Μάθημα Ευρυζωνικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα κορμού και πρόσβασης

Transcript

1 Μάθημα Ευρυζωνικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα κορμού και πρόσβασης Ευρυζωνικά δίκτυα οπτικών ινών στον κορμό και την πρόσβαση Μάθημα 9o -10o ΕΘΝΙΚΟ & ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τομέας Επικοινωνιών και Επεξεργασίας Σήματος Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών 1

2 Περιεχόμενα Τα παραδοσιακά Δίκτυα πρόσβασης - Τηλεφωνικό δίκτυο Oι υπηρεσίες των τηλεπικοινωνιακών δικτύων Συνδέσεις Χονδρικής Παρόχων, Μεγάλων Πελατών Μισθωμένες γραμμές, Frame Relay Πρόσβαση τελικού χρήστη ISDN Τεχνολογίες xdsl Αρχιτεκτονικές Χρησιμοποιούμενες τεχνικές Διαμόρφωσης Βασικά χαρακτηριστικά Τα δίκτυα NGA και FTTx Οι τεχνολογίες vectoring VDSL και G-FAST Τα δίκτυα NGA και η ελληνική πραγματικότητα 2

3 Η Δομή του παραδοσιακού δικτύου πρόσβασης 3

4 ΤΟ ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ Το τηλεφωνικό δίκτυο αποτελείται από : Τηλεφωνικά Κέντρα Ζευκτικο Δίκτυο (μεταξύ τηλεφωνικών κέντρων: κομβικά CO -τοπικά LE) Οπτικές Ίνες η Μικροκύματα (ασύρματο) Βασίζεται στο SDH ή ΕTHERNET (ψηφιακό) Συνδρομητικο Δίκτυο (συνδέει συνδρομητές με κέντρα) Αναλογικό 2συρματο Κόμβους Υπηρεσιών (στα μοντέρνα κέντρα) 4

5 Η ιεραρχία του δικτύου πρόσβασης 5

6 Λειτουργία τηλεφωνικών κέντρων 6

7 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 7

8 ΚΌΜΒΟΙ ΥΠΗΡΕΣΙΏΝ SSP Service Switching Point SCP Service Control Point SDP Service Data Point SMS Service management System 8 Το SSP στο τηλεφωνικό κέντρο μεταφέρει την κλήση στο SCP. Εκεί υπάρχουν οι υπηρεσίες. ΝΟΗΜΟΝ ΔΙΚΤΥΟ περιέχει λογισμικό για υπηρεσίες

9 Υπηρεσίες triple play 9

10 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) 10

11 Οι εξελίξεις στο τηλεφωνικό δίκτυο - VOIP Το VoIP (Voice over Internet Protocol) είναι η τεχνολογία μετάδοσης φωνής πάνω από IP πρωτόκολλο με τη μορφή πακέτων η δυνατότητα αυτή παρέχεται μέσω της ευρυζωνικής (ADSL) σύνδεσης στο internet Χρησιμοποιείται η μεταγωγή πακέτου αντί της μεταγωγής κυκλώματος της συμβατικής τηλεφωνίας όπου όλο το service logic βρίσκεται στο Κέντρο (SPC-Stored Programmed Centers), οι τηλεφωνικές συσκευές είναι απλές Το πρωτόκολλο IP παρέχει τη δυνατότητα ενσωμάτωσης πολλών υπηρεσιών προστιθέμενης αξίας (Instant messaging, , presence κλπ) με εύκολο τρόπο 11

12 εξοπλισμός VoIP τηλεφωνίας ATA: (analog telephone adaptor). Μετατρέπει το αναλογικό τηλέφωνο σε VoIP τηλέφωνο. IP-Phones: Τα IP phones συνδέονται απ ευθείας στο Modem/router και έχουν ήδη όλο το απαιτούμενο λογισμικό ή υλικό εξοπλισμό που χρειάζεται για VoIP κλήσεις. Υπάρχουν επίσης αντίστοιχα ασύρματα τηλέφωνα VoIP (Wi-Fi Phones) τα οποία παρέχουν την δυνατότητα σε χρήστες να πραγματοποιούν VoIP κλήσεις από οποιοδήποτε ασύρματο hot-spot. Softphones: Είναι λογισμικά που πραγματοποιούν κλήσεις από τον υπολογιστή σε οποιαδήποτε τηλεφωνική συσκευή. IADs: Τα IADs (Intergrated Access Devices) είναι ADSL συσκευές που παρέχουν πρόσβαση σε WAN (wide area network) και internet. Ουσιαστικά είναι modem/router που υποστηρίζουν το SIP πρωτόκολλο BFm: Είναι κινητά τηλέφωνα τα οποία λειτουργούν σε dual mode (GSM module, WiFi module). 12

13 πρωτόκολλα σηματοδοσίας Κάθε σύστημα το οποίο ελέγχει και διαχειρίζεται τηλεφωνικές κλήσεις πάνω από δίκτυα χρησιμοποιεί για το σκοπό αυτό ένα πρωτόκολλο σηματοδοσίας. Στις τηλεφωνικές κλήσεις, το πρωτόκολλο σηματοδοσίας είναι υπεύθυνο για την εγκατάσταση, τον έλεγχο και τον τερµατισµό των κλήσεων Τα πιο διαδεδομένα πρωτόκολλα σηματοδοσίας που χρησιμοποιούνται για VoIP τηλεφωνία είναι το H.323 και το SIP Το H.323 πρότυπο καθορίζει επακριβώς τον τύπο των μηνυμάτων ελέγχου και τον τρόπο µε τον οποίο αυτά ανταλλάσσονται μεταξύ διαφόρων τερματικών συσκευών Το Η.323 αποτελεί ένα αρκετά πολύπλοκο αλλά παράλληλα πλήρες πρωτόκολλο σηματοδοσίας Το SΙΡ είναι πιο απλό στην υλοποίησή του. βασίζεται στην ανταλλαγή μηνυμάτων κειμένου (text based). Τα μηνύματα αυτά είναι είτε αιτήσεις (Requests) είτε απαντήσεις (Responses) σε προηγούμενες αιτήσεις. 13

