HA 6 GG - Hungarian

amateur radio station

Naptár

Előző hónap Február 2019 Következő hónap
H K Sz Cs P Szo V
week 5 1 2 3
week 6 4 5 6 7 8 9 10
week 7 11 12 13 14 15 16 17
week 8 18 19 20 21 22 23 24
week 9 25 26 27 28

Optikai hálózatok

Nem is olyan régen a szolgáltatóm jóvoltából beléphettem az internetet optikai hálózaton elérők táborába. Már FTTH rendszerű internet eléréssel garázdálkodhatok. De mi is az az FTTH?

Mivel nekem is új volt ez a dolog és eddig csak érintőlegesen foglalkoztam ezzel a rendszerrel, most egy kicsit alaposabban utána jártam hogy is van ez. Jó tudni hogy miért is fut végig a szobában egy üvegszálas adatátviteli kábel, és tulajdonképpen mire is képes. Hogyan működik és legfőképpen mitől lesz ez nekem jó, mint előfizetőknek?

Mielőtt ebbe belekezdenénk, nézzük meg egy kicsit a vezetékes internetszolgáltatások működését. Alapvetően három technológia létezik jelenleg: az ADSL, a kábelnet és a DIGI által eddig kiépített Ethernet alapú hálózat.

Mindhárom technológia használ üvegszálat az adatforgalom bonyolításához, de ezek még nem érik el az előfizetőket. Az ADSL például a helyi telefonközpont és a lakás között használ réz telefonkábeleket az adatok küldéséhez, a helyi központtól (DSLAM) viszont már üvegszálas technológiával mennek az adatok. Ugyanez igaz a kábelnetre és az Ethernet alapú megoldásokra is: gyakorlatilag csak az előfizetőt elérő utolsó néhány száz méteren utaznak az adatok rézkábelek segítségével, a fennmaradó út jelentős részét fényvezetőszálon teszik meg.

Mivel a felhasználói igények eddig is rohamosan nőttek, és megjelentek olyan új szolgáltatások, mint az IPTV, a Video-On-Demand, vagy akár a Youtube és annak HD változata, a fejlesztések iránya eddig is az volt, hogy minél közelebb vigyék az előfizetőhöz az üvegszálas szakasz végét. Ez a kör az FTTH-val gyakorlatilag bezárul.

Mi az FTTH?

Fiber To The Home, vagyis üvegszál az otthonig. Ez annyit jelent, hogy az optikai kábelt az előfizető ajtajáig, vagy mint esetemben még annál is tovább viszi a szolgáltató.

FTTx

Az FTTH ezek közül egyértelműen a legjobb, mert itt az üvegszál közvetlenül az előfizető otthonáig tart, nem marad réz szakasz a szolgáltató hálózatában. Ez a későbbi bővítések szempontjából kulcskérdés.

Azt azonban mindenképpen meg kell jegyezni, hogy az FTTH nem egy konkrét technológiát takar, csupán azt jelenti, hogy a teljes szakasz üvegszál alapú.

Kétféle megközelítés van:

A direkt üvegszál (pont-pont) annyit jelent, hogy a központig minden előfizetőnek dedikált összeköttetése van, azon nem osztozik senkivel. Kicsit a hagyományos telefonvonalakra hasonlít, mert a telefonvonal is egy, a központig dedikált szakasz.

Az osztott üvegszálnál (pont-multipont) viszont bár minden előfizető fényvezető kábellel van bekötve, azok alapvetően valamilyen leosztásban férnek hozzá egyetlen üvegszál kapacitásához, tehát nincs a központig tartó dedikált szakasz.

A szolgáltatók az osztott üvegszál mellett döntöttek többek között gazdasági és telepíthetőség hatékonyabb és gyorsabb volta miatt.

Az osztott üvegszálas rendszerben alapvetően két technológia verseng: az egyik az AON (Aktív Optikai Hálózat) a másik pedig a PON (Passzív Optikai Hálózat).

