TEKNISK BESKRIVNING AV SAMMANKOPPLING I ACCESSNÄT

Transkript

1 /9 TEKNISK BESKRIVNING AV SAMMANKOPPLING I ACCESSNÄT Accessnäten utgjordes ursprungligen av parkabel av koppar 1. De var konstruerade för överföring av taltelefoni inom frekvensbandet Hz, ringsignaler samt att möjliggöra strömslingimpulsering eller DTMF-signalering. Förbindelsen till kunden består vanligen av en tvåtrådsförbindelse, ett par. Den börjar i korskopplingen, KK, i en telefonstation, och avslutas i nätanslutningspunkten NTP, hos abonnenten. Med stigande behov av större bandbredd på de överförda signalerna, har nya tekniker skapats som utnyttjar koppartråden bättre. Den nya tekniken ställer dock andra krav på kabelns kvalitet. I moderna accessnät förekommer även andra typer av förbindelser, t.ex. koaxialkablar, optofiber eller elektromagnetiska vågor (radio) 2. Ett traditionellt accessnät består av koppar. Beroende på utformning och var i nätet man betraktar det, ingår en eller flera av nedanstående nätdelar: fastighetsnät spridningsnät 3 sekundärnät primärnät Mellan dessa nätdelar finns det olika typer av kopplingspunkter, t.ex.: nätanslutningspunkt (NTP) hos abonnenten, vilken avslutar det allmänt tillgängliga telenätet. Nätanslutningspunkten är placerad mellan abonnentens privata nät och fastighetsnät överlämningspunkt 4 mellan fastighetsnät och spridningsnät spridningspunkt mellan spridningsnät och sekundärnät fördelningspunkt mellan sekundärnät och primärnät korskoppling (KK) i telefonstationen NTP ÖP SP FP KK Telefonstation Bild 1. Traditionellt accessnät av koppar 1 Med koppar avses här metallisk ledare, som även kan vara av annat ämne än koppar. 2 I mobiltelenät (PLMN) används denna typ av förbindelser i accessnätet. 3 Spridningsnät kallas i en del sammanhang för distributionsnät. 4 Telias terminologi för denna kopplingspunkt är 1:a kopplingspunkt.

2 /9 Till ovanstående hör ytterligare infrastrukturkomponenter, dvs. en fysisk omgivning i form av tillhörande kanalisation, kabelrör, stolpar, radiomaster, kraftutrustning, apparatskåp, byggnader m.m. Sammankoppling i accessnätet (LLUB Local Loop UnBundling) möjliggör för annan teleoperatör att kunna utnyttja befintlig operatörs infrastruktur i accessnätet, dvs. kablar, transmissionsutrustning osv. Anslutningen mellan operatörernas nät kan ske enligt någon av de nedan redovisade metoderna. Det finns dock ett flertal faktorer, både tekniska och förhandlingsmässiga, som kan påverka anslutningsmöjligheterna. För att kunna erbjuda sammankoppling i accessnätet finns två huvudmetoder: Anslutning till fysiskt transmissionsmedia Anslutning till viss överföringskapacitet, s.k. bitstream Med anslutning till fysiskt transmissionsmedia menas att en komplett förbindelse tas över av en ny operatör från den befintliga operatören. Det kan röra sig om ett enskilt kopparpar, en hel kabel med många kopparpar, en koaxialkabel, en optoförbindelse eller ett frekvensband vid radiobaserad kommunikation. Den nya operatören kan därmed ansluta sin egen transmissionsutrustning till båda ändar av förbindelsen Med anslutning till viss överföringskapacitet, bitstream, menas att en teleoperatör hyr överföringskapacitet, inklusive eller exklusive drift och underhåll, av en befintlig teleoperatör. Transmissionsutrustningen tillhör den befintliga operatören. Fysiska förbindelser och anslutningar med viss överföringskapacitet, bitstream, kan kombineras. I kapitel 3.1 till 3.2 beskrivs tre varianter av sammankoppling. Vid anslutning direkt till transmissionsmediat innebär det att en fysisk anslutning flyttas från en transmissionsutrustning till en annan. Denna anslutningsform används då en ny operatör önskar överta full kontroll av förbindelsen till sin abonnent. Exempel: Ett tvinnat trådpar, en koaxialkabel eller en fiber, flyttas från en operatörs kopplingsplint, till en annan operatörs kopplingsplint. Kopplingsplinten befinner sig i allmänhet i den gamla operatörens telefonstation, eller på någon annan plats utefter accessnätet före nätanslutningspunkten.

