Telepalvelut ja verkot

Transkriptio

1 SLO Oy Viestintäverkkojen ajankohtaispäivä Telepalvelut ja verkot trendit ja visiot 2015 Prof. Esa Kerttula Prof-Tel Oy Prof-Tel Oy 1

2 Agenda 1. Päätelaitteiden, verkkojen ja palveluiden kehityksen teknologianäkökulma 2. Yleinen kysyntäkuva 3. Verkkojen kehityksestä, markkinat 4. Open access -verkot 5. Hallituksen laajakaistastrategia Prof-Tel Oy 2

3 1. Päätelaitteiden, verkkojen ja palveluiden kehityksen teknologianäkökulma Mitä tulevilta verkoilta vaaditaan? mitkä tekijät ovat kaistanleveyden driver-voimia? prosessorien kustannus/tehokkuus-kehitys muistien kustannus/tehokkuus-kehitys DSP-kehitys kompression kehitys näyttöjen kehitys kotielektroniikka CD DVD Blue-ray TV HDTV Home-bus PAN, UWB, g n jne. Mitä ovat uudet verkot? puolijohderoadmap viihde-elektroniikkaroadmap kotiverkkojen roadmap Prof-Tel Oy 3

4 Mooren laki: Haasteet In 10 years, processors will be 100 times more powerful Think of a handset with 100 times more capability in 10 years! What should be the applications and services for that handset? Prof-Tel Oy 4

5 Liittymänopeuksien kehitystrendi Siirtonopeudet per käyttäjä kasvaneet ISDN-nopeuksista (64, 128 kbit/s) 20-kertaisiksi (2 Mbit/s) viimeisten 10 vuoden aikana (tarkasteluvuosi 2005). Mikäli sama trendi jatkuu, mikä on hyvinkin todennäköistä, tulisi seuraavan sukupolven tilaajaverkoissa varautua Gbit/s-nopeuksiin per tilaaja yleisesti jo seuraavien vuoden aikana. Nielsenin laki bit/s 1 G 100 M 10 M 1 M 100 k 10 k Edelläkävijä kotikäyttö Tyypillinen kotikäyttö 1k 0.1 k Kuvan kehitys noudattaa suurin piirtein tunnettua Jacob Nielsenin lakia vuodelta Nielsenin laki toimii vähän eri tavoin eri markkinoilla, edelläkävijämarkkinoilla kehitys on nopeampaa. Laissa on kaksi osaa: edelläkävijöiden Internet-nopeudet kasvavat 50% vuodessa, eli 7.5-kertaisiksi 5 vuodessa, ja 57-kertaiseksi 10 vuodessa, ja massamarkkina seuraa edelläkävijöitä 2-3 vuotta perässä. Nielsenin laki Internetin kapasiteetin kehityksessä vastaa Mooren lakia prosessoreiden tehokehityksessä Prof-Tel Oy 5

6 Siirto-,, muisti- ja laskentakapasiteetin suhteellinen yksikköhintakehitys Kuvassa yhdistetty Mooren ja Nielsenin lakien vaikutukset siirtokapasiteetin, tallennuskapasiteetin ja mikroprosessoreiden laskentakapasiteetin hintaindeksin (USA:ssa) kehityksessä. Vuoden 2003 jälkeen kaikkien mainittujen komponenttien hinnat ovat laskeneet 35% - 45% vuodessa ja saman trendin odotetaan jatkuvan. 1,000, ,000 10,000 1, Hintaindeksi (USA) Verkko Tallennus Laskenta Eri teknologia-alustojen kapasiteetti/hinta -kehitys aiheuttaa painetta ja kysyntää tehokkaampiin ja nopeampiin laitteisiin ja verkkoihin Kehitys vie tästäkin näkökulmasta katsottuna liittymäverkoissa kohti valokuituja. Johtaa Open access bisnesmalliin Prof-Tel Oy 6

7 Esimerkki: Kännykkä, multimedialaite jokaisella aina mukana Voice Walkie-Talkie PDA Television Camcorder Photo Album Glucometer Camera Wallet FM Radio Bar Scanner Game Console PC MP3 Player Newspaper GPS Device Rolodex Pager Prof-Tel Oy 7

8 Kodin viestintäteknologiasta painetta suuremmille verkkonopeuksille n PC/Laptop - 12 x G-nopeus - 4 x G-kantama PC/Laptop Tukiasema USB 10/100 LAN PC-card SD HDTV Triple Play -Gold -Pronze -ON-net Mbit/s 1920x1080 (1080i,p HD) 1280x1024 (SGA) 1024x768 (GA) VLAN /tilaaja HSI 1280x720 (720p HD) 640/720x480/483 (NTSC, SDTV) 800x600 (SVGA) Video n x 20 Mbit/s 352x240 (QCIF) esim. FTTH GigaE VoIP VoIP n x 1 Mbit/s VoIP Equipment Sales $493M 1Q 05 (up 40% over 1Q 04) $614M 2Q 05 (up 55% over 2Q 04) %5.8B ( 08) (proj.) HSI, High Speed Internet VoIP VoIP is is likely likely to to take take over over conventional telephony Expected Expected to to carry carry 40% 40% of of voice market in 2008 conventional telephony voice market in 2008 VoIP Service Revenue $1.3B 04 $19.9B 09 (proj.) Prof-Tel Oy 8

