Širokopojasne pristupne mreže

Planiranje telekomunikacijskih mreža

* Autorizirana predavanja

• 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

Širokopojasne pristupne mreže

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.

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.

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 [%].

Širokopojasne pristupne mreže

- zadatak suvremenih korisničkih mreža je osigurati pristup korisnika širokom spektru

telekomunikacijski interaktivnih i distribucijskih usluga , realiziranih kvalitetnim

digitalnim vezama

Alternative:

• postojeća infrastruktura ( bakrena parica)

• nove tehnologije (ADSL...)

• nova infrastruktura (svjetlovodi)

Korisnici:

- Poslovni;

- Posebni i

- Rezidencijalni.

Pregled dostupnih riješenja i usluga

Medij Naziv usluge Kapacitet (dolazni/odlazni)

Domet (km)

Upredena parica Analogna linija Do 56k / 56k bit/s -

Upredena parica ISDN 144k / 144k uključujući 64k / 64k govora

<6

Upredena parica SDSL (Symmetric DSL) 768k / 768k bit/s <4

Upredena parica ADSL (Asymmetric DSL) 1.5 do 6M / 64k do 640 k bit/s

<4 do 6

Upredena parica VDSL (Very highbit- rate DSL)

26 do 52M / 13M do 26 M bit/s

<0,3 do 1

Koaksijalni kabel CDMA/OFDM + QAM/QPSK

<14M / 14M bit/s unutar 6 MHz pojasa

-

Optičko vlakno (jednomodno)

ATM 150M do 622M / 150M bit/s

<20

Optičko vlakno (jednomodno)

Gigabit Ethernet 1G bit/s (1.25G bit/s 8B/10B kodiranje)

<5

Optičko vlakno (multimodno)

Gigabit Ethernet 1G bit/s (1.25G bit/s 8B/10B kodiranje)

<0.55

Prijenosni mediji i pristupne tehnologije

Spajanje izoliranih pretplatnika ili manjih skupina na većoj udaljenosti od centrale

stvara vrlo velike troškove.

Planiranje mreže u ruralnim područjima

⁻ određivanje konfiguracije mreže (centrale, korisnici)

⁻ određivanje načina povezivanja budućih pretplatnika s centralom

⁻ dimenzioniranje spojnih vodova između centrala

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

Kapacitet

(Mbits)

Udaljenost (km)

TDMA radio

Radio-relejni

sustavi

Optičke niti

Sateliti

Planiranje mreže u ruralnim područjima

- 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.

•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.

Mogućnosti povezivanja radijskim putem

WLL (Wireless Local Loop)

- kontrolna jedinica WLL sustava, bazne stanice,

- pretplatnički terminalni uređaji i

- Network Management sustav

• Prikaz sustava

• Primjena sustava

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

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 Tro

ško

vi

Udaljenost

Pretplatnik ima omogućene sve osnovne TK usluge:

- telefonske usluge,

- G3 telefaks,

- prijenos podataka (9600 bit/s)

Telefonski

aparat

FAKS

PC

RT30F

terminal

Telefonski

aparat

J1 (podatak)

J3 (Telefon)

J2

(FAKS)

Primjer SAGEM RT30F terminala

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.

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.

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).

Osnovni elementi

Struktura N-ISDN mreže

Pristupna N-ISDN mreža

- 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

- 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).

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.

Osnovni (bazni) pristup (Basic Access)

- 2 kanala B = 2 x 64 kbit/s= 128 kbit/s

- 1 kanal Do (zajednička signalizacija za oba korisnička kanala) 16 kbit/s

- l kanal I2 (nadzor, sinkronizacija i upravljanje) 16 kbit/s

Ukupno: 160 kbit/s

- 2 kanala B = 2 x 64 kbit/s = 128 kbit/s

- 1 kanal Do (zajednička signalizacija za oba korisnička kanala) 16 kbit/s

- 1 kanal Il (nadzor, sinkronizacija i upravljanje) 48 kbit/s

Ukupno: 192 kbit/s

Primarni pristup (Primary Access)

- 30 kanala B = 30 x 64 kbit/s = 1920 kbit/s

- 1 kanal D2 (zajednička signalizacija za 30 korisničkih kanala) 64 kbit/s

- 1 kanal I (nadzor, sinkronizacija i upravljanje) 64 kbit/s

Ukupno: 2048 kbit/s

Primjer: Zadani su podaci o broju priključaka na području neke centrale.

