Koncepcja techniczno-organizacyjna projektu. Internet dla Mazowsza (IDM).

Transkrypt

1 Koncepcja techniczno-organizacyjna projektu Internet dla Mazowsza (IDM). 1. Opis ogólny projektu skrócona wersja Projekt Internet Dla Mazowsza (IDM) zakłada wybudowanie na terenie Województwa Mazowieckiego światłowodowej sieci szkieletowo-dystrybucyjnej, oraz wybudowanie sieci dostępowej NGA (FTTC/FTTB) w 20 miejscowościach (wskazanych w załączonym wykazie). Wybudowana sieć zapewni możliwość dostępu, za pośrednictwem Internetu, do usług teleinformatycznych świadczonych drogą elektroniczna dla mieszkańców, przedsiębiorstw i podmiotów publicznych na Mazowszu. Projekt Internet Dla Mazowsza zakłada wybudowanie sieci światłowodowej w oparciu o dwie warstwy: szkieletową i dystrybucyjną, a w 20 miejscowościach także w oparciu o warstwę dostępową (FTTC/FTTB). Warstwę szkieletu sieci tworzą węzły szkieletowe, wraz z łączącymi je elementami pasywnymi, które składają się z: części pasywnej pomieszczeń węzłów szkieletowych, wraz z instalacjami niezbędnymi do zapewnienia bezpiecznej i nieprzerwanej pracy urządzeń aktywnych sieci szkieletowej, kanalizacji kablowej, kabli światłowodowych oraz pasywnego sprzętu światłowodowego; części aktywnej urządzeń aktywnych sieci szkieletowej. Sieć szkieletowa ma za zadanie: połączenie z sieciami krajowymi i międzynarodowymi poprzez punkty styku; transport ruchu w szkielecie sieci; agregację ruchu z warstwy dystrybucyjnej. Warstwę dystrybucyjną sieci tworzą punkty dystrybucyjne wraz z elementami pasywnymi, które łączą je z węzłami szkieletu sieci. Warstwa dystrybucyjna sieci składa się z: części pasywnej pomieszczeń punktów dystrybucyjnych wraz z instalacjami niezbędnymi do zapewnienia bezpiecznej i nieprzerwanej Strona 1 z 64

2 pracy urządzeń aktywnych sieci szkieletowej, kanalizacji kablowej, kabli światłowodowych oraz pasywnego sprzętu światłowodowego; części aktywnej urządzeń aktywnych warstwy dystrybucyjnej. Rolą warstwy dystrybucyjnej jest agregacja ruchu z sieciach dostępowych oraz zapewnienie punktu styku sieci szerokopasmowej z sieciami NGA. Dla warstwy szkieletowej sieci planuje się zastosowanie topologii pierścienia. Sieć budowana w tej topologii, w połączeniu z nowoczesnymi urządzeniami agregującymi ruch, umożliwia optymalizację i łatwe zarządzanie ruchem w sieci, warstwa dystrybucyjna budowana będzie w topologii drzewa. Jako medium transmisyjne rekomendowany jest światłowód jednomodowy, zaś zalecany sposób transmisji to transmisja bez wykorzystania zwielokrotnienia falowego w sieci dystrybucyjnej oraz ze zwielokrotnieniem falowym DWDM w sieci szkieletowej. Jako protokół transmisyjny zakłada się wykorzystanie MPLS. Zakres robót obejmuje wykonanie projektu sieci szerokopasmowej na terenie Województwa Mazowieckiego oraz budowy w postaci kanalizacji teleinformatycznej dla światłowodów, budowy węzłów światłowodowych szkieletowych i dystrybucyjnych, adaptacja dzierżawionych pomieszczeń na węzły światłowodowe. Podstawowe parametry charakterystyczne inwestycji to: Tabela 1. Węzły planowane do budowy sieci szerokopasmowej Budowa węzłów J.m. Liczba Węzły sieci szkieletowej szt. 42 Węzły sieci dystrybucyjnej szt. 297 Tabela 2. Długości budowanej sieci szkieletowej i dystrybucyjnej projektu IDM Budowa sieci światłowodowej J.m. Liczba Budowa sieci szkieletowej Km 490 Budowa sieci współbieżnej (szkieletowa i dystrybucyjna) Km Budowa sieci dystrybucyjnej Km 840 Budowa sieci dystrybucyjnej (przyłącza) Km 820 SUMA BUDOWA Km Dzierżawa sieci IRU Km 40 SUMA IRU Km 40 Wybudowana w ramach projektu sieć będzie spełniać wymogi sieci NGN. Powstała sieć będzie otwarta dla wszystkich przedsiębiorców telekomunikacyjnych oferującym usługi teleinformatyczne, za pośrednictwem sieci, odbiorcom końcowym. Przedsiębiorcy telekomunikacyjni będą mogli budować własne sieci dostępowe na Strona 2 z 64

