ΧΡΗΣΤΟΣ Ι. ΜΠΟΥΡΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ

Παρουσίαση με θέμα: "ΧΡΗΣΤΟΣ Ι. ΜΠΟΥΡΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Διαθέσιμες FTTH τεχνολογίες και παράμετροι για τον καθορισμό καταλληλότερης τεχνολογίας
ΧΡΗΣΤΟΣ Ι. ΜΠΟΥΡΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής, Πανεπιστήμιο Πατρών και Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υπολογιστών και Εκδόσεων “Διόφαντος” Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

2 Εθνικά σχέδια ευρυζωνικότητας (National Broadband Plans)
Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

3 Κατάσταση στην Ευρωπαϊκή Ένωση, τον Ιούλιο 2011
Το DSL ήταν η πιο κοινή ευρυζωνική τεχνολογία με μερίδιο 76.8% Μερίδιο κάτω οπό 50% σε Βουλγαρία, Τσεχία, Εσθονία, Λετονία, Λιθουανία, Ουγγαρία, Ρουμανία and Σλοβακία (εντάχθηκαν στην ΕΕ το 2004 ή το 2007) Μερίδιο πάνω από 90% σε Ελλάδα (100%), Ιταλία (98%) και Γαλλία (93%) Οι συνδέσεις καλωδιακής τηλεόρασης ήταν η δεύτερη πιο κοινή ενσύρματη ευρυζωνική τεχνολογία με μερίδιο 16.2% Ευρέως διαδεδομένη σε Βέλγιο (46%), Ουγγαρία (44%), Μάλτα (44%), Ρουμανία (44%), Ολλανδία (41%) και Πορτογαλία (40%) Οι ευρυζωνικές συνδέσεις γίνονται ταχύτερες αλλά η πρόσβαση με υπερ-υψηλές ταχύτητες είναι ακόμη σπάνια 42.2% από τις σταθερές ευρυζωνικές συνδέσεις παρείχαν ταχύτητες τουλάχιστον 10 Mbps (download) 88.0% των σταθερών ευρυζωνικών συνδέσεων ήταν τουλάχιστον 2 Mbps (download) Μόνο 6.5% των σταθερών ευρυζωνικών συνδέσεων ήταν τουλάχιστον 30 Mbps, και 0.9% ήταν τουλάχιστον 100 Mbps (download). Η ΕΕ είναι ακόμη πολύ μακριά από τους στόχους της 100% κάλυψης με 30 Mbps, και του 50% των νοικοκυριών με 100 Mbps το 2020. Σχετικά με την πρόσβαση νέα γενιάς η ΕΕ υστερεί πίσω από Ιαπωνία, Νότια Κορέα και ΗΠΑ Σε σύγκριση με τις ΗΠΑ, Νότια Κορέα, Ιαπωνία και Κίνα, η ΕΕ έχει το μικρότερο αριθμό FTTH συνδέσεων και θα υπάρξει μόνο μέτρια αύξηση τα επόμενα έτη Στην ΕΕ, 2.0% των ευρυζωνικών συνδέσεων είναι FTTH Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

4 Τρέχουσα κατάσταση για σταθερές ευρυζωνικές συνδέσεις
Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

5 Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος
Διείσδυση FTTH/B Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

6 Κατηγοριοποίηση αρχιτεκτονικών FTTx
Point-to-point (σημείο-προς-σημείο) Αρχιτεκτονικές Active Network (ενεργού δικτύου) με χρήση Ethernet switches (σε μορφή δακτυλίου ή αστέρα) κάθε χρήστης διαθέτει αφοσιωμένη οπτική ίνα μέχρι το σημείο όπου βρίσκεται εγκατεστημένος ενεργός εξοπλισμός (συνήθως Ethernet switches), ο οποίος μετάγει από εκεί και πέρα την κίνηση πολλών χρηστών προς το κυρίως δίκτυο (backbone). Αρχιτεκτονικές τύπου “Home Run” για κάθε χρήστη υπάρχει μια αφοσιωμένη οπτική ίνα που έρχεται από το OLT και καταλήγει σε αυτόν Point-to-multipoint (σημείο-προς-πολλαπλά σημεία) Δενδρικές αρχιτεκτονικές με χρήση τεχνολογιών Passive Optical Network (PON) Διάφορα πρότυπα Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