9287

1852

456 210

105 60

20 9 8 6 4 5

2 1

7

1

10

100

1000

10000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Broj priključaka

Gustoća razdiobe 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)

Razvoj Interneta u Republici Hrvatskoj

Kretanje broja Internet korisnika

u svijetu

Kretanje broja Internet korisnika

u RH

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

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

HDSL

Simetrične DSL tehnologije Asimetrične DSL tehnologije

Standardizirane Varijacije Standardizirane Varijacije

xDSL tehnologije

VDSL

ADSL2

MVL

HDSL2

SHDSL

VDSL2

SDSL

MDSL

IDSL

ADSL

(RADSL)

(G.Lite)

ADSL2+

(RADSL2)

1-Meg Modem

CDSL

EZ-DSL

DSL tehnologije

DSL tehnologije

HDSL (High bit rate DSL) je prva xDSL tehnologija

- 1991. 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.

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.991.2 standard za HDSL linije donesen u veljači 2001. 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.

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

Širina pojasa

kb/s

128/128

384/128

1536/256

8M/512

2M/2M

25M/25M

300 1 km 3 km 4 km 5 km 10 km Udaljenost

IDSL/SDSL

ADSL

VDSL HDSL

Višekanalni video

Poslovni pristup

Telefon + PC pristup

Telefon + PC pristup

pristup

8 Mbps/

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

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

Iznajmljene linje

V.22,

to

V.90

Voice Band Modem Simetričan: 1200 bit/s do 56000 bit/s

Domet: Nema ograničenja

Parica: 1

Kanala: 1

Podatkovne veze s

telefonskim biranjem

DSL

ISDN

Digital Subscriber

Line

Dupleks: 160K (2B+D+M)

Domet : do 5500 m

Kanala : 2

Glasovne i

podatkovne ISDN

usluge

HDSL High Bit Rate

Digital Subscriber

Line

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

T.1 i E.1 usluge

povezivanje servera,

LAN mreža

SHDSL Single Pair High

Speed Digital

Subscriber Line

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

T.1 i E.1 usluge

povezivanje servera,

LAN mreža

ADSL Asymmetric Digital

Subscriber Line

Splitterless ASDL

(ADSL Lite)

Asimmetričan:Downstream: 1.5 do 6.144 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

Pristup Internetu

VoD and video usluge

Udaljeni pristup LAN

mrežama

Interaktivna

multimedija

VDSL Very High Data

Rate

Digital Subscriber

Line

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

ADSL + HDTV

Ciljano tržište dijeli se na tri grupacije:

- rezidencijalni korisnici;

- SOHO (Small Office/ Home Office);

- SME (Small Medium Enterprise).

Spjanje poslovnog korisnika Spajanje privatnog korisnika

- 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

U korisničkim prostorijama oprema se sastoji od: dsl modema i dsl djelitelja.

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)

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.

- 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

4 20 200 250 1100

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

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.

ISDN

0 31 63 127 255 Broj nositelja

0 138 276 552 1104 Frekvencija (kHz)

POTS

uppstream downstream

ADSL Lite

Full-rate ADSL

widlads1

Full-rate ADSL with ISDN

Frekvencijski plan

za ADSL

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

5.795 m. Uslijed toga se zona pokrivanja

RE-ADSL2 tehnologijom povećava za 37%.

0

2

4

6

8

10

2,5 km 3,5 km 4,5 km 5,5 km

dolazni Mbit/s

odlazni Mbit/s

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 Primjena

RG6 za video i TV instalacije (impedancija 75 );

RG58

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 ;

RG62 kabel impedancije 93 za lokalnu mrežu ARCNet (ARCNET Attached

Resource Computer Networks) i IBMove sustave kabliranja

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

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.

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

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

centrale otpada na korisnike koji imaju k ili više telefonskih priključaka)

m

i

m

ki

if

if

kPBK

1

)(

)(

)(

K – kriterij (broj priključaka)

%100

)(

)(

)(

1

m

i

m

ki

ifi

ifi

kPKK

Broj širokopojasnih uređaja Kapacitet širokopojasnih uređaja

Matematički model

Zahtjevi

• Kapacitet

• Transparentnost

• Povezanost

• Fleksibilnost

• Skalabilnost

• Pouzdanost

• Kvaliteta,mala učestalost pogreške (OSNR=Optical Signal to Noise Ratio,

BER=Bit Error Rate)

