμές ΤΙ στα 1,544 Mbps (για τη Β. Αμερική και την Ιαπωνία). Σε περιπτώσεις, που επαρκούν μικρότερες ταχύτητες, είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί ποσοστό των γραμμών Ε1 ή Τ1 σε πολλαπλάσια των 64 Kbps. Επειδή η μετάδοση είναι από άκρη σε άκρη ψηφιακή, για τη σύνδεση του δικτύου με τη γραμμή δεν χρησιμοποιείται modem αλλά άλλη συσκευή που ονομάζεται μονάδα εξυπηρέτησης καναλιού-δεδομένων (Channel Service Unit/Data Service Unit, CSU/DSU). Αυτή, αφενός, μετατρέπει το ψηφιακό σήμα, που παράγουν οι διάφοροι σταθμοί του δικτύου, σε ψηφιακό σήμα κατάλληλης μορφής (διπολικό), ώστε να μπορεί να μεταδοθεί στη γραμμή, αφετέρου περιέχει ειδικά ηλεκτρονικά κυκλώματα προστασίας των εγκαταστάσεων του παροχου της υπηρεσίας. 20

21 Μισθωμένες γραμμές Είδος Μισθωμένης Γραμμής Κύριο Φυσικό Μέσο Μετάδοσης από σε Πελάτη Τύπος Διεπαφής Εναλλακτική Διεπαφή (υπό προϋποθέσεις) 1 Εναλλακτικό Φυσικό Μέσο Μετάδοσης από σε Πελάτη 2 Τύπος Διεπαφής όταν Χρησιμοποιείται το Εναλλακτικό Φυσικό Μέσο Μετάδοσης Αναλογική (2- σύρματη) Αναλογική (4- σύρματη) Χάλκινο Ζεύγος Σύμφωνα με ETSI EN και ETSI EN Χάλκινο Ζεύγος Σύμφωνα με ETSI EN και ETSI EN Ψηφιακή 64 kbps Χάλκινο Ζεύγος V pin Female Rect.- connector (ISO2593) ή G.703 Co-directional 25-pin Female D-connector Ψηφιακή nx64 kbps (2 n 31) Ψηφιακή 2 Mbps μη Δομημένη Ψηφιακή 2 Mbps Δομημένη Χάλκινο Ζεύγος Χάλκινο Ζεύγος Χάλκινο Ζεύγος V pin Female Rect.- connector (ISO2593) V pin Female Rect.- connector (ISO2593) ή G Ohms unbalanced ή G Ohms balanced G Ohms unbalanced και G.704 ή G Ohms balanced και G.704 X pin Female D-connector ή V pin Female D-connector X pin Female D- connector X pin Female D-connector Οπτική Ίνα ή Ραδιοζεύξη Οπτική Ίνα ή Ραδιοζεύξη Οπτική Ίνα ή Ραδιοζεύξη Οπτική Ίνα ή Ραδιοζεύξη Οπτική Ίνα ή Ραδιοζεύξη Οπτική Ίνα ή Ραδιοζεύξη Σύμφωνα με ETSI EN και ETSI EN Σύμφωνα με ETSI EN και ETSI EN V pin Female Rect.-connector (ISO2593) V pin Female Rect.-connector (ISO2593) V pin Female Rect.-connector (ISO2593) ή G Ohms unbalanced G Ohms unbalanced και G.704 Ψηφιακή 34 Mbps Οπτική Ίνα G Ohms unbalanced Ψηφιακή 45 Mbps Οπτική Ίνα G Ohms unbalanced 21 Ψηφιακή 155 Mbps Οπτική Ίνα G S Female FC/PC connector και G.707 G Ohms 3 unbalanced και G.707

22 Ειδη μισθωμένων γραμμών γεωγραφική κάλυψη Ανάλογα με το γεωγραφικό χώρο που καλύπτουν, οι μισθωμένες γραμμές χαρακτηρίζονται ως: Αστικές οι οποίες συνδέουν δύο σημεία που βρίσκονται στην ίδια πόλη Υπεραστικές οι οποίες συνδέουν δύο σημεία που βρίσκονται σε δύο διαφορετικές πόλεις της χώρας Διεθνείς οι οποίες συνδέουν δύο σημεία το ένα από τα οποία βρίσκεται σε άλλη χώρα Τιμολογιακά σε κάθε χώρα ισχύουν χρεώσεις που σχετίζονται με το μήκος των γραμμών (km) Πχ στην Ελλάδα 4 κατηγορίες (0-35 km), (36-70 km), (71-150km), (151+km) 22