9 Esimerkki: IPTV-kuvan koko ja tarkkuus kasvaa seuraavan sukupolven IPTV Formaatti SDTV Siirtonopeus (Mbit/s) 2 Testit/ käytössä Tänään HDTV PAL DVD (720 x 576) HDTV 720p (1280 x 720) HDTV 1080p (1920 x 1080) Super HDTV (2D Super) p (3840 x 2160) Digital Cinema 2K (2048 x 1080) RED Digital Cinema 2540 (4520 x 2540) Digital Cinema 4K (4096 x 2160) 2D HDTV 10 Tänään Super Hi-Vision (2D Ultra) / Ultra High Definition Video (7680 x 4320) 2D Super (ITU J.601) 50 Testit , käytössä D Ultra (ITU J.601) 200 Testit , käytössä Maksimi kompressiolla (MPEG-4) Prof-Tel Oy 9

10 2. Yleinen kysyntäkuva: kuluttajan kukkaro Lähde: Konsultointi Kilpi, 2008 Kotitalouksia 2,455 milj. Luvut sis alv, mikäli hinta kuluttajalle on alv verollinen Kokonaismenot 1660 /v Laitteet 608 Tallenteet 77 Palvelut 974 Matkapuhelinpalvelut 27 % Videokasettien, television, videon vuokra 0 % Kuluttajan kukkaro 2006 ( / vuosi) /tietoliikenne ja viihde, palvelut, tallenteet, laitteet Kiinteän verkon palvelut 18 % Maksullisten TVkanavien katselumaksut 1 % Puhelinlaitteet (kännykkä) 5 % Televisiolupa 12 % Äänen ja kuvan tallennuslaitteet (mm TV) 14 % Valokuvaus ja videontilaitteet ym 4 % CD:t ja äänilevytallenteet 2 % Videotallenteet 2 % Tietojenkäsittelylaittee t 13 % Levyke-, filmi ym materiaalit 1 % Televisioiden, tietokoneiden ym korjaus 1 % - Vertailun vuoksi: kotitalouksien keskimääräiset menot sanoma- ja aikakausilehtiin v 2006 olivat Kuluttajien keskimääräiset menot eivät kansantalouden tasolla voi muuttua nopeasti. Menot voivat kyllä joustaa, esim. television digitalisointi 2007 on vähentänyt tietokoneiden ja kännyköiden kauppaa Prof-Tel Oy 10

11 Yleinen kysyntäkuva: suomalaisten netin käyttö Lähde: Konsultointi Kilpi, 2008 % osuus kotitalouksista Lähde: Tilastokeskus Suomalaisten internetin käyttö - perustekijät kehittyvät samaa tahtia 79 % vuotiaista käyttää internettiä (2007). Tärkeimmät käyttökohteet: - Sähköposti, surffaus, pankkiasiat, samassa järjestyksessä % osuus vuotiaista Kotitalouksilla tietokone Kotitalouksilla internetyhteys % vuotiaista käyttää nettiä kotoaan internetyhteys on laajakaista Tilanne Ruotsissa Käyttää internettiä, 87 % -Kotona tietokone, noin 90 % -Internetyhteys kotiin 84 % -Laajakaista kotiin 68 % Individundersökining 2007, år Kotitalouksilla tietokone internetyhteys on laajakaista Kotitalouksilla internetyhteys % vuotiaista käyttää nettiä kotoaan Prof-Tel Oy 11

12 Eivät käytä nettiä, v 2008 ikäluokittain Lähde: Konsultointi Kilpi, 2008 Eivät käytä nettiä eri ikäryhmissä Tilastokeskuksen tiedot, 2005 ja henkilöä v v v v v eivät käytä nettiä 2005, henkilöt eivät käytä nettiä 2008, henkilöt Prof-Tel Oy 12

13 Eivät käytä nettiä 2005, 2008 E2015 Lähde: Konsultointi Kilpi, 2008 Eivät käytä nettiä eri ikäryhmissä 2005, 2008 tilastokeskuksen mukaan, 2015 ennuste henkilöä Ennuste E2015, eivät käytä nettiä osuus putoaa kussakin ikäryhmässä kolmasosaan vuoden 2008 tasosta. --> osuus tarkasteltavista ikäluokista putoaa vuoden 2008 noin 17 % tasolta E2015 noin 6 %:n v v v v v eivät käytä nettiä 2005, henkilöt eivät käytä nettiä 2008, henkilöt eivät käytä nettiä, E Prof-Tel Oy 13

