internet szolgáltatás gpon hálózaton
TRANSCRIPT
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
Miskolci Egyetem
Gépészmérnöki és Informatikai Kar
Mérnökinformatikus szak
Általános Informatikai Tanszék
Internet szolgáltatás GPON hálózaton
Szakdolgozat
Lukács Balázs
Neptun kód: NUZIHJ
Cím: 4400
Nyíregyháza,
Kiss Lajos u. 6.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
I
Tartalomjegyzék
1. Bevezetés ........................................................................................................................... 1
2. Internet szolgáltatásra alkalmas vezetékes technológiák................................................... 2
2.2. xDSL alapú technikák ................................................................................................. 2
2.2. DOCSIS alapú technikák ............................................................................................ 5
2.3 Hibrid rendszerek ....................................................................................................... 11
2.3.1. HFC – Hybrid Fiber Coax .................................................................................. 11
2.3.2. FTTx technológiák ............................................................................................. 12
2.4. FTTH: PON-ok ......................................................................................................... 14
2.4.1. GPON vs EPON ................................................................................................. 22
2.4.2. A következő PON generációk: XGS-PON, 10G-EPON, TWDM-PON ............ 26
2.4.3. A jövő: 100G-EPON, NG-PON3, DWDM-PON,.............................................. 28
3. A GPON technológia választásának szempontjai ........................................................... 29
4. GPON hálózat tervezés főbb lépései ............................................................................... 30
5. Tiborszállás rendszertechnikai tervezése és csillapítás számítása ................................... 32
5.1. Csillapítás számítás ................................................................................................... 34
6. Kivitelezés ....................................................................................................................... 35
6.1. Alépítmény építése ................................................................................................... 35
6.2. Kábelek telepítése ..................................................................................................... 36
7. Csillapítás mérés .............................................................................................................. 37
8. Eszközválasztási szempontok, szolgáltatásra alkalmas eszközök ................................... 40
8.1. ONT teljesítmény mérések ....................................................................................... 44
9. Aggregációs hálózat felkészítése GPON szolgáltatásra .................................................. 46
10. Az aktív eszközök konfigurációja ................................................................................. 47
10.1. OLT konfiguráció ................................................................................................... 47
10.2. Az ONT konfigurációja .......................................................................................... 50
Összegzés ............................................................................................................................ 51
Felhasznált irodalom: .......................................................................................................... 52
CD/DVD melléklet tartalma ................................................................................................ 54
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
1
1. Bevezetés
A dolgozat alapjaiban az Elektronet Zrt-nél végzett munkám összegzése. A Szupergyors
Internet Programon belül a GINOP 341-15 keretében járási szélessávú internet
hálózatfejlesztési támogatásra pályáztunk, melyet az Ibrányi, a Csengeri és a Mátészalkai
járásban több településen számos igényhelyre el is nyertük.
A projekt elsődleges célkitűzése az volt, hogy minden háztartásban legalább 30 Mbps
sebességű internet kapcsolatot biztosíthassunk. A projekt alcéjai között szerepelt, hogy az
optikai hálózattal el nem ért településeket NGA (Next Generation Access) hálózatok
kiépítésével lássuk el.
További célként jelent meg, hogy a háztartások minimum 50%-ában 100 Mbps sebességű
internetszolgáltatásra is nyíljon lehetőség.
Mindezen felül a közigazgatási intézmények, önkormányzatok számára jó minőségű, az IKT
(Információ és Kommunikáció Technológia) konszolidációt elősegítő hálózat fejlesztését
kellett biztosítanunk.
Cégünk jelenleg DOCSIS 3.0 (Data Over Cable Service Interface Specification) alapokon
nyújt internet szolgáltatást közel 10 000 előfizetőnek, jelentős hálózat üzemeltetési
gyakorlatunk van. A 100 Mbps csomagok szolgáltatása sem jelent különösebb akadályt.
A hálózat tervezésénél a trendeket és az ajánlásokat is figyelembe véve végül FTTH (Fiber
To The Home) típusú GPON (Gigabit Passive Optical Network) alapú szolgáltatás kiépítése
mellett döntöttünk.
Bízunk benne, hogy hosszú távon sokkal gazdaságosabb lesz így a hálózat üzemeltetés, és a
fizikai hálózat karbantartására fordított idő is csökkenenthető.
A GPON hálózat tesztelése kamerás rendszereken már több mint egy éve zajlik, többnyire
hibamentesen zajlik. A pályázat megvalósítási határideje 2018.december.31.
A dolgozatban összehasonlítom a különböző vezetékes technológiákat, a piacon elérhető
GPON eszközöket. Bemutatom Tiborszállás hálózatának rendszertechnikai tervét és a
műszaki átadásra készült csillapítás mérést.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
2
2. Internet szolgáltatásra alkalmas vezetékes technológiák
2.2. xDSL alapú technikák
Az xDSL (x Digital Subcriber Line) a DSL alapú technológiák gyűjtőneve, ahol az x az adott
technológiát jelöli.
Alapvetően lehet szimmetrikus (SDSL) vagy aszimmetrikus (ADSL). Mivel a
felhasználóknak általában sokkal nagyobb szükségük van a letöltési sebességre így a
továbbiakban azokkal fogok foglalkozni.
Az xDSL technológiákat telefon kábelen keresztül juttatják el a végpontokhoz. A
telefonkábel laposkábel, négy réz szálat tartalmaz. A színsorrend: fekete, piros, zöld, sárga.
A kábel végére RJ 11-es csatlakozót roppantanak.
1. ábra Rj-11-es csatlakozó és telefonkábel
Ez az egyik legnagyobb előnye, hiszen a kábel minden háztartásban megtalálható, ahol
rendelkeznek vezetékes telefonnal.
xDSL hálózat felépítése:
2. ábra xDSL hálózatok felépítése [1]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
3
Az 2. ábrán jól látszik, hogy az előfizető közvetlenül a DSLAM (Digital Subscriber Line
Access Multiplexer) nevű eszközbe csatlakozik. A DSLAM fogja össze és menedzseli a DSL
vonalak forgalmát. A régebbi ATM alapú Layer 2-es DSLAM-okat felváltották a Layer 2-
es Ethernet alapú eszközök. Léteznek Layer 3-as IP DSLAOM-ok is, ezek már részleges
BRAS funkciókat látnak el, illetve a ppp kapcsolatokat végződtetik.
A BRAS a DSLAM-ok forgalmát fogja össze. Az előfizetőket pppoE kapcsolaton azonosítja,
majd a kapott adatokat (domain név, felhasználói név, jelszó) a lokális AAA (authentication,
authorization ant accouinting) szerver felé továbbítja, amennyiben az authentikáció sikeres
volt, a felhasználót beengedi a hálózatba.
Az elterjedtebb xDSL technológiák letöltési sebessége (Mbps) és áthidalható távolságok:
0 m 300 m 900 m 1500 m 2700 m 3600 m 5500 m
ADSL 10 10 8,5 6,5 4,5 2,5 1,5
ADSL2 12 11 9 7 5 3 1,5
ADSL2+ 25 20 18 16 7 3 0
VDSL 52 43 25 15 6 3 0
VDSL2 100 30 18 16 7 3 0
1. táblázat xDSL szabványok összehasonlítása [2]
A frekvencia kiosztások:
3. ábra xDSL frekvencia tartományok [3]
A nagyobb sávszélességet szélesebb frekvencia sáv használatával érik el. A telefon kábel
csillapítása alapból nagy a többi réz alapú kábeléhez képest. Ezen hatványozottan ront a
magasabb frekvencián történő forgalmazás. Ezért a használható távolság a sebesség
növelésével csökken.
A DSL utódja a G.fast technológia teljes néven ITU-T G.9701. Az elméleti aggregált
sebesség határa 2 Gbps 212MHZ-s frekvencia sáv profillal. A technológia hátránya, hogy
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
4
csak néhány 100 méteren tudja a névleges sebességet ahogy a 4. ábrán is látható.
Laborkörülménye között a G.mfast (Multi-Gibabit Fast Access To Subcriber Terminals) 10
Gbps sebességre is képes 848MHZ-s profillal de ezt csak rövid szakaszokon lehet elérni.
4. ábra G.fast aggregált sebesség [4]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
5
2.2. DOCSIS alapú technikák
A DOCSIS Data Over Cable Service Interface Specification koaxális kábelen történő
internet szolgáltatásra alkalmas technológia. Létezik US DOCSIS és EuroDOCSIS verzió, a
fő különbség a csatorna szélesség és a frekvencia tartomány allokáció. US DOCSIS 6 MHz-
es csatornákat használ az EuroDOCSIS 8 MHz-es csatornáival szemben, valamint három
féle (HRC/IRC/STD) allokációs szabványt alkalmazhat. Én csak az utóbbival fogok
foglalkozni
A koaxiális hálózatokat eredetileg nagyobb számú TV műsorok jelének továbbítására
fejlesztették ki. A koaxiális kábelek árnyékoltak, ezért jobb a zavarvédettségük. A
frekvencia növekedésével a koax kábelek csillapítása is növekszik ahogy, azaz 5. ábrán is
megfigyelhető, de az erre a célra fejlesztett erősítők segítségével a hálózat fizikai kiterjedése
jelentősen növelhető. Az USA-ban a 60-as,
70-es években már 12 csatornás erősítőket
gyártottak. A viszonylag kis csillapítású
törzs (trunk) kábeleké és kaszkádba kapcsolt
állítható kábelkorrekciós szélessávú
erősítők alkalmazása tovább növelte a
lefedhető terület nagyságát Magyarországon
a kábel TV szolgáltatás elterjedése a 90-es
évek elején indul a műholdas TV adások
megjelenését követően.
A 2000-es évekre tisztán koax hálózattal a
teljes TV sáv (5-860 MHz) használhatóvá
vált kábel tévés célokra. Ez idő tájt került be
az Internet szolgáltatás a TV jel elosztás
mellett a kábelszolgáltatók portfóliójába. Az
egyre növekvő sávszélesség igény és
előfizetői szám növekedés, valamint az LTE
miatti TV sávszélesség szűkülés miatt a
HFC hálózatok frekvencia kiterjesztése az
1000 ill. 1200 MHz-re módosulhat az
alkalmazott DOCSIS technológia
függvényében. 5. ábra 540-es törzs kábel csillapítása [7]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
6
6. ábra Törzskábel felépítése [7]
Törzskábel esetén a belső vezető általában réz, vagy rézzel bevont alumínium, az árnyékolás
jellemzően alumínium (cső) A szigetelőanyag többnyire gázzal habosított polietilén (törzs
és drop kábelek esetében is).