Alábbi kép jól szemlélteti az alapvető különbséget: az AON egy leginkább az Ethernetre (otthoni vezetékes hálózat) hasonlító kapcsolható elérési technológia, mely Switch-ek segítségével szegmentálható, a csomagok irányíthatóak. Ezzel szemben a PON leginkább a kábeltv hálózatokra hasonlít: egyetlen üvegszál (osztott közeg) kapacitását több előfizető használja, akiket passzív optikai elosztókkal kapcsolunk ugyanarra az optikai kábelre. A különböző végpontokhoz tartozó adatokat az optikai végberendezések szűrik meg: a nem nekik címzett csomagokat eldobják.

AON versus PON

Passzív Optikai Hálózatot olcsóbb építeni és karbantartani is, hiszen a nevéből adódóan nincsenek aktív (áramot, légkondicionálást igénylő) elemek (kapcsolók, forgalomirányítók stb.) az előfizető és a "helyi központ" között, ennek megfelelően erre esett a választás.

PON technológiából is többféle létezik, ezek közül is elsősorban az E-PON és a G-PON változatok értek el sikereket világszerte a velük bekötött előfizetők számát tekintve. Ebben a cikkben a G-PON technológiáról lesz szó, mivel nagy valószínűség szerint, ezzel fogunk találkozni otthonainkban.

Sok új kifejezéssel, technológiával ismerkedtem meg, az alábbi kép amolyan összefoglalóképpen talán segít jobban átlátni, hogy mivel is folytatjuk a következőkben:

FTTx ismertető
A G-PON technikai részletei

 

Az idehaza történő - az előfizetőt elérő - üvegszálas fejlesztések mind a G-PON technológiát használják, a következőkben nézzük meg azt, hogyan is működik.

A G-PON az előfizetőhöz egyetlen üvegszálon keresztül jut el, ellentétben a korábbi technológiákkal, ahol a feltöltési és a letöltési iránynak külön-külön fényvezetőszálra volt szüksége. Ezt az ún. hullámhossz-osztásos multiplexelés (Wavelength Division Multiplexing) segítségével oldják meg, ami annyit jelent, hogy a felfelé és a lefelé iránynak más a hullámhossza, így tudnak kommunikálni egy időben anélkül, hogy zavarnák egymás működését.

A G-PON jelenlegi megvalósítása 2,4Gbit/s letöltési és 1,2 Gbit/s feltöltési sebességet tud nyújtani egyetlen kábelen, amin párhuzamosan több előfizető is osztozik. Hogy pontosan hány előfizető osztozik ezen a sávszélességen, azt a kiépítés helye is nagyban meghatározza. A szabvány elméletben 1:128-as arányt maximál (egy kábelen 128 ügyfél osztozik), a valóságban azonban az 1:32-es, vagy ettől is kisebb elosztási arányt használnak a szolgáltatók. Az optikai jelet az előfizetők között ún. passzív optikai elosztókkal (splitter) osztják meg. A szabvány időosztásos multiplexelés (Time Division Multiplexing) segítségével teszi lehetővé, hogy az osztott közeget egyszerre több ügyfél is tudja használni. A jelzésrendszerben pedig előremutató hibajavítást vezettek be.

Távolság. Korábban az ADSL-nél sok probléma származott abból, hogy a központtól távolabb már csak egyre kisebb sebességgel lehetett stabil kapcsolatot fenntartani. Ez a probléma a G-PON-nal a múlté. A szabvány szerint a G-PON maximálisan 60km távolságra képes bármifajta aktív eszköz nélkül továbbítani az optikai jelet. Természetesen minél több felé osztok egy nyalábot - mivel passzív elosztókat használunk - annál nagyobb lesz az elosztókon fellépő veszteség (csillapítás). A szolgáltatók általában 1:32-es osztási arányt használnak. Még ebben az esetben is 20km az áthidalható távolság, tehát nem fordulhat az elő, hogy nem lehet Optikai Internet elérést biztosítani azért, mert messze vagyunk a központtól. Ahol az infrastruktúra rendelkezésre áll, ott mindenhol egyforma színvonalon lehet majd élvezni a szolgáltatást.