23 Πλεονεκτήματα - μειονεκτήματα Οι μισθωμένες γραμμές προσφέρουν: Σταθερή χωρητικότητα προσαρμοζόμενη Ταχύτητα μετάδοσης ανά γραμμή Αναλογικές γραμμές κατάλληλες για μετάδοση φωνής, fax, δεδομένων σε χαμηλές ταχύτητες Ψηφιακές γραμμές ταχυτήτων από 64 Kbps έως 2 Mbps ή 34Mbps,155 Mbps, 622 Mbps Ποιότητα και αξιοπιστία Ευρεία και διεθνή γεωγραφική κάλυψη ευελιξία στο σχεδιασμό και την υλοποίηση υψηλή ποιότητα επικοινωνίας σταθερό μίσθωμα ανεξάρτητα από τον όγκο των πληροφοριών, για μείωση του κόστους και πιο αποτελεσματική διαχείριση τηςεπένδυσής Το μειονέκτημά τους όμως σε σχέση με τα ιδεατά εταιρικά δίκτυα είναι ότι κοστίζουν περισσότερο και αν η απόσταση μεταξύ των δύο συνδεόμενων πλευρών είναι πολύ μεγάλη, μπορεί το κόστος να είναι δυσβάσταχτο 23

24 Μειονεκτήματα μισθωμένων ψηφιακών γραμμών Η ανάγκη χρήσης αναγεννητών του ψηφιακού σήµατος κάθε δύο ως τρία χιλιόµετρα, λόγω της εξασθένησης του ψηφιακού σήµατος Λόγω της υψηλής ισχύος εκποµπής του σήµατος, δεν µπορούν να συνυπάρξουν πολλοί φορείς κυκλωµάτων Ε1 στην ίδια οµάδα καλωδίων (παρεµβολές) Αν παρουσιάσουν πρόβλημα, διακόπτεται η λειτουργία τους. Δεν υπάρχει, δηλαδή, η δυνατότητα να κρατηθεί η σύνδεση ανοιχτή σε χαμηλότερη ταχύτητα (κάτι που μπορεί να γίνει σε αναλογική γραμμή). 24

25 Οι γραμμές Ε1, υποδοµή για υπηρεσίες ανώτερων στρωµατων Επί των γραµµών Ε1 υλοποιήθηκαν πολλές ψηφιακές υπηρεσίες των ανώτερων δικτυακών στρωµάτων Αρκετές από αυτές χρησιµοποιούν χαµηλότερους ρυθµούς µετάδοσης και συνήθως παρέχονται σε ταχύτητες που αντιστοιχούν σε πολλαπλάσια των 64 Kbps επί των γραµµών Ε1, συχνά υλοποιούνται οι υπηρεσίες: ATM Frame Relay : VPN μισθωμένες ψηφιακες γραμ μές IP Nx64 Kbps 25

26 ιασύνδεση τηλεφωνικών κέντρων / υποστήριξη µισθωµένων κυκλωµάτων και υπηρεσιών µε E1 26

27 Ψηφιακές μισθωμένες γραμμές στην Ελλάδα 27 Hellascom: Εθνικό τηλεπικοινωνιακό δίκτυο µετάδοσης δεδοµένων και φωνής για σταθερά ψηφιακά κυκλώµατα από 2,4 Kbps έως 2Mbps. Hellaspac: Διασύνδεση δικτύων δεδοµένων 2 ή περισσοτέρων σηµείων (n-tier). Ταχύτητες από 300 bps µέχρι 2 Μbps. HellasStream: Το πιο τεχνολογικά προηγµένο δίκτυο βασισµένο στην ΑΤΜ τεχνολογία. Συνδυάζει τη µεταγωγή πακέτου µε τη µεταγωγή κυκλώµατος. Παροχή µόνιµων ιδεατών συνδέσεων έως 155Mbps για τη διασύνδεση πολλαπλών σηµείων (n-tier).