Előfizetői bekötő (drop) kábeleknél az árnyékolás általában három rétegű, hajlítás
következtében nem gyengül az árnyékolás.
7. ábra Bekötő kábel felépítése és csillapítási táblázata [7]
Internet szolgáltatás esetében a végpontokon a kábelmodembe f-csatlakozón keresztül jut a
jel. A kábel másik vége a kábelhálózatra elágazásokon (TAP-eken) szintén f-csatlakozóval
kapcsolódik. A Tap-ek a földben (alépítményben) vagy levegőben lévő többnyire vastag
540-es koax kábelre csatlakoznak, amin több erősítő keresztül halad a jel a fejállomásig.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
7
Míg a DSL technológiában „dedikált” sávszélességet kap az ügyfél, a kábelesnél közös
csatornát használnak. A felhasználó szempontjából ez úgy néz ki, mint egy ethernet hálózat.
Közvetlenül a modemre csatlakoztatva a számítógépet DHCP kéréssel IP-t kap és a
felhasználónak nincs is további tennivalója, nem kell felhasználói nevet vagy jelszót
megjegyeznie.
DS, azaz Downstream irányba úgy működik, mint az ethernet, a csomagok címéből el tudja
dönteni a modem, hogy melyik szól neki, a többit eldobja.
Az US vagyis Upstream irány az érdekesebb. Időőosztásosan (TDMA) működik, a
fejállomási eszköz, a CMTS osztja ki az időkereteket a kábelmodemeknek, ami általában
40 000 időrés másodpercenként. Mivel egy időrés 25 mikroszekundum hosszú, a jelterjedési
időt is figyelembe kell venni. A modem a hálózatra csatlakozás után üzenetet küld a CMTS-
nek ami válaszban megküldi, hogy mennyi idő alatt ér el hozzá az üzenet, így a modem
kompenzálni tudja az időeltolást, hogy szinkronban maradhasson. Ez kritikus pontja a
rendszernek mert, ha hamarabb vagy később érkezik meg a modem válasza, akkor egy másik
modem időbélyegét használhatja, így mind a két eszköz üzenete hibás lesz.
A technológia hátránya, hogy minél több ügyfél kapcsolódik a hálózatra, annál kevesebb
időkeretet kapnak és csúcsidőben bedugulhat a hálózat.
DOCSIS hálózat felépítése:
8. ábra DOCSIS hálózatok felépítése
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
8
Több vonali erősítő beiktatásával hosszú szakaszokon is működőképes lesz a hálózat,
viszont hiába van meg a szükséges jelszint, a rossz jel zaj viszony miatt a szolgáltatás
minősége drasztikusan romlik, főleg az újabb DOCSIS szabványoknál.
DOCSIS verziók összehasonlítása:
DOCSIS Verzió Megjelenés Maximum
DS
sebesség
Maximum
US sebesség
Újítások
1.0 1997 40 Mbps 10 Mbps
1.1 2001 40 Mbps 10 Mbps VOIP, QoS
2.0 2002 40 Mbps 30 Mbps US gyorsítás
3.0 2006 1,2 Gbps 200 Mbps IPv6, Csatorna összefogás
3.1 2013 10 Gbps 2 Gbps OFDM alapú
3.1 Full Duplex 2017 10 Gbps 10 Gbps Szimmetrikus
2. táblázat DOCSIS szabványok [7]
Az EuroDOCSIS hálózat DVB-C modulációs szabványt használ és DOCSIS 3.0-ig 64-es
vagy 256-os QUAM Modulációt ír elő DS-re illetve 8-as, 16-os, 32-es vagy 64-es QAM-et
US-re.
QAM: Quadrature Amplitude Modulation. A vivőhullám amplitúdóját és fázisát változtatva
történik a moduláció. Ezt a jelet kvantálva egy Descartes féle koordináta rendszerben
ábrázolva egy pontokból álló mintázatot kapunk. Ez a QAM kép.
Minél magasabb a QAM szint, annál több bit információ vihető át egy jelváltozással, de
egyben érzékenyebb is a jel-zaj viszonyra. SNR [dB] = Jel [dB] – Zaj [dB]
9. ábra 256 QAM konstellációs ábra különböző jel-zaj viszonyoknál [9]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
9
A konstellációs ábrán (9. ábra) is jól látszik, hogy 256 QAM-os modulációnál 27dB-es jel-
zaj viszonynál, már értelmezhetetlen a QAM kép a modem számára.
A DOCSIS 3.0 nagy újítási az elődökhöz képest, hogy a modem több csatornát tud
összefogni. A DS csatornák átviteli sebessége 50 Mbps az US csatornáké pedig 27 Mbps.
A modem dinamikusan tudja változtatni, hogy melyik csatornát használja annak
függvényében, hogy mennyire telítettek így megvalósítja a terheléselosztást. Ha minden
csatorna megtelik, akkor a hálózat természetesen belassul.
A maximális letöltési sebesség 24 csatorna összefogásával 192 Mhz széles tartomány
allokálásával (+ a védősávok) megvalósítható lenne, de kábeltv hálózatról van szó és az
analóg, illetve a digitális műsorszórás mellé jelenlegi TV csatornaszám mellett egyszerűen
nem fér el.
Tipikusabb eset, hogy 8 DS csatorna mellé 4 US csatornát hozunk létre a hálózaton ezzel
400 Mbps / 108 Mbps sebességű kapcsolatot biztosítunk szegmensenként. Ezen osztoznak
az előfizetők.
DOCSIS 3.1 a jelenlegi leggyorsabb DOCSIS hálózat. 10 Gbps sebességű internet kapcsolat
elérésére van lehetőség, de Magyarországon nem terjedt el. Ez annak is köszönhető, hogy
4096-os QAM -ot használ, amihez komoly számolásigényű hibajavítási algoritmusokra van
szüksége. Továbbá hiába képes magasabb frekvencia sávokat alkalmazni, ehhez a hálózatot
át kell építeni legalább1000 vagy 1200 MHz-esre, de ez nagy költségigényű feladat.
10. ábra DOCSIS szabványok frekvencia tartományai [6]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
10
Az erősítők, és a TAP-ek cseréjén kívül 1000 MHz felett kábelcsere is szükséges. Ráadásul
a 800-860 MHz, illetve 2020 tól a 700-860 MHz-es sávot szabadon kell hagyni az LTE
számára. Hátránya még, hogy míg a DOCSIS 3.0-ig visszafelé kompatibilisek voltak, a 3.1
már nem.
A DOCSIS hálózatok előnye még, hogy a különféle gyártók eszközei kompatibilisek
egymással. Ha egy CMTS mellett döntünk, akkor az később nem befolyásolja, hogy milyen
modemeket használhatunk.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
11
2.3 Hibrid rendszerek
Belátható, hogy mind a tisztán xDSL mind a DOCSIS alapú rendszerek alkalmatlanok nagy
sávszélességű hálózatok biztosítására hosszú szakaszokon. Az xDSL központokba, illetve a
DOCSIS fejállomásokhoz már rég üvegszálas kábel alkotja a gerinchálózatot, de a tendencia
és a tervezési irányelvek alapján az optikai szálat minél közelebb kell vinni az ügyfélhez.
2.3.1. HFC – Hybrid Fiber Coax
Ahhoz, hogy az elérhető távolságot és a sebességeket növelni tudják, a gerincet optikai
kábelre kell cserélni és optika csomópontokat (NODE-okat) kell elhelyezni a hálózatban
[11]. Ezek a node-ok a kapott (DS) jelet egy optikai vevőn keresztül RF jellé alakítják és
koax kábelen juttatják el a végfelhasználóknak. Az optikai visszirány adón keresztül pedig
a kábelmodemek felől érkező RF jelet alakítják vissza optikai jellé. Az optikai kábel
csillapítása sokkal kisebb ezért nem kell sok erősítőt felfűzni egymás után, elég csak az
utolsó kilométeren 2-3 darabot. Ezzel a végpontok jel-zaj viszonya is sokkal kedvezőbb lesz.
Továbbá, ha megnő a sávszélesség igény, és betelnek a csatornák, további node-ok
beiktatásával lehet bontani a csatornákat. Így kevesebb előfizetőre juthat ugyan annyi
sávszélesség.
11. ábra HFC hálózatok felépítése [4]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
12
2.3.2. FTTx technológiák
Az FTTX jelentése: fiber to the x. Az x jelzi, hogy meddig jutunk el üvegszálon. Nagyon
sok elnevezést használnak hasonló megoldásokra, megpróbálom összeszedni őket a
végponttól mért távolság szerint csökkenő sorrendben:
Név Távolság a végponttól
FTTN/FTTLA 1000 m
FTTC/ FTTdp 300 m
FTTP Épületig / épületbe
FTTH Végponton végződik az üvegszál
12. ábra FTTx hálózatok [4]
• FTTN: fiber-to-the-node /neighborhood, FTTLA: fiber-to-the-last-amplifier:
Az üvegszál kültéri szekrényben végződtetik és akár több utcát lát el hálózati
kapcsolattal xDSL vagy akár DOCSIS technológiával.
• FTTC: fiber-to-the-curb /closet / cabinet/ pole:,FTTdp fiber-to-the distribution point;
Az üvegszálat közelebb hozzák a végpontokhoz, wifis hálózatokban, nagy sebességű
xDSL vagy akár vezetékes ethenet hálózatokatban végződtetve az ügyfeleket.
• FTTP fiber-to-the-premises:
Ide tartoznak azok a technológiák, ahol az üvegszál fizikailag elér az épületbe. A
kivitelezés sokkal olcsóbb lehet, mert a már meglévő telefon vagy kábeltv hálózatot nem
kell kiváltani.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
13
Nagyobb cégeknél az üvegszálon érkező internetet a számítógépközpontból a meglévő
UTP hálózaton keresztül lehet elosztani, vagy társasházakba egy switch segítsével UTP-
n szétosztani.
Utóbbi technikával nagy sebességet lehet elérni olcsón, hisz csak egy eszközre van
szükség egy társasház lefedésére, nem kell 30-40 modemet megvenni. Továbbá az UTP
kábel ára is igen kedvező, könnyű szerelni.
