Дослідження мереж доступу за технологією FTTH для надання пакету послуг IPTV+ доступ в Internet

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ

НАВЧАЛЬНО-НАУКОВИЙ ІНСТИТУТ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ ТА ІНФОРМАТИЗАЦІЇ

 

кафедра Інформаційних технологій

 

 

 

Контрольна робота

 

на тему: 

«Дослідження мереж доступу за технологією FTTH для надання пакету послуг IPTV+ доступ в Internet».

           

 

 

  СЛУХАЧ  ________________  В.Ю. Шиян

(підпис)                  

  КЕРІВНИК  ________________  Ю.І. Катков

(підпис)   

 

 

 

Київ  2014р.

Вступ…………………………………………………………………………...…3 

РОЗДІЛ1.Оглядтехнології FTTх …………………………………………....4

РОЗДІЛ 2.Технологія,яка використовується……….…………………….…..7

РОЗДІЛ 3. Дослідження мереж доступу за технологією FTTH для надання пакету послуг IPTV + доступ до Internet……………………………………….14

РОЗДІЛ 4. Розрахунок тарифного плану при наданні мультимедійних послуг…27 

Висновки…………………………………………………………………………29

Перелік посилань ………………………………………………………………...30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

      IP-телебаченням прийнято називати цифрову технологію багатопрограмного інтерактивного телевізійного мовлення в IP-мережі за допомогою пакетної передачі відео-даних по IP-протоколу (Video over IP). На відміну від традиційних видів цифрового телебачення (ефірного, кабельного і супутникового) IPTV -це повністю інтерактивний сервіс, що функціонує в рамках мультисервісних мереж. По суті, технологія IPTV не має обмежень по кількості каналів і якості трансльованого контенту.

     Абонент IPTV отримує від оператора пакет послуг, найважливішою відмінністю яких від послуг, що надаються класичним кабельним телебаченням, є інтерактивність, тобто можливість для абонента оперативно вибирати і змінювати склад послуг, на які він підписаний, і в будь-який момент замовити додаткову послугу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 1. Огляд технології FTTх

У сімейство FTTx входять різні види архітектури:

• FTTN (Fiber to the Node) – волокно до мережевого вузла;
• FTTC (Fiber to the Curb) – волокно до мікрорайону, кварталу або групи будинків;
• FTTB (Fiber to the Building) – волокно до будівлі;
• FTTH (Fiber to the Home) – волокно до житла (квартири або окремого котеджу).

Рисунок 1 .Варіанти побудови мереж FTTx

 

Вони відрізняються головним чином тим, наскільки близько до призначеного для користувача терміналу підходить оптичний кабель. 
На даний момент інтенсивно зростає інтерес до розгортання оптичних мереж доступу з прокладкою кабелю до будівлі (FTTB), а також безпосередньо до абонента (FTTH). Більшою мірою, така ситуація пояснюється постійним зростанням вимог до пропускної здатності каналів зв’язку, оскільки зараз спостерігається бум розвитку «важких» інтернет-додатків, включаючи онлайн-відео, 3D онлайн-відео, онлайн-ігри та інші сервіси.

При цьому запланований набір послуг і необхідна для його надання полоса пропускання мають безпосередній вплив на вибір технології FTTx. Тому чим вище швидкість доступу і чим більше набір наданих послуг, тим ближче до абонентського терміналу повинне підходити оптичне волокно, тобто потрібно використовувати технології FTTH. У випадку, коли пріоритетом є збереження вже наявної мережевої інфраструктури і устаткування, оптимальним вибором буде FTTB.

Якщо ж говорити про сьогоднішні реалії, архітектура FTTB переважає в новобудовах і у великих операторів зв’язку, тоді як FTTH затребувана в новому малоповерховому будівництві (наприклад, в отедж них містечках в околицях великих міст).

 
Архітектура FTTN

FTTN використовується в  основному як бюджетне і швидко  впроваджуване рішення там, де  існує розподільна «мідна» інфраструктура  і прокладка оптики нерентабельна. Всім відомі пов’язані з цим  рішенням труднощі: невисока якість  надаваних послуг, обумовлене специфічними  проблемами лежать в каналізації  мідних кабелів, істотне обмеження  по швидкості і кількості підключень  в одному кабелі. 