14 Παραδοσιακές ευρυζωνικές Υπηρεσίες στο τηλεπικοινωνιακό δίκτυο Οι υπηρεσίες παρέχονται από τους διάφορους τηλεπικοινωνιακούς φορείς, και απευθύνονται σε: Μεγάλους πελάτες Μόνιμες ή μισθωμένες γραμμές, αναλογικές και ψηφιακές Οι παρεχόμενες "point-to-point" συνδέσεις πραγματοποιούνται χωρίς τη μεσολάβηση διεπιλογικών οργάνων του κέντρου Υπηρεσίες μεταγωγής πακέτου X.25 Frame Relay Οικιακούς Χρήστες ISDN xdsl 14 Οι υπηρεσίες αυτές «ταυτίζονται» σε ορισμένες περιπτώσεις με τις υποδομές, αλλά έτσι ονομάζονται και προσφέρονται από τους τηλεπικοινωνιακούς παρόχους. Είναι απαραίτητες για την ύπαρξη και τη χρήση των ευρυζωνικών υπηρεσιών περιεχομένου

15 Η αναλογική μισθωμένη γραμμή 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. 15

16 Οι ψηφιακές μισθωμένες γραμμές Τα πρώτα ψηφιακά κυκλώµατα εξυπηρέτησαν κυρίως τη διασύνδεση των τοπικών κέντρων µεταξύ τους 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) Οι ταχύτητες των ψηφιακών γραμμών κυμαίνονται από 64 Kbps μέχρι 45 Mbps 16

17 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 μεταγωγής πακέτου connection oriented: ATM( developed in early 90 s, telco s answer to the Internet, promises to solve the shortcomings of the Internet, especially QoS) Frame Relay : VPN μισθωμένες ψηφιακες γραμμές. Replaced X.25 in the 80 s, in-order delivery with no error and flow control, still in use today IP MPLS: relatively new connection-oriented networking scheme for IP networks that sets up fast label-switched paths across routed or layer 2 networks 17

18 ιασύνδεση τηλεφωνικών κέντρων / υποστήριξη µισθωµένων κυκλωµάτων και υπηρεσιών µε E1 18

19 Ψηφιακές μισθωμένες γραμμές στην Ελλάδα 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). 19

20 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) 20

21 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 με Ευρεία και διεθνή γεωγραφική κάλυψη ευελιξία στο σχεδιασμό και την υλοποίηση με υψηλή ποιότητα επικοινωνίας Σταθερό μίσθωμα ανεξάρτητα από τον όγκο των πληροφοριών, για μείωση του κόστους και πιο αποτελεσματική διαχείριση της επένδυσής Το μειονέκτημά τους όμως σε σχέση με τα ιδεατά εταιρικά δίκτυα είναι ότι κοστίζουν περισσότερο Απαιτούνται αναγεννητές του ψηφιακού σήµατος κάθε δύο ως τρία χιλιόµετρα Λόγω της υψηλής ισχύος εκποµπής του σήµατος, δεν µπορούν να συνυπάρξουν πολλοί φορείς κυκλωµάτων Ε1 στην ίδια οµάδα καλωδίων (παρεµβολές) 21

22 IP VPN (για παρόχους) Η Υπηρεσία IP- Core (για παρόχους) αφορά τη διασύνδεση γεωγραφικών διεσπαρμένων σημείων παρουσίας και τοπικών δικτύων διαμέσου ενός δημόσιου IP δικτύου. Η διασύνδεση αυτή προσφέρεται με χαρακτηριστικά ασφάλειας και ποιότητας ίδια με αυτά ενός κλειστού ιδιωτικού δικτύου (VPN) Χρησιμοποιείται η τεχνολογία του Metro Ethernet, μέσω της οποίας επιτυγχάνεται η διάφανης αντιμετώπιση των πρωτοκόλλων που χρησιμοποιεί ο Τηλεπικοινωνιακός Πάροχος, αφού στην ουσία παρέχεται ένα Layer 2 VPN, ενώ η μεταγωγή των πακέτων γίνεται με τη βοήθεια του MPLS, το οποίο είναι εγκατεστημένο στο δίκτυο 22 Metro Ethernet Υλοποιεί IEEE PHY Παροχή VPN Διασύνδεση σε layer-2 Για τα κυκλώματα SHDSL 1, 2 και 4 Mbps (χαλκός) Για κυκλώματα από 6 Mbps έως 10 Gbps (οπτική ίνα)

23 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 Τα Δίκτυα Πρόσβασης Νέας Γενιάς NGA, είναι μια νέα προσέγγιση στην αρχιτεκτονική ενός «μελλοντικού» δικτύου πρόσβασης, που θαάρειτουςπεριορισμούςτουπαραδοσιακούχάλκινουδικτύουσε εύρος ζώνης Ωστόσο για λόγους κόστους, το χάλκινο δίκτυο συνεχίζει να υπάρχει, προσφέροντας στους συνδρομητές του όμως την δυνατότητα για ταχύτητες αρκετά υψηλές, με τη χρήση νεών τεχνολογιών 23

24 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 24 Με τον τρόπο αυτό προέκυψε η δυνατότητα υλοποίησης προηγµένων εφαρµογών

25 ISDN ΙI 25

26 Υπηρεσίες ISDN BRI 26 PRI

27 Δίκτυο ISDN 27

28 ΙSDN και xdsl Το ISDN µπορεί σε µεγάλο βαθµό να θεωρηθεί ο πρόδροµος 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 σε ορισµένες παραλλαγές της τεχνολογίας DSL 28