- FTTB fiber-to-the-building, -business, -basement
- FTTD fiber-to-the-desktop
- FTTO: fibe-to-the-office
- FTTF: fiber-to-the-frontage
• FTTH: fiber-to-the-home:
Az optikai kábel az ügyfélnél egy ONU-on vagy ONT-on van végződtetve. Alapvetően
két féle optika hálózat létezik: a PON (Passive Optical Network) és AON (Active
Optical Network).
Az AON hálózatok PTP point-to-point kapcsolatokat használnak, azaz minden
végfelhasználónak dedikált optikai vonala van. Mivel aktív hálózati eszközöket tartalmaz,
így a karbantartása és üzemeltetése drágább, ha pedig fejleszteni szeretnének, akkor az aktív
eszközöket le kell cserélni, ami szintén tetemes anyagi vonzattal jár. Az AON alapú
hálózatok nem ezért nem is terjedtek el.
A PON hálózatok PMP pont-to-multipoint struktúrát alkalmaznak, közös optikai közeget
használnak, amiket passzív optikai osztókkal juttatnak el a végpontokhoz.
13. ábra Sebességek passzív optikai hálózatokon [4]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
14
2.4. FTTH: PON-ok
Az optikai hálózatok alapja az optikai kábel, amely egy vagy több fényvezető szálból áll. A
szál magból (core) és héjból (cladding) épül fel, ezt köpeny (jacket) védi. A köpeny és a héj
közé egyéb védőréteget is szoktak tenni, ami megadja a hajlítási merevséget.
Az optikai szál magjának a törésmutatója nagyobb, mint a héjé. A törésmutató különbsége
körülbelül 1%, ez biztosítja a mag-héj határfelületén a teljes reflexiót.
14. ábra Optikai szál felépítése
Az optikai szál alapanyaga általában szilícium dioxid, azaz kvarcüveg, de léteznek
műanyagból (PMMA, Polisztirol) gyártott kábelek is. A műanyag szálak hasznos
tulajdonságaival szemben van egy előnytelen is: a csillapítás. Ezért ezeket a kábeleket rövid
távon, épületen belül szokták alkalmazni.
A gyártás nehézsége, hogy a természetben található kvarc fémoxid szennyezettsége nagy,
így csak néhány 10 cm az átláthatósága. A tiszta üveget a SiO2 gázfázisból való
kiválasztásával nyerik, közben oxigént, klórt és szilícium-tetlakloridot adagolnak hozzá.
A törésmutatós mesterségesen csökkentik Fluor-ral vagy bór-trioxiddal, vagy növelik
germánium-dioxiddal, vagy foszfor-pentoxiddal.
Az optika szálaknak két típusa van: a multimódusú (MM) és a monomódusú (SM). A fizikai
eltérés a magátmérőben van. A multimódusú kábelek magjában egyszerre több módus terjed
a mag és a héj határfelületén visszaverődve. Ez a visszaverődés lehet lépcsős indexű (cikk-
cakk alakban) vagy gradiens indexű.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
15
Ha a lépcsős indexű többmódusú szál magjának méretét lekicsinyítjük annyira, hogy csak
egyetlen módus terjedhessen rajta, akkor kapjuk az egymódusú (SM) szálat.
15. ábra Fény útja az optikai kábelekben [14]
A passzív optikai hálózatokban csak SM kábeleket alkalmazunk, így innentől csak azokról
lesz szó. A kábel két legfontosabb tulajdonsága a csillapítás és a diszperzió. Mind a kettő az
elérhető távolságot korlátozza.
16. ábra Fényszóródás abszorpció viszonya
A csillapítás az abszorpcióból és a fényszóródásból tevődik össze. Az abszorpció, vagy
fényelnyelés esetén a szál a fényenergia egy részét átalakítja hőenergiává. Ez a jelenség
bizonyos hullámhosszokon erősebb. A fényszóródás pedig az üveghibákon kialakuló
jelenség. A legjelentősebb a Rayleigh szórás, ami az atomi üveghibákon megy végbe.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
16
A diszperzió a fényimpulzus alakját a szálban megtett úttal arányosan változtatja. Az anyagi
diszperziót az okozza, hogy különböző hullámhosszokon a törésmutató változik.
A kvarcüvegnél a törésmutató minimuma 1300 nm-es tartományban van, ez azt jelenti, hogy
az anyagi diszperzió itt a legkisebb. Mivel az adott anyag összetételétől függ, adalékolással
ez a minimum eltolható.
A hullámvezető diszperzió a hullámhossz kiszélesedésével alakul ki. Az alapmódus
kiszélesedik a magból a héjba, és a kisebb törésmutatójú héjban gyorsabban terjed. Az egy
módusú lézereknek hiába véges a spektrumuk, különböző frekvenciákat tartalmaznak. Ezek
a frekvenciák más csoportsebességgel utaznak a szálban és így más időben is érnek a végére.
Minél alacsonyabb a frekvencia, azaz hosszabb a hullám, annál intenzívebb a héjba történő
kiszélesedés. A nagyobb hullámhosszok ezért gyorsabban terjednek.
A kromatikus diszperzió az anyagi és hullámvezető diszperzió összege. A kromatikus
diszperziónak is lehet nulla helye, ez általában 1550 nm környékén van.
Módusdiszperzió csak a multimódusú szálaknál áll fenn.
Az monomódusú optikai szál paraméterei: héjátmérő: 125 µm, magátmérő: 8-10 µm.
A mag törésmutatója 1,45, a numerikus appertúra értéke 0,113, a maximális akceptanicaszög
6,48°. Csillapítása nagyjából 0,4 dB/km. A maximális akceptancia szögnél (αmax) nagyobb
szögben beeső sugarak (B) áthatolnak a héjba és elvesznek.
A numerikus apertúra az akceptancia szög szinusza.
17. ábra Maximális akceptancia szög [12]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
17
Az optikai kábel ezekből a szálakból áll össze. Az optikai szálaknak azonos típusúaknak és
eredetűeknek kell lenni. Minden fényvezető szálnak azonosíthatónak kell lenni és a szállított
hosszon hegesztett kötés nem lehet.
Az azonosítás a szálak színezésével történik. A színezett szálakat sodrás után köpennyel kell
ellátni. Ez a belső köpeny lehet szoros, vagy laza köpeny. Az előbbinél 0,9 mm vastag
műanyag réteget visznek fel a szálra extrudálással. Ezt a fajta köpenyezést hosszú
nyomvonalakon nem érdemes használni, mert minden erőhatás magát az optikai szálat éri.
Továbbá a gyártási eljárás folyamán csillapítás növelő feszültségek keletkezhetnek a
szálban.
A laza köpenyezés esetén a szálakra kemény polietilén vagy poliamid védőcsövet
extrudálnak. A csőben lévő szabad teret víztaszító zselével töltik ki. A szál a védőcsőnél
mindig hosszabb, ezért lazán helyezkedik el. Ha a kábelt erőshatások érik, az optikai szálnak
marad néhány mm holtjátéka, így nehezebben törik.
A több védőcsövet összefogó optikai kábelt pászmás kábelnek nevezik. A pászmákat
általában SZ sodrással helyezik el. A sodrat mellett erőfelvevő elemet helyeznek el.
Ez az elem lehet fémes, vagy fémmentes. A fémet tartalmazó optikai kábelt Magyarországon
nem használják, mert a villámvédelemmel és az erősáramú veszélyeztetéssel is foglalkozni
kell.
Az optikai szálat védőcsövei és az erőfelvevő elemek alkotják a kábellelket. Ezek mellé
vízzáró, illetve hidrogén elszívó anyagot adalékolnak, hogy a kábel öregedését lassítsák.
A külső köpeny varrat nélküli, vízálló, UV-stabilizált Polietilénből készül. Vastagsága
minimum 1mm. A külső köpenyen jelölni kell a kábel típusát, hosszát. A jelölés általában
festéssel, dombornyomással, szinterezéssel készül.
A kábeltípusok elnevezésére két verzió létezik. Az egyik az Fve 24B ahol a szám a
szálszámot jelöli, a másik az Fve 2x12B , ami ugyan az a kábel, az első szám a belső
védőcsövek száma a második a szálszám pászmánkként.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
18
18. ábra 96, 144 illetve 288 szál fogadására alkalmas kábelek keresztmetszete [11]
Ahogy a 18. ábrán is látszik, vannak vak pászmák, amikben nem fut optikai szál. Ezekre
azért van szükség, hogy kevesebb különböző átmérőjű és felépítésű kábelt kelljen gyártani.
A megrendelő igényeinek megfelelő szálszámmal gyárthatják le.
A légkábeleket B helyett L betűvel jelöljük. Gyakran használt fényvezető kábelek:
Megnevezés Pászmaszám Szálszám
Fve 6B 1x 6B
Fve 6B 3x 2B
Fve 10B 5x 2B
Fve 12B 1x 12B
Fve 12B 2x 6B
Fve 24B 2x 12B
Fve 48B 4x 12B
Fve 72B 6x 12B
Fve 96B 8x 12B
Fve 144B 12x 12B
Fve 192B 16x 12B
Fve 288B 24x 12B
3. táblázat Gyakran használt fényvezető kábelek
A szálszínek sorrendje szabványonként eltérő lehet. Mi az optikai hálózatunkban korábban
is alkalmazott Piros, Zöld, Sárga, Kék, Barna, Fehér, Szürke, Lila, Fekete, Narancs,
Rózsaszín, Türkiz sorrendet használjuk.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
19
A PON hálózatok fa struktúrában készülnek és passzív optikai teljesítményosztókat
használnak.
A passzív teljesítmény osztók (Spliterek) két osztási technológiával készülhetnek.
FBT (Fused Biconic Tapered ) olvasztással készült optikai osztók: Az optikai szálakat
összesodorják, melegítik és nyújtják.
19. ábra FBT osztó [15]
Ezzel a technikával egyszerre max 4-es osztást lehet közösíteni, a nagyobb osztásarányt az
osztók sorba kötésével lehet elérni. Maximálisan 32-es osztásig. Az FBT osztók olcsóbbak,
viszont a különböző kimeneteken más-más csillapítások lehetnek.
PLC (Palnar Lightwave Circuit) planáris osztási technológiával készült optikai osztók:
20. ábra PLC osztó [16]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
20
Az optikai útvonalak kvarcüveg chipekbe vannak ágyazva. A technológiának hála egy
osztóban nagyobb osztás érhető el.