3 terenach, które dotychczas były nieatrakcyjne ze względów ekonomicznych dla rozbudowy sieci szerokopasmowej. Projekt Internet Dla Mazowsza zakłada uzupełnienie infrastruktury teleinformatycznej operatorów działających w Województwie Mazowieckim nie dubluje jej. Powstała sieć zostanie wybudowana zgodnie z zasadą neutralności technologicznej tj. nie faworyzuje żadnej technologii, jednak z uwagi na potrzebę zachowania dużej skalowalności sieci optymalnym rozwiązaniem technologicznym będzie sieć z okablowaniem światłowodowym. Za pośrednictwem wybudowanej sieci możliwe będzie świadczenie operatorom końcowym (ostatniej mili) usług w zakresie: dzierżawy włókien światłowodowych; dzierżawy kanalizacji teletechnicznej; dostępu do sieci Internet; usług multimedialnych (TV i video na życzenie); usług głosowych; usługi monitoringu. Wybudowana sieć poprawi konkurencyjność rynku szerokopasmowego na Mazowszu poprzez zwiększenie liczby operatorów świadczących swoje usługi na rynku hurtowym oraz dostępu do infrastruktury pasywnej sieci, a co za tym idzie zwiększenie kompetencji w zakresie dostępu do Internetu i korzystania z e-usług w obszarach wykluczenia cyfrowego. Realizacja projektu zakłada następujące działania: Wybór wykonawców projektów i prac budowlanych; Wybór dostawców sprzętu; Wybór Operatora Infrastruktury. Eksploatacja wybudowanej sieci powierzona będzie podmiotowi zewnętrznemu, tzw. Operatorowi Infrastruktury. Jest to model tzw. operatora operatorów (ang. Carrier s Carrier), gdzie samorząd województwa buduje i jest właścicielem infrastruktury, natomiast zarządzanie siecią (obsługa sprzętu i dzierżawa łącza internetowego) oraz świadczenie usługi użytkownikom hurtowym końcowym powierzone jest podmiotowi zewnętrznemu posiadającemu właściwe kompetencje i doświadczenie poprzez udostępnienie mu całości infrastruktury wyłonionym w trybie ustawowego postępowania. Celem Projektu IDM jest zapewnienie szerokopasmowego dostępu do Internetu nowej generacji aby: wyeliminować nieprawidłowości w funkcjonowaniu rynku (brak inwestycji w infrastrukturę szerokopasmową, mimo że byłoby to efektywne z punktu Strona 3 z 64