 

G-PON hozzáférési hálózat

A G-PON hozzáférési (Access) hálózata 4 elemből áll: a szolgáltató oldalán az OLT, az előfizető oldalán az ONT, a kettőt pedig maga az optikai kábel köti össze, illetve az ügyfeleket a passzív optikai elosztó kapcsolja a fényvezetőszálra.

G-PON hálózat

A szolgáltató oldalán található az OLT (Optical Line Terminal) mely kiépítéstől függően több száz, vagy akár több ezer G-PON kapcsolatot tud kezelni és a helyi központban található. Itt futnak össze a felhasználóktól érkező üvegszálak, és itt történik az előfizetőktől érkező adatok átkapcsolása a gyökér hálózatba (Core network). Ez a berendezés vezérli minden G-PON kapcsolat működését: melyik végpont, mikor, mennyi időre férhet hozzá az átviteli közeghez, itt történik az IPTV előfizetőkhöz történő kapcsolása is. Természetesen hibadetektálási, managelési és diagnosztikai feladatokat is ellát, illetve a Downstream oldalt titkosítással látja el, hogy biztosan mindenki csak ahhoz az adathoz férjen hozzá, amit neki címeztek. A sávszélesség előfizetéshez tartozó korlátozása is ebben a berendezésben zajlik.

OLT - Optical Line Terminal

Az előfizető oldalán található az ONT (Optical Network Terminal). Köznapi kifejezéssel élve mondhatjuk, hogy ez a modem: a készülék mely az optikai jeleket a háztartásokban elterjedt 10/100/1000 Mbit/s-os sebességű Ethernet hálózathoz illeszti. Az egy G-PON kapcsolaton található összes ONT-t az OLT vezérli, szabályozza, hogy mikor melyik ONT férhet hozzá a kábel kapacitásához. Gyakran félreértésre ad okot, hogy az ONT készülékeken több Ethernet port is van, így sokan azt hiszik, hogy képes routerként is üzemelni. Ez sajnos nem így van. Ahogyan az ADSL és kábelmodemeknél, úgy ebben az esetben is szükség van egy routerre, ha több PC számára szeretnénk megosztani a kapcsolatot. A legtöbb szolgáltató PPPoE betárcsázással hitelesíti az előfizetőket.

A szolgáltatót és az előfizetőket az optikai kábel köti össze. A kommunikáció egymódusú (single mode fiber) fényvezető szálakon keresztül valósul meg. Ez teszi lehetővé a viszonylag nagy (20-60km) áthidalási távolságokat, illetve azt, hogy elegendő egyetlen üvegszál a kétirányú kommunikáció megvalósításához.

A passzív optikai elosztó pedig az ügyfelek fényvezető szálainak egyetlen G-PON kábelre történő kapcsolását teszi lehetővé. Ez az elosztó nem igényel áramellátást, és épülettömbök esetén általában a lépcsőház aljában található, de kertvárosi övezetekben akár egy egész utcát is fel lehet fűzni egyetlen G-PON szálra a segítségével.

Passzív optikai elosztó

 

G-PON Core hálózat

G-PON gyökérhálózat

CWDM: vagy más néven durva hullámhossz-osztásos multiplexelés azt jelenti, hogy egyetlen üvegszálon keresztül több eltérő hullámhosszú fényt visznek át egyszerre, ezáltal többszörösére növelik a fényvezető átviteli kapacitását. Jó példa erre az Ethernet LX-4, mely négy hullámhossz összefogásával egyetlen fényvezető szálon képes a 10Gbit/s-os sebesség elérésére, áthidalási távolsága pedig erősítés nélkül is 20-60km lehet. Utóbbi tulajdonsága ideálissá teszi alkalmazását a városi hálózatokban, ám a sűrűn lakott területeken, illetve a központok centralizálásának tervei miatt könnyen lehet, hogy kapacitása már szűkös lehet az alkalmazásához.