A csillapítás kisebb és egyenletesebb minden hullámhosszon. További előnye, hogy minden
kimeneten egyenletes a csillapítás, könnyebb vele tervezni. Nem mellékesen mérete is
kisebb így a kötődobozban kevesebb helyet foglal.
21. ábra FBT és PLC osztók csillapítása különböző hullámhosszokon [17]
Habár a PLC splitterek drágábbak, az árkülönbözet nem tétel a hálózat többi eleméhez, vagy
a kötésszerelvények szereléséhez képest.
Csatlakozók:
A fényvezető hálózatokban az oldható kötések megvalósítására különféle csatlakozókat
alkalmazhatunk. A homlokfelület tekintetében négy típust különböztetünk meg:
22. ábra Csatlakozó típusok homlokfelülete [18]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
21
Elnevezés Flat PC UPC APC
Reflexió < -30 dB < -35 dB < -55 dB < -65 dB
Csatlakozó
színe
Kék Zöld
A FLAT és PC mára már nem használatos. Amennyiben analóg televíziós jelet is szeretnénk
továbbítani a hálózaton, érdemes APC csatlakozókat használni.
23. ábra E2000-APC és SC APC csatlakozók
Az előfizetők csatlakoztatására SC típusú csatlakozó használata javasolt a második osztó
utáni optikai rendezőben és a végponti eszközön is. A gerinchálózaton pedig E-2000-es
csatlakozót.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
22
2.4.1. GPON vs EPON
PON hálózatokon lehetőségünk van különféle technológiákkal szolgáltatni. A két elterjedt
és olcsóbb megoldás a GPON és az EPON. A passzív hálózat mind a kettőnél megegyezik.
A szolgáltatás azonos hullámhosszokon megy: DS: 1480-1500 nm, US 1290-1330 nm. Az
alapvető eltérés a szállítási rétegben van (24. ábra).
Az EPON (Ethernet Passive Optical Network) ahogy a nevében is szerepel tisztán ethernet
alapú hálózat, szemben GPON-nal ami kétlépcsős enkapszulációt használ.
24. ábra EPON - GPON rétegek [21]
További tulajdonságok összehasonlítása:
EPON GPON
Szabványosító szervezet IEEE ITU
Sávszélesség 1,25 Gbps
Szimmetrikus
DS: 2,5 Gbps US 1,25 Gbps
Max Onu szám
interfészenként
64 128
Max távolság 20km 32-es osztással,
30-40 km 8as osztással
20km 64-es osztás
50 km 16-os osztással C+
sfpvel
Menedzselhetőség Könnyebb Nehezebb
Más gyártók végberendezései Nem megoldhatók Illeszthető 4. táblázat EPON - GPON összehasonlítás [21]
A táblázatban az elméleti határértékeket foglaltam össze, de az adatokat fenntartásokkal kell
kezelni. EPON-nál a 1,25 Gbps sebesség inkább csak 900 Mbps az overhead miatt, GPON-
nál pedig 2,35 Gbps. A maximális osztás GPON-nál 128, EPON-nál 64, de a maximális
ajánlott az előbbinél 64-es, az utóbbinál 32-es. Valamint hiába van szabványosítva a GPON-
nál, hogy más gyártók ONU/ONT-jával működnie kell a rendszernek, előfordulhat, hogy
különböző kompatibilitási hibákba futunk.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
23
2.4.1.1. GPON hálózatok működésének alapja
A GPON hálózatok Pont Multipont hálózatok. Az OLT-től az ONT-ig az osztókon keresztül
üzenetszórásos (Broadcast) technológiával kommunikálnak DS irányba AES titkosítással.
Az ONT-k ugyan azt a csatornát használják, ezért időosztásos csatorna megosztást
használnak(TDMA).
Az OLT az ONT-ket az ONU-ID alapján azonosítja, ami egy 8 bites egyedi azonosító, és az
ONT kikapcsolása és visszakapcsolása után is megmarad. Az ONT-hez egy vagy több 12
bites ALLOC_ID tartozhat, ami meghatározza, hogy az adott ONT-hez milyen T-CONT
profilok tartozhatnak.
A T-CONT azaz Transmission Container-nek az US sávszélesség foglaltságban van szerepe.
Az alatta elhelyezkedő különféle logikai kapcsolatokat fogja egybe, legyen az Internet,
IPTV, VOIP (25. ábra).
25. ábra T-CONT profilok [19]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
24
DBA (Dynamic Bandwith Allocation): Az ONT-k forgalmának sávszélesség foglalása
dinamikusan történik. Ennek két metódusa létezik, az egyik az SR (Status Reporting) amikor
az ONT jelenti sávszélesség igényét az OLT felé. A másik a NSR (Non-Status-Reporting),
ahol az OLT további sávszélességet allokál az ONT-nek amit az ha nincs rá szüksége, üres
adattal tölt fel, ekkor az OLT ismét változtat a sávszélesség térképen (BW map).
A keretformátumról már írtam korábban, DS irányba folyamatos az adatáramlás US irányba
„burst”-ös [26].
26. ábra GTC keretek DS és US irányba [22]
A DS GTC keret (27.ábra) fejrészében a PCBd-t minden ONT értelmezi, és annak
függvényében dönt a keret további sorsáról. A PCBd-ben van megoldva a szinkronizálás,
különféle riasztások és a BW térkép kiosztás. A Payload tartalmazza a GEM kereteket.
27. ábra DS GTC Keret felépítése [22]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
25
Az ONT-k pedig Burst-ösen küldik az US GTC keretben a forgalmat a kijelölt időkeretben.
28. ábra US GTC keret felépítése [22]
A PLOu tartalmazza az ONT azonosítót, a PLOAMu felelős a menedzsment funkciókért, a
PLSu az ONT lézer adó teljesítményét tartalmazza. A DBRu pedig a dinamikus sávszélesség
allokációhoz tartalmazza az információkat.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
26
2.4.2. A következő PON generációk: XGS-PON, 10G-EPON, TWDM-PON
Már idén elérhetőek az újgenerációs PON megoldások. Ha nagyobb sávszélesség igény lép
fel a meglévő GPON infrastruktúrán, akkor van lehetőség a bővítésre úgy, hogy a meglévő
rendszer működését nem zavarja. Az XG-PON technológia lehetővé teszi a 10 / 2,5 Gbps
sebességű szolgáltatást. Ezt új OLT használatával, vagy XG-PON kártyát fogadó keret
bővítésével érhetjük el.
Az XG(S)-PON/10G-EPON új hullámhosszokat használ (1270 nm /1577 nm), ezért nem
interferál a meglévőkkel. Az új és a meglévő OLT mögé egy CEx-et (Co-Exsistence
Element) telepítünk (29.ábra), ami multiplexálja és demultiplexálja a különböző
hullámhosszokat.
Csak a szükséges ONT-ket ONU-kat kell kicserélni XG-PON végponti eszközökre.
Van lehetőség a CEx kihagyására, ha Combo kártyát használunk, így egy interfészben
valósul meg a közösítés. Ez csak nagy XG-PON penetrációnál gazdaságos, de még nem
szabványos megoldás.
A következő bővítési lépcső az NG-PON2 (TWDM-PON) technológia (30.ábra). A
hullámhossz allokáció US esetén 1524 nm-1544 nm-ig terjed, DS esetén 1596 nm-től 1603
nm-ig. Négy csatornán összesen 40 Gbps sebességre képes. Ahogy az XG(S) PON esetén,
itt is lehetőség van a meglévő hálózaton üzemeltetni. Egy hullámhossz multiplexert kell a
CEx elé beiktatni.
29. ábra GPON - XG(S)PON egy hálózaton [23]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
27
30. ábra GPON, RF és NG-PON 2 egy hálózaton [23]
A TWDM (Time and Wavelength Division Multiplexing) az idő- és hullámhosszosztásos
multiplexelést jelenti. Alapvetően 1-4 csatornát használ és csatornánként 10Gbps DS és 2,5
Gbps US sebességre képes. Opcionálisan a csatornaszám bővíthető 8-ra, illetve a sebesség
10 Gbps szimmetrikusra.
Ahogy a 31. ábra mutatja, a GPON, az XG(S)-PON, és az NG-PON2 képest egyszerre
működni egy hálózaton úgy, hogy az RF-nek is marad hely, így nem kell lemondanunk a
kábeltévé szolgáltatásról sem.
31. ábra PON hálózatokon használható sávszélességek [23]
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
28
2.4.3. A jövő: 100G-EPON, NG-PON3, DWDM-PON,
A közeljövőben sem áll meg a PON hálózatok fejlődése. 2025 után a 10G-EPON-t a 100G-
EPON váltja. Az NG-PON2-t az NG-PON3 100-200 Gbps sebességekkel.
A fejlődő lézereknek köszönhetően a DWDM-PON (Dense Wavelenght division
multiplexing), avagy sűrű hullámhosszosztásos multiplexelés akár 64 különböző csatorna
használatára lesz képes, ezzel 640 Gbps elméleti sebességhatár érhető el.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
29
3. A GPON technológia választásának szempontjai
A SZIP projekt keretében az eddig szélessávú internettel el nem ért területek lefedése a
feladat. A hálózatfejlesztés legdrágább része a hálózati infrastruktúra kiépítése. Mivel új
területekre építkezünk, bármilyen technológiát is választunk, a földmunka, a védőcsövek, a
kültéri szekrények ára megegyezik. Ahhoz, hogy 5-10 év távlatában is korszerű internet
szolgáltatást nyújthassunk belátható, hogy már most FTTH hálózatot kell építenünk.
Az optikai hálózatok közül hosszútávon a passzív hálózatok üzemeltetése nagyságrendekkel
kevesebb költséggel jár. Az aktív eszközök száma kevesebb, így az áramfogyasztás és a
hibalehetőségek is redukálódnak.
GPON és EPON hálózatok közül azért esett a választás a GPON-ra mert Európán belül szinte
mindenki ezt használja, ha nem sikerül megoldanunk egy problémát, hamarabb kapunk
segítséget. Továbbá azonos árú eszközökön két és félszeres sebességet érhetünk el.
Az is a GPON mellett szól, hogy az utóbbi években az internet szolgáltatók között kialakult
számháborúban az 1 Gbps csomag lassan mindenhol alap lesz és ilyet EPON hálózaton nem
tudunk szolgáltatni.