4 widzenia szerszej perspektywy ekonomicznej, w szczególności ze względu na pozytywne efekty w dostępie do wiedzy i usług elektronicznych, co skutkuje brakiem oferty usług dostępu szerokopasmowego lub istnieniem wyłącznie oferty o nieodpowiednich warunkach, tj. istotnie gorszych niż na obszarach o efektywnej konkurencji), zapewnić, by obszary, które operatorzy uważają za nieopłacalne dla budowy sieci NGA w rozsądnym okresie, korzystały ze znaczącego wpływu sieci NGA na gospodarkę i nie ucierpiały z powodu nowej przepaści cyfrowej w zakresie sieci NGA. Ponadto, w ramach warunkowego systemu dostępu do węzłów IDM, większość węzłów IDM będzie mogła być wykorzystywana na potrzeby dołączania infrastruktury ostatniej mili podstawowej i zapewnienia podstawowego szerokopasmowego dostępu do Internetu, realizując cele spójności społecznej i terytorialnej, poprzez poprawienie dostępu w społeczeństwie do podstawowego środka komunikacji i udziału w życiu społecznym, jak również wolności wypowiedzi. W ramach Projektu przewiduje się zbudowanie sieci szkieletowej i dystrybucyjnej, zaprojektowanej zgodnie ze standardami sieci nowej generacji, o następujących parametrach: 42 węzły szkieletowe, 297 węzłów dystrybucyjnych, Parametry powyższe mogą ulec zmianie stosowanie do przebiegu realizacji Projektu. Infrastruktura sieci szkieletowo-dystrybucyjnej stworzy odpowiedni efekt zachęty dla operatorów komercyjnych do budowania sieci dostępowych z własnych środków lub przy wykorzystaniu środków publicznych z komplementarnych programów i działań. Projekt IDM jest projektem kluczowym Mazowieckiego Regionalnego Programu Operacyjnego Projekt zostanie zrealizowany z dofinansowaniem z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, na podstawie umowy o dofinansowanie. Celem Projektu jest także zapewnienie infrastruktury szkieletowo-dystrybucyjnej dla powszechnego, szybkiego i bezpiecznego dostępu do wiedzy, usług elektronicznych oraz informacji oferowanych poprzez Internet w szczególności na obszarach wiejskich i w małych miastach dla obywateli, przedsiębiorców oraz jednostek publicznych na terenie województwa mazowieckiego. Strona 4 z 64

5 2. Uzasadnienie Projektu IDM W wyniku realizacji Projektu zostanie wybudowana regionalna sieć szerokopasmowa pozwalająca na świadczenie usług podstawowego dostępu do Internetu (min. 2 Mb/s do użytkownika końcowego) oraz w oparciu o technologię sieci NGN. Budowa jednolitej infrastruktury teleinformatycznej pozwoli na zwiększenie dostępności do mediów elektronicznych, a także podniesie atrakcyjność obszarów dla operatorów telekomunikacyjnych świadczących usługę tzw. ostatniej mili. Otwarcie niedostępnego dotąd rynku spowoduje wzrost liczby inwestycji związanych z doprowadzeniem infrastruktury do odbiorcy końcowego, co wpłynie na zwiększenie dostępu do Internetu dla instytucji, przedsiębiorstw i mieszkańców obszarów peryferyjnych zagrożonych wykluczeniem cyfrowym. U podstaw Projektu leży konieczność wyrównania szans poszczególnych obszarów, bowiem istnieją w województwie obszary niedoinwestowane, o zróżnicowanej infrastrukturze, także telekomunikacyjnej. Rozwój dostępu szerokopasmowego NGA w województwie Mazowieckim jest bardzo ograniczony ze względu na brak dostępnej infrastruktury o parametrach odpowiednich do świadczenia usług NGA, w szczególności ze względu na brak światłowodowej infrastruktury dystrybucyjnej. Projekt zapewni taką infrastrukturę dystrybucyjną, tworzącą efekt zachęty do budowy sieci dostępowych. W wybranych miejscowościach zostanie również wybudowana sieć NGA w technologii FTTB/FTTC. Podobnie jak w innych rejonach Unii Europejskiej, również w przypadku województwa mazowieckiego, zaawansowane usługi szerokopasmowe i infrastruktura wymagana dla ich dostarczania są dostępne dla mieszkańców i przedsiębiorców wyłącznie na gęsto zaludnionych obszarach, podczas gdy na innych obszarach, które nie są atrakcyjne komercyjnie dla przedsiębiorców telekomunikacyjnych, infrastruktura szerokopasmowa jest niewystarczająca lub jeszcze częściej nie występuje wcale. Pozbawia to mieszkańców i przedsiębiorców z takich obszarów możliwości skorzystania z odpowiedniego dostępu szerokopasmowego i usług. Dla ustalenia dostępności infrastruktury i usług szerokopasmowych przeprowadzono inwentaryzację infrastruktury szerokopasmowej na terenie województwa mazowieckiego oraz pozyskano szczegółowe dane z inwentaryzacji wykonanej przez Prezesa Urzędu Komunikacji Elektronicznej (dalej Organ Regulacyjny ) w czerwcu 2011r. Badaniu poddano wszystkich przedsiębiorców telekomunikacyjnych świadczących usługi na terenie województwa analizując posiadaną przez nich infrastrukturę oraz deklarowane plany inwestycyjne. Stan istniejącej oraz planowanej w najbliższych 3 latach infrastruktury dystrybucyjnoszkieletowej, jak również dostępnych łączy światłowodowych, pokazany został na Strona 5 z 64