Архітектура FTTC

FTTC – це покращений  варіант FTTN, позбавлений частини  притаманних останнього недоліків. Архітектура FTTC в першу чергу  призначена для операторів, уже  використовують технології xDSL або PON, і операторів кабельного телебачення: реалізація цієї архітектури дозволить їм з меншими витратами збільшити і кількість обслуговуваних користувачів, і виділяється кожному з них смугу пропускання. В Україні цей тип підключення часто застосовується невеликими операторами Ethernet-мереж. Пов’язано це з більш низькою вартістю мідних рішень і з тим, що монтаж оптичного кабелю вимагає високої кваліфікації виконавця.

 
Архітектура FTTB

Архітектура FTTB отримала найбільше поширення, оскільки при будівництві мереж FTTx на базі Ethernet – це, найчастіше, єдина технічно можлива схема побудови мережі. Крім того, в структурі витрат на створення Ethernet-мережі різниця між варіантами FTTC і FTTB відносно невелика. Також не слід забувати, що операційні витрати при експлуатації мережі FTTB нижче, а пропускна здатність вище.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розділ 2. технологіЯ, яка  використовується

Оптичне волокно з його практично необмеженої пропускною здатністю сьогодні є основною транспортною середовищем в магістральних та міських мережах. Використання волоконно-оптичного кабелю замість мідного кабелю дозволило істотно збільшити якість обслуговування.

  В даний час багато корпоративних клієнтів мають доступ до послуг, що надаються волоконно-оптичними мережами типу «точка-точка». У той же час клієнти житлового сектора та малий бізнес найчастіше використовують цифрові абонентські лінії (xDSL) та гібридні волоконно-коаксіальні лінії, головним недоліком яких є обмежена пропускна здатність.

  Хоча волоконно-оптичні лінії не мають пропускних обмежень, існує одна перешкода ускладнює їх активне впровадження в житловий сектор і до малого бізнесу - це висока вартість підключення кожного абонента. Адже величезна кількість підключень типу «точка-точка» вимагало б великої кількості активних компонентів, волоконно-оптичних кабелів. Вартість будівництва, а також експлуатації стала б невиправдано великий.

Найбільшого поширення набули такі способи організації мережі доступу FTTX:

  Точка-багатоточка (P2MP) на базі пасивної оптичної мережі (PON).

Пасивна оптична мережа (PON) реалізує топологію «точка - багато точок», дозволяючи по одному оптичному волокну надавати послуги доступу 64 користувачам. Для поділу оптичного сигналу в PON використовуються пасивні розгалужувачі (сплітери).

  Архітектура FTTH на базі PON зазвичай підтримує протокол Ethernet. У деяких випадках використовується додаткова довжина хвилі низхідного потоку (downstream), що дозволяє надавати традиційні аналогові і цифрові телевізійні послуги користувачам без застосування телевізійних приставок з підтримкою IP.

  Точка-точка (P2P), на базі активної оптичної мережі (AON).

 В активній  оптичної мережі доступу (AON) для  розподілу оптичного сигналу  використовуються активні мережеві  пристрої (комутатори, маршрутизатори, мультиплексори), в результаті чого трафік, що виходить з обладнання розташованого в точці присутності (POP), потрапляє безпосередньо тому користувачеві, якому він адресований. Іншими словами, в цьому випадку імітується оптичне з'єднання «точка - точка».

  Найбільшого поширення в мережах AON отримав протокол Ethernet, а самі мережі стали називатися «активними оптичними Ethernet-мережами» або Ethernet FTTH.

Кінцеві пристрої можуть знаходитися в окремих житлових будинках, квартирах чи багатоквартирних будинках, на цокольних поверхах яких розташовуються комутатори, що доводять лінії по всіх квартирах за допомогою відповідної технології передачі. Найбільшого поширення набула архітектура Ethernet типу «зірка».

Рисунок 2. Архітектура типу «зірка».

В активній оптичної мережі доступу (AON) для розподілу оптичного сигналу використовуються активні мережеві пристрої (комутатори, маршрутизатори, мультиплексори), в результаті чого трафік, що виходить з обладнання розташованого в точці присутності (POP), потрапляє безпосередньо тому користувачеві, якому він адресований. Іншими словами, в цьому випадку імітується оптичне з'єднання «точка - точка».

Найбільшого поширення в мережах AON отримав протокол Ethernet, а самі мережі стали називатися «активними оптичними Ethernet-мережами» або Ethernet FTTH.

   Архітектура Ethernet FTTH передбачає використання на території абонента простих пристроїв підключення до мережі CPE (Customer Premise обладнання), що володіють достатньою функціональністю для забезпечення зв'язку з мережею доступу та доставки всього спектра послуг кожному абоненту. Ці пристрої Ethernet CPE стоять дуже недорого і зазвичай розміщуються в квартирах або будинках абонентів.