3 /9 Hela trådparets kapacitet kan då utnyttjas, inom eller utom 5 ramen för dess tekniska specifikation. Begränsande faktor är t.ex. störningar som kan uppstå mellan olika system i närliggande par, om den nya teleoperatören önskar utnyttja transmissionsmediat för bredbandsöverföring såsom PCM, HDSL eller VDSL. Avtalsfrågor mellan teleoperatörerna måste vara klara så att abonnenterna inte behöver bli lidande av tekniska systemkonflikter. Ny operatör Befintlig operatör Gammal anslutning Kopplingsplint mot abonnent Ny anslutning Bild 2. Överflyttning av parkabelanslutning i korskoppling från befintlig till ny operatör. Anslutning till viss överföringskapacitet, bitstream, innebär att en teleoperatör hyr in sig i ett befintligt system hos en annan teleoperatör. Kapacitet på överföringens bandbredd avtalas i kontraktet mellan teleoperatörerna. Funktioner för drift och underhåll av transmissionssystemet finns då normalt hos den uthyrande teleoperatören. Exempel: Fasta hyrda förbindelser i form av analog anslutning inom talbandet Hz, digital anslutning med bandbredd 64 kbit/s, 2Mbit/s, eller förbindelser med högre överföringskapacitet. Anslutning parallellt till transmissionsmedia är mest aktuellt då transmissionsmediat är parkabel av koppar. Det innebär att två teleoperatörer samtidigt kan dela på samma transmissionsmedia. I dag finns system för att låta två taltelefoni-abonnenter dela på samma kabel oberoende av 5 Se även kapitel 3.3, Anslutning parallellt till transmissionsmedia.

4 /9 varandra 6. Andra system, såsom ADSL eller ADSL Lite, innebär att en teleoperatör kan använda paret till analog taltelefoni och en annan teleoperatör kan samtidigt använda samma par till bredbandstjänster. NT Tvinnad parkabel NT Video Internet Data m.m. NT = Nätterminal F = Filter F Bild 3. Befintlig parkabel med överlagrad bredbandssignal. F PSTN Tekniskt innebär parallell anslutning att man utnyttjar transmissionsmediats kapacitet både inom och utom det område som specificerats för dess grundfunktion. Den vanligaste tekniska lösningen som används, är att man överlagrar en högfrekvent signal på ett befintligt par. Den överlagrade signalen innehåller informationen till den nya förbindelsen, och ansluts till den befintliga parkabeln via filter. Den trafik som redan finns i förbindelsen, t.ex. analog taltelefoni, påverkas inte. Datatrafik Datatrafik Telefoni F F Telefoni Bild 4. Schematisk bild av parallell anslutning av ADSL-system för datakommunikation. Eftersom denna typ av överföring inte specificerats för transmissionsmediat är risken för störningar stor. Systemen är utformade för att inte störa den ursprungliga telefonitrafiken på paret, men kan störa andra liknande system i andra par i samma kabel. I värsta fall måste varje individuell förbindelse kontrollmätas och dokumenteras, och nya mätmetoder och specifikationer kan behöva utvecklas. Om nätterminalerna, NT, och filterfunktionerna, F, skall ingå i telenätet eller ägas av abonnenten beror på vilka funktioner abonnenten hyr av teleoperatören. xdsl är en samlingsakronym för olika varianter av Digital Subscriber Line, DSL, där x står för olika systemlösningar. Exempel på systemlösningar är ADSL 7, ADSL Lite 8, HDSL 9 och 6 Sedan 1960-talet använder Televerket/Telia AB olika system av abonnentbärfrekvens. Ett system där den ena abonnenten utnyttjar den fysikaliska förbindelsens funktioner för taltelefoni, och den andra abonnentens tal och signalering överförs via en modulerad radiobärvåg som följer kabeln.