A SZIP programon belül elvárás, hogy minimum 30 Mbps, de az előfizetők legalább felének
50 Mbps sebességű internet kapcsolatot kell biztosítanunk. Ehhez GPON hálózaton 32-es
osztást kell alkalmaznunk, mert 16x 100 Mbps illetve 16x 30 Mbps már 2 Gbps felett van.
A tapasztalat azt mutatja, hogy ha sávszélességet emelünk, a vonal terheltsége nem a
sávszélesség növeléssel párhuzamosan nő. Tehát ha a 100-as csomagot 1000-esre növeljük,
akkor a nemhogy nem lesz tízszeres a forgalom, de még a másfélszeresére sem nő. Az
csatorna foglaltság csökken, az adatforgalmi diagramon tüskék jelennek meg.
A GPON-nál modernebb technikát választani anyagi szempontból még nem éri meg, de
érdemes olyan OLT kereteket vásárolni, amik már a következő generációs kártyákat is
támogatják.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
30
4. GPON hálózat tervezés főbb lépései
A SZIP pályázat keretében kötelezően lefedendő igényhelyek a településen elszórva
helyezkednek el. [24] alapján az FTTH hálózatot 20-25 évre építjük, úgy érdemes a
települést lefedni, hogy a jelenlegi összes és a várhatóan épülő lakások számára is
kapcsolatot biztosíthassunk. Ha a településen közintézmények vannak, illetve nagyobb
üzleti végpontok, akkor azoknak külön szálpárat kell biztosítani.
A hálózati infrastruktúra kiválasztásánál fontos szempont a település talajminősége,
beépítettsége, a közterületek burkoltsági foka, illetve, hogy a rendezési tervek egyáltalán
milyen infrastruktúra létesítésére adnak lehetősége. A fizikai infrastruktúra alapvetőn két
féle lehet: földalatti vagy légkábeles.
A léges kábeleket lehet már meglévő áramszolgáltatói oszlopsoron vagy saját oszlopon
telepíteni. Rövidtávon ez a megoldás olcsóbb, de folyamatosan kell fizetni az oszlopbérlési
díjat, valamint sok helyen új oszlopokat kell felállítani, amit lehet, hogy a településkép
védelméről szóló rendelet nem enged. A kábel védelmének érdekében biztonságosabb föld
alá építeni, mert kevesebb mechanikai és UV terhelést kap.
A földalatti infrastruktúra lehet alépítményes, vagy földbe fektetett kábeles. Utóbbi már egy
túlhaladott technológia. A „csupaszon” földbe fektethető kábel többe kerül, mint a behúzó
kábel és a védőcső együtt. Az alépítményes eljárás mellett szól még, hogy tartalék védőcsőbe
később gond nélkül húzható be új kábel.
További fontos tényező a tervezendő településen elhelyezkedő lakások típusa. Más-más
technológiával valósítjuk meg a lakótelepi, illetve a családi házas területeket.
Ha meghatároztuk az előfizetői végpontok számát, kiválasztottuk a megfelelő építési
technológiát, illetve az alkalmazandó optikai osztás arányt, akkor az OLT fizikai helyét kell
meghatároznunk. Ritkán lakott településre nem érdemes dedikált OLT-t kihelyezni, ilyenkor
használhatunk egy másik, sűrűbben lakott településen telepített eszközt.
A következő lépés az OLT helyének meghatározásában a lefedendő terület optikai
büdzséjének meghatározása. A büdzsé meghatározásához tudnunk kell az adott eszközök
adási erejét és érzékenységüket. Ezek az értékek abszolút értékben (dBm) vannak megadva.
A referencia értéket (dB) úgy kapjuk meg, ha a két érték különbségének abszolút értékét
vesszük. Példaként B+ sfp adási ereje (Tx power) 1,5 és 5 dBm között van, az ONT-k
érzékenyége -28 dBm, akkor az optikai tartalék maximum 33 dB.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
31
Mivel az optikai csillapítás 1310 nm-en a legnagyobb, így a következő értékek erre a
hullámhosszra vonatkoznak. Az optikai kábelre általánosan 0,4 dB/km csillapítást
számolhatunk, hegesztésekre 0,05 dB, csatlakozókra 0,3 dB/db, mechanikus kötésekre 0,15
dB darabonként. Ha szeretnénk 1550-en kábeltévét szolgáltatni, akkor az inzertálás is 1 dB
csillapítással jár. Mindenképpen érdemes 2-3 dB tartalékkal is számolni, mert még a kábel
is öregszik.
A különböző osztók általános csillapítását táblázatban foglalom össze:
Az 5. táblázatban felsorolt értékek közelítő
jellegűek. A vásárolt osztók csillapítási értékei
eltérőek lehetnek. Ez esetben a számításokat a
legrosszabb forgatókönyv szerint kell elvégezni.
Azaz az osztók halmazából a legnagyobb
csillapításával kell számolni mindenhol.
Az végső optikai osztás meghatározásánál
érdemes két szintű teljesítmény osztást alkalmazni.
Bizonyos esetben a három szintű osztás is elfogadott, ilyenkor az első komponens 1:2-es
splitter.
A hegesztésnél alkalmazhatunk magra és héjra illesztő optikai hegesztőt. Előbbinél átlag
0,02 db alatt szokott lenni a csillapítás, héjra illesztőnél 0,05 dB alatt, de előfordulhatnak
nagyobb csillapítások. Amennyiben az utóbbival dolgozunk, érdemes nagyobb csillapítási
értékkel számolni.
Az OLT és az ONT közötti csillapítási értékeket úgy kapjuk, hogy a közöttük lévő
komponensekre jellemző csillapításokat összeadjuk.
Ügyelni kell az OLT-hez legközelebb és legtávolabbra tervezett eszköz csillapítási értékei
re is, mert előfordulhat, hogy a közelinél túl kevés a csillapítás, ilyenkor csillapítót kell az
ONT-k elé rakni. Ha a legtávolabbi ponton is az optikai büdzsén belül maradunk, akkor, ha
nem vétettek hibát a kivitelezésnél, a teljes hálózatnak működnie kell.
Osztás arány Csillapítás
1:2 3,7 dB
1:4 7,4 dB
1:8 10,8 dB
1:16 14 dB
1:32 17 dB
1:64 20 dB
5. táblázat általánosan használt csillapítás értékek
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
32
5. Tiborszállás rendszertechnikai tervezése és csillapítás
számítása
Tiborszállás egy kelet magyarországi település a körülbelül 1000 lakossal és 367 lakással.
A település teljes egészében családi házas övezet. A településen kiemelt végpontnak számít
a Polgármester Hivatal és a Péchy László Általános Iskola és Könyvtár. Ezen végpontoknak
külön szálpárat kell biztosítani.
A településen jelen van a Magyar Telekom és a Dogunet, de alépítményes hálózattal nem
rendelkeznek.
A 32-es osztást két teljesítményosztóval érjük el, az első 1:4-es PLC a második 1:8-as PLC
típusú osztó. A teljes lakossági lefedettséghez minimum 12 darab 1:4-es splitter elhelyezése
szükséges. Ez 12 szál optika kábel felhasználását igényli, amihez, ha hozzávesszük a két
szálpárat, összesen 16 szálra van szükségünk. A tartalékok (40% száltartalék) figyelembe
vételével minimum 24 szálas optikai kábel behúzása javallott a települési hozzáférési
aggregációs pontig (POP). A település a Mérken elhelyezett OLT-ről lesz táplálva, ami
Tiborszállás határától 8265 méter távolsága van. A nyomvonal ezen a szakaszán összesen
négy hegesztés található.
A településen belül a szálankénti első teljesítményosztókat földfelszín alatti N1-es
szekrénybe, optikai kötéslezáróba helyezzük, majd hegesztéssel kötjük mind két végén.
A második, 1:8-as optikai osztókat (szálanként 4 db) föld feletti kültéri műanyag
kabinetekben lévő nyitható ajtójú kötődobozba telepítjük. A második szintű osztókat 1 vagy
2 különálló 12 szálas kábellel kötjük az első színtű osztó után, így az elosztó síkon legalább
8 tartalék szál adódik. A meglékelt kábelből az adott 8-as osztóhoz tartozó szálra
úgynevezett Pig-tailt avagy farok kábelt hegesztünk, aminek a végén SC APC csatlakozó
található. Ezt csatlakoztatva az előszerelt osztó bemeneti csatlakozóján lévő toldóba az
elosztódoboz készen áll az előfizetői bekapcsolásokra.
A csillapítás számítását a 8-as osztók kimeneti a kuplung csatlakozókig végzem.
A rendszertechnikai rajzon türkizzel színeztem a kábeleket és az osztókat. Az utcák nevei
zöld színnel, a kábel típusa pedig fehérrel van ábrázolva. A rajz a dolgozat mellékletben dxf
formátumban fellelhető. A rajzot a [27]-es és [24]-es forrás alapján készítettem.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
33
32. ábra Részlet a rendszertechnikai rajzból
Az elsődleges osztóról induló kábeleket külön jelöltem- Ahol az osztók kimenetei közösítve
vannak, ott egy darab kábel megy tovább, ahol nincs, ott külön kábelekkel oldottam meg a
terület lefedését.
A szálkiosztást pirossal jelöltem a rajzon (32. ábra). Az első szám a pászma sorszámát a
második a pászmában található kábelét jelenti.
A kábelek elrendezését igyekeztem jövőbeni nyomvonal szerint kialakítani.
A szálak kiosztásánál a szálakat sorszámuk dekrementálásával osztottam ki mind a gerincen,
mind pedig a leágazó szakaszokon. Ez megkönnyítheti a kivitelező dolgát, mert az első
hegesztés után csak visszafelé kell számolni, és hamarabb észreveszi, ha esetleg egy szál
kimaradt.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
34
5.1. Csillapítás számítás
Az optikai teljesítmény számításánál B+-os SFP-kre 28 dB, C+-os SFP-kre 32 dB optikai
büdzsével szoktak számolni. Az osztók csillapítási értékeit a hozzájuk tartozó vizsgálati
jelentésen megadott határérték alapján számoltam [33].
Az osztók adatlapjai alapján megállapítható, hogy az 1:4-es splitterek medián csillapítása
6,9 dB körül van, az 1:8-as splittereké pedig 10,1 db, de ott nagyobb a szórás.