28 Δομή δικτύου πρόσβασης 28

29 ISDN Ι Τα πλεονεκτήµατα των ψηφιακών συστηµάτων επικοινωνιών ώθησαν από τη δεκαετία του 1960 τις προσπάθειες για τη ψηφιοποίηση των δηµόσιων τηλεφωνικών δικτύων Έτσι προέκυψε το ISDN: Εισάγει τις ψηφιακές επικοινωνίες στο δίκτυο πρόσβασης Αξιοποεί την υφιστάµενη υποδοµή των δηµόσιων τηλεφωνικών δικτύων µεταγωγής κυκλώµατος Με τον τρόπο αυτό προέκυψε η δυνατότητα υλοποίησης προηγµένων εφαρµογών 29

30 ISDN ΙI 30

31 Υπηρεσίες ISDN BRI PRI 31

32 Δίκτυο ISDN 32

33 ΙSDN και xdsl Το ISDN µπορεί σε µεγάλο βαθµό να θεωρηθεί ο πρόδροµος της εξάπλωσης της τεχνολογίας DSL, καθώς: εκµεταλλεύεται το µεγαλύτερου τµήµα του διαθέσιµου φάσµατος στο χάλκινο καλώδιο του συνδροµητικού βρόχου από την αναλογική τηλεφωνία στηρίζεται σε ψηφιακό κώδικα µετάδοσης της πληροφορίας (2B1Q) που χρησιµοποιείται και σήµερα σε ορισµένες παραλλαγές της τεχνολογίας DSL 33

34 Asynchronous Transfer Mode (ATM) Πρότυπο L2 δεκαετίας 1980 για την αρχιτεκτονική του B-ISDN (Broadband Integrated Service Digital Network) Υψηλές ταχύτητες(155mbps έως 622 Mbps ) Στόχος: ενοποιημένη (ολοκληρωμένη), απ άκρη σ άκρη μεταφορά φωνής, βίντεο, δεδομένων μεταγωγή κελιών (cells πακέτα σταθερού μήκους) χρησιμοποιώντας νοητά κυκλώματα 34

35 ΑΤΜ (Asynchronous Transfer Mode) Είναι συνδεσμοστραφή δίκτυα (αποστολή ενός πακέτου για την εγκαθίδρυση σύνδεσης Εικονικά Κυκλώματα (Virtual circuits- PVCs - SVCs) 35

36 Connection-Oriented Networks 36 Comparison between connectionless and connect-oriented networks Connectionless networks are more fault-tolerant and simpler to operate. Connection-oriented networks are strong in guaranteeing quality of service and providing billing support. Typical connection-oriented networks X.25: first public data network, developed in the 70 s. Frame relay: replaced X.25 in the 80 s, in-order delivery with no error and flow control, still in use today. ATM: developed in early 90 s, telco s answer to the Internet, promises to solve the shortcomings of the Internet, especially QoS. Although failed to deliver the promise of its advocators, still widely used by telecom carriers. MPLS is a relatively new connection-oriented networking scheme for IP networks that sets up fast label-switched paths across routed or layer 2 networks.

37 Τεχνολογίες xdsl I Με τις τεχνικές υπέρθεσης xdsl είναι δυνατή η μετάδοση υψίρρυθμων ψηφιακών δεδομένων (~ 1-52 mbps) μέσα από τα χάλκινα ζεύγη του δικτύου πρόσβασης και σε αποστάσεις < 5 km. Η τεχνικές αυτές βασίζονται σε modem νέας τεχνολογίας που αξιοποιούν το μεγαλύτερο μέρος του φάσματος διέλευσης των χάλκινων ζευγών του δικτύου πρόσβασης (80 khz 10 MHz) Η αυξημένη εμβέλεια επιτυγχάνεται με τη χρήση αποτελεσματικότερων μεθόδων διαμόρφωσης και χρήση εξελιγμένων μεθόδων κωδικοποίησης 37