14 Palvelut siirtyvät verkkoon Lähes kaikki yhteiskunnan ja liike-elämän palvelut siirtyvät verkkoon Kestävä kehitys vähentää stressiä, keventää byrokratiaa, kuormittaa vähemmän infrastruktuuria, vähentää kuljetuksia ja pienentää kustannuksia sekä hidastaa ympäristömuutoksia. Kestävän kehityksen mukaiset ratkaisut siten parantavat itse kunkin jokapäiväistä elämää Kohteet Työn muutokset, ammatti Hyvinvointipalvelut Hallinnon kehitys Koti Palvelut Etätyö Etäopiskelu, Wikiversity Tietotyöläiset Teleterveydenhoito Vanhustenhoito Perheviestintä Digitaalinen toimisto Läpinäkyvä demokratia Vähentynyt byrokratia Turvapalvelut Kiinteistöjen videovalvonta Prof-Tel Oy 14

15 Perheen tyypillinen laajakaistakäytt yttö Palvelu HD-kuvaa olohuoneeseen (streaming) Rinnakkaisen HD-kanavan tallennus SD-kuvaa tytön huoneeseen (streaming) VoD-musiikkiotoksia pojan mikrolle MP3-tiedostoja pojan mikrolle Äidillä video-chat isoäidin kanssa Mbit/s 9,0 9,0 2,5 2,5 2,0 1,3 Yhteensä +20% puskuri jatkuvalle videolle 26,3 31,6 lyhyitä internet-surffailuja ja ohjelmistopäivityksiä, jne, ei ole huomioitu kaistaa pitää olla saatavilla vakaana ja riittävän korkealla palvelutasolla kuva kuvassa ja muut interaktiiviset ominaisuudet lisäävät kaistantarvetta Prof-Tel Oy 15

16 Esimerkkejä kapasiteettitarpeista: VoD: Elokuvien latausaikoja eri nopeuksilla Elokuva 6,5 GB (DVD) 25 GB (HD) 10 Mbit/s DSL 1,44 h 5,5 h 100 Mbit/s FTTH 8,6 min 33,3 min Symmetrinen siirto: Valokuva-albumin (300 kuvaa, 700 Mtavua) lähettämiseen kuluva aika eri nopeuksilla 1 Mbit/s 93,3 min 10 Mbit/s 9,3 min 100 Mbit/s 56 s Prof-Tel Oy 16

17 Esimerkki: Mobiiliverkkojen dataliikenne yli 90 % mobiili dataliikenteestä lähtöisin tietokoneista (läppäreistä) Lähde: Antero Kivi, Mobile Data Service Usage Measurements, Results , HTKK, Prof-Tel Oy 17

18 Kaistaa vaativien sovellusten (video, P2P) sekä sosiaalisten yhteisöjen määm äärä kasvaa kiihtyväll llä tahdilla Prof-Tel Oy 18

19 3. Verkkojen kehityksestä 3.1 Uusia verkkoja ja platformeja (tässä esityksessä kurkistetaan vain muutaman vuoden päähän ) Fixed Broadband DOCSIS Mb DSL FTTx Flash-OFDM Wireless Broadband DSL WiMax 3.5g Mobile evolution 4g B3g Ubiquitous Future networks, platforms IMS NGN All-IP VDSL n DVB-H2 DVB-T2 Lyhyt kantama DVB-H DVB-T/C Broadcast WiHD UWB ZigBee Prof-Tel Oy 19

20 3.2 Access Networks Prof-Tel Oy 20

21 3.3 Laajakaistavaihtoehdot kuparijohdot kaapeliyhteydet langaton laajakaista kuitu Kuparijohdot Symmetrinen 100Mbit/s, 30MHz kaistanleveydellä DS ADSL2+ (2.2 MHz) DS VDSL1 (12 MHz) DS VDSL2 (30MHz) Nopeus (Mbit/s) Parantunut tehokkuus keskipituuksilla käyttämällä Trellis/Viterbi -koodausta ja yleistä konvoluutiolimitystä ADSL-tasoinen tehokkuus pitkillä etäisyyksillä Trelliskoodauksella ja kaiunpoistolla Kohina ja kanava : AWGN/ -140dBm/Hz/ ANSI -TP Etäisyys (m) VDSL2-nopeus etäisyyden funktiona Lähde: DSL Forum Prof-Tel Oy 21

22 DSL: Kierretyn parijohdon siirtonopeuden kehitys Lähde: Ender Ayanoglu UC Irvine EECS/CPCC/Calit2 11/01/2006, UCI EECS Colloquium Prof-Tel Oy 22

23 2. Koaksiaalikapeli DOCSIS Roadmap palvelut ja laitteet kaapelimodemit määritelty DOGSIS-standardissa DODSIS 3.0 määrittelee yli 100 Mbit/s nopeudet kilpailee FTTH:n kanssa, kiinteistön sisäkaapelointi jo valmiina DOCSIS Versio Palvelut Laajakaistainen internet Palveluluokat (tiered services) VoIP Videokonferenssit Bisnespalvelut Puhe ja data DOCSIS 1.0 DOCSIS 1.1 DOCSIS 2.0 DOCSIS 3.0 tilanne Suomessa 9/2007: kaapelimodemeja n. 207, % laajakaistaliittymistä kasvu ollut n. 18 % /v Suljetut verkot - L2VPN Viihdevideo (kytkentäinen digi-video) Downstream-kanavaniputus Lähetyskohtainen multicast QoS IPTV multicast Kuluttajan päätelaitteet Kaapelimodeemi VoIP-puhelin Koti-gateway Videopuhelin Mobiililaitteet IP set-top-boxi Lähde: Cablelabs Prof-Tel Oy 23