A négyes osztóknál 0,4 dB -en belül van a két port közötti maximális eltérés, a nyolcas
osztóknál pedig 0,8 dB-en belül.
33. ábra Csillapítás számoló táblázat
Megállapítható, hogy az OLT-hez legközelebbi és a legtávolabbi ONT is bőven a
határértékeken belül van. A település méretéből adódóan a legközelebbi és legtávolabbi
csatlakozási pont között nincs 1000 m távolság, azaz az szál hosszából adódó csillapítás
kevesebb, mint 0,4 dB. A gerincen az első és az utolsó pont között négy további hegesztés
szükséges, ezek összes csillapítása 0,2 dB.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
35
6. Kivitelezés
A kivitelezés feltétele az kiviteli terv elkészítése és engedélyeztetése. A [27]-es
hivatkozásban foglaltak szerint a tervezőnek a nyomvonal tervezésénél figyelembe kell
venni a különböző közművekre vonatkozó védőtávolságokat, illetve a tulajdoni viszonyokat.
Ahol magántulajdonú területet érint a nyomvonal, ott az összes tulajdonos hozzájárulása
szükséges. Ez problémás lehet, ha területnek tíz-húsz tulajdonosa van, köztük sokan
külföldön élnek és vannak elhunytak is. Érdemes úgy kijelölni a nyomvonalat, hogy az ilyen
problémás területeket elkerülje. A tulajdonosi hozzájárulást természetesen az
önkormányzatoktól, közútkezelőtől és egyéb szervektől is meg kell kérni.
Amennyiben a nyomvonalas tervezés elkészül, a szál szintű tervezést is pontosítani kell, a
költségvetést el kell készíteni.
A teljes terv az alábbi rajzokat tartalmazza: Nyomvonal rajzok, Elvi rajz, Egyenes vonalú
elvi rajz, Alépítmény elvi rajz, Szálkiosztás, Rendszertechnika és Metszeti rajzok az
átfúrásokhoz.
Elkerülhetetlen, hogy közműveket keresztezzen a nyomvonal, ilyenkor minden esetben az
adott közműkezelőtől a szakfelügyeletet meg kell rendelni az adott szerv szabályai szerint.
Ahol a keresztezés nem megvalósítható, ott a közművek kiváltására vagy a nyomvonal
módosítására van szükség.
Az alépítmény tervezésénél és építésénél a mindenkori szabványokat kell figyelembe venni.
6.1. Alépítmény építése
Az alépítmény legnagyobb része a védőcsövezés. A csöveket külterületen 110 cm mélyen,
belterületen 80 cm mélyen fektetjük 40 cm és 35 cm széles árokba. Tartalék védőcső
fektetése az előfizető szakaszok kivételével mindenhol kötelező. A védőcsövek fektetésénél
ügyelni kell, hogy visszatemetés előtt ne keresztezzék egymást, illetve a védőcsövek felé 30
cm magasságban jelzőszalagot fektessenek. Mivel az optika kábel nem tartalmaz fémet, a
későbbi nyomvonal feltárás megkönnyítésére markereket kell elhelyezni minimum 200
méter távolságban és maximum 1 méterre a földfelszín alatt.[25]
Az első optika teljesítményosztóig a kábel 40-es PE csőben halad, az első osztót N1-es
szekrényben kötésszerelvénybe kell szerelni. [26]
.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
36
34. ábra Kötésszerelvény
Az N1-es szekrényekből 32-es PE cső halad és kültéri műanyag dobozokig. Az esetünkben
1x12Fve kábelek ezekben a csövekben érik el a második teljesítmény osztót, amit
kötődobozba kell szerelni.
6.2. Kábelek telepítése
Az optikai kábelt behúzással és befújással egyaránt lehet telepíteni. A behúzásra a berudaló
használata a javasolt. Befújásnál egy dugattyút erősítenek a kábel végére, és levegővel (vagy
esetleg vízzel, de az a beúsztatás) megfújva juttatják el a védőcső végére. A két technikát
lehet ötvözni, léteznek hibrid technikák, ahol a fújó gép tolja is a kábelt.
Bármelyiket is választja a kivitelező, ügyelni kell a védőcsövek épségére. A húzásnál nagy
hajlításoknál, vagy akár nagy szintkülönbségeknél a kábel kidörzsölheti védőcsövet, fújásnál
pedig a nagy nyomás hatására válhat szét főleg a toldóknál.
Természetesen ügyelni kell a kábel teherbírására is, hogy milyen erővel húzható, illetve
tolható a kábel. A különböző technológiákhoz különböző síkosító anyagot javasolt
használni.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
37
7. Csillapítás mérés
A méréseket a ShinewayTech OLT-55-ös műszerpárjával végeztem. Mérken az OLT oldalán
a kábelrendező kimenetén, Tiborszállási oldalon pedig a szálakhoz tartozó összes 1:8-as
splitter 1-1 leágazásán mértem. Mivel PLC osztó, a portokon viszonylag egyenletes a
teljesítmény osztás. A legnagyobb eltérés 0,8 dB lehet, de 0,66-osnál nagyobbal nem
találkoztam a mérés során 1310 nm-en.
A mérés előtt az eszközpáron referenciát kell felvenni minden hullámhosszon. A csillapítás
mérésre az eszköz OLT (Optical Loss Tester) funkciója szolgál. Beállítható, hogy milyen
hullámhosszokon szeretnénk a mérést elvégezni, majd a mérés indítása után a következő
adatokat kapjuk:
Loss A->B (dB) Loss B-> A (dB). Ezek a szálon mért csillapítás értékek a két eszköz
szempontjából. Az A eszköz mindig az, amit az ember a kezében tart, tehát a távoli eszköz
is önmagát A eszköznek titulálja.
Reference A->B(dBm), Reference A->B(dBm): A felvett referencia értékek.
Power A->B(dBm), Power B->A(dBm): a mérés abszolút értéke.
Treshold: csillapítási határértékek
Pass/Fail: a beállított határétéken belül van e a mérés.
ORL: A reflexiós csillapítás. A szálban visszaverődött fényt méri, azaz a kiadott fényhez
képest visszavert fényt decibelben. A reflexiót okozhatja, ha a csatlakozó nincs rendesen
összedugva, illetve, ha koszos a szál.
Előfordulhat, hogy a műszer nem méri a reflexiót, az azt jelenti, hogy méréshatáron kívül
van.
Length: az adott szakasz hossza. A mért szakasz hossza. A forgalmazó szerint az adatok a
valóságtól elrugaszkodott értékeket is mutathatnak, de a településen végzett mérések során
viszonylag pontos adatokat kaptam.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
38
Az első mérések tapasztalata, hogy a csatlakozókon mért eredmény rendre 20,2 és 21,1 dB
között voltak. Az egyetlen eltérés a Dózsa Gy. utcai 17 szám alatt található 4-es osztóra
csatlakozó dobozoknál volt. A problémát az okozta, hogy a 24 szálas kábel köpenye vékony
és kábel csupaszítása közben az egyik szálba belevágtak. Ott a kötésszerelvény újra kellett
kötni.
Az 1550 nm-es hullámhossz csillapítása a legkisebb, de érzékenyebb a hajlításokra. Ahol az
1310 nm-es és 1550 nm-es hullámhossz csillapítások különbsége nem éri el az 1 dB-t ott
fennállhat a túlzott szálhajlítás esélye.
A hibaelhárítás meggyorsításának érdekében a kérdéses szakaszokat az EXFo MAX-720B-
M1-es OTDR-el újra mértük. Az OTDR a visszaverődő fény erejéből és karakterisztikájából
számolja a csillapítást, fedezi fel a hibákat, ezért elég csak egy eszköz a méréshez.
Az OTDR iOLM funkciójának köszönhetően egyszerűen értelmezhető képet kapunk az
optikai szálról és a hiba jelenségének kiváltó okát is könnyebben megtalálhatjuk. A két
képen a hajlítás megléte előtt és utáni állapotok láthatók a Gyöngyvirág utcában:
35. ábra Túlzott hajlítás OTDR-es mérése
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
39
A kapcsolat nézet megtévesztő, mert a rossz toldások valójában itt osztók, és a műszer is
rosszul volt beállítva, mert pont-pont kapcsolatot mért. Ettől függetlenül a szálhosszúság
mérés és a szálhiba helyének meghatározása is igen pontos.
36. ábra Javított hajlítás
A hajlítási hiba a Mérki főút melletti kötésszerelvényben volt.
A csillapítás mérési jegyzőkönyvet és a releváns OTDR-es méréseket a mellékletek között
csatolom.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
40
8. Eszközválasztási szempontok, szolgáltatásra alkalmas
eszközök
A GPON hálózat aktív eszközeinek kiválasztásának a főbb szempontjai: a jó támogatottság,
azaz az eszközhöz konfiguráláshoz legyen megfelelő mennyiségű és minőségű leírás. Illetve
legyen elérhető support, akik segítenek megoldani az esetleges anomáliákat.
Az végponti eszközök alkalmasak legyenek triple-play szolgáltatások kezelésére. Azaz
Internet, telefon és kábeltévé szolgáltatásra. Ezeket egyszerű legyen távolról menedzselni.
Az ügyfelek kezelésére egy külső cég által fejlesztett és karbantartott hálózat kezelő
rendszert használunk, az OLT ezen rendszerhez illeszthetősége kritikus pont.
Természetesen nagyon fontos paraméter az eszközök ára. Bár a GPON szabvány elvileg
különböző gyártók eszközeinek együttműködését teszi lehetővé, mi nem szeretnénk
kísérletezni vele, tekintettel a pályázatban foglalt szoros határidőkre.
A GPON megoldások közül első körben a Nokia, Huawei, Zyxel, Dasan és Iskratel
megoldások tűntek szimpatikusnak. A Nokia-nál az eszközök ára volt kizáró tényező, a
Huawei-nél pedig hiába voltak szimpatikus az eszközök árai, a management szoftver nagyon
sokba került volna és az Ennek tükrében nem kértünk próba eszközt ettől a két gyártótól.
A Zyxel megoldása volt az első, amit teszteltünk [37].
A teszthálózatban felhasznált eszközök:
ONT OLT: 2406 Series Kártyák
PMG105-T20A Fan module OFC2406
Management switch card OMU2442
Power module OPA2406DC
Fiber access line card OLC2404-22
Alarm module ALM2406
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
41
37. ábra Zyxel teszthálózat
Az eszközt két féle képpen lehet konfigurálni: grafikus és parancssoros felületen.