7 Ενεργό / παθητικό δίκτυο
Ενεργό (active) δίκτυο (αρχιτεκτονικές Active Network) περιλαμβάνει και ενεργούς κόμβους (τα switches), τα οποία τροφοδοτούνται με ηλεκτρικό ρεύμα Παθητικό δίκτυο (PON) χρησιμοποιούνται διατάξεις που δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα, και συγκεκριμένα χρησιμοποιούνται οπτικοί διαχωριστές (splitters), για να δώσουν τη δυνατότητα μία οπτική ίνα να διαμοιραστεί σε πολλαπλούς χρήστες. Το τελευταίο ενεργό στοιχείο στην περίπτωση του PON βρίσκεται στο δίκτυο κορμού (backbone) Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

8 Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος
PON Ένα PON αποτελείται από την καλωδίωση οπτικών ινών, από παθητικούς διαχωριστές (splitters) και συνδετήρες (couplers) που κατανέμουν ένα οπτικό σήμα μέσω μιας διακλαδωμένης τοπολογίας «δέντρων» στους συνδετήρες που τερματίζουν κάθε τμήμα ινών ΕΥΡΥΖΩΝΙΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ 8 Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

9 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του ΡΟΝ
Μειονεκτήματα Δεν είναι ενεργός κανένας απομακρυσμένος κόμβος Το ίδιο εύρος ζώνης πρέπει να διαιρεθεί μεταξύ διάφορων χρηστών Πλήρως παθητικό δίκτυο Η οπτική ισχύς διαχωρίζεται μεταξύ των θυρών εξόδου, γεγονός που περιορίζει την μέγιστη απόσταση Επιτρέπει την εύκολη μετάδοση βίντεο και δεδομένων Το ίδιο οπτικό σήμα παραλαμβάνεται από όλες τις μονάδες (ONUs), εγείροντας ανησυχίες για την ασφάλεια δικτύων Υλοποίηση με το λιγότερο δυνατό αριθμό πομποδεκτών Το εύρος ζώνης που χρησιμοποιείται για uploading δεν είναι broadcast (λιγότερο εύρος ζώνης από πλήρες P2P) Χαμηλότερο κόστος κύκλου ζωής Απαίτηση για έναν αυστηρό αλγόριθμο για την σύλληψη upstream κυκλοφορίας Ελάχιστη ίνα Πιο σύνθετοι πομποδέκτες (οπτική ισχύς, δυνατότητα burst mode) Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

10 Αρχιτεκτονικές τύπου “home run”
Η διαθέσιμη χωρητικότητα της οπτικής ίνας δεν διαμοιράζεται και άρα το μοντέλο αυτό προσφέρει τη μέγιστη δυνατή χωρητικότητα και άρα μελλοντική κλιμακωσιμότητα όσον αφορά τις ανάγκες του χρήστη Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

11 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του home run
Μειονεκτήματα Μέγιστο εύρος ζώνης Μεγαλύτερο κόστος λόγω μεγαλύτερης ποσότητας οπτικής ίνας Μέγιστη κλιμακωσιμότητα Ανάγκη για μεγαλύτερο χώρο στα PoP και τις σωληνώσεις Εύκολη διάκριση παρόχου υποδομής και παρόχου υπηρεσιών Εκτενέστερες επισκευές σε περίπτωση βλάβης Υλοποίηση με το λιγότερο δυνατό αριθμό πομποδεκτών Ασφάλεια Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

12 Αρχιτεκτονικές ενεργού δικτύου (Active Node – Ethernet Switch)
Η κύρια διαφορά ενός ενεργού δικτύου σε σχέση με το PON είναι η αντικατάσταση του παθητικού splitter από έναν ενεργό κόμβο ΕΥΡΥΖΩΝΙΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ 12 Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

13 Αρχιτεκτονικές ενεργού δικτύου (Active Node – Ethernet Switch)
Μια σημαντική συνέπεια είναι ότι είναι απαραίτητο ένα ηλεκτροφόρο καλώδιο (power line) μεταξύ του CO και του ενεργού κόμβου Εκτός από μια διακλαδισμένη δενδρική αρχιτεκτονική όπως χρησιμοποιείται σε ένα PON, ένα ενεργό δίκτυο μπορεί επίσης να υλοποιείται με μια αρχιτεκτονική δακτυλίου ή αστέρα Σε κάθε τελικό χρήστη παρέχεται αφιερωμένη σύνδεση που του παρέχει το συνολικό αμφίδρομο εύρος ζώνης μπορεί να εφαρμοστεί χρησιμοποιώντας τεχνικές SDM (Space Division Multiplexing) ή WDM Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

14 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χρήσης ενός ενεργού κόμβου
Μειονεκτήματα Υψηλότερο εύρος ζώνης Ανάγκη ενός ηλεκτροφόρου καλωδίου Υψηλότερη πιθανή απόσταση Πιο πολύπλοκη υποδομή καλωδίων Μεγαλύτερη ασφάλεια Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