5 /9 VDSL 10. Systemen kan inte alltid behandlas på likartade sätt. Detta på grund av att de är uppbyggda med hjälp av olika tekniker, har olika anslutningspunkter, olika störningsmönster osv. Utrustningen i abonnentändan kan ägas av abonnenten eller teleoperatören. Med nuvarande regler för anslutning av utrustning till allmänt tillgängligt telenät får bara utrustning som arbetar med högsta frekvensen 4000 Hz vara abonnentägd 11, och det innebär att utrustning som arbetar utanför detta frekvensband anses tillhöra telenätet 12. Faktorer som påverkar sammankoppling av accessnät mellan teleoperatörer, oavsett anslutningssätt är exempelvis: samlokalisering kvalitet på den utnyttjade förbindelsen störningar informations- och säkerhetssystem drift- och underhållssystem dokumentation om förbindelsen koordineringsprocedurer systemimplementationstid omkopplingstid Samlokalisering är ett fysiskt problem, och där återfinns frågan om var den nye operatören kan placera sin utrustning. Alternativa placeringsplatser är i huvudsak: i befintlig operatörs utrymme. Detta ställer krav på åtkomlighet av utrustning, vilket måste överenskommas. nära anslutning till befintlig operatörs utrymme. Denna lösning är något enklare, då den nya operatören har god fysisk kontroll över sin egen utrustning men dock ej alltid över hela tranmissionsmediat. 7 ADSL, Asymmetric Digital Subscriber Line. 2-vägs förbindelse med maxhastighet 8 Mbit/s till abonnent (downstream) respektive 640 kbit/s från abonnent (upstream). Använder samma par som den normala telefonitrafiken samtidigt använder. 8 Samma som ADSL fast med lägre hastighet. Maximalt 1.5 Mbit/s till abonnent (downstream) och 512 kbit/s från abonnent (upstream). 9 HDSL, High speed Digital Subscriber Line. 2-vägs förbindelse med hastigheten 2 Mbit/s i vardera riktningen. Använder 2 eller 3 par. 10 VDSL, Very high speed Digital Subscriber Line. 2-vägsförbindelse med hastigheten 12, 25 eller 51 Mbit/s till abonnent (downstream) och 1,5 till 2,3 Mbit/s från abonnent (upstream). Använder 1 par. 11 Svensk Standard SS , Tekniska krav för anslutning av terminalutrustning till hyrd kopparledning i ett allmänt tillgängligt telenät. 12 Jämför med dekoder till kabel-tv. Dekodern ägs av operatören och hyrs ut till abonnenten. Gränssnittet till abonnentens utrustning blir därmed efter dekodern, och inte vid antennuttaget i väggen.

6 /9 anslutning helt utanför befintlig operatörs utrymme. I detta fall har den nye operatören fullständig tillgång till sin del i det gemensamma transmissionsmediat men ingen eller liten kontroll över resten av transmissionsmediat, jämför kapitel 3.1 ovan. anslutning till kopplingsplats utanför befintlig operatörs utrymme, men tillhörande den befintliga operatören. Detta alternativ kan liknas vid hyra av hyrd förbindelse punkt till punkt. Den nya operatören har ingen eller mycket liten kontroll över det hyrda transmissionsmediat. De utrustningar och transmissionssystem som finns i accessnätet är i första hand utvecklat och dimensionerat för trafik inom det hörbara området, Hz (bandbredd 64 kbit/s), och har andra kvalitetsnivåer vid andra frekvenser. Kvalitetsnivån på exv. transmissionsmedia av kopparkabel är beroende av bl.a.: kabeltyp antal par om det ingår olika kabeltyper i förbindelsen kabeldiameter skarvarnas förläggning antal skarvar kabelns längd typ av förläggning (kanalisation, luftledning osv.) För närvarande finns det ingen enkelt redovisningsbar kvalitetsnorm för kopparkabelkvalitet utanför det hörbara området. Det innebär att det kan vara svårt för en befintlig operatör att släppa in en ny operatör på sina kablar, utan att ha kontroll över exv. störningar. Övertar den nye teleoperatören hela kabeln, inklusive alla par, ansvarar den nya teleoperatören även för drift och underhåll av kabeln. För koaxialkablar eller optofibrer utnyttjas antingen hela kabeln som sådan, enskilda koaxialtuber eller fibrer, eller del av överföringskapacitet 13. I dessa fall är det förhållandevis lätt att skapa underlag för kvalitetsbedömning av förbindelsen. Oavsett vilket transmissionsmedia man använder, innebär placeringen i sig en störkälla. Valet att använda luftledning, kanalisation eller att gräva ned kabeln, har minst lika stora inverkningar som exv. valet av frekvens för en radioförbindelse. Kopparkabel Parkabel av koppar för användning i telenät är i första hand specificerad för kommunikation med likström, 0 Hz, till övre delen av talbandet, ca Hz, med tillägg för överföring av 13 Exempelvis att en teleoperatör hyr 155 Mbit/s i en förbindelse som klarar 650 Mbit/s.