24 DOCSIS Roadmap suorituskyky DOCSIS Versio DOCSIS DOCSIS Roadmap - Capabilities 1.0 Palvelutaso Per tilaaja Per sovellus IP Multicast Downstream-nopeus Mbit/s/kanava Gbit/s/solmu Upstream-nopeus Mbit/s/kanava Mbit/s/solmu 40 5 [1] [3] DOCSIS [1] [3] DOCSIS [1] [4] DOCSIS minimi [2] 5 [1] 120 minimi [5] 170 [4] [1] Oletus: 750MHz downstream-kaista (125 kanavaa) [2] Neljän 6MHz:n kanavan käyttö, 256QAM = 160 Mbps -moduloinnilla [3] Oletus: ~25MHz käytettävissä olevasta upstream-kaistasta [4] Oletus: ~35MHz käytettävissä olevaa kaistaa [5] Neljän 6.4 MHz:n kanavan käyttö, 64QAM = 120 Mbps Lähde: Cablelabs Prof-Tel Oy 24

25 Tämän päivän langaton laajakaista 3. Langaton laajakaista nopeita langattomia yhteyksiä tarjoavat 3.5G-vaiheen HSPA-verkot tiheään asutuilla alueilla tai lomakeskuksissa, WiMaxin ensimmäiset kiinteiden yhteyksien verkot muutamilla paikkakunnilla. Molemmilla päästään käytännössä muutaman megabitin nopeuksiin. tarjoaa tällä hetkellä 1 Mbit/s -nopeuden jo suuressa osassa maata. Kun käytetään lisäksi vielä vapaana olevaa 1,25 MHz voisi nousta 2 Mbit/s:iin. 3G/UMTS-polun HSPA ja LTE sekä WiMax-polun ratkaisut soveltuvat myös kiinteisiin liittymiin siellä missä kuituverkkoja ei voi tai ei kannata rakentaa. Varsinkin matalilla (450) ja 900 MHz taajuusalueilla 3.5G on varteenotettava langaton laajakaistatekniikka harvaan asutuilla seuduilla. Näillä solut ovat suurempia ja tukiasemia tarvitaan siten vähemmän ja verkko on edullisempi (pienempi CAPE) Prof-Tel Oy 25

26 Standardoinnin vaihe ja eteneminen Lähde: Fujitsu Lab, Prof-Tel Oy 26

27 Prof-Tel Oy 27

28 2015 (?) LTE LTE joustava taajuusallokointi LTE täydentää HSPA/HSPA+ -tekniikkaa ja verkkoja HSPA+ tarjoaa saman kapasiteetin (ja huippunopeudet) kuin LTE 5 MHz:n kaístalla LTE-innovaatioista täysi hyöty vasta 10 ja 20 MHz:n kaistalla Evoluutio tiheään asutuilla seuduilla LTE ja harvempaan asutuilla HSPA/HSPA+ päätelaitteet tulevat olemaan taaksepäin yhteensopivia eri teknologiageneraatioiden yli (vrt. nykytilanne) Lähde: Qualcomm 1/2008, WP Prof-Tel Oy 28

29 LTE:n kehittynyt antenniteknologia MIMO (Multiple input, multiple output), 1x2, 2x2, 1x4, 4x4 antennia (DL) (Tx, Rx) 2-4 kertaistaa kapasitetin edellyttää suurta signaalikohinasuhdetta ja signaalin heijastumisia (kaupunkiolosuhteet) SDMA (Space Division Multiple Access) useat käyttäjät voivat lähettää ja vastaanottaa samanaikaisesti käyttämällä samoja OFDM-aika/taajuus -resursseja Beamforming fokusoi lähetystehon haluttuun suuntaan Lähde: Qualcomm 1/2008, WP Prof-Tel Oy 29

30 WiMax: Mobile Wimax system components and key interfaces Lähde: Alvarion, Prof-Tel Oy 30

31 WiMax markkinan kehittyminen Lähde: WiMax Forum Prof-Tel Oy 31

32 Tehokkuuden (tyypillinen, max) ja latenssin vertailu Lähde: Nokia Siemens Networks, Prof-Tel Oy 32

33 HSPA dominoi langattomassa laajakaistassa 2015 Source: GSMA Prof-Tel Oy 33

34 Mobiili laajakaista ei korvaa kiinteää laajakaistaa Langaton tai mobiili laajakaista ei ole korvaava vaihtoehto kiinteälle laajakaistalle. Hitaammissa interaktiivisissa perussovelluksissa (Web, sähköposti, VoIP) kiinteä yhteys voidaan vaihtaa langattomaan tai mobiiliin jopa kokonaan, jos tarjottu nopeus ja palvelutaso tilaajalle riittää, mutta päämarkkinassa ne vain täydentävät toisiaan. Kiinteä laajakaista toimii mobiili laajakaistan vetoapuna. Kiinteässä laajakaistassa asiat ovat toisin Siirtyminen yhä suurempiin nopeuksiin on seurausta sekä kuluttajaympäristön teknologiatyönnöstä että uusista palvelutarpeista. Langattomilla tekniikoilla ei voida rakentaa kestävän kehityksen periaatteita tukevia tiedon valtateitä, missä tilaajayhteyksillä tarvitaan ennen pitkää satojen megabittien, jopa gigabittien siirtonopeuksia Prof-Tel Oy 34

