Skip to main content

Πρόοδος πέραν της «Τεχνολογικής στάθμισης»

Το CONFES έχει ως στόχο να μετατρέψει την αρχιτεκτονική των σύγχρονων ενσύρματων-ασύρματων δικτύων πρόσβασης και μητροπολιτικών δικτύων σε μια ολοκληρωμένη δικτυακή υποδομή με ανώτερες επιδόσεις. Η συγκλίνουσα αρχιτεκτονική CONFES θα προωθήσει την τρέχουσα τεχνολογική στάθμιση μέσω:


  • Ορισμού και βελτιστοποίησης μηχανισμών παροχής υπηρεσιών για τα ασύρματα και τα οπτικά τμήματα του δικτύου, τόσο εντός του ιδίου τμήματος δικτύου (π.χ. αποδοτικός σχεδιασμός και δυναμική δέσμευση πόρων ανά τμήμα δικτύου), όσο και μεταξύ διαφορετικών τμημάτων δικτύου (π.χ. βέλτιστη δέσμευση πόρων από-άκρο-σε-άκρο), με την υποστήριξη προδιαγραφών ταχείας δικτυακής αναδιάρθρωσης, προκειμένου να επιτυγχάνονται:

    • προσαρμογή των πόρων σε χρονικές και χωρικές διακυμάνσεις της ζήτησης, π.χ. υποστηρίζοντας μεταφορά χωρητικότητας και

    • αποκατάσταση της παροχής υπηρεσιών σε περίπτωση δικτυακών βλαβών χωρίς διακοπή της υπηρεσίας.

  • Υποστήριξης αδιάλειπτης παροχής υπηρεσίας σε μετακινούμενους χρήστες και μεταπομπής ανεξαρτήτως μέσου (Media Independent Handover).
Οι υφιστάμενες λύσεις ενσύρματης-ασύρματης δικτυακής ολοκλήρωσης βασίζονται σε ανεξάρτητες τεχνολογίες, καθεμία από τις οποίες έχει βελτιστοποιηθεί για ένα συγκεκριμένο τμήμα του δικτύου και όχι για την από-άκρο-σε-άκρο επίδοση δικτύου, με επιπτώσεις στην επίδοση, την πολυπλοκότητα και την επεξεργαστική ισχύ.
Η προτεινόμενη αρχιτεκτονική CONFES αποσκοπεί στην ενίσχυση της αποτελεσματικότητας των PONs ως προς την κατανομή πόρων, τη δυναμική κατανομή εύρους ζώνης σε πραγματικό χρόνο και την ενίσχυση της αποτελεσματικότητας του δικτύου μέσω στατιστικής πολυπλεξίας.
Αυτό που λείπει από τις υπάρχουσες λύσεις είναι το σύνολο των μηχανισμών που θα επιτρέψει αυτό που αποκαλείται στο πλαίσιο του CONFES μεταφορά χωρητικότητας. Η μεταφορά χωρητικότητας -για παράδειγμα στην περίπτωση μεταξύ κόμβων του ίδιου δικτύου- μπορεί να ενεργοποιηθεί από την στατιστικά απίθανη συμπεριφορά των χρηστών, όπως μαζική χωρική ανακατανομή των κλήσεων των χρηστών, σπάνια γεγονότα ή ακόμα και αποφάσεις του χρήστη για μεταπομπή (handover) που βασίζεται σε συγκεκριμένα κριτήρια ποιότητας υπηρεσίας, κλπ. Ένα τέτοιο παράδειγμα παρουσιάζεται στην παρακάτω Εικόνα. Μάλιστα, στο πλαίσιο των δικτύων επόμενης γενιάς τέτοια φαινόμενα θα αποτελέσουν αναμενόμενες δικτυακές συνθήκες, όταν εφαρμογές όπως το cloud computing, ομότιμα δίκτυα πολυμέσων και άλλες κατανεμημένες εφαρμογές, εισάγονται στη δέσμη των παρεχόμενων υπηρεσιών σε συνδυασμό με την υψηλή κινητικότητα των χρηστών.

Παρόλο που αρκετοί οργανισμοί τυποποίησης όπως 3GPP, ITU, ETSI, FSAN κλπ., έχουν συστήσει ομάδες εργασίας με σκοπό τη μελέτη και την εισαγωγή διαλειτουργικών πρωτοκόλλων και διεπαφών, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλά ανοιχτά ζητήματα που θα εξεταστούν στο πλαίσιο του CONFES και σχετίζονται με τη βελτιστοποίηση του παραπάνω σεναρίου όπως:



  • Η πρόσβαση με πολλαπλές τεχνολογίες με βάση κριτήρια επιπέδου υπηρεσίας (ποιότητα σύνδεσης, κόστος, κλπ.), κάτι που στο παρελθόν αντιμετωπιζόταν μόνο στα ασύρματα τμήματα του δικτύου. 

  • Η διαχείριση της κινητικότητας των χρηστών (και συνεπώς των συνδέσεών τους) με βάση κριτήρια ποιότητας υπηρεσίας σε δίκτυα με αυξημένο αριθμό Σταθμών Ασύρματης Πρόσβασης – τα οποία απαιτούνται για την επίτευξη πυκνής κάλυψης (διαστασιοποίηση μικρότερων κυψελών).