DWDM: a sűrű hullámhossz-osztásos multiplexelés ad igazi magoldást az adatéhes hozzáférési hálózatok kiszolgálásához. A DWDM gyakorlatilag ugyanúgy működik mint a CWDM, csak sokkal több hullámhosszat használnak. A mai elterjedt DWDM rendszerekben 40-80 hullámhosszat fognak össze, de a jövőben ezt a számot is növelni szeretnék. Ezzel a technikával elérhető a 40, 100 vagy akár 160 Gbit/s-os sávszélesség is.

A G-PON jövője:

A G-PON egy hozzáférés hálózati technológia, akár az ADSL vagy a kábelnet. A hozzáférési hálózat (Access Network) az előfizető otthonától a tágabb értelemben vett központig tart. Hívják "utolsó mérföldnek" is, mivel a szolgáltató hálózatának ezen szakasza az utolsó lépcsőfok a gyökérhálózat és az előfizető között. Ennek a hálózatnak a cseréje, felújítása, vagy fejlesztése messze a legköltségesebb. Ennek megfelelően helyénvaló, ha már most felkészülünk arra, hogy ha a jövőben elfogyna a jelenlegi kapacitás, akkor milyen lehetőségeink lesznek a bővítésre.

10G-PON

Alkalmazásával a letöltési irány 10Gb/s-ra, a feltöltési irány pedig 2,5Gb/s-ra nő. Bevezetéséhez egyáltalán nem szükséges a hozzáférési hálózat bárminemű módosítása. Sőt: a G-PON és a 10G-PON képes párhuzamosan működni ugyanazon az infrastruktúrán, mivel más hullámhosszú fényt használ az átvitelhez. A 10G-PON a hagyományos PON-hoz hasonlóan tisztán időosztásos multiplexeléssel működik. Megvalósításához növelni kell a vevő érzékenységét, vagy az optikai adó teljesítményét. Az idegen hullámhosszak szűrése beépítésre kerül a jelenlegi ONT készülékekbe.

WDM-PON:

A hagyományos PON esetében az egy optikai szálon lévő előfizetők azonos hullámhosszon-páron osztoznak feltöltési és letöltési irányba. A WDM-PON ezzel szemben minden előfizetőnek külön hullámhossz-párat biztosít feltöltési és letöltési irányba is.

WDM-PON

Ez azt jelenti, hogy bár maga az optikai szál osztott közeg marad, de mivel minden előfizetőnek dedikált hullámhossz-párja lesz a központig, ezért nem kell osztoznia senkivel a kapacitáson, vagyis a 2,4/1,2Gbps-os kapacitás dedikált sávszélességgé válik. Mintha minden előfizetőnek saját üvegszálas kapcsolata lenne. Az idegen hullámhosszak szűrése beépítésre kerül a jelenlegi ONT készülékekbe.

Hullámhossz-osztás:

Ennek a megoldásnak a lényege, hogy a WDM-PON-hoz hasonlóan különböző hullámhosszat biztosít a letöltési irányba, de a feltöltési irány közös hullámhosszát megtartják. Ennek értelmében letöltési irányba minden ügyfélnek dedikált sávszélessége lesz, de a feltöltési sávon továbbra is osztoznak az egy kábelen lévő végpontok. Ez a technika kombinálható a 10G-PON-nal is, így a két PON technológia párhuzamosan tud működni ugyanazon a kábelen anélkül, hogy zavarnák egymás működését.