35 Globaalit liittymäennusteet Lähde: Nokia Siemens Networks, Prof-Tel Oy 35

36 Kiinteiden ja mobiilien/langattomien liityntätekniikoiden kehityspolku roadmap kuilu säilyy Siirtonopeus (bit/s) 10G 1G 100M 10M 1M 100k Kiinteä access Kuilu Mobiili/ langaton access FTTH 100M -1 Gbit/s VDSL2 200 Mbit/s DOCSIS 3.0 4G 400 Mbit/s 1 Gbit/s VDSL 50 Mbit/s LTE 170 Mbit/s DOCSIS Mbit/s HSPA+ WiMax 1 Gbit/s ADSL2+ 40 Mbit/s m, kiinteä 24 Mbit/s ADSL 3-8 Mbit/s HSPA 14 Mbit/s WiMax 100 Mbit/s m, mobiili ISDN-BRI WCDMA 2 Mbit/s WiMax 70 Mbit/s 2x64+16 kbit/s EDGE kbit/s d-2004 GSM 9,6 kbit/s GPRS kbit/s (kiinteä) Huom. Teoreettiset käyttäjän huippunopeudet, ei sisällä kaikkia vaihtoehtoja Prof-Tel Oy 36

37 Langattoman laajakaistan taajuudet Radiotaajuudet rajallinen luonnonvara säädellään Liikenne- ja viestintäministeriön myöntämin toimiluvin ja Viestintäviraston määräyksin ja radiotaajuusluvin. Langatonta laajakaistapalvelua voidaan tarjota luvasta vapautetuilla tai luvanvaraisilla taajuusalueilla. Muun muassa langattomat lähiverkot (WLAN, RLAN) toimivat luvasta vapautetuilla 2,4 tai 5 GHz alueilla. Näillä alueilla toimiville järjestelmille ei voida taata häiriöttömyyttä. Kyseisillä taajuuksilla on muutakin liikennettä, mitä suojellaan rajoituksin. Esimerkiksi WLAN-laitteiden säteilytehojen pitää olla alle 100 mw (efektiivinen)ff. Muitakin rajoituksia on, mitkä koskevat tehonsäätöä ja tehojakautumaa sekä laitteiden käyttöä (onko käytettävä sisätiloissa vai ei). WLAN-kantamat ovat siten lyhyitä, tyypillisesti muutamia kymmeniä metrejä. Laajakaistapalveluita voidaan tarjota myös kiinteillä langattomilla radiojärjestelmillä (WLL, FWA)F, esimerkiksi WiMax-tekniikalla. Nämä tarvitsevat radioluvan. Viestintävirasto on osoittanut näiden järjestelmien käyttöön taajuuksia 3,4 3,6 ja 10,1 10,6 sekä 24,5 26,3 GHz alueiltaf. Tosin 3,4 3,6 alueella tultaneen sallimaan myös siirtyvä liikenne. ITU:n Radioviestintäkonferenssissa (WRC-2007) osoitettiin ensimmäistä kertaa maailmanlaajuisesti lisätaajuudet IMT-käyttöönFF (kuva). Kuvassa on myös jo aikaisemmin hyväksytyt IMT-taajuudet Prof-Tel Oy 37

38 Taajuudet ja taajuuspolitiikka: globaali tilanne WRC-07 tulokset taajuuskaistojen osalta IMT-käyttöön ja/tai mobiilikäyttöön varattiin taajuuksia yhteensä n. 400 MHz: Peittokaistat MHz, maailmanlaajuinen, voimaan TV-UHF, alueellisia variaatioita, Euroopassa: MHz Kapasiteettikaistat MHz, maailmanlaajuinen, voimaan MHz, alueellisia variaatioita, valtaosa Region 1: MHz Satelliittikaistat IMT -identifiointi jo MSS käytössä oleville kaistoille MHz ja MHz Prof-Tel Oy 38

39 IMT-matkaviestintaajuudet 1 GHz 1885 MHz 2025 MHz MHz 1 GHz GHz MHz 2 GHz 3 GHz MHz MHz MHz MHz MHz 3 GHz 4 GHz WARC-92 WRC 2000 WRC Prof-Tel Oy 39

40 Suomessa MHz kaista (ns. peittokaista) on radioverkkojen käytössä eikä sitä voi käyttää IMT-viestintään täällä, eikä muuallakaan Euroopassa, ennen kuin joskus ensi vuosikymmenen loppupuolella. Vastaava koskee toista kapasiteettikaistaa 2,3 2,4 GHz, mikä on muiden radiojärjestelmien käytössä Prof-Tel Oy 40