15 Υβριδικές αρχιτεκτονικές
Υβριδικά PON τα οποία αποτελούν ένα συνδυασμό ενός ενεργού κόμβου και μιας αρχιτεκτονικής PON Η εφικτή απόσταση είναι υψηλότερη από ότι στην περίπτωση χρησιμοποίησης ενός PON με διαμοίραση ισχύος. Παράλληλα, αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας μια απλούστερη υποδομή σε σχέση με μια απολύτως ενεργή τοπολογία Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

16 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ενός υβριδικού PON
Μειονεκτήματα Υψηλή εφικτή απόσταση Ανάγκη ενός ηλεκτροφόρου καλωδίου Απλούστερη υποδομή απ' ότι στην ενεργή τοπολογία Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

17 Αρχιτεκτονική Reverse PON
Υποδομές οπτικών ινών που συνδέουν τελικούς χρήστες και ανήκουν στους ίδιους Έρχεται σε «σύγκρουση» με τις υπάρχουσες κραταιές πολιτικές των τηλεπικοινωνιακών παρόχων και των service providers Reverse PON: Αποτελεί την αντιστροφή της κλασικής αρχιτεκτονικής PON, με τον εξοπλισμό του πελάτη να παρέχει διακριτές «συνδέσεις» με διάφορους service providers Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

18 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ενός Reverse PON
Μειονεκτήματα Υψηλή εφικτή απόσταση Ανάγκη για διαχείριση της οπτικής ίνας και του τερματικού εξοπλισμού από τον τελικό χρήστη Μεγαλύτερη ασφάλεια Υψηλό αρχικό κόστος απόκτησης Υψηλότερο εύρος ζώνης και πλήρως διαχειρίσιμο Ευελιξία στην επιλογή services Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

19 Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος
Πλεονεκτήματα για τα οποία οι πάροχοι προτιμούν τις αρχιτεκτονικές PON σε σχέση με τις point-to-point Εξοικονόμηση ινών πρόσβασης Εξοικονόμηση θυρών στο σημείο παρουσίας (POP) του παρόχου Broadcast μετάδοση Δεν χρειάζεται παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Οικονομικότερη επισκευή βλαβών από home run Μειώνει το αρχικό κόστος Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

20 Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος
Μειονεκτήματα για τις αρχιτεκτονικές PON σε σχέση με τις point-to-point Κοινό εύρος ζώνης Απαιτείται κρυπτογράφηση δεν μπορεί να υπάρξει διάκριση χρηστών στο φυσικό επίπεδο αλλά μόνο σε ένα λογικό επίπεδο Δυσκολότερη ανίχνευση λαθών και συντήρηση Πιθανή ασυμβατότητα με νέες τεχνολογίες (π.χ. 10-Gbps PON) Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

21 Πλεονεκτήματα αρχιτεκτονικών Ethernet FTTx
Ουσιαστικά απεριόριστο εύρος ζώνης Προσιτότητα (ίνες τεχνολογίας 100BX ή 1000BX μπορούν να διανύσουν έως και 10 χιλιόμετρα χωρίς ενίσχυση) Δυνατότητα Επέκτασης Ευκολία αναβάθμισης εύρους ζώνης Ασφάλεια Μικρότερο λειτουργικό κόστος Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

22 Σύγκριση τεχνολογιών PON, active network και home run
Χαρακτηριστικό B(G) PON (σε παρένθεση για το GPON) E(GE) PON Active Ethernet Home Run Τύπος δικτύου διανομής Παθητικό Ενεργό Πρότυπο ITU-T G.983 (G.984) IEEE 802.3ah Χωρητικότητα Μέχρι 32 (64) χρήστες ανά δέντρο 16 χρήστες ανά δέντρο Εμβέλεια 20 km από OLT 20 km 10 km από ενεργό κόμβο Εξαρτάται από τον εξοπλισμό Ρυθμοί μετάδοσης Μέχρι 2,4 Gbps ανά PON Μέχρι 1,2 Gbps ανά PON Μέχρι 1,2 Gbps ανά χρήστη Αξιοποίηση bandwidth Υψηλή Χαμηλή Κλιμακωσιμότητα για επιπλέον χρήστες Περισσότερη οπτική ίνα και εξοπλισμός Επιπλέον εξοπλισμός Απεριόριστη θεωρητικά χωρητικότητα Αποδοχή Μεγάλοι πάροχοι ειδικά στην Αμερική Μεγάλοι πάροχοι ειδικά εκτός Αμερικής Δήμοι και υπηρεσίες Εγκατάσταση νέων δικτύων (αντί για εξέλιξη ήδη υπαρχόντων) ΕΥΡΥΖΩΝΙΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ 22 Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