7 /9 taxepulser 14 vid frekvenserna 12 khz och 16 khz. Vid högre frekvenser är kabelns karakteristik annorlunda, och de strömförande elektronerna rör sig i huvudsak vid ledarens ytor, s.k. skineffekt. Ledarna i en kabel fungerar även som utsträckta transformatorlindningar, och kan därmed inducera sin egen information i parallella ledare. För att minska störningar inom talområdet mellan ledarna i en kabel, har man infört skruvad/tvinnad partråd. Lösningar som 2-trådsskruv, 4-trådsskruv osv. har en aktivt dämpande inverkan på överhörningen. Detta gäller för de frekvenser kabeln ursprungligen dimensionerades för. Vid högre frekvenser hjälper inte denna metod och därför tillåts normalt inte anslutning av utrustning som utnyttjar höga frekvenser. Kraven på den utrustning som abonnent får ansluta till parkabel av koppar är redovisad i Svensk Standard 15. Överhörning mellan kopparpar begränsar överföringsavståndet, och brukar delas upp i två huvudfall: överhörning i närändan, NEXT 16 överhörning i bortre ändan, FEXT 17 Överhörning i närändan är allvarligast för symmetrisk utrustning, t.ex. ISDN-apparater och HDSL. Störningarna begränsar överföringsavståndet, eftersom det är vid sändarändan den utsända signalen är starkast i förhållande till den inkommande signalen Överhörning i bortre ändan är allvarligast för asymmetrisk utrustning, t.ex. ADSL. Den är allvarlig framförallt om det finns olika typer av system i samma kabel, men kan även orsakas av missanpassning av den terminalutrustning som abonnenten ansluter i sin nätanslutningspunkt, NTP. Förutom de rent likströmsmässiga prestanda som kabeln kan ha, slinglängd, slingresistans och isolation mellan ledare och till jord, tillkommer kabelns högfrekventa (radiofrekventa) prestanda. Beroende på frekvensspektra på den förmedlade informationen, kan kabeln verka som antenn. Den kan då både stråla ut information liksom en radiosändare och störa annan radiotrafik, eller själv ta emot störningar från omgivningen. En del programminnesstyrda abonnentväxlar kan t.ex. med sin interna klockfrekvens störa radiomottagare eller andra system. Hur mycket dessa störningar påverkar är beroende av kabelns totala kvalitet. I detta ingår dåliga skarvar och termineringar, vilka kan ge upphov till bl.a. eko i de högfrekventa systemen. Olika typer av systemlösningar i samma kabel har en tendens att störa varandra. Exempel på detta är när man vill tillhandahålla anslutning till ISDN i en kabel där det finns abonnentbärfrekvens, eller då olika typer av PCM 18 -system och xdsl-system är tänkta att 14 Normalt sett överförs ej taxepulser mot abonnent förutom i de fall abonnenten har begärt detta, t.ex. om abonnenten har en samtalsmätare eller att abonnentledningen används för en myntapparat. 15 Svensk Standard SS , Tekniska krav för anslutning av terminalutrustning till hyrd kopparledning i ett allmänt tillgängligt telenät. 16 Near End CrossTalk. 17 Far End CrossTalk. 18 Puls Code Modulation. En metod att överföra information digitalt på en kopparkabel, oftast i hastigheten 2 Mbit/s.