29 xdsl-ψηφιακή γραμμή συνδρομητή Με τις τεχνικές xdsl είναι δυνατή η μετάδοση υψίρρυθμων ψηφιακών δεδομένων (>2mbps) μέσα από τα χάλκινα ζεύγη του δικτύου πρόσβασης και σε αποστάσεις < 5 km. Η τεχνικές αυτές βασίζονται σε modem, που αξιοποιούν το μεγαλύτερο μέρος του φάσματος διέλευσης των χάλκινων ζευγών του δικτύου πρόσβασης (80 khz 100 MHz) 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 Απαιτείται η εγκατάσταση ενός διαχωριστή σήματος (splitter) στο χώρο του συνδρομητή για διαχωρισμό φωνής & δεδομένων Η αυξημένη εμβέλεια επιτυγχάνεται με τη χρήση αποτελεσματικότερων μεθόδων διαμόρφωσης και χρήση εξελιγμένων μεθόδων κωδικοποίησης 29

30 Χαρακτηριστικά τεχνολογιών DSL Ι 30

31 Παράγοντες που περιορίζουν την εμβέλεια και το R b: (τα χαλκινα καλώδια λειτουρχούν σαν κεραίες!) 31

32 Παράγοντες που περιορίζουν την εμβέλεια και το R b: 32 Χαρακτηριστικά καλωδίου, αριθμός ζευγών, μόνωση, splices κλπ

33 Παράγοντες που περιορίζουν την εμβέλεια και το R b: Η θεωρητικά καλύτερη απόδοση που μπορούμε να επιτύχουμε είναι όταν ένας χρήστης είναι μόνος του στο καλώδιο και δεν αντιμετωπίζει εξωτερικό θόρυβο Όταν όμως περισσότεροι χρήστες χρησιμοποιούν το ίδιο καλώδιο τότε λόγω των φαινομένων NEXT, FEXT η απόδοση μειώνεται προοδευτικά Πάράδειγμα ΧΡΗΣΤΕΣ ADSL2+ VDSL 1 >24Mbps >100Mbps 20 <18Mbps <70Mbps 33

34 Χαρακτηριστικά τεχνολογιών DSL ΙΙ 34

35 Σχεδιασμός Συχνοτήτων DSL 35

36 Τεχνικές full duplex FM 36

37 Τεχνικές διαμόρφωσης - Κώδικας γραμμής 2B1Q 37

38 Κώδικας γραμμής 2B1Q Tα ψηφιακά δεδομένα ομαδοποιούνται σε ζεύγη και μετατρέπονται σε τετραδικά σύμβολα (quads) σύμφωνα με τον πίνακα: 38

39 Τεχνικές διαμόρφωσης - CAP 39

40 Διαμόρφωση DMT Η διαμόρφωση DMT είναι ουσιαστικά διαμόρφωση OFDM. To διαθέσιμο φάσμα διαμοιράζεται σε καναλια ίδιου εύρους και διαφορετικής κεντρ. συχνότητας Καθε κανάλι (BIN) είναι ανεξάρτητο και διαμορφώνεται με χρήση της QAM διαμόρφωσης Το ποσό πληροφορίας ανά κανάλι (φασματική απόδοση) διακινείται δυναμικά Συνδυάζεται και με τις δυο τεχνικές Full Dublex Συνδυάζεται με τεχνικές FEC (προσθήκη 1ή δυο bits κώδικας Trellis) Προσεγγίζεται η μέγιστη χωρητικότητα καναλιού (Shannon) MHz : 256 κανάλια down και 32 κανάλια up Εύρος καναλιού ΚΗz 40

41 Διαμόρφωση QAM και χωρητικότητα ADSL Κάθε τόνος μπορεί να πάρει μέχρι 15 bits (άρα και 15x4,3=65Kbps) Άρα ένας ιδανικός διαύλος ADSL θα μπορούσε να σηκώσει 256 κανάλια x 15 bits/hz x 4,3ΚΗz=16.56Mbps Στην πραγματικότητα ο δίαυλος (το καλώδιο χαλκού μπορεί να σηκώσει κατα μέσο όρο 8 bits/hz δίνοντας μέγιστο ρυθμό 256 κανάλια x 8 bits/hz x 4ΚΗz = 8.192Mbps Οι τόνοι χαμηλής συχνότητας παίρνουν περισσότερη πληροφορία 41 Τα κανάλια χαμηλότερης συχνότητας έχουν καλύτερο σηματοθορυβικό λόγο και έτσι μπορούν να μεταφέρουν μεγαλύτερους ρυθμούς (μεγαλύτερο λόγο bits/sec / Hertz)

42 Η τεχνική διαμόρφωσης και πολυπλεξίας DMT Χωρίς Παρεμβολές 42 Χρήση ADM δυναμική Παρεμβολές

43 Τεχνολογίες xdsl. Γενικά Όνομα προτυπου Κοινή ονομασία Μέγιστος ρυθμός λήψης Μέγιστος ρυθμός αποστολής ANSI T Issue 2 ADSL 8 Mbit/s 1.0 Mbit/s ITU G ADSL (G.DMT) 8 Mbps 1.0 Mbps ITU G Annex A ADSL over POTS 8 Mbps 1.0 Mbps ITU G Annex B ITU G ADSL over ISDN ADSL Lite (G.Lite) 8 Mbps 1.0 Mbps 1.5 Mbps 0.5 Mbps 43

44 Από τα xdsl στο ADSL2 44

45 ΑDSL ADSL2+ 45

46 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) 46

47 ADSL, ADSL2 & ADSL2+ φάσμα/bps ADSL / ADSL2 ADSL (POTS) G Annex A POTS US DS Min. BW 8 / 1 Max. BW 12 / 1 DS : Downstream US : Upstream Min. BW : Minimum bandwidth specified by ITU-T is supported by EDA ADSL (ISDN) G Annex B ISDN US DS 8 / 1 12 / 1 Max. BW : Maximum bandwidth specified by ITU-T is possible, but dependent on physical line conditions ADSL2 (POTS) G Annex J POTS US DS 8 / / ADSL2+ Min. BW Max. BW ADSL2+ (POTS) G Annex A POTS US DS 15 / 1 24 / 1 ADSL2+ ( ISDN) G Annex B ISDN US DS 15 / 1 24 / 1 ADSL2+ (POTS) G Annex J POTS US DS / / 2.5 f [khz]