A grafikus felület az EMS (Element Management System), lehetőséget ad a végponti
eszközök beállításán túl a hálózat monitorozására is. Az EMS rendszer jól áttekinthető, de
nagyobb ügyfélkort kezelni csak automatizáltan lehet arra pedig nem alkalmas.
A CLI fa szerkezetben működik, ha valamit módosítani szeretnék, akkor a fa ágait a
módosítani kívánt adatig vissza kell „fejteni”, így a mélyebben lévő beállításokat nem tudjuk
átírni, csak ha visszatörlünk addig minden beállítást. Ezért jegyzettömbből sem tudunk
konfigurációt „behúzni”.
A tesztelés alatt nem sikerült megoldani, hogy a dobozból kivett, konfigurálatlan ONT a
belső DHCP szervertől kapjon IP címet, csak ha azt előtte kézzel beállítottuk.
Probléma még, hogy a CATV kompatibilis ONT (PMG5323-B20A) RF portját nem lehet
távolról menedzselni. Azaz, ha szeretnénk szolgáltatást lekapcsolni, akkor csak az internet
és telefon szolgáltatást tudjuk távolról, a TV-t fizikailag lehet csak ki- és visszakötni.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
42
Az Iskratel eszközét [39] csak rövid ideig volt alkalmam tesztelni.
Az első benyomások alapján egy rugalmasan konfigurálható eszköz.
A konfigurációt több profilból lehet felépíteni [38]. A service profil
a fő profil, amihez több alprofil csatlakozik. Ha egy alprofil
konfigurálunk, akkor a service profilból kitörlődik minden olyan
beállítás, amit az alprofilban beállíthatunk.
Szimpatikus még, hogy Iskratel különböző szerver funkciókat is
kínál, de már vannak a saját szervereink, úgyhogy ezekre nincs
feltétlenül szükség. Az 1 U-os egységek ára szimpatikus volt, de
nekünk több portos OLT-kre van szükségünk. A 6 és 10 U magas
keretek több különböző szolgáltatás nyújtására alkalmasak. Például
régi szolgáltatások folyamatos kiváltására is alkalmas, de
számunkra csak a GPON OLT része az érdekes.
A konkurensek árához viszonyítva a nagyobba keretek drágák, és nem jár hozzájuk rendes
NMS (Network Management System) rendszer.
39. ábra Iskratel teszthálózat SI 3000-es OLT egy G31-es ONT társaságában
Az utolsó OLT, amit szemügyre vettünk, az a DASAN megoldása volt. A konfiguráció talán
ennél az eszköznél volt a leglogikusabb. A legerősebb érv mégis az NMS rendszerünkbe
illeszthetőség volt. Az eszköz megrendelése után felhívott minket az NMS rendszerünket
fejlesztő cég, hogy hallották, hogy érdeklődünk az eszköz iránt, egyébként pedig ők a
hivatalos forgalmazói és bármilyen problémával hívhatjuk őket.
38. ábra Iskratel profilok
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
43
A végleges döntés előtt a 2U -os V8102-es keret 4 hónapig volt tesztüzemben a Mátészalkai
kamerás hálózat alappilléreként. Az egyetlen probléma, amibe ez idő alatt belefutottunk, az
a Dasan GPON SFP-jének a
melegedése a kamerákat tápláló
Mikrotik PowerBox Pro-ban.
Ezt az SFP-t a tavasz beköszöntével
kicseréltem egy HW 665-ös ONT-
re, ami egy rezes SFP-n csatlakozik
a Mikrotik eszközéhez. Jelenleg
még hibamentesen.
A végleges döntés meghozatala
utána a V8102-es keret lecserélődött
egy V8106-osra [40].
A kezdetben tervezett PPPoE-s
authentikációs és menedzselési
tervet felváltottam az NMS rendszer
fejlesztője által javasolt DHCP-s
kapcsolódás és XML konfigurációs
megoldás.
Az OLT hadrendbe állítása után a
következő feladat az ONT-k
kiválasztása volt.
A legtöbb GPON eszközöket szállító gyártó rengeteg különféle ONT-t kínál a fejállomási
eszközéhez. Több, ugyan azon szolgáltatásokat nyújtó eszköz létezik egyszerre.
Ez a Dasan esetén is igaz. Az elérhető eszközöket táblázatban foglalom össze:
Név Ethernet Telefon RF Wifi
H665 1
H665GR 1 1
H662 1 1
H662GR 1 1 1
H660GW 4 2 2,4 Ghz
H660RW 4 2 1 2,4 Ghz
H660RM 4 2 1 2,4 + 5 Ghz
40. ábra V8106 a helyén, konfigurálás közben
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
44
8.1. ONT teljesítmény mérések
A közeljövőben szeretnénk 1 Gbps letöltési sebességet adni az ügyfeleinknek, ezért az ONT
kiválasztásánál fontos szempont volt, hogy biztosan tudja ezt a sebességet. A méréseket
iperf3-al és egy Fluke Networks MetroScope-al [41] és a hozzá tartozó LinkRunnerPro-val
végeztem. A LinkRunner-t az aggregációs switchre csatlakoztattam, az ONT-hez pedig fix
IP-t rendeltem.
41. ábra MetroScope
Első körben rate-limit nélküli, bridge módban beállítva mértem meg az ONT-ket, a
tapasztalat az volt, hogy a legkisebb (H665) is tudta a közel 1 Gbps-es sebességet [42], bár
nem minden csomag méretnél. Jól látható, hogy kisebb csomagoknál gyengébb az áteresztő
képesség.
42. ábra H665 Bridge mód
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
45
A router módban is futtatható wifis eszközöknél a mérést router módban is megismételtem
[43],[44]. A megismételt tesztek hibahatáron belüli eredményeket hoztak, tehát az ONT
képes NAT-olni a forgalmat a hozzá csatlakoztatott eszközre.
43. ábra H660GW Router mód
44. ábra H660GW csomagvesztés
A mérések tapasztalata alapján az 1 Gbps-os csomagokhoz a H665-ös ONT-t nem adjuk.
További probléma, hogy amíg a műszerrel és iperf-el két gép között sikerült 1 Gbps
csomagokat mérni, a külső irányból indított iperf mérések és az előfizetőink által kedvelt
speedtest mérések nagy szórást mutattak, és az esetek túlnyomó részében nem érték el a
kívánt sebességet. Úgy gondolom, hogy konzisztens eredmények méréséhez, egy belső
mérőpont felállítása szükséges.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
46
9. Aggregációs hálózat felkészítése GPON szolgáltatásra
Mivel Access szolgáltatóként a Magyar Telekomtól a vonalat egy ASR1000-es Front
routeren vesszük át, ezért ezen eszközben is fejlesztéseket kellett végeznünk. Az eszköz
backplane forgalmi korlátjának növelése érdekében cserélnünk kellett az ESP 10-est ESP
40-re (Embedded Service Processr) és a SIP 10-es interfészt SIP 40-esre. (SPA Interface
Processor).
A hálózatunk topológia váltásra is sor került. Eddig a CMTS az ASR-re Layer 3-as
kapcsolattal csatlakozott. Az OLT-k viszont több VLAN-t kezelnek, így Layer 2-es működés
miatt erre mindenképpen szükség volt.
Az L2-es switching átalakítására és bővítésére két darab 24 portos Huawei 10GE, illetve két
darab 40GE porttal rendelkező aggregációs switchet építettünk be a topológiába. Ezek
gyűjtik össze az OLT-k és egyéb eszközök forgalmát (pl: szerverek, wifi hálózat, csengeri
CMTS).
A korábbi topológiában található switcheket lecseréltük 10GE-s Cisco Catalyst 4948E
eszközökre, hogy a belső topológián minden 10GE interfészen csatlakozzon a CORE
switchinghez.
A mátészalkai fejlesztések után megmaradt ASR1004-es elemeiből az Ibrányi járás
fejlesztését vettük célba. A fejállomáson a korábbi front routert, az elavult Linux alapú SUN
szerver-t cserétük le. Az ASR így megkapta a SIP10-es interfészt, az RP1-es és ESP10-es
kártyákat, így a térségbe tervezett két OLT plusz forgalma sem jelenthet akadályt a
következő években.
Minden bővítés éles hálózaton zajlott, illetve szolgáltatás kimaradásokkal járt, ezért ezeket
hosszas előkészületek előzték.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
47
10. Az aktív eszközök konfigurációja
Az eszközök konfigurációja a [19]-es forrásban megjelölt dokumentumok alapján történt.
10.1. OLT konfiguráció
Menedzsment interfész konfigurálása a távoli eléréshez:
interface management
no shutdown
description MGMT VLAN10
ip address 10.10.10.20/24
!
Az aggregációs hálózatra csatlakozó interfész konfigurációja:
slot planning iu 7 niu-10ge4
slot unlock iu 7
interface tengigabitethernet 7/1
no shutdown
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan add 2000,2010,2020,2030,2040
ip dhcp snooping trust
!
A gpon interfész konfigurációja:
slot planning iu 1 siu-gpon16
slot unlock iu 1 interface gpon 1/1
no shutdown
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan add 2010,2020,2030,2040
olt bw-scheduler be-fairness-method guaranteed
olt auto-to-manual enable
olt fec-mode us enable
olt signal-check enable
olt srcmac-monitor enable auto-onu-block
olt us-flow-mapping per-gem
onu auth-control enable
discover-serial-number start 10
onu add 1 DSNW67fba8b0 auto-learning
... // Az olt ide veszi fel auto-learning-el a csatlakoztatot ONT-ket
onu add 10 DSNW67fe4cb0 auto-learning
onu-profile 1-7,10 H660-xml //
onu auto-upgrade enable
onu auto-upgrade version-match all enable
module ddm enable
vlan database
vlan 2000,2010,2020,2030,2040 state enable
vlan description 2000 OLT_MGMT
vlan description 2010 ONU_MGMT
vlan description 2040 ONU_custom_dev_mgmt
! A 2020-as VLAN -on az internet szolgáltatás, a 2030-as VLAN-on pedig a telefon
szolgáltatás közlekedik.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
48
VOIP konfiguráció:
dba-profile INCA_DEFAULT_VOIP_DBA_PROFILE create
mode fixed
sla fixed 512
apply
!
extended-vlan-tagging-operation VOIP create
downstream-mode enable
untagged-frame 1
treat inner vid 2030 cos 0 tpid 0x8100
apply
!
voip-profile VOIP create
codec-nego 1 codec pcma packet-period 10 silence-suppression 1
codec-nego 2 codec pcmu packet-period 10 silence-suppression 1
codec-nego 3 codec g729 packet-period 10 silence-suppression 1
codec-nego 4 codec g723 packet-period 10 silence-suppression 1
protocol sip
proxy-server sip.elektronet.netfone.hu
outbound-proxy-server sip.elektronet.netfone.hu
register-server sip.elektronet.netfone.hu
host-part-server sip.elektronet.netfone.hu
dns primary 84.2.44.1
dial-plan table 1 x.
apply
!
interface vlan 2030
no shutdown
description VOIP
ip address 10.180.0.2/18
ip dhcp helper-address 10.166.0.3
ip dhcp snooping
!