6 załączonych mapach. Na mapach przedstawiono także tzw. obszary białe, szare i czarne dla szerokopasmowych sieci dostępowych (min. 2 Mb/s do użytkownika końcowego) oraz dla sieci NGA (min Mb/s do użytkownika końcowego). Wyniki inwentaryzacji przedstawiono w załączonym dokumencie Metodyka wyznaczania obszarów interwencji w projekcie Internet dla Mazowsza. Inwentaryzacja istniejących zasobów oraz badanie wiarygodnych planów inwestycyjnych wykazały, że w województwie mazowieckim brak jest infrastruktury szerokopasmowej, w szczególności dostępnej optycznej infrastruktury dystrybucyjnej, zdolnej do obsługi bez ograniczeń sieci NGA. Węzły IDM będą lokalizowane na obszarach białych-nga, czyli obszarach, na których nie występuje i nie zostanie zrealizowana w najbliższych 3 latach infrastruktura NGA (na obszarach szarych lub czarnych NGA będą lokalizowane tylko węzły techniczne pełniące funkcję punktów styku, bez możliwości dołączania infrastruktury dostępowej). Najczęściej obszary te są jednocześnie obszarami białymi i szarymi z punktu widzenia infrastruktury podstawowej, a w niektórych przypadkach obszarami czarnymi pod względem infrastruktury podstawowej, na których brak jest wiarygodnych planów inwestycyjnych w infrastrukturę NGA i dla których warunki rynkowe (np. wysokie bariery wejścia, historia dotychczasowych inwestycji, rodzaj istniejącej infrastruktury, słabe zaludnienie i zagęszczenie, znaczna odległość od obszarów miejskich) powodują, że bez wsparcia publicznego inwestycje w infrastrukturę NGA nie będą realizowane. Sytuacji w województwie mazowieckim nie zmieniają plany inwestycyjne operatorów. Większość inwestycji operatorów skupiona jest na terenie największych ośrodków miejskich. Ponadto większość planów dotyczy budowy infrastruktury radiowej. Może to doprowadzić do poprawy dostępności podstawowych usług szerokopasmowych, jednak na pewno nie wpłynie na zwiększenie dostępności usług typu NGA. W komunikacie Komisji UE z dnia 31 maja 2011 Przegląd Europejskiej Agendy Cyfrowej (COM (2011) 708) stwierdzono, że Polska to kraj o jednej z najsłabszych penetracji Internetu szerokopasmowego, a penetracja stałym szerokopasmowym dostępem do Internetu wynosi 16% w porównaniu do 26% jako średniej z 27 Państw Członkowskich UE. W komunikacie opublikowanym przez Komisję Europejską 4 sierpnia 2009 r. Sprawozdanie w sprawie konkurencyjności Europy w dziedzinie technologii cyfrowych (COM(2009) 390) Komisja zauważa, że wraz z kryzysem światowym, w 2008 r. wystąpiły oznaki spowolnienia: spada tempo wzrostu popularności dostępu szerokopasmowego, a jednocześnie w ramach UE-27 pogłębiają się różnice pomiędzy państwami członkowskimi w odniesieniu do popularności, prędkości, ceny oraz zasięgu dostępu szerokopasmowego. W raporcie tym Polska jest określona jako kraj, który pomimo szybkiego przyspieszenia w latach wciąż pozostaje w Strona 6 z 64