41 4. Open access -verkot Määritelmä Open access tarkoittaa sitä että palveluntarjoajat voivat vapaasti ja yhtenäisin ehdoin liittyä haluamaansa siirtoverkkoon ja tavoitella omia asiakkaita ja että käyttäjä voi vapaasti valita palveluntarjoajan (periaatteessa vaikka päivittäin, yhdellä napin painalluksella). Open access on laajentunut käsittämään ISP-palvelujen lisäksi myös VoIPpalvelut ja videopalvelut (mm. VoD, IPTV) sekä sovelluspalvelujen tarjonnan (ASP). Nykytilanne Useimmissa tapauksissa nykyään jaetun verkon omistaa yksi verkkoyritys (teleoperaattori), joka toimii samalla myös kilpailevana palveluntarjoajana. DSL-yhteys ja ISP on kytketty yhteen (bundled), jolloin tilaaja ei voi valita muuta palveluntarjoajaa Prof-Tel Oy 41

42 Yleinen Open access -verkko Open Access Platform Palvelut Loppukäyttäjät Palveluliitäntä Puhelin Tietokone LAN/WLAN TV PDA Access Palvelunhallinta Access-hallinta Laskutus Asiakastuki Access-palvelut Internet access (ISP) - portaalit, Internet Puhe VoIP, paikalliset + kansainväliset puhelut, mobiili Video VoD, TV-kanavia, (headend-liittymät) Sovelluspalvelut (ASP) Transport palvelut (kuljetus-/siirtopalvelut) Prof-Tel Oy 42

43 Aidoimmillaan Open access mahdollistaa monien kilpailevien palveluntarjoajien (down-stream -kilpailu) jakaa yhteistä ja samaa verkkoa keskenään. Kullakin palveluntarjoajalla omat kilpailuetunsa (laatu, nopeus, hinnat, jne). Liityntä (access) avointa, jos se on riittävän syrjimätöntä siten, että kaikki palveluntarjoajat voivat liittyä verkkoon samoilla tukkuhinnoilla ja samoilla laatutakuilla. Asiakkaan kannalta Open access tehokasta silloin, kun voi valita vapaasti saman liityntäinfran kautta palvelunsa monen samanlaista palvelua tarjoavien palveluntarjoajien joukosta (valinta samassa markkinassa), ja kun tilaajan valintaa ei rajoita kohtuuttomasti kilpailijan kyky tarjota liityntäpalvelua. Tilaaja voi valita esimerkiksi Internet-palvelut yhdeltä ISP:ltä, VoIP-palvelut toiselta ja VoD-palvelut kolmannelta, jne. Euroopassa rakennetaan Open access -verkkoja useissa maissa (ks. edellä) Prof-Tel Oy 43

44 Looginen Open access Open access erottaa verkko-operaattorit ja palveluntarjoajat toisistaan. Siirtoverkko muodostuu runkoverkosta (core layer) ja liityntäverkosta (access layer), ks. oheinen kuva. Nämä tarjoavat yksinkertaisen kuljetusmedian yhdistäen eri tyyppisiä loppukäyttäjiä palveluntarjoajan verkkoihin. Palveluntarjoajien verkot muodostuvat IP-palveluverkosta, mikä reitittää liikenteen haluttuun sovelluspalvelimeen tai Internet-verkkoon, sekä palvelukerroksesta, mitkä sisältävät sovelluspalvelimia, VoIP-liityntöjä ja mitä tahansa muita kuormanjako- tai hajautuslaitteistoja. Open access sisältää ISP-palvelujen lisäksi myös VoIP-, videopalvelujen (mm. VoD, IPTV), sovelluspalvelujen (ASP) ja BoD-palvelujen tarjonnan. ASP (Application Service Provider) BoD (Bandwidth on Demand) Prof-Tel Oy 44

45 Looginen Open access arkkitehtuuri Sovelluskerros Internet IP-palvelukerros Runkoverkkokerros (Core) ISP/ASP Siirtoverkko Puhepalvelin Verkkolevy Palvelin Reititin/BRAS* Runkokytkin Access-keskitin Verkkopääte (koti) Digiboxi LAN-liitäntä Liityntäkerros (access) Kotitaloudet Pienyritys, kotitoimisto PK-, suuryritys *BRAS, Broadband Remote Access Server Prof-Tel Oy 45

46 Open access eri tasoilla Taso Toiminta Oja/kouru/kaapeliputki/laitetila Fyysinen kerros (unbundling*) Siirtoyhteys-kerros (unbundling*) Verkkokerros (unbundling*) Open access -yhtiö tarjoaa Putkituksen ja/tai kuidun aurauksen maahan, laitetilat Pimeän kuidun vuokrausta, tai joissakin tapauksissa PON-verkon optisen tason (unbundling*), WDM-tekniikalla. Pimeää kuitua ja siirtoyhteyden elektroniikan molemmissa päissä. Esim. Ethernet-pohjainen VLAN. Perus verkkopalvelut. Esim. IP-kerroksen 3 palvelua kaapeliverkossa MPLS-pohjai-sen VPN:n tarjoamiseksi. *unbundling tarkoittaa sitä että kyseiset toiminnot tarjotaan erillisinä komponentteina irrallaan muusta palvelusta Sopii hyvin kunnille/ osuuskunnille Prof-Tel Oy 46