48 VDSL οικογένεια 48

49 Πολύ υψηλου ρυθμού DSL VDSL (I) 49 Εκμετάλλευση του FTTc us/ds: 6-26 Mbps/12-52 Mbps (over 300 m) Διαμόρφωση DMT-QAM

50 Πολύ υψηλού ρυθμού DSL VDSL ΙΙ 50

51 Τεχνολογία VDSL 2 (I) 51

52 Τεχνολογία VDSL 2 (II) VDSL2 και αρχιτεκτονικές FTTx 52 < 500 m

53 Συμμετρικές τεχνολογίες DSL (Ι) 53

54 Συμμετρικές τεχνολογίες DSL (ΙΙ) 54

55 Συμμετρικές τεχνολογίες DSL (ΙΙΙ) 55

56 Σύγκριση τεχνολογιών 56

57 Νέες Τεχνολογίες DSL 57

58 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL γενική άποψη 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 58 ATU-R Splitter Cabinet ATM/GE RDSLAM DSLAM BBRAS Router Server

59 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (I) 59

60 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (IΙ) 60

61 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 ( timedomain) 61

62 Το τηλεφωνικό κέντρο 62

63 DSLAM 63

64 Αρχιτεκτονική Δικτύου DSL (V) Παρέχει συνδεσιμότητα τύπου 3 οδηγώντας την ΙΡ κίνηση στο δίκτυο του ISP 64

65 Αρχιτεκτονική Δικτύου xdsl Συνδρομητές Web Server Video Server Video Streaming V/C MCU VoIP Gateway ΙΝΤΕRΝΕΤ DSLAM Συνδρομητές ATM ή GE Switch ADM 155 Mbps (VP16 Mbps) Radius BRAS (SSG) ADM 155 Mbps (VPs 16, 20, 34 Mbps) ;h 1Gb ή 10 Gb Ethernet Switch ATM/SDH 20 Mbps IP router ISP AAA 65 ADM 2-wire Local Loop ADSL Modem ADM 155 Mbps (VP 34 Mbps) ATM ή GE Switch Splitter DSLAM DSLAM Συνδρομητής AAA (authentication, authorization and accounting) protocol

66 Tα νέα συστήματα DSL εστιάζουν στο ΕΤΗΕRΝΕΤ: 66 Ή Ethernet

67 H LLU (ΑΠΤΒ) στην Ελλάδα -Λύσεις Συνεγκατάστασης με ΟΤΕ Για την υλοποίηση της LLU απαιτείται η πραγματοποίηση συνεγκαταστάσεων με τον ΟΤΕ. Κανονιστικά προβλέπονται oι δυνατότητες συνεγκατάστασης: α) φυσική β) απομακρυσμένη 67

68 Φυσική Συνεγκατάσταση 68

69 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. 69

70 Απομακρυσμένη Συνεγκατάσταση 70

71 H LLU (ΑΠΤΒ) στην Ελλάδα Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται τα στοιχεία συνεγκατάστασης (φυσικής και απομακρυσμένης) στο τέλος Μαρτίου 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

72 H LLU στην Ελλάδα IΙ 72

73 ΟΚΣΥΑ (Tύπος Β) και πάροχοι 73 Παρόχου Κεντρική, Περιφερειακή & Τοπική

74 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 74 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

75 Που οφείλεται το γεγονός οτι συνήθως οι ρυθμοί που προσφέρονται στη πράξη είνα μικρότεροι από τους ονομαστικούς στις xdsl υπηρεσίες; 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 75

76 ... 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 76 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 Προφανώς ένας πιο φτηνός φορέας, θα έχει ορίσει μεγαλύτερο oversubscription, μόνο και μόνο για να γίνει πιο ελκυστικός, ενώ στην ουσία μας κοροιδεύει

77 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) 77

78 contention ratio 78

79 Παρεμβολές Crosstalk Ι NEXT Coupling DSL1 DSL2 DSL1 DSL2 FEXT Coupling DSL1 DSL1 DSL2 DSL2 οι παρεμβολές ΝΕΧΤ δημιουργούνται μεταξύ σημάτων upstream και downstream διαφορετικών ζευγών οι παρεμβολές FEXT δημιουργούνται είτε μεταξύ σημάτων upstream διαφορετικών ζευγών είτε μεταξύ σημάτων downstream διαφορετικών ζευγών 79

80 Παρεμβολές και vectoring Κάνοντας χρήση πολυπλεξίας διαίρεσης συχνότητας (Frequency Division Duplexing - FDD), οι πομποί και οι δέκτες ενός συστήματος VDSL2 λειτουργούν σε διαφορετική ζώνη συχνοτήτων Κατά συνέπεια Η επίδραση των NEXT παρεμβολών μειώνεται δραστικά με τη χρήση των κατάλληλων φίλτρων Τα σήματα των FEXT παρεμβολών δεν μπορούν να περιοριστούν με τη χρήση φίλτρων καθώς πομπός και δέκτης των αντίθετων άκρων λειτουργούν στην ίδια ζώνη συχνοτήτων Στόχος της τεχνολογίας Vectoring είναι η εξουδετέρωση των παρεμβολών FEXT εντός μιας ομάδας γραμμών (self-fext cancelation), η οποία θα οδηγήσει σε σημαντική αύξηση του λόγου SNR (Signal-to-Noise Ratio) και κατά συνέπεια σε αύξηση του ρυθμού μετάδοσης 80