7 końcówce państw UE-27 w zakresie penetracji Internetu szerokopasmowego (Rysunek 1 oraz 2). Rysunek 1. Stopieo penetracji Internetu szerokopasmowego w UE-27 Źródło: Komunikat Komisji Europejskiej Sprawozdanie w sprawie konkurencyjności Europy w dziedzinie technologii cyfrowych (COM(2009) 390, część 1. Rysunek 2. Wzrost zasięgu Internetu szerokopasmowego w UE-27 w latach Źródło: Komunikat Komisji Europejskiej Sprawozdanie w sprawie konkurencyjności Europy w dziedzinie technologii cyfrowych (COM(2009) 390, część 1. Komisja Europejska, w przywołanym Komunikacie pt. Sprawozdanie w sprawie konkurencyjności Europy w dziedzinie technologii cyfrowych (COM(2009) 390 wskazuje istotne różnice pomiędzy państwami członkowskimi w odniesieniu do dostępu szerokopasmowego, które wpływają negatywnie na konkurencyjność UE jako całości. Strona 7 z 64

8 W pierwszym przeglądzie Europejskiej Agendy Cyfrowej ( European Agenda Scoreboard 2011, COM (2011) 708) jaki został opublikowany 31 maja 2011 roku Polska jest wskazana jako kraj, który mimo przyśpieszenia w latach wciąż zalicza się do krajów o najsłabszej penetracji Internetu szerokopasmowego w UE-27, co ilustrują poniższe rysunki: Rysunek 3 Wskaźnik penetracji Internetu szerokopasmowego w UE-27 Źródło: Komunikat Komisji Europejskiej Przegląd Europejskiej Agendy Cyfrowej COM (2011) 708). Rysunek 4 Wskaźnik dostępności infrastruktury Internetu szerokopasmowego w EU Strona 8 z 64

9 Rysunek 5. Wzrost penetracji Internetu szerokopasmowego w EU Rysunek 6. Łącza dostępowe do Internetu wg przepustowości w EU Legenda: kolor niebieski łącza o szybkości <2 Mb/s, kolor zielony 2-10 Mb/s, kolor różowy > 10 Mb/s Źródło: Komunikat Komisji Europejskiej Przegląd Europejskiej Agendy Cyfrowej COM (2011) 708). Strona 9 z 64

10 Rysunek 7. Wskaźnik pokrycia infrastrukturą DSL w krajach EU Źródło: Komunikat Komisji Europejskiej Przegląd Europejskiej Agendy Cyfrowej COM (2011) 708). W Polsce coraz więcej osób korzysta z szerokopasmowego dostępu do Internetu. Jednakże, ciągle stopień penetracji odbiega zdecydowanie od średniej krajów OECD i niestety dystans ten się z roku na rok pogłębia. Z przedstawionych wyżej danych Komisji Europejskiej oraz OECD wynika, że: 1) Według danych na grudzień 2010 r. Polska ma skrajnie niski poziom penetracji łączami światłowodowymi FTTx (mniej niż 2%). Inne kraje UE (m.in. Czechy, Słowacja, Węgry, Szwecja, Dania, Norwegia) wykazują zdecydowanie wyższy poziom, w szczególności poziom w Słowacji wynosi ok. 30%, co daje 28% różnicy. 2) Według danych na styczeń 2011 r. Polska jest trzecim od końca krajem pod względem penetracji szerokopasmowego dostępu do Internetu (16%). Średnia UE to 26,6%, a najlepsze kraje (Dania i Holandia) mają poziom 39%, co daje ogromną różnicę 23%. Badania Głównego Urzędu Statystycznego, analizy rynku wykonywane przez polski organ regulacyjny, jak również inwentaryzacja i badanie rynku w województwie mazowieckim (przeprowadzone na potrzeby projektu IDM) udowadniają, że kluczową przyczyną tak słabej penetracji Internetu szerokopasmowego w Polsce, w tym w województwie mazowieckim, jest brak odpowiedniej infrastruktury szerokopasmowej (duża liczba białych plam ), przy czym niedostatek infrastruktury występuje już na poziomie sieci dystrybucyjnej, co uniemożliwia rozwój sieci dostępowych. 3) W latach odnotowano w Polsce wzrost poziomu penetracji szerokopasmowego dostępu do Internetu. Nie jest to jednak wzrost znaczący, a stopień wzrostu jest porównywalny z innymi Państwami Członkowskimi, co oznacza, że różnica w dostępie w zasadzie się nie zmniejsza. Strona 10 z 64