Також широкого поширення набула схема побудови Ethernet FTTB яка передбачає установку на цокольних поверхах багатоповерхівок динамічних Ethernet-комутаторів з оптичним входом, від яких уже "мідні" лінії розводяться по всіх квартирах. Така схема зменшує пропускну здатність, але дозволяє надати послуги великій кількості абонентів з меншими капіталовкладеннями.

  "Точка-точка» (P2P)

Топологія P2P не накладає обмеження на використовувану мережеву технологію.  P2P може бути реалізована як для будь-якого мережевого стандарту, так і для нестандартних (власних) рішень, наприклад, використовують оптичні модеми. З точки зору безпеки та захисту інформації, що передається, при з'єднанні P2P забезпечується  максимальна захищеність абонентських вузлів. Оскільки ОК потрібно прокладати індивідуально до абонента, цей підхід є найбільш дорогим і привабливий в основному для великих абонентів.

 

ПЕРЕВАГИ АРХІТЕКТУРИ Ethernet FTTH (P2P) ПЕРЕД пасивною  оптичною МЕРЕЖЕЮ:

- Практично необмежена дискретна смуга пропускання.

  Пряма оптоволоконна лінія може забезпечити практично необмежену смугу пропускання, що дозволяє досягти максимальної гнучкості при розгортанні сервісу в майбутньому, коли потреба в пропускної здатності зросте. Архітектура Ethernet FTTH дозволяє провайдеру гарантувати кожному абоненту необхідну пропускну здатність і створювати в мережі профілі смуги пропускання для кожного клієнта індивідуально. Кожен приватний або корпоративний користувач може в будь-який момент отримати симетричну смугу пропускання будь-якої необхідної йому ширини.

- Великий радіус дії.

  У типових конфігураціях мереж доступу Ethernet FTTH застосовуються недорогі Оптоволоконні лінії, що використовують технологію 100BX або1000BX, із заданим максимальним радіусом дії 10 км. Для роботи на великих відстанях

 є оптичні модулі, що  дозволяють збільшити потужність  оптичного сигналу, а також оптоволоконні  пари з оптичними модулями, які  можна підключити до порту  якого Ethernet  обладнання. В малонаселених районах можуть використовуватися різні типи підключення Ethernet FTTH, які не впливають на інших абонентів на тому ж комутаторі Ethernet.

- Гнучке зростання.

  Використовувати порти на комутаторі доступу Ethernet  FTTH можуть тільки ті абоненти, які оформили передплату у сервіс-провайдера. У разі появи нових абонентів можна додати додаткові лінійні карти Ethernet з високим ступенем модульності. Навпаки, при використанні архітектури на базі PON підключення першого абонента до оптичного дереву вимагає наявності найбільш дорогого порту OLT, а при додаванні абонентів до того ж дереву PON вартість підключення кожного абонента тільки збільшується за рахунок придбання ONT.

- Технологічна незалежність.

  Хоча поточні конфігурації Ethernet FTTH можуть використовувати технологію Gigabit Ethernet, вона може стати неактуальною протягом наступних 30-40років. Однак одномодова оптоволоконна лінія є середовищем, здатної підтримувати будь-яку нову технологію передачі. Ці технології можуть бути легко розгорнуті по тим же оптоволоконним лініям, що і Ethernet FTTH, а в багатьох випадках з використанням тієї ж Ethernet-платформи агрегування.

 

- Міграція смуги пропускання.

  Оскільки одномодові оптоволоконні лінії не залежать від використовуваної технології і швидкості передачі даних, можна легко збільшити швидкість для одного абонента, не впливаючи на роботу інших. Це означає, наприклад, що абонент, який використовує в даний час технологію Fast Ethernet, може в наступному році

перейти на Gigabit Ethernet за рахунок простого перемикання оптоволоконної

 лінії абонента на  інший порт комутатора і заміни  тільки Ethernet-пристрої у приміщенні  абонента. Ця зміна ніяк не  вплине на роботу решти абонентів  мереж доступу Ethernet FTTH.

- Відділення абонентських ліній.

   Відділення абонентських ліній - це властивість, притаманна архітектурам  Ethernet FTTH. Воно важко реалізується в архітектурі пасивної оптичної мережі через загального характеру середовища передачi в дереві PON. Реалізація принципу відділення абонентських ліній стала головним критерієм вибору технології FTTH деякими новими компаніями в Європі, оскільки вони прагнули побудувати мережі, де доступ до інфраструктури оптоволоконної мережі доступу могли б мати кілька провайдерів.