81 Η τεχνολογία Vectoring Η τεχνολογία Vectoring αποτελεί επί της ουσίας αναβάθμιση του VDSL2 Χρησιμοποιεί την ίδια υποδομή, χωρίς να απαιτεί επιπλέον επενδύσεις στο δίκτυο οπτικών ινών Βασίζεται στην αρχιτεκτονική FTTC και αξιοποιεί μέρος του δικτύου χαλκού και συγκεκριμένα τον Τοπικό βρόχο (sub-loop), δηλαδή το ζεύγος καλωδίων χαλκού από τον Τοπικό Κατανεμητή Μικτονόμησης (Local Distribution Frame LDF) έως τις εγκαταστάσεις του πελάτη Επίσης μπορεί να παρέχεται και απευθείας από το Αστικό Κέντρο όπως το VDSL2 Σε σχέση με την υποδομή του VDSL2 απαιτούνται αλλαγές στον εξοπλισμό Vectoring στο DSLAM του παρόχου και τον τερματικό εξοπλισμό στο χώρο των πελατών (CPE) Τα VDSL2 CPEs απαιτούν απλώς μια αναβάθμιση λογισμικού ώστε να υποστηρίξουν τεχνολογία Vectoring, ενώ στα DSLAM ανάλογα από την υφιστάμενη υλοποίηση που έχει επιλέξει κάποιος πάροχος για την παροχή VDSL2 υπηρεσίας μπορεί να διατηρήσει το ίδιο πλαίσιο και να αντικαταστήσει κάρτες και controller Για την ενίσχυση της τεχνολογίας Vectoring, η ITU δημοσίευσε το πρότυπο G.993.5: Self-FEXT cancellation (vectoring) for use with VDSL2 tranceivers 81

82 Τι είναι το vectoring -FEXT -FEXT +FEXT +FEXT +FEXT +FEXT -FEXT +FEXT +FEXT Με διανυσματική επεξεργασία σήματος εξουδετερώνεται η παρεμβολή FEXT μεταξύ των ζςυγών του καλωδίου με τη δημιουργία σημάτων αντιστάθμισης - FEXT 82

83 Αρχή Λειτουργίας του vectoring Ι Το σύστημα Vectoring «διαβάζει» τις FEXT παρεμβολές και με τη βοήθεια ενός FEXT pre-coder οι πομποί παράγουν σήματα τα οποία τις εξουδετερώνουν το σύστημα Vectoring χρειάζεται να «γνωρίζει» τις συναρτήσεις μεταφοράς μεταξύ όλων των αλληλοεπιδρώντων γραμμών καθώς και να διαχειρίζεται τη λειτουργία του συνόλου των πομποδεκτών του συστήματος Το σύνολο των γραμμών που βρίσκονται υπό τον έλεγχο ενός συστήματος Vectoring ονομάζεται vectored group Κάθε γραμμή χαρακτηρίζεται από συναρτήσεις μεταφοράς διαφορετικές για κάθε άλλη υπάρχουσα γραμμή εντός του συστήματος. Επιπλέον, οι συναρτήσεις μεταφοράς μεταξύ των γραμμών είναι διαφορετικές για κάθε συχνότητα f i 83

84 Αρχή Λειτουργίας του vectoring ΙΙ Η διαδικασία για την εκμάθηση των παρεμβολών που δημιουργεί και δέχεται κάθε γραμμή είναι δυναμική Η διαδικασία αυτή απαιτεί μεγάλη επεξεργαστική ισχύ στην VCE Για παράδειγμα, σε μια δέσμη καλωδίων 200 ενεργών VDSL2 γραμμών 4096 DMT τόνων με bitrate 4000 bps απαιτεί δισεκατομμύρια MAC (multiply accumulate) διεργασίες ανά δευτερόλεπτο Ένα σύστημα Vectoring μέσω της τεχνικής self-fext cancelation αντιμετωπίζει αποκλειστικά τις παρεμβολές FEXT που προκύπτουν από τις γραμμές που εντάσσονται στο vectored group Ο θόρυβος υπόβαθρου και άλλες ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση του συστήματος και πρέπει να αντιμετωπιστούν με εναλλακτικούς μηχανισμούς Το σημαντικότερο ωστόσο είναι η αδυναμία ενός συστήματος Vectoring να εξουδετερώσει παρεμβολές που προέρχονται από συνδρομητικές γραμμές που δεν έχουν ενταχθεί στο σύστημα 84 * κεντρική μονάδα ελέγχου (Vectoring Control Entity VCE)

85 Tο πρόβλημα του Vectoring Some Pairs Cannot be part of the Team Ζεύγη καλωδίων που ανήκουν στην ίδια δέσμη πρέπει να αντιμετωπιστούν σαν μια ομάδα για την αποτελεσματική εγκατάσταση του vectoring Crosstalk (FEXT) για σωστή υλοποίηση του Vectoring λοιπόν χρειάζεται όλες οι γραμμές να είναι vectored

86 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα Vectoring Το βασικότερο πλεονέκτημα του Vectoring, το οποίο έχει οδηγήσει στη υιοθέτησή του, αφορά τα μικρότερα επενδυτικά κόστη της αρχιτεκτονικής FTTC έναντι των αρχιτεκτονικών FTTB/FTTH, και προκύπτει κυρίως από τις μειωμένες απαιτούμενες χωματουργικές εργασίες αλλά και από το μικρότερο πλήθος οπτικών τερματικών Στα μειονεκτήματα του Vectoring, συγκαταλέγεται η αναγκαιότητα ύπαρξης ενός μοναδικού παρόχου ανά υπαίθρια καμπίνα (προς το παρόν) Το μεγαλύτερο μειονέκτημα της τεχνολογίας Vectoring σε σχέση με τις τεχνολογίες που στηρίζονται σε FTTB/FTTH υποδομές αφορούν την ίδια την ποιότητα της προσφερόμενης υπηρεσίας αφού η εξασθένιση του σήματος εξακολουθεί να είναι κυρίαρχος παράγοντας για την μείωση των ρυθμών μετάδοσης 86

87 Απόδοση Vectoring 87 Οι μετρήσεις έδειξαν ότι οι ρυθμοί μετάδοσης που επιτυγχάνονται με τη χρήση vectoring προσεγγίζουν σε πολύ μεγάλο βαθμό τους FEXT-free ρυθμούς μετάδοσης