• integracija postojećih usluga

Ulazni podaci • Tablica prometa između lokacija

Attenuation

@1300nm dB/km 0,5

@1550nm dB/km 0,25

Chromatic Dispersion

@1300nm ps/nm.km 3,5

@1550nm ps/nm.km 18

PMD ps/km1/2 0,5

• Gušenje, disperzije vlakna

• Topologija kabela

• Udaljenosti km

Broj širokopojasnih pristupnih uređaja BrPU:

• SB - faktor skaliranja broja korisnika

• UBK - ukupan broj svih korisnika

• PBK - prekrivanje broja korisnika

5.0)()( kPBKUBKSBIntkBrPU

Kapacitet širokopojasnih pristupnih uređaja KapPU:

SK - faktor skaliranja kapaciteta korisnika (1/30 [2Mbit/s])

UKK - ukupan kapacitet svih korisnika

PKK - prekrivanje kapaciteta korisnika

5.0)()( kPKKUKKSKSBIntkKapPU

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 10 –200 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.

Primjeri pristupne optičke mreže

Osnovni dijelovi svjetlovodne pristupne mreže

Osnovne topologije optičkih mreža

Prsten

(Ring)

Povezana mreža (Mesh)

Zvijezda

(Star)

Sabirnica (Bus)

Točka-točka (Point to point)

Aktivna zvijezda

Pasivna zvijezda

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).

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 full-

duplex brzine preko SMF-a do korisnika

Aktivna optička mreža (AON):

1. Arhitektura point-to-multipoint 2. Optički razdjelnici se koriste za razdvajanje vlakna na više, obično 32-128 3. Dolazni signal je broadcastan do svake korisničke premise zajedničkim

vlaknom 4. Odlazni signali se kombiniraju pomoću TDMA

Pasivna optička mreža (PON):

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

Transportna mreža

Pristupna mreža

OXC - optički prospojnik

OADM - optički “Add & drop” multiplekser

sučelja (električka ili optička)

Bakar, radio, optika

Povezana mreža

Prstenasta mreža

Zvjezdasta mreža

Osnovne arhitekture optičke pristupne mreže

Prikaz različitih FTTX arhitektura

Topologi je i tehnologi je FTTH mreže

Izvedbeni oblici FTTH pristupnih mreža

OLT, eng. Optical Line Terminal ili Optical Line Termination)

ODF, eng. Optical Distribution Frame

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

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

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

Dolazni smjer: do 622 Mbit/s Simetrično: do

1,25 Gbit/s

Simetrično: do 10 Gbit/s

Dolazni smjer: do 2,5 Gbit/s

Dolazni smjer: do 10 Gbit/s

Odlazni smjer: do 155 Mbit/s

Odlazni smjer: do 1,25 Gbit/s

Odlazni smjer*: do 2,5 Gbit/s za XG-

PON1

Valna duljina u dolaznom smjeru

(nm) 1490 i 1550 1550 1575 - 1580 1490 i 1550 1578 (± 3)

Valna duljina u odlaznom smjeru

(nm) 1310 1310 1270 (± 10) 1310 1270 (± 10)

Prijenos (protokol) ATM Ethernet Ethernet ATM, Ethernet,

TDM

ATM, Ethernet, TDM

Odnos dijeljenja do (korisnika)

16 ili 32 16 ili 32 128 64 128

Domet prijenosa do (km)

20 10 20 20 60

Napomena * budućnost XG-PON2: 10 Gbit/s

Usporedba karakteristika PON standarda

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.

Struktura P2P FTTH mreže Struktura PON FTTH mreža

Opcije polaganja svje t lovodnih kabela i smještaj opreme

Pregled opcija vođenja svjetlovodnih kabela i smještaja opreme u FTTH mreži

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

Primjer : Projekt iranje /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

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

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

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

Nacrt izvedbenog r ješenja

Nacrt usponske sheme telefonske instalacije

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

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

Danas je usluga FTTH-a dostupna i u Osijeku, Rijeci i Splitu.

T-com je najavio uvođenje FTTH-a u cijelu državu do kraja 2012. godine.

Infrastruktura između gradova u Hrvatskoj – digitalna (optički vodovi velike

propusne moći, GB)

FTTH u Hrvatskoj

Tendencije razvoja objedinjene komunikacije

Sadašnji trendovi razvoja Budući trendovi razvoja

brzi internet

internet telefonija

internet TV

Triple play

ponuda novih usluga

paket usluga koji istovremeno uključuju fiksnu telefoniju, prijenos podataka te prijenos televizijskog i video signala putem jedinstvene mreže.

Triple play

Digitalni radio i televizija Super brzi internet IP telefonija

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