11 4) Występuje duża różnica pomiędzy poziomem dostępu do Internetu w ogólności i na obszarach wiejskich, co dowodzi, że pomiędzy obszarami wiejskimi a obszarami miejskimi istnieją znaczące dysproporcje w dostępie do Internetu. 5) W Polsce słabej penetracji szerokopasmowego dostępu do Internetu towarzyszy bardzo niekorzystna struktura jakość tego dostępu, mierzona pod względem szybkości łączy stacjonarnych. Łącza o szybkości poniżej 2 Mb/s to ok. 51%, łącza pomiędzy 2 a poniżej 10 Mb/s to ok. 37%, a łącza od 10 Mb/s to ok. 12%. W 14 krajach UE łącza poniżej 2 Mb/s stanowią mniej niż 10%, w tym w 6 krajach praktycznie nie występują. Wyłącznie Cypr ma gorsze wskaźniki niż Polska. Dane te potwierdzając, że w Polsce nie tylko występuje niedostatek infrastruktury dostępu do Internetu, ale dodatkowo tam, gdzie infrastruktura taka występuje, to w 50% są to łącza poniżej 2 Mb/s, które na obecnym etapie rozwoju rynku trudno uznać za odpowiedni dla użytkowników dostęp szerokopasmowy. Łącza powyżej 10 Mb/s występują w zasadzie wyłącznie w miastach i stanowią jedynie ok. 12% wszystkich łączy. Projekt nakierowany jest przede wszystkim na obszary białe NGA i wsparcie rozwoju sieci oraz usług NGA, a tym samym głównym problemem jaki Projekt ma rozwiązać jest brak infrastruktury NGA. Nie przewiduje się lokalizowania węzłów IDM na obszarach szarych NGA lub czarnych NGA na obszarach tych mogą być wyłącznie węzły techniczne. Jednocześnie tam, gdzie to będzie możliwe, do węzłów IDM będzie dołączana infrastruktura sieci dostępowych podstawowego szerokopasmowego dostępu do Internetu, co dotyczy obszarów białych podstawowych oraz szarych podstawowych (problematycznych). W odniesieniu do tych ostatnich obszarów dopuszczalność interwencji publicznej uzasadniona jest brakiem wystarczającej konkurencji i zakłóceniami w funkcjonowaniu rynku. Wyniki inwentaryzacji w zakresie obszarów szarych-podstawowych przedstawione są w załączonym dokumencie Metodyka wyznaczania obszarów interwencji Nieadekwatność istniejących połączeń szerokopasmowych stała się w Województwie Mazowieckim poważną przeszkodą w świadczeniu obywatelom i przedsiębiorcom nowych, zaawansowanych usług i poważnie utrudnia ich działalność. Przedsiębiorcy potrzebują takich usług, by skutecznie konkurować z przedsiębiorcami z obszarów, na których są dostępne konkurencyjne oferty usług NGA i usług dzierżawy łączy, a ludność potrzebuje dostępu do takich usług jak triple play, telewizja HD, wideokonferencje oraz dostęp do Internetu o przepływności powyżej Mb/s, by mogła korzystać z zaawansowanych aplikacji, e-administracji, e-zdrowia, telepracy, e-edukacji oraz by nie pogłębiała się przepaść cyfrowa w porównaniu z ludnością na obszarach o pełnej dostępności do tych usług i aplikacji. Dzięki postępowi i rozwojowi technologicznemu dokonania na gruncie opieki zdrowotnej pozwolą niedługo władzy publicznej oferować usługi takie, jak Strona 11 z 64