88 Super Vectoring Vplus Ι Η τεχνολογία SuperVectoring περιγράφεται στο προτύπο G της ITU-T Υπόσχεται ρυθμούς μετάδοσης στα 300 Mpbs σε αποστάσεις έως και 300m και 200 Mbps σε αποστάσεις έως 500m Η φασματική λειτουργία του SuperVectoring επεκτείνεται στα 35 MHz, γεγονός που παρέχει δυνατότητα για μεγαλύτερους ρυθμούς μετάδοσης στις αποστάσεις που αναφέρθηκαν Η επέκταση σε υψηλότερες φασματικές περιοχές δεν αποτελεί καινοτομία αφού το ίδιο συμβαίνει με το προφίλ VDSL2 30a. Το συγκεκριμένο προφίλ ωστόσο προβλέπει διαφορετικές αποστάσεις μεταξύ των τόνων DMT σε σχέση με το προφίλ 17a, καθιστώντας αδύνατη τη λειτουργία Vectoring μεταξύ των δυο προφίλ, για την εξουδετέρωση των FEXT παρεμβολών 88

89 Super Vectoring Vplus ΙΙ Για την τεχνολογία SuperVectoring ή Vplus ορίζεται το προφίλ 35b με απόσταση μεταξύ των DMT τόνων ίση με 4,3125 ΚHz, έχοντας έτσι συμβατότητα με το προφίλ 17a, και δίνοντας τη δυνατότητα στους τηλεπικοινωνιακούς παρόχους για παροχή Vectoring (προφίλ 17a) και SuperVectoring (προφίλ 35b) μέσω του ίδιου εξοπλισμού 89

90 Τεχνολογία G. Fast Ι Η τεχνολογία G.Fast αποτελεί την πλέον εξελιγμένη έκδοση της οικογένειας xdsl και ανήκει στην τέταρτη γενιά ευρυζωνικότητας (4th Generation Broadband 4G BB) όπως και οι τεχνολογίες Vectoring/SuperVectoring Προτυποποιήθηκε το 2014 από την ITU-T (G.9700 & G.9701) και υπόσχεται ρυθμούς μετάδοσης έως 1 Gbps για πολύ κοντινές αποστάσεις The standard will complement FTTH(fiber-to-the-home) strategies, serving the many scenarios where G.fast is more costefficient than FTTH. 90

91 Η τεχνολογία G.Fast επεκτείνει το αξιοποιούμενο φάσμα έως τα 106 MHz ενώ αναμένεται περαιτέρω διεύρυνση έως τα 212 MHz, η οποία θα αυξήσει ακόμα περισσότερο το ρυθμό μετάδοσης σε 1,5~2 Gbps Φέρνει το FTTdp (Fiber-to-the Distribution Point) πολύ κοντά στις εγκαταστάσεις του χρήστη ( με χρήση FO) οπότε το μήκος του καλωδίου σύνδεσης με τον πομποδέκτη του χρήστη δεν ξεπερνά τα 250m 91 Service rate performance Mb/s for FTTB deployments at less than 100m, straight loops 500 Mb/s at 100m 200 Mb/s at 200m 150 Mb/s at 250m

92 Τεχνολογία G. Fast ΙΙ Modulation: DMT, 2048 sub-carriers, με sub-carrier spacing khz και φασματική απόδοση 12bit/Hz The first version of G.fast will specify 106 MHz profiles, with 212 MHz profiles planned for future amendments 92 duplex επικοινωνία: Σε αντίθεση με τις τεχνολογίες ADSL και VDSL, το G.Fast χρησιμοποιεί πολυπλεξία στο πεδίο του χρόνου (Time-Division Duplexing TDD) Ως εκ τούτου, η κατανομή φάσματος στην upstream και downstream ροή πραγματοποιείται με δυναμικό και ευέλικτο τρόπο

93 Using TDD as a Duplexing Scheme Ι Απλός transceiver (μόνο ένα ifft/fft) Η ασυνεχής λειτουργία επιτρέπει ευελιξία στο tradeoff μεταξύ throughput και ισχύος Ευλιξία στην ασυμμετρία των US/DS data rateς Συγχρονισμός όλων των πομπών Απαίτηση data buffering Φασματική ασυμβατότητα με ADSL/VDSL 93

94 Using TDD as a Duplexing Scheme Η χρήση TDD καθιστά το G.Fast μη συμβατό με τις τεχνολογίες ADSL και VDSL (FDM) (FEXT +NEXT) Για τη συνύπαρξή τους απαιτείται η αποκοπή των επικαλυπτόμενων συχνοτήτων 2.2, 8.5, , ή 30 MHz (PSD Masking) γεγονός που επηρεάζει την απόδοσή του GFAST πχ αν στην ίδια δέσμη καλωδίων συνυπάρχουν τεχνολογίες G.Fast και VDSL2 (17a) τότε θα πρέπει το G.Fast να λειτουργεί σε περιοχές άνω των 17 ΜHz o Επίσης, εξαιτίας της TDD πολυπλεξίας, δεν είναι δυνατή η μέθοδος PSD Shaping (γίνεται όμως για τα FM) 94 *downstream power back-off (DPBO), also known as -PSD shaping

95 PSD shaping Τα ισχυρά VDSL2 σήματα δημιουργούν παρεμβολές στα ήδη εγκατεστημένα DSL (ADSL/2+) 95 PSD: μείωση της ισχύος του downstream VDSL2 sσήματος στο επίπεδο του εξασθενημένου ADSL2+ σήματος Αυτό γίνεται μέχρι μια συχνότητα e.g. for ADSL2+, 2.2MHz Μείωση των επιδόσεων του VDSL2

96 H Τεχνολογία G. Fast III Αφού το G.Fast λειτουργεί σε περιοχές υψηλών συχνοτήτων, η απόδοση του συστήματος είναι ευάλωτη σε παρεμβολές FEXT και ΝΕΧΤ Στο VDSL ο στατικός χωρισμός του φάσματος σε υποκανάλια (band plan) καθιστά αμελητέες τις παρεμβολές NEXT Στο G.Fast το band plan είναι δυναμικό, οπότε για την αποφυγή NEXT παρεμβολών πρέπει στο σύνολο των γραμμών του ίδιου συστήματος να χρησιμοποιείται κοινή κατανομή σε US και DS Για την εξουδετέρωση των FEXT παρεμβολών, είναι απαραίτητη η χρήση του Vectoring όπως περιγράφεται στο πρότυπο G