47 Open access eri access-tekniikoilla Internet PO1 PO2 PO3 PO4 VoIP PO1 PO2 PO3 PO4 TV, video PO1 PO2 PO3 PO4 ME-verkko Verkko- tai vesiosuuskunta Muut palvelut PO1 PO2 PO3 PO4 Palvelugateway Palveluoperaattorit Operaattorin Metro Ethernet -verkko FTTx FTTx Metrokytkin Kerrostaloalueet Yritykset xdsl PON DOCSIS WiFi / WLAN WiMax FTTH Kyläkytkin Vesiosuuskunnan FTTH-verkko Haja-asutusalueet, muu laajakaistateknologia Haja-asutusalueet - verkko-osuuskunta -vesiosuuskunta Prof-Tel Oy 47

48 IEEE Saumaton siirtyminen eri verkkojen välillä IEEE handover Internet Tyypillinen käyttötilanne Siirtyminen ulos Irroitus telakasta Oma työpöytä rakennuksesta ja liikkuminen ympäriinsä WiMA WLAN LAN Prof-Tel Oy 48

49 4.1 Osuuskunnat Open access kuituverkkojen rakentajana Esimerkki: Vesiousuukunnat Jätevesiasetus 542/2003 Megaluokan kuituliittymäpotentiaali Vesiosuuskuntamallissa kustannussäästöt jopa 50 % Prof-Tel Oy 49

50 Jätevesiasetus 542/2003 Haja-asutusalueilla noin puoli miljoonaa suomalaista hankkii talousvetensä omasta kaivosta /1/. Kaivot ovat suhteellisen vanhoja, kunnostustoimenpiteistä pitkä aika, eikä kaivojen vedenlaatua ole laajasti tutkittu voimaantullut valtioneuvoston asetus (542/2003) talousjätevesien käsittelystä määrää, että vesihuoltolaitosten viemäriverkostojen ulkopuolisilla alueilla olevien kiinteistöjen talousjätevedenkäsittelyjärjestelmät on saatava kuntoon vuoden 2013 loppuun mennessä. Asetus koskee periaatteessa kaikkia jätevesiä tuottavia kiinteistöjä. Asetuksen avulla pyritään vähentämään haja-asutusalueella asuvan ihmisen talousjätevesistä aiheutuvaa kuormitusta vesistöihin kunnostamalla kiinteistökohtaiset jätevedenkäsittelyjärjestelmät siirtymäajan loppuun, eli vuoden 2013 loppuun mennessä. Asetus lisää erilaisia rakennustoimenpiteitä. Yksi tärkeimmistä toimenpiteistä on vesiosuuskuntien perustamisen nopeuttaminen. /1/ Haja-asutuksen vedenhankinnan ja jätevedenkäsittelyn tilanne vuonna 2007, Suomen ympäristökeskuksen raportteja 24/2007, Sanna Vienonen, syyskuu Prof-Tel Oy 50

51 Megaluokan kuituliittymäpotentiaali Jätevesiasetus koskee suoraan noin vakituista asuntoa ja miljoonaa asukasta, ja noin vapaa-ajan asuntoa, eli yhteensä noin kiinteistöä (noin 2000 per kunta). On arvioitu, että näistä noin 60%:issa tullaan toteuttamaan kylä-, kuntatai joku muu alueellinen puhdistusratkaisu /1/. Tämä tarkoittaa sitä, että vähintään tuhansissa kohteissa tullaan joka tapauksessa suorittamaan kaivuutöitä muun muassa vesiosuuskuntien toimesta riippumatta siitä rakennetaanko alueelle laajakaistaa vai ei. Olisi siten järjetöntä olla hyödyntämättä satojen miljoonien eurojen kaivuutyö jättämällä kuidut tai edes suojaputkistolla toteutettu varaus tekemättä. /1/ Harri Alasalmi, Laajakaista ja Vesihuolto haja-asutusalueella, Onninen Prof-Tel Oy 51

52 Suomessa noin 1000 vesiosuuskuntaa kasvu nopeaa Suomessa noin 1000 vesiosuuskuntaa /2/. Osa hyvin pieniä, alle kymmenen ja osa taas isoja, satojen, eräissä tapauksissa jopa tuhansien jäsenten (kiinteistöjen) vesiosuuskuntia. Keskimäärin vesiosuuskunnassa muutamia kymmeniä jäseniä. Yhteensä vesiosuuskunnissa karkeasti arvioiden jäsentä (kiinteistöä). Kun vuonna 1994 perustettiin vuodessa noin 30 vesiosuuskuntaa, kymmenen vuotta myöhemmin 2004 perustettiin jo yli 60 vesiosuuskuntaa. Nykyään perustetaan uutta vesiosuuskuntaa vuodessa. Uusissa vesiosuuskunnissa käytetään usein elinkaarimallia, eli vesiosuuskunnat luovuttavat verkkonsa ja toimintansa jossakin vaiheessa kunnan haltuun. Voidaan arvioida varovaisesti että vuodessa vesiosuuskuntiin liittyy keskimäärin yhteensä uutta kiinteistöä. Haja-asutusalueiden vesiosuuskunnissa on kymmenien tuhansien kiinteistöjen ja vuosittainkin useiden tuhansien kuituverkkoliittymien potentiaali. Tämä potentiaali kannattaa ja pitää hyödyntää haja-asutusalueiden kuituverkkojen rakentamisessa. /2/ Vesiosuuskunnat haja-asutusalueiden kuituverkkojen rakentajina, LVM:n julkaisuja 2008, Esa Kerttula Prof-Tel Oy 52