23 Το κόστος του FTTH είναι απαγορευτικό
Νέες τεχνολογίες εγκατάστασης οπτικών καλωδίων Συρρίκνωση του κόστους οπτικής σύνδεσης ανά οικία Κάλυψη νοικοκυριών Το κόστος μπορεί να πέσει κάτω από € / οικία Επένδυση με ορίζοντα 30 ετών Οικονομικές παράμετροι Μειωμένο κόστος λειτουργίας Αξιοπιστία οπτικών συνδέσεων Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

24 Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος
Παράγοντες Κόστους Αρχιτεκτονική FTTH Τιμή Υλικών Διαθεσιμότητα Υποδομών (υπόγεια/εναέρια) Χαρακτηριστικά εδάφους/υπεδάφους Κόστος εργατικών Urban/Suburban/Rural (σπίτια/km2) Average Revenue per User Πυκνότητα νοικοκυριών Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

25 Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος
Μοντέλα κόστους Η κοινότητα εξυπηρετείται ήδη από υποδομές χαλκού ή ομοαξωνικού καλωδίου Ο πάροχος τοποθετεί αρκετή οπτική ίνα στο δίκτυο διανομής για όλο τον πληθυσμό ακόμα και αν μόνο ένα μικρό μέρος των κατοίκων γίνεται συνδρομητής στην υπηρεσία (καθώς το κόστος για εκ των υστέρων τοποθέτηση είναι μεγάλο) Στο τελευταίο τμήμα μέχρι τα σπίτια τοποθετείται οπτική ίνα μόνο για τους συνδρομητές Το μοντέλο κόστους διαφέρει ανάλογα με το αν μιλάμε για αστική, ημιαστική ή αγροτική περιοχή Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

26 Αρχικά κόστη ανά γεωγραφική έκταση που καλύπτεται
Κατασκευαστικά κόστη: πυλώνες ή τοποθέτηση υπόγειας υποδομής Κόστη οπτικής ίνας: οπτικές ίνες, ικριώματα, διαχωριστές, συγκολλήσεις Κόστη real estate, τερματισμού οπτικής ίνας (π.χ. πλήθος οπτικών ινών που έρχονται στο CO στην περίπτωση του HFR) Κόστη remote terminals: PON: Μέτριο κόστος λόγω παθητικού εξοπλισμού (splitters) Active networks: κόστη για ρευματοδότηση των ενεργών στοιχείων, για εξαερισμό κλπ. 26 Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

27 Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος
Στην Κύπρο Ολοκληρώθηκε η δημόσια διαβούλευση αναφορικά με τη Στρατηγική Ρύθμισης του ΓΕΡΗΕΤ για την ανάπτυξη υποδομών ευρυζωνικής πρόσβασης νέας γενιάς (ΝGA) στην Κύπρο Στη Στρατηγική Ρύθμιση «προκρίνεται» η επιλογή μιας τοπολογίας Point-to-Point (P2P) Το ΓΕΡΗΕΤ προσανατολίζεται στην προσέγγιση της επένδυσης σε δίκτυα νέας γενιάς ως έργου ‘μακράς πνοής’ στη διαμόρφωση ενός χρονοδιαγράμματος μετάβασης από τεχνολογία χαλκού σε τεχνολογία οπτικής ίνας στο δίκτυο πρόσβασης σε χρόνο πριν το 2020 τουλάχιστον σε ό,τι αφορά στους εσωτερικούς δακτυλίους του ANFP Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

28 Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος
Επισημάνσεις Η εγκατάσταση της νέας υποδομής Να μην οδηγήσει σε προβλήματα (κανονιστικά/ανταγωνιστικά) Είναι έργο κάποιων ετών Κάποιων εκατοντάδων χιλιάδων EURO (περίπτωση Κύπρου) Χρειάζεται Κρατική Παρέμβαση Σε χρήματα Σε κανονιστικό / ρυθμιστικό πλαίσιο Υπάρχουν διάφορα σχήματα ΣΔΙΤ (μερική Κρατική παρέμβαση) Πλήρης Κρατική Παρέμβαση ή … συνδυασμός των παραπάνω Ποια είναι η θέση της αγοράς; Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος

29 Βρείτε νέα και ενημέρωση για την ευρυζωνικότητα στο: http://broadband
Βρείτε νέα και ενημέρωση για την ευρυζωνικότητα στο: Ευχαριστώ πολύ! ΧΡΗΣΤΟΣ Ι. ΜΠΟΥΡΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής, Πανεπιστήμιο Πατρών και Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υπολογιστών και Εκδόσεων “Διόφαντος” Ημερίδα “Οπτική Ίνα στο Σπίτι”, 18/06/2012, Λευκωσία – Κύπρος