97 Απόδοση του G. Fast Aποτελέσματα μετρήσεων εγκατάστασης G.Fast με βρόχους μήκους έως 250 μέτρων. Τα σενάρια μετρήσεων περιλαμβάνουν τη λειτουργία του συστήματος στα 106 και 212 MHz,σε συνύπαρξη με ADSL (2,2 MHz) και VDSL (17,7 ΜΗz), με ύπαρξη (w/xt) και χωρίς ύπαρξη (w/o XT) παρεμβολών 97

98 G. Fast και PON Για την παροχή G.Fast μπορεί να αξιοποιηθεί η αρχιτεκτονική FTTB Σε αυτό το σενάριο υλοποίησης η οπτική ίνα φτάνει έως την είσοδο του κτιρίου/πολυκατοικίας με δίκτυο PON. Εντός της πολυκατοικίας υπάρχει εγκατεστημένο minidslam το οποίο παρέχει σύνδεση G.Fast μέσω της εσωτερικής χάλκινης καλωδίωσης 98 the distribution point unit (DPU) typically serves 1-20 lines, making it compact enough to place on a pole, in a small underground enclosure or in a small pedestal.

99 XG-fast Bell Labs, Alcatel-Lucent proposed the system concepts of XG-FAST, the 5th generation broadband (5GBB) technology capable of delivering a 10 Gbit/s data rate over short copper pairs multi-gigabit rates are achievable over typical drop lengths of up to 130 m, with net data rates exceeding 10 Gbit/s on the shortest loops The XG-FAST technology will make fiber-to-the-frontage (FTTF) deployments feasible 99

100 Δίκτυα νέας γενιάς και στην πρόσβαση ( NGA) Τα Δίκτυα Πρόσβασης Νέας Γενιάς NGA, είναι μια νέα προσέγγιση στην αρχιτεκτονική ενός «μελλοντικού» δικτύου πρόσβασης, που θα άρει τους περιορισμούς του παραδοσιακού χάλκινου δικτύου σε εύρος ζώνης, προσφέροντας στους συνδρομητές του την δυνατότητα για ταχύτητες αρκετά υψηλές, ώστε να καλύπτονται οι ανάγκες τους για τα επόμενα πενήντα χρόνια Σχετίζoνται στενά με το Δικτύου Νέας Γενιάς, και αναμένεται, μελλοντικά, να μετατρέψει την πολύπλοκη δικτυακή δομή του υφιστάμενου παραδοσιακού δικτύου TDM, σε ένα ενιαίο δίκτυο βασισμένο στο πρωτόκολλο IP Οι πιο βασικές παράμετροι που επηρεάζουν την χωρητικότητα μια γραμμής DSL είναι: η εξασθένηση του σήματος (απόσταση του DSL modem από το DSLAM ) και ο λόγος σήματος προς θόρυβο στην πλευρά του δέκτη 100 Τα Δίκτυα νέας γενιάς που έχουν σαν στόχο να δώσουν μεγαλύτερες ονομαστικές ταχύτητες από το θεωρητικό όριο των 24Mbps της ADSL2+ τεχνολογίας και βασίζονται: σε μικρότερο μήκος χάλκινου βρόγχου και σε VSDL2 τεχνολογίες πάνω στον χαλκό (θεωρητική ταχύτητα είναι 100Mbps), είτε σε λύσεις FTTx Ουσιαστικά σε δίκτυα που ολόκληρα ή ένα μέρος τους είναι οπτικά

101 Δίκτυα NGA Είναι φανερό ότι ότι με συνδυασμό των αρχιτεκτονικών FTTC ή FTTB και των τεχνολογιών Vectoring VDSL και G Fast είναι δυνατόν να δθούν στον τελικό χρήστη ταχύτητες εφάμιλες του FTTH με πολύ μικρότερο κόστος Η τακτική αυτή υιοθετείται από πολλούς παρόχους στην Ευρώπη, ωστόσο οι ρυθμιστικές αρχές θέτουν κάποιους περιορισμούς Πχ στην Ελλάδα Η τεχνολογία VDSL vectoring αφορά στο σύνολο του δικτύου πρόσβασης εκτός από τις καμπίνες που βρίσκονται σε μία περιοχή με ακτίνα 550 μέτρα γύρω από κάθε Αστικό Κέντρο ΟΤΕ, στην οποία παρέχονται από τον ΟΤΕ και τους υπόλοιπους παρόχους υπηρεσίες VDSL από το κέντρο καθώς και υπηρεσίες οποιασδήποτε άλλης τεχνολογίας η οποία είναι συμβατή με VDSL 101

102 Τεχνολογία FTTx και ΝGA Bitrate(Mbps) FTTH G.Fast FTTB G.Fast FTTC VDSL2 35b SuperVect VDSL2 17a Vectored VDSL2 UnVectored FTTH FTTB FTTC FTTC FTTC FTTC 1 Gbps symmetric Mbps 100~500Mbp 100~300Mbp Οπτική ίνα Χαλκός Distance (m) 1000 Οι ρυθμοί του G.Fast / VDSL εξαρτώνται από την ποιότητα και το μήκος του χαλκού

103 Σχετικά με τα NGA, ο ευρωπαϊκός δείκτης DESI, έχει 2 προκλήσεις : a) % Κάλυψη δικτύου NGA : Το ποσοστό γεωγραφικής κάλυψης περιοχών με δυνατότητα σύνδεσης σε δίκτυαnga σε σχέση με την συνολική επικράτεια. Το 2017, η Ελλάδα είχε 44,2% κάλυψη (Ευρωπαϊκός μ.ο. : 76%) b) % Συνδεσιμότητα NGA : Το ποσοστό των ενεργών συνδέσεων για υπηρεσίες NGA σε σχέση με το σύνολο των συνδρομητών. Το2017, η Ελλάδα είχε 7,1% συνδεσιμότητα (Ευρωπαϊκός μ.ο. : 36,8%) Η σταθερή ευρυζωνική διείσδυση στην Ελλάδα είναι 32,7% και απαιτήθηκαν περίπου έτη για την σύγκλιση με τον αντίστοιχο Ευρωπαϊκό δείκτη 103