12 współdzielone historie kliniczne (które obejmują duże pliki z obrazami wysokiej rozdzielczości), zdalne obrazowanie medyczne (w celu wymiany badań radiologicznych), telemedycynę i zdalne asystowanie. Oczekuje się również na szybki rozwój e-nauczania, dzięki usługom takim, jak szkolenia wirtualne, zdalne laboratoria, zdalne biblioteki cyfrowe oraz wirtualne miejsca spotkań. Ponadto, usługi takie jak: zdalne przesłuchania, scentralizowane usługi danych (w tym multimedia) i zdalny nadzór spowodują istotne postępy w wymiarze sprawiedliwości, bezpieczeństwie oraz elektronicznej administracji. Obywatele i przedsiębiorcy w zakresie zaawansowanych usług elektronicznej administracji, edukacji oraz opieki zdrowotnej, potrzebują istotnego zwiększenia obecnej przepustowości, prędkości oraz łączności szerokopasmowej. Obecna sytuacja nie może być naprawiona w inny sposób (np. działania wspierające stronę popytową, regulacja ex ante), bowiem problem rynkowy w województwie mazowieckim nie jest problemem regulacji działalności telekomunikacyjnej i/lub usług nowej generacji, ale problem braku infrastruktury. Nie ma środków, które w mniejszym stopniu mogłyby zakłócać konkurencję (włączając w to regulację ex ante), a które jednocześnie doprowadziłyby do osiągnięcia celu, jakim jest dostarczenie na obszarach białych usług szerokopasmowych i usług NGA, niezawodnych i po cenach stosowanych na rynkach o efektywnej konkurencji infrastrukturalnej. Infrastruktura IDM będzie otwarta dla prywatnych operatorów chcących uzyskać dostęp dla podłączenia infrastruktury ostatniej mili do węzłów IDM. Poprzez wybudowanie regionalnej sieci szerokopasmowej (IDM), otwartej dla wszystkich operatorów telekomunikacyjnych, służącej świadczeniu usług hurtowych oraz współfinansowanej przez EFRR, władze samorządowe województwa mają na celu osiągnięcie celów spójności społecznej oraz wzrostu gospodarczego. Budowa takiej infrastruktury pozwala wejść na rynek dodatkowym operatorom sieci dostępowych, a istniejącym pozwoli na istotne rozwinięcie działalności, co będzie miało pozytywny wpływ na świadczenie usług detalicznych oraz warunki konkurencji na obszarach objętych Projektem. Operatorzy sieci dostępowych są bardzo zainteresowani powstaniem nowej sieci oferującej usługi na poziomie gminy lub sołectwa. Aż 85% ankietowanych operatorów potwierdza potrzebę budowy takiej sieci. Strona 12 z 64

13 Rysunek 8. Statystyki odpowiedzi na pytanie o potrzebę nowej sieci szkieletowej oferującej dostęp do węzłów na poziomie gmin i sołectw Czy potrzebna jest nowa sieć szkieletowa oferująca dostęp na poziomie gmin/sołectw trudno powiedzieć; 6% nie; 9% tak i zdecydowanie tak 85% Źródło: analiza dla projektu SSPW. Ogromna większość operatorów sieci dostępowych (80%) jest zdania, że wybudowanie nowej sieci, której węzły znajdować się będą w gminach i sołectwach pomoże im w rozwoju, przyczyniając się do zwiększenia dochodowości inwestycji oraz tworząc zachętę do inwestycji w sieci dostępowe. Rysunek 9. Statystyki odpowiedzi na pytanie, czy powstanie nowej sieci szkieletowej pomogłoby operatorom sieci dostępowych w ich inwestycjach w sieci dostępowe (badana grupa: operatorzy sieci dostępowych w pięciu województwach) Czy powstanie nowej sieci pomogłoby operatorom sieci dostępowych w inwestycjach w sieci dostępowe trudno powiedzieć; 12% nie; 9% raczej tak; 12% tak i zdecydowanie tak; 67% dla projektu SSPW Źródło: analiza Strona 13 z 64