8 /9 användas samtidigt. Högst 50% av paren i en kabel kan t.ex. användas till digital trafik om 2 Mbit/s PCM-system med HDB3-kodning 19 används. Ovanstående omfattar även varianten då man ansluter en ny utrustning parallellt med befintlig, se kapitel 3.3. Det är inte bara det nya systemet som kan störa det gamla systemet. Det gamla systemet kan även störa det nya. Exempel på sådana störningar är: impulseringsstörningar från fingerskivor klykstörningar registerinkallningsstörningar (vid användande av R-knappen) linjetester som kopplingutrustning utför mot ledningen Till detta kommer naturliga störningar, exv. åska, brum från järnvägar och elkraftnät, temperaturändringar och luftfuktighet som ändrar kabelns karaktäristik, samt fysisk påverkan såsom slitage. Koaxialkablar och fiberoptiska kablar Koaxialkablar har en karakteristisk impedans vilket gör dem lämpliga att använda vid högre frekvenser. Den inbyggda skärmen skyddar mot elektromagnetiska högfrekvensfält. Vid låga frekvenser ger skärmen dock endast elektrostatisk skärmning. I fiberkablar sker informationsöverföringen med hjälp av ljuspulser. En fiberkabel är okänslig för elektromagnetiska störningar. Störningar i koaxialkablar eller fiberkablar är lätta att hantera. Dessa kablar är uppbyggda enligt icke-störande principer. En koaxialkabel som stör en annan koaxialkabel är i allmänhet fysiskt defekt och behöver repareras. Likadant är det med fiberoptik. För att samarbetet mellan operatörerna skall fungera smidigt krävs det beskrivna procedurer för drift och underhåll, koordinering av samlokalisering, omkoppling av abonnenter eller anslutning av olika system. Omkopplingsprocedurer innebär i allmänhet att abonnenten utsätts för ett driftstopp under själva omkopplingstiden. Hur långt driftstopp som skall tolereras behöver beskrivas. Då fler än en operatör önskar ansluta i samma (fysiska) punkt uppstår även frågor om information och säkerhet. Dokumentation om förbindelser är i första hand konfidentiella av kommersiella skäl eller på grund av försvarssekretess. Det gäller både säkerheten för abonnent såväl som operatör, och innefattar även information som kan vara av kommersiell betydelse. Lösning på dessa problem behöver regleras via avtal 19 HDB3-kodning enligt ITU-T rekommendation är den vanligaste varianten av 2 Mbit-system i Telias telenät

9 /9 I telelagen (1993:597) finns bl.a. följande definitioner: teletjänst telenät samtrafik förmedling av telemeddelande för någon annan. anläggning avsedd för förmedling av telemeddelanden. fysisk och logisk sammankoppling av telenät som möjliggör att teletjänster som tillhandahålls i telenäten fungerar mellan alla användares nätanslutningspunkter, såväl fasta som mobila, och där användarna ges möjlighet att få tillgång till tjänster som tillhandahålls i näten. I Europaparlamentets och rådets direktiv 97/51/EG om ändring av rådets direktiv 90/387/EEG och 92/44/EEG för anpassning till en konkurrensutsatt miljö på telekommunikationsområdet finns följande definition av nätanslutningspunkt: nätanslutningspunkt den fysiska anslutningspunkt där en användare ges tillgång till ett allmänt telenät. Placeringen av nätanslutningspunkter fastställs av den nationella regleringsmyndigheten och avgränsar det allmänna telenätet i regleringssyfte. Någon renodlad definition av accessnät finns ej i den gällande telelagen. I proposition 1996/97:61 på s. 64, beskrivs accessnätet vara nätet av anslutningar till de enskilda abonnenterna. Erkända standardiseringsorganisationer som ETSI och ITU-T, har producerat ett antal tekniska rapporter, rekommendationer och standarder inom området accessnät för fasta telenät. PTS föreslår även följande definitioner som används i denna beskrivning: accessnät kopplingsnod fastighetsnät överlämningspunkt en del av ett allmänt tillgängligt telenät som börjar i kopplingsnodens korskoppling, digitala distributionsfält eller optiska distributionsfält, och avslutas i abonnentens nätanslutningspunkt, såväl fast som mobil. Accessnätet innehåller inga självständiga kopplingsfunktioner utrustning i telenätet med funktioner för att koppla och styra vägvalet vid förmedling av telemeddelanden, t.ex. en telefonstation i telefonnätet, datanätstation eller router i ett datanät en del av accessnätet, inom en fastighet, mellan nätanslutningspunkt och fastighetsgräns/överlämningspunkt för den aktuella fastigheten, dvs. den sista delen mot abonnenten. en fysisk kopplingspunkt inom ett allmänt tillgängligt telenät mellan fastighetsnät och det resterande accessnätet mot kopplingsnoden../.