53 Verkko-osuuskunta osuuskunta voi vuokrata verkkonsa operaattorille Verkko-osuuskunta on tärkeä osapuoli tulevissa laajakaistapeleissä. Painavaa merkitystä kun vesi/verkko-osuuskunnat ajavat yhdessä omia etujaan Riippuen rahoituksen ehdoista, osuuskunnalle voi olla mahdollista vuokrata omistamansa kuituverkko jollekin operaattorille esimerkiksi määräaikaisesti tai jopa myydä verkko. Paikalliset laajakaistakäyttäjät ovat siten arvokas asiakasryhmä palveluntarjoajille, varsinkin sen jälkeen kun osuuskunnissa on ensin investoitu ja kannettu suurimmat riskit. operaattoreiden tulisi hakeutua nykyistä huomattavasti aktiivisempaan yhteistyöhön osuuskuntien kanssa (Win-Win strategia) Tiekunnat, sähköyhtiöt ja kyläyhteisöt samoihin talkoisiin Tiekunnat ja osuuskunnat kulkevat käsi kädessä, samoja kiinteistöjä Sähköyhtiöillä mahdollisuus rationalisoida avojohtoja samassa urakassa Suomessa lähes 4000 kylää, suuri omaehtoinen potentiaali Prof-Tel Oy 53

54 Vesiosuuskuntamallissa kustannussäästöt jopa 50 % Kaivuutyöt tyypillisesti % kuituverkon kokonaiskustannuksista. Asentamalla vesi- ja viemärijohtojen kanssa samaan kaivantoon myös suojaputket, tai valmiiksi jo valokaapelit, kustannukset liittymää kohden voivat pudota jopa puoleen. Ks. esimerkki oheisessa laatikossa Uusilla vesiosuuskunnilla hyvin merkittävä rooli haja-asutusalueiden kuituverkkojen rakentamisessa. Kuitukaapeleiden vetämisessä voidaan käyttää samoja reitti- ja maankäyttösuunnitelmia, mikä vähentää myös byrokratiaa. Myös vanhojen vesiosuuskuntien rooli kuituverkkorakentamisessa on tärkeä, koska maankäytöstä on jo sovittu ja reitit suunniteltu aikoinaan ja kerran kaivetun vesi- ja viemäri-verkoston päälle on helpompi kaivaa pehmeään maahan suojaputket/ kuitukaapelit Prof-Tel Oy 54

55 Esimerkki: Pienen vesiosuuskunnan FTTH-kuituverkko (P2P-tähti) Verkko-operaattorin kuituverkko Osuuskunnan point-to-point FTTH -kuituverkko Kiinteistöt Tonttijohdot Metrokytkin Osuuskunnan kuituliityntä Jakokaappi Runkoyhteydet Kyläkytkin Kaivanto n. 50 cm n. 70 cm Routarajan alapuolella (n. 180 cm) Suojaputki/ (varalla)/ kuituputki/ kaapeli Viemärijohto Vesijohto Huom. Suojaputkien/kaapeleiden asennuspiirros kaivantoon on suuntaa-antava, viralliset ohjeet kunnalta Prof-Tel Oy 55

56 Kaapit Muu palvelu Esimerkkiverkon kustannukset Asennukset Aktiivilaitteet Valokaapelit kiinteistöliittymiä 50 FTTH -point-to-point (P2P) verkko toteutettu mikroputkilla kuhunkin kiinteistöön 4-kuituinen kaapeli runkoyhteydet 48- ja 72-kuituisilla kaapeleilla kyläkytkimeltä etäisyys operaattorin Metro-kytkimelle 1.5 km Suojaputket Samanaikaisesti ( ) Urakointi Jälkikäteen ( ) 1730 a) vesi- ja viemäriverkon kanssa samanaikaisesti pelkkä suojaputkitus kustannukset per kiinteistö 870 eur (sis. kyläkytkimen kaapin sähköineen ja jakokaapit) kuidut puhalletaan myöhemmin b) pelkkä suojaputkitus jälkikäteen kustannukset per kiinteistö 1730 eur samanaikaisella rakentamisella saavutetaan siten n. 50% säästöt kyläverkon kokonaiskustannukset (ilman päätelaitteita ja operaattorin verkkoon liittämistä) samanaikainen rakentaminen: 1100 eur/kiinteistö (säästö n. 45%) jälkikäteen rakennettuna: 1950 eur/kiinteistö kokonaiskustannukset, sisältäen päätelaitteen ja liittymän operaattorin verkkoon samanaikainen rakentaminen: 2200 eur/kiinteistö (säästö 28%) jälkikäteen rakennettuna: 3100 eur/kiinteistö Prof-Tel Oy 56