38 xdsl II 38

39 χdsl III DSL (Digital Subscriber Line): τεχνολογία για ευρυζωνική μετάδοση πληροφορίας σε σπίτια & επιχειρήσεις μέσω των ενσύρματων τηλεφωνικών γραμμών Aπαιτείται μετατροπή των ψηφιακών δεδομένων σε αναλογικά και αντίστροφα (συσκευή τερματισμου Baseband Modem) Ένα μέρος του φασματικού εύρους της τηλφ γραμμής 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) Δεν απαιτείται η εγκατάσταση ενός διαχωριστή στο χώρο του συνδρομητή Η λειτουργία του διαχωρισμού γίνεται στις εγκαταστάσεις του τηλεπικοινωνιακού κέντρου Δεν υλοποιείται στην Ελλάδα 39

40 Χαρακτηριστικά τεχνολογιών DSL Ι 40

41 Χαρακτηριστικά τεχνολογιών DSL ΙI 41

42 Παράγοντες που περιορίζουν την εμβέλεια και το R b: 42

43 Παράγοντες που περιορίζουν την εμβέλεια και το R b: 43

44 Σχεδιασμός Συχνοτήτων DSL 44

45 Τεχνικές full duplex FM 45

46 Το DSL modem είναι full duplex Upsteam - downstream Πολύπλεξη συχνότητας FDM: μειωμένο NEXT, μεγάλες φασματικές απαιτήσεις, μικρή εμβέλεια Τεχνική καταστολής ηχούς (ECT-Echo Cancellation Technique): πολύπλοκη, μικρές φασματικές απαιτήσεις, μεγάλη εμβέλεια, αυξημένο ΝΕΧΤ 46

47 Τεχνικές διαμόρφωσης I 47

48 Τεχνικές διαμόρφωσης II 48

49 Τεχνικές διαμόρφωσης III 49

50 Διαμόρφωση CAP(Carrierless Ampl. Phase modulation QAM) Συνδυασμένη διαμόρφωση πλάτους και φάσης (δηλαδή QAM) με υποβάθμιση της φέρουσας Φασματική απόδοση μέχρι και 9 bits/hz Αυξημένη εμβέλεια Συνδυαζεται με τεχνικές FEC (προσθήκη 1ή δυο bits κώδικας Trellis) Συνήθως η χρησιμοποιούμενη διοαμόρφωση CAP 64 ή 128 συμβόλων CAP που χρησιμοποιείται στο ADSL divides the available space into three bands. The range from 0 to 4 khz is allocated for POTS transmissions. The range of 10 khz to 175 khz is allocated for upstream data traffic and the range of 240 khz to 1.5 MHz is allocated for downstream data traffic. 50

51 Σύγκριση Τεχνικών Διαμόρφωσης DSL 51

52 Κώδικας γραμμής 2B1Q 52

53 Τεχνολογίες xdsl. Γενικά 53

54 ADSL2 54

55 ADSL2+ 55

56 ADSL2 και ΑDSL2+ Η τεχνική DSL (Digital Subscriber Line) δημιουργεί μια p-p ζεύξη μεταξύ ενός DSL modem (συνδρομητής) και ενός πολυπλέκτη πρόσβασης DSLAM (CO) Συνεχής σύνδεση σε ένα ευρυζωνικό δίκτυο χωρίς τη μεσολόβηση μεταγωγέων Το DSL modem είναι full duplex (Up/downstream) 56

57 Ασύμμετρες τεχνολογίες DSL IV 57

58 Ασύμμετρες τεχνολογίες DSL IV 58

59 VDSL us/ds: 6-26 Mbps/12-52 Mbps over 300 m Διαμόρφωση DMT-QAM 59

60 Τεχνολογία VDSL 2 (I) 60

61 Τεχνολογία VDSL 2 (II) 61

62 Συμμετρικές τεχνολογίες DSL (Ι) 62

63 Συμμετρικές τεχνολογίες DSL (ΙΙ) 63

64 Συμμετρικές τεχνολογίες DSL (ΙΙΙ) 64

65 Νέες Τεχνολογίες DSL 65

66 Σύγκριση τεχνολογιών 66

67 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (I) 67

68 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (IΙ) 68

69 Το DSL modem (ΑΤU-R) Περιλαμβάνει: Το Digital Interface (e.g. ATM), Framer/FEC plus Encoder/Decoder : Πλαισιοποίηση και κωδικοποίηση (framing and encoding (error correction)) διαμόρφωση QAM και αναθέτει το bitrate σε κάθε κανάλι (based on measured SNR of each carrier) Tον DMT Modulator (processor), ο οποίος υλοποιεί FFT/IFFT (frequency domain) και φιλτράρισμα ( time-domain) 69

