Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

56
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.

Transcript of Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

Page 1: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 2: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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

Page 3: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 4: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 5: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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

Page 6: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 7: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 8: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 9: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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

Page 10: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 11: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 12: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 13: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 14: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 15: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 16: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 17: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 18: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 19: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 20: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 21: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 22: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 23: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 24: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 25: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 26: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 27: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 28: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 29: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

Page 30: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 31: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 32: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 33: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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

Page 34: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 35: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 36: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 37: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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]

.

Page 38: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 39: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 40: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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

Page 41: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 42: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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

Page 43: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 44: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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

Page 45: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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

Page 46: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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

Page 47: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 48: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 49: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 50: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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

Page 51: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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

Page 52: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 53: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 54: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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

Page 55: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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.

Page 56: Internet Szolgáltatás GPON hálózaton

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