Példa ONT profil felvételére:
!
dba-profile INCA_DEFAULT_NET_DBA_PROFILE create
mode sr
sla fixed 512
sla maximum 1024000
apply
!
traffic-profile H660-xml-default create
tcont 1
gemport 1/1
dba-profile INCA_DEFAULT_NET_DBA_PROFILE
tcont 2
gemport 2/1
dba-profile INCA_DEFAULT_NET_DBA_PROFILE
mapper 1
gemport count 1
mapper 2
gemport count 1
bridge 1
ani mapper 1
uni virtual-eth 1
bridge 2
ani mapper 2
link ip-host-config 1
ip-host-config 1
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
49
ip address dhcp
extended-vlan-tagging-operation ONU
apply
!
onu-profile H660-xml create
traffic-profile H660-xml-default
pm-profile INCA_DEFAULT_PM_PROFILE
mgmt-mode mode ip-path
mgmt-mode ip-path ftp id incaftp password xmldownload
mgmt-mode ip-path uri 10.166.0.3 file none
apply
!
Jól látható, hogy amíg a VOIP esetén a DBA profil fix, addig a netszolgáltatásnál SR azaz
Status Reporting allokációs módot vesz fel.
Az ONT inicializálásakor megadjuk neki, hogy az xmlből felvett adatok alapján
konfigurálódjon.
A másik lehetőség, ha nem xmlből állítjuk be a végponti eszközt. Ez eset a rate limit, a dba
profil a tcont és vlan beállításokhoz külön profilt kell létrehoznunk. A 640SFP profil, amivel
a kamerás rendszert üzemeltettük, így lett beállítva:
!
dba-profile 20M create
mode sr
sla fixed 512
sla maximum 20480
apply
!
dba-profile 40M create
mode sr
sla fixed 512
sla maximum 40960
apply
!
rate-limit-profile 20M/40M create
upstream 40960
downstream 20480
apply
!
traffic-profile H640SFP-ACCESS create
tcont 1
gemport 1/1
dba-profile 20M
mapper 1
gemport count 1
gemport 1 rate-limit profile 20M/20M
bridge 1
ani mapper 1
vlan-filter vid 2020 untagged allow
uni eth 1
vlan-operation us-oper overwrite 2020 0
vlan-operation ds-oper remove
apply
!
traffic-profile H640SFP-TRUNK create
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
50
tcont 1
gemport 1/1
dba-profile 40M
mapper 1
gemport count 1
gemport 1 rate-limit profile 20M/40M
bridge 1
ani mapper 1
uni eth 1
apply
!
10.2. Az ONT konfigurációja
Az ONT xml konfigurációját a NMS rendszert fejlesztő cég generálja. Minden eszköz összes
csomagjára külön-külön. Az xml tartalmazza a csomagok sávszélesség korlátozását és az
elérhető szolgáltatásokat.
A H660-as sorozatba az összes H66x ONT beletartozik. Így gyakorlatilag az összes általunk
használt eszköz. Az xml a legbővebben konfigurálható eszközre van szabva, de ugyan ezt az
xml-t veszik fel az egyszerűbb ONT-k. Amelyik paramétert nem tudják kezelni, legyen az
voip-os vagy rf-es azzal nem foglalkoznak.
Erre azért van szükség, mert, ha minden eszközre külön xml sémát kéne gyártani, nagyon
hamar átláthatatlan lenne a rendszer és nőne a hibalehetőség.
A rendszer az eszközt interfészeire bontja és az xml-ben az adott logikai interfészek (id 0-8
ig) külön-külön konfigurálhatók, ezzel rugalmas beállításokat tesz lehetővé.
Az OLT és az ONT teljes konfigurációja fellelhető a dolgozat mellékletében.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
51
Összegzés
A tapasztalatok alapján bátran állíthatom, hogy az üvegszálas technológiáké a jövő. A most
épülő optikai hálózat minden bizonnyal évtizedekig fogja szolgálni a folyamatosan fejlődő
igényeket azáltal, hogy jól illeszkedik a közeljövőben várható technológia változásokhoz. A
rendszer építésénél különösen nagy figyelmet kell fordítani a precíz munkavégzésre.
A hálózat tervező által készített tervek apróbb módosításokkal az általam készített
rendszertechnikai terv alapján készültek el, majd a hálózat is ennek alapján valósult meg.
Egy tapasztalt tervező rendszertechnika tervét látva, utólag sajnálom, hogy mindent egy
rajzra sűrítettem, és legalább a szálkiosztást nem külön rajzra készült. A kivitelezőnek a
dolga is egyszerűbb, ha a szálkiosztás rajzon a szálak külön-külön végig vannak vezetve és
hegesztéseknél ponton jelölve van, hogy melyik szálnak mi lesz a szerepe.
Az elvégzett csillapítás mérést sikeresnek érzem, mert a szálhibák javítása az értékek 1 dB-
en belülre kerültek. A csillapítás számításban kapott eredményekhez képest szinte
mindenhol 2-3 dB-el jobb értékeket mértem, melyből következik, hogy a hálózat precíz
kivitelezés mellett jó minőségű komponensekből épült.
Sajnos a csúszások miatt nem sikerült a településre végponti eszközöket, így ezek a mérései
a dolgozatból kimaradtak.
A különböző sávszélességű csomagok ellenőrzését az ONT-k teljesítménymérésénél
elvégeztem. A sávszélesség limitek egy kivételével jól voltak beállítva. A hibás konfiguráció
a helyszínen javításra került.
A következő feladat a sávszélesség méréseknél említett mérőpont installálása, valamint a
belső 10GE-s linkek mérése lesz. A végpontokon elhelyezett berendezések is újra mérésre
kerülnek.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
52
Felhasznált irodalom:
XDSL
[1] xDSL technológiák a szolgáltatói hálózatokban Szabó János, Magyar Telekom PKI-FI
[2] https://www.versatek.com/blog/different-xdsl-types/ 2018. 05. 15.
[3] https://logout.hu/cikk/adsl_haladoknak/teljes.html
[4] Nokia FTTx portfolio
DOCSIS
[5] Hidasi László, Stefler Sándor, Turányi Gábor: Kábeltelevíziós hálózatok
ISBN 963 2165 63 2
[6] https://www.rohde-schwarz.com/us/technologies/cable_tv/docsis/docsis-
technology/docsis_technology_55513.html 2018. 05. 15.
[7] http://www.ieee802.org/3/efm/public/jul01/presentations/gummalla_1_0701.pdf
2018. 05. 15.
[8] https://www.commscope.com/catalog/cables/product_details.aspx?id=47079
[9] http://www.ni.com/white-paper/13913/zht/
Optika
[10] http://www.fiber-mart.com/news/fiber-optic-couplers-and-splitters-tutorial-a-922.html
[11] Losses and Dispersion in Waveguides:
http://depts.washington.edu/mictech/optics/tainan_2004/waveguide_week3.pdf
[12] Dielectric Waveguides and Optical Fibers:
http://slideplayer.com/slide/10598546/#
[13] http://fibrain.com/zasoby/product-catalogues,8.html
[14] https://www.lanshack.com/fiber-optic-tutorial-fiber.aspx
[15] http://www.fiberopticshare.com/fiber-optical-splitter-used-into-the-star-coupler.html
[16] http://www.satellitebyfibre.co.uk/contents/en-uk/d111.html
[17] https://community.fs.com/blog/fbt-splitter-vs-plc-splitter.html
[18] http://www.fiber-optic-components.com/evolution-of-flat-pc-upc-and-apc-fiber-
connectors.html
GPON
[19] Dasan Training 2017.02.14
[20] http://www.auben.net/index.php/en/technologies/transport/gpon-epon 2018. 05. 15.
[21] GPON vs EPON whitepaper:
https://www.academia.edu/7252790/GPON_vs_EPON_whitepaper?auto=download
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
53
[22] https://sites.google.com/site/amitsciscozone/home/gpon/gpon-fundamentals
[23] http://www.equicom.hu/equicomferencia/
Tervezés
[24] https://hit.mmk.hu/dokumentumok/fap2015fttxbin 2018. 05. 15.
[25] Elek Attila : Nyomvonalas távközlési hálózatépítési technológiák kézikönyve
ISBN 963 06 0310 1
[26] Antók Péter István Fényvezető kábelhálózat építés (Vonalas füzet)
[27] Magyar szabvány MSZ CLC/TR 50510 Fényvezető hozzáférés a végfelhasználókhoz.
Útmutató az FTTX fényvezető hálózatok építéséhez.
A linkeket 2018. 05. 15.-én ellenőriztem, mindegyik elérhető volt.
Internet Szolgáltatás GPON hálózaton
54
CD/DVD melléklet tartalma
Feladat kiírási adatlap.doc
Összegzés.pdf, Összegzés.docx
Summary.pdf, Summary.docx
Dolgozat:
Lukács Balázs Szakdolgozat.docx
Lukács Balázs Szakdolgozat.pdf
Dasan olt konfiguráció.txt
Dasan ont konfiguráció.xml
OTDR mérés példa.pdf
OTDR mérés példa túl nagy hajlítással.pdf
Tiborszállás csillapítás jegyzőkönyv rövid.xlsx
Tiborszállás rendszertechnikai terv.dxf
Csillapítás számoló táblázat.xlsx
h660rw1gnolimit-routermode-mérés.pdf
h665-1g-bridgemode-mérés.pdf