70 Λεπτομέρειες της εγκατάστασης xdsl modem Encapsulates Subscribers traffic to ATM cells, signal (de)modulation DSL Access Multiplexer (DSLAM) Signal (de)modulation, aggregates traffic over ATM links (or Ethernet) Broad Band Remote Access Concentrator BBRAS Terminates the Subscribers ATM connections, forwards traffic to the NSP edge router. Radius Server (Remote Authentication Dial In User Service) Contains configuration templates παρέχει ΑΑΑ (Authentication, Authorization, and Accounting) NSP edge router ATU-R Splitter Cabinet ATM/GE RDSLAM DSLAM BBRAS Router Server 70

71 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (IΙΙ) 71

72 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (IV) 72

73 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (V) Παρέχει συνδεσιμότητα τύπου 3 οδηγώντας την ΙΡ κίνηση στο δίκτυο του ISP 73

74 Η Τεχνολογία xdsl. Γενικά Συνδρομητές Web Server Video Server Video Streaming V/C MCU VoIP Gateway ΙΝΤΕRΝΕΤ DSLAM Συνδρομητές ATM Switch ADM 155 Mbps (VP16 Mbps) Radius BRAS (SSG) 155 Mbps (VPs 16, 20, 34 Mbps) ADM Ethernet Switch ATM/SDH 20 Mbps IP router ISP AAA ADM 2-wire Local Loop ADSL Modem ADM 155 Mbps (VP 34 Mbps) ATM Switch Splitter 74 DSLAM DSLAM Συνδρομητής AAA (authentication, authorization and accounting) protocol

75 Δομή του ADSL Δικτύου OC-3 =STM-1 75

76 Το ADSL δίκτυο περιλαμβάνει: Network Access Provider (NAP) : τηλεφωνική εταιρεία Network Service Provider (NSP) : εταιρεία που παρέχει τις υπηρεσίες (πρόσβαση στο internet, εφαρμογές multimedia...) Σύνδεσμοι μεταξύ πελάτη, NAP και NSP Η μεταφορά πληροφορίας μεταξύ πελάτη και NAP γίνεται με ATM over ADSL Η μεταφορά πληροφορίας μεταξύ NAP και NSP γίνεται με ATM over SDH 76 NSP ATM SDH NAP ATM ADSL Customer

77 H LLU (ΑΠΤΒ) στην Ελλάδα -Λύσεις Συνεγκατάστασης με ΟΤΕ Για την υλοποίηση της ΑΠΤΒ απαιτείται η πραγματοποίηση συνεγκαταστάσεων με τον ΟΤΕ. Κανονιστικά προβλέπονται oι δυνατότητες συνεγκατάστασης: α) φυσική β) απομακρυσμένη 77

78 H LLU στην Ελλάδα IΙ 78

79 ΟΚΣΥΑ (Tύπος Β) και πάροχοι Παρόχου 79

80 ΑΠΟΜΑΚΡΥΣΜΕΝΗ ΣΥΝΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Τα DSLAMs συνδέονται στο ATM δίκτυο του ΟΤΕ και οι συνδέσεις με τους παρόχους (ISPs), εν γένει γίνονται γεωγραφικά στην Αθήνα, Θεσσαλονίκη, Πάτρα και Ηράκλειο μέσω των Ολοκληρωμένων Κεντρικών Συνδέσεων ADSL (Ο.Κ.ΣΥ.Α.). Θεωρητικά το δίκτυο του ΟΤΕ παρέχει QoS (Quality of Service) και θεωρείται αρκετά αξιόπιστο. Η κατάληξη του ATM δικτύου του ΟΤΕ είναι σε ATM switches τα οποία συνδέονται με BBRAS routers στην Αθήνα, στη Θεσσαλονίκηστην Πάτρα και στο Ηράκλειο, κλπ από τους οποίους αναχωρούν οι συνδέσεις Ο.Κ.ΣΥ.Α. προς τους παρόχους. Εναλλακτικά ο ΟΤΕ προσφέρει τη δυνατότητα σύνδεσης Ο.Κ.ΣΥ.Α. κεντρικά στην Αθήνα, μέσα από την οποία εξασφαλίζει και την επικοινωνία του παρόχου με τους BΒRAS που βρίσκονται εκτός Αθηνών Αντίστοιχα, ο κάθε πάροχος έχει τους δικούς του BBRAS routers στο άλλο άκρο της σύνδεσης Ο.Κ.ΣΥ.Α. 80