104 ΕΞΕΛΙΞΗ ΔΙΚΤΥΩΝ NGA ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΗΕ.Ε.Τ.Τ. είναι η αρμόδια αρχή που μπορούσε να ρυθμίσει τους κανόνες για την ανάπτυξη των δικτύων NGA στην ελληνική επικράτεια Τον Δεκέμβριο του 2016, η Ε.Ε.Τ.Τ. με την απόφαση 792/ όρισε την Εθνική αγορά χονδρικής τοπικής πρόσβασης και έβαλε κανόνες σε σχέση με τον τρόπο ανάπτυξης των δικτυών NGA Διαδικασία Αναθέσεων: Αποτελεί την διαδικασία με την οποία οι τηλεπικοινωνιακοί Πάροχοι μπορούσαν να αναλάβουν την ανάπτυξη δικτύων NGA σε συγκεκριμένες καμπίνες γύρω από συγκεκριμένα ΑΚ (περιορισμός τα 550m από το ΑΚ). 1ηΦάση Αναθέσεων: (Α, Β & Γ κύκλος αναθέσεων Ολοκληρώθηκε Σεπτέμβριος 2017) 2ηΦάση Αναθέσεων: Ετήσιες αναθέσεις μέχρι εξάντληση των διαθέσιμων καμπινών Γεωγραφικός διαμοιρασμός περιοχών με ανάπτυξη διαφορετικών τεχνολογικών λύσεων ανά περιοχή 104

105 ΟΙ ΕΠΕΝΔΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΠΑΡΟΧΩΝ Μέχρι Σεπτέμβριο 2017, είχαν πραγματοποιηθεί 3 κύκλοι αναθέσεων (Α, Β & Γ ανάθεση) Στην Α φάση συμμετείχε μόνο ο όμιλος COSMOTE Στην Β φάση συμμετείχε ο όμιλος Vodafone και η εταιρεία WIND Στην Β φάση συμμετείχε ο όμιλος COSMOTE ]και η εταιρεία WIND Ακολουθούν ετήσιες αναθέσεις (πραγματοποιήθηκε 25 Μαϊου Όμιλος Cosmote) 105

106 ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ και ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ FTTH: Η τεχνολογία Fiber to the Home προσφέρει ίνα από το ΑΚ μέχρι και την οικία/διαμέρισμα του πελάτη. Πρακτικά προσφέρει «άπειρο» εύρος ζώνης, απαιτεί μεγάλο κόστος αρχικής επένδυσης και επιλέχθηκαν λύσεις G-PON με 2 επίπεδα splitting ratio. FTTB:Η τεχνολογία Fiber to the Building προσφέρει ίνα μέχρι την είσοδο της πολυκατοικίας και ακολούθως η υπηρεσία προσφέρεται με χαλκό και G - FAST FTTC (Vectoring):Η τεχνολογία Fiber to the Curb μέσω Vectoring προσφέρει ίνα μέχρι την καμπίνα και είναι η βασική τεχνολογική επιλογή των Παρόχων, δεδομένης της τεχνογνωσίας που υπάρχει και του χαμηλού κόστους. FTTC (G.Fast) (?): Η τεχνολογία Fiber to the Curb μέσω G.Fast είναι παρόμοια με την τεχνολογία FTTC Vectoring, με την διαφορά της προσδοκίας υψηλότερων ταχυτήτων σε κοντινά κτίρια(μέχρι 100m). 106

107 ΚΡΑΤΙΚΕΣΔΡΑΣΕΙΣ Δράση Super Fast Broadband Δράση ενίσχυσης της ζήτησης προσφερόμενων υπηρεσιών υψηλών και υπερύψηλών ταχυτήτων Εξαργύρωσης ενός επιδοτούμενου κουπονιού για κάθε σύνδεση Κάθε κουπόνι αντιστοιχεί σε οικονομική επιδότηση 360 Ευρώ για κάθε πολίτη Απαιτεί υπηρεσία ευρυζωνικής πρόσβασης 100Mbps με δυνατότητα άμεσης αναβάθμιση σε 1Gbps Δράση Ultra Fast Broadband Σχεδιασμός και ανάπτυξη NGA δικτύου μέσω ΣΔΙΤ Λευκές αγροτικές και ημιαστικές περιοχές (πεδίο διαβούλευσης με τους παρόχους ). Προσφορά υπηρεσιών NGA με ταχύτητες τουλάχιστον 100Mbps Π/Υ έργου M Ευρώ 107

108 ΕΞΕΛΙΞΗ ΣΤΗΝ ΕΠΟΜΕΝΗ ΠΕΝΤΑΕΤΙΑ Εξέλιξη ανάπτυξης δικτύων FTTC (αναμενόμενο ποσοστό 50-60%)εκτός των 550m από το ΑΚ Εξέλιξη ανάπτυξης δικτύων FTTH (αναμενόμενο ποσοστό 3-5%) εκτός των 550m από το ΑΚ Ανάπτυξη νέου δικτύου FTTH (αναμενόμενο ποσοστό 6-10%) εντός των 550m από το ΑΚ Προβλέψεις NGA δίκτυα στην Ελλάδα (2023) : 65-70% NGAσυνδεσιμότητα στην Ελλάδα(2023) : 55-60% 108

109 ΖΗΤΗΜΑΤΑ που πρέπει να λυθούν Κάθετη καλωδίωση σε πολυκατοικίες Ανάπτυξη δικτύων διαφορετικών τεχνολογιών στην ίδια περιοχή Θέματα ασυμβατότητας τεχνολογικών παρόχων Σύγκλιση δικτύων σταθερή και κινητής τηλεπικοινωνιακής αγοράς Αξιοποίηση δικτύων με προηγμένες υπηρεσίες προς πολίτες/επιχειρήσεις 109