Πιο συγκεκριμένα, όσον αφορά στην τεχνολογική στάθμιση των επιμέρους τεχνολογιών μετάδοσης (και συγκεκριμένα των οπτικών δικτύων) που πρόκειται να αξιοποιηθούν στα πλαίσια του έργου, πρόσφατα, τόσο η ITU και η IEEE έχουν παράξει πρότυπα PON που λειτουργούν σε ταχύτητες Gb/s και βελτιστοποιούν τη μεταφορά πακέτων. Τον Ιανουάριο του 2003, τα πρότυπα GPON (Gigabit PON) επικυρώθηκαν από την ITU-T και συμπεριλήφθηκαν στη σειρά συστάσεων G.984.x. Την ίδια στιγμή η ΙΕΕΕ, μέσω των δραστηριοτήτων της ομάδας εργασίας για το Ethernet στο First Mile (EFM) (802.3ah), προχώρησε στην τυποποίηση μιας φιλικής προς το Gigabit Ethernet τεχνολογίας, της Ethernet PON (ΕΡΟΝ), με στόχο την αξιοποίηση των οικονομιών κλίμακας που δημιούργησε η κυριαρχία του Ethernet. Η ομάδα εργασίας IEEE 10-Gigabit ΕΡΟΝ (10GEPON) (802.3av) προχωρά στην προώθηση της διαδικασίας τυποποίησης στο επόμενο βήμα, ενώ η τροποποίηση του προτύπου ITU G-PON για ταχύτητες 10Gb/s και πάνω (NG-PON), βρίσκεται σε εξέλιξη.
Τα ΡΟΝ υψηλής εμβέλειας - Long Reach (LR) PONs, παρότι δεν είναι ακόμα εμπορικά διαθέσιμα, φαίνεται να είναι μια πολλά υποσχόμενη και τεχνικά βιώσιμη λύση. Ενδεχομένως να είναι δυνατό να προσφέρουν δυνατότητα εξυπηρέτησης ως και 1000 πελατών σε μια απόσταση 100χλμ. Ταυτόχρονα, πέρα από την μετάδοση σε ένα μήκος κύματος, τόσο GPON και EPON, ήδη κάνουν κάποια χρήση Πολυπλεξίας Μηκών Κύματος (Wavelength Division Multiplexing -WDM). Από την άλλη πλευρά, σε μητροπολιτικά δίκτυα καθώς και δίκτυα μεγάλων αποστάσεων γίνεται εκτεταμένη χρήση της τεχνολογίας WDM.
Στο πλαίσιο του CONFES, η πρόθεση είναι να παρέχεται εκτεταμένη εμβέλεια για το τμήμα πρόσβασης και το μητροπολιτικό τμήμα (100-200 χλμ), κάτι που ενσωματώνεται εύκολα με οπτικές τεχνολογίες πρόσβασης (όπως είναι τα PONs στο σενάριο CONFES), και θα υποστηρίξει την πολύ υψηλή συνολική χωρητικότητα. Το CONFES θα διερευνήσει πιθανές βελτιώσεις αρχιτεκτονικής που υιοθετούν τις τεχνολογίες αυτές, προκειμένου να προσφέρουν την απαιτούμενη συνάθροιση και συνδεσιμότητα με τον ασύρματο τομέα δικτύου (backhauling).




Συγκεκριμένα, στην παραπάνω εικόνα, το CONFES θα αξιολογήσει καινοτόμα υψηλής εμβέλειας (LR) υβριδικά Παθητικά Οπτικά Δίκτυα που θα διευκολύνουν το αποτελεσματικό backhauling για νέους τύπους σταθερών και κινητών υπηρεσιών με αυξημένες απαιτήσεις όσον αφορά στην κινητικότητα και τη δυνατότητα μεταφοράς των υπηρεσιών. Η εξέλιξη του δικτύου, που θα μελετηθεί στο CONFES, θα επεκταθεί για να αντιμετωπίσει την επεκτασιμότητα και τις αναβαθμίσεις του δικτύου, χρησιμοποιώντας αναδιαρθρώσιμα/ενεργά συστατικά στο RN (ενδεχομένως χρησιμοποιώντας λ-ευέλικτους μεταγωγείς), και ευέλικτη μετάδοση μηκών κύματος (μέσα από τα φίλτρα, ρυθμιζόμενους πομποδέκτες) στην πλευρά του ONU.


Το CONFES στοχεύει να αξιοποιήσει ώριμες τεχνολογίες φωτονικών συστημάτων και να αξιολογήσει καθ' όλη τη διάρκεια του έργου τις τρέχουσες εξελίξεις στον τομέα αυτό. Ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι αρχιτεκτονικές που διαθέτουν δυνατότητα δικτυακής αναδιάρθρωσης για την υποστήριξη της μεταφοράς χωρητικότητας (όπως περιγράφηκε παραπάνω), όπως στο παράδειγμα που περιγράφεται στην παρακάτω εικόνα.