Hullámhossz-osztás
MWDM beágyazás

 

 Ha nem is túl röviden, és nem is nagyon részletesen, de egyenlőre ennyit erről. Hamarosan lesz még róla további ismertető, mert egyre jobban érdekel a dolog. Ami biztos az az, hogy nagyon érdekes a dolog, és nem csak az újdonság varázsa miatt.

Források: ITU, Ieee, Huawei, FTTH Council, Logout.hu, Wikipedia,

Hozzászólások   

#92 Lashawn 2019-02-13 15:43
Hi there terrific website! Does running a blog similar to this take
a large amount of work? I have no knowledge of coding but I had been hoping to start my own blog soon. Anyway,
if you have any suggestions or tips for new blog owners please share.
I know this is off topic nevertheless I simply needed to
ask. Many thanks!

Here is my page canadian pharmacy online: http://canadianpharmacyonli.com/
Idézet
#91 Stephanie 2019-02-11 22:38
Very good blog you have here but I was curious about if
you knew of any forums that cover the same topics talked about in this article?
I'd really love to be a part of group where I can get responses
from other experienced individuals that share the
same interest. If you have any suggestions, please let me know.
Kudos!

Feel free to surf to my blog post :: drugstore online: http://canadianpharmacyonli.com/
Idézet
#90 Patsy 2019-02-09 14:39
Nice post. I learn something totally new and challenging
on blogs I stumbleupon on a daily basis. It's always useful to read through content from other writers and use
a little something from their websites.

my site canada pharmacy online: http://canadianpharmacyonli.com/
Idézet
#89 Ina 2019-02-05 00:32
It's the best time to make some plans for the long
run and it is time to be happy. I have read this publish and if I may I desire to suggest you few interesting
issues or suggestions. Maybe you could write subsequent articles referring to this article.
I desire to learn more things approximately it!

My web blog: canadian prescriptions online: http://canadianpharmacyonli.com/
Idézet
#88 Kassandra 2019-02-01 20:28
Oh my goodness! Amazing article dude! Thank you, However I am going through problems with your RSS.
I don't understand why I am unable to subscribe to it.
Is there anybody else having similar RSS issues? Anybody who knows the answer will you kindly respond?
Thanks!!

Here is my site: canadian online pharmacy: http://canadianpharmacyonli.com/
Idézet
#87 Marcy 2019-01-25 13:14
Hey I know this is off topic but I was wondering if you knew of any
widgets I could add to my blog that automatically tweet
my newest twitter updates. I've been looking for a plug-in like this for quite some time and was hoping maybe you
would have some experience with something like this.
Please let me know if you run into anything. I truly enjoy reading your blog and I look forward to your new updates.


My page drugstore online: http://canadianpharmacyonli.com/
Idézet
#86 Patti 2019-01-23 06:13
This piece of writing gives clear idea in support of the new
users of blogging, that in fact how to do blogging and site-building.



Here is my weblog :: canadian pharmacies online: http://canadianpharmacyonli.com/
Idézet
#85 Carmel 2019-01-18 17:01
Wow, marvelous blog layout! How long have you been blogging for?

you make blogging look easy. The overall look of your site is
magnificent, as well as the content!

My weblog; online pharmacies canada: http://canadianpharmacyonli.com/
Idézet
#84 Simone 2019-01-10 22:30
My relatives every time say that I am killing my time here at web, however I
know I am getting experience every day by reading thes fastidious posts.


My page online canadian pharmacy: http://canadianpharmacyonli.com/
Idézet
#83 Gaston 2019-01-09 17:37
I am really loving the theme/design of your
web site. Do you ever run into any browser compatibility problems?
A handful of my blog audience have complained about my website not operating correctly in Explorer but
looks great in Chrome. Do you have any suggestions to help
fix this problem?

my web page: canadian pharmacies online: http://canadianpharmacyonli.com/
Idézet

Szóljon hozzá!

Biztonsági kód
Frissítés

Betting site http://cbetting.co.uk more info for Paddy Power Offers