81 H LLU (ΑΠΤΒ) στην Ελλάδα Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται τα στοιχεία συνεγκατάστασης (φυσικής και απομακρυσμένης) στο τέλος Μαρτίου 2014 ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΑΠΟΜΑΚΡΥΣΜΕΝΗ ΣΥΝΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Αριθμός Παρόχων 8 10 Αριθμός Κέντρων Όνομα / Τοποθεσία Κέντρου 85 Κ Αττική 15 Κ Θεσσ/κη 9 Κ Κρήτη 70 Κ υπολ Ελλάδα 37 κέντρα Αθήνας 7 κέντρα Θεσσαλονίκης 4 κέντρα Πελοποννήσου 3 κέντρα Κρήτης 7 κέντρα υπόλοιπης Ελλάδας 81

82 Ελληνικό Internet Exchange Point (IXP) 82

83 Γιατί με xdsl έχουμε συνεχή πρόσβαση στο διαδίκτυο; Επειδή υπάρχει μια νοητή μόνιμη σύνδεση (virtual circuit) από το modem στο σπίτι μας με τον ISP Αυτό δίνει την δυνατότητα να έχουμε συνεχή πρόσβαση στο Internet, χωρίς αυτό να είναι πρόσθετη επιβάρυνση για τον φορέα (άρα και για εμάς) γιατί απασχολούμε bandwidth μόνο όταν το χρησιμοποιούμε Η συνεχής σύνδεση μας δίνει τη δυνατότητα να έχουμε στατική IP (αν υποστηρίζει τέτοια υπηρεσία ο ISP) άρα να παρέχουμε και εμείς υπηρεσίες από το σπίτι μας 83

84 Που οφείλεται το γεγονός οτι συνήθως οι ρυθμοί που προσφέρονται στη πράξη είνα μικρότεροι από τους ονομαστικούς στις xdsl υπηρεσίες; 84 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 που αντιστοιχεί στην υπόθεση ότι ένας στους 10 συνδρομητές ζητάει πρόσβαση μια χρονική στιγμή Η στατιστική πολυπλεξία επιτρέπει καλύτερη αξιοποίηση του δικτύου για τον παροχο και καλύτερες υπηρεσίες για το χρήστη

85 ... Αν αγοράσουμε μια σύνδεση d kbps download και u kbps upload έχουμε εγγύηση για τη συγκεκριμένη ταχύτητα μόνο από το σπίτι μας μέχρι το σημείο που είναι ο πολυπλέκτης, το DSLAM (συνήθως στο τοπικό κέντρο του ΟΤΕ) Στο DSLAM έχουμε το πρώτο Bottleneck. Δηλαδή αν πέσουμε όλοι οι χρήστες ενός DSLAM μαζί, τότε το διαθέσιμο εύρος από το DSLAM μέχρι τον ISP θα μας μοιραστεί δίκαια ανάλογα με τα συμβόλαια που έχουμε Το ποσοστό oversubscription (ή contention ratio) το καθορίζει o παροχέας, έτσι ώστε να είναι οικονομικό για τον ίδιο, αλλά και να μην είναι ενοχλητικό για το χρήστη 85 Προφανώς ένας πιο φτηνός φορέας, θα έχει ορίσει μεγαλύτερο oversubscription, μόνο και μόνο για να γίνει πιο ελκυστικός, ενώ στην ουσία μας κοροιδεύει

86 Το δεύτερο Bottleneck είναι η σύνδεση του ISP με το Internet (γι αυτό οι πιο ακριβοί ISP σου παρέχουν μικρότερη πιθανότητα να μην εξυπηρετηθείς στο rate που έχεις αγοράσει) Το τρίτο Bottleneck είναι φυσικά το Internet (πχ από εκεί που κατεβάζουμε αν μπορεί να μας στείλει με τον ρυθμό που εμείς μπορούμε να δεχτούμε) 86

87 contention ratio 87

88 Δίκτυα ευρυζωνικών υπηρεσιών 88