14 Środek jest w pełni zgodny z celami UE wskazanymi w strategii Europa 2020 oraz w Europejskiej Agendzie Cyfrowej. Zgodnie z opublikowanymi informacjami UE wymaga inwestycji w kwocie ponad bilionów euro, aby wybudować sieci NGA umożliwiające gospodarkom państw członkowskich konkurowanie z Azją oraz Stanami Zjednoczonymi. W Europejskiej Agendzie Cyfrowej, stanowiącej przewodni projekt strategii Europa 2020 na rzecz gospodarki inteligentnej, zrównoważonej i sprzyjającej włączeniu społecznemu, sformułowano cel, w myśl którego do 2020 r. wszyscy Europejczycy powinni mieć dostęp do Internetu o przepustowości przekraczającej 30 Mb/s, a przynajmniej połowa europejskich gospodarstw domowych powinna mieć dostęp do połączeń o przepustowości przekraczającej 100 Mb/s. W agendzie cyfrowej sformułowano także cel polegający na zapewnieniu wszystkim Europejczykom podstawowego dostępu do Internetu szerokopasmowego do 2013 r. Zalecane sposoby osiągania tych celów określiła KE w komunikacie z dnia 20 września 2010 r. Internet szerokopasmowy w Europie: inwestycje na rzecz rozwoju opartego na technologiach szerokopasmowych. W myśl tego dokumentu władze krajowe i lokalne powinny wspierać inwestycje w nowe, otwarte i konkurencyjne sieci, aby obniżać ich koszty. W szczególności władze krajowe i lokalne mogą - z poszanowaniem zasad udzielania pomocy publicznej - budować lub finansować infrastrukturę telekomunikacyjną, umożliwiając dostęp operatorom sieci szerokopasmowych na uczciwych i niedyskryminujących zasadach, a tym samym powodując rozpoczęcie świadczenia konkurencyjnych usług, których świadczenie nie byłoby opłacalne w innym przypadku. Ponadto władze lokalne powinny również uwzględnić wykorzystanie sieci światłowodowych, które zbudowano lub buduje się w celu podłączenia instytucji publicznych, aby zapewnić łącza o wysokiej przepustowości społecznościom, które ich nie mają. Projekt jest w pełni zgodny z celami UE określonymi w wyżej przywołanych dokumentach. Całkowite wyeliminowanie obszarów pozbawionych infrastruktury podstawowego dostępu do Internetu nie jest możliwe w ramach Projektu ze względu na ograniczenia budżetowe. Jednakże budowana infrastruktura otwarta jest na dalszą jej rozbudowę. Projekt jest zgodny z krajową strategią, określoną w dokumencie Strategia kierunkowa rozwoju informatyzacji Polski do roku 2013 oraz perspektywiczna prognoza transformacji społeczeństwa informacyjnego do roku 2020, przyjętym przez Radę Ministrów w dniu 29 czerwca 2005 r. Dokument ten wśród celów procesu informatyzacji kraju w perspektywie do 2013 r. wymienia m.in. zlikwidowanie zjawiska wykluczenia cyfrowego w zagrożonych grupach społecznych i obszarach geograficznych, a także wzrost penetracji dostępu do szerokopasmowego Internetu do poziomu ponad 90 % powierzchni kraju i co najmniej 75% populacji. Cel ten ma Strona 14 z 64

15 być osiągany m.in. poprzez dotowanie budowy infrastruktury na terenach wiejskich, słabo zaludnionych lub trudno dostępnych, wszędzie tam, gdzie w warunkach komercyjnych mogłoby to być ekonomicznie nieuzasadnione; a także zapewnienie konkurencyjnych cen usług na tych terenach. Projekt IDM jest także zgodny ze Strategią Rozwoju Województwa Mazowieckiego. Budowa węzła IDM na obszarze białym-podstawowym lub szarym-podstawowym (problematycznym) tworzy odpowiednią zachętę dla budowy i dołączania także podstawowej infrastruktury ostatniej mili w zasięgu 6 km od węzła IDM. Odległość 6 km dla podstawowej infrastruktury ostatniej mili uzasadniona jest odległością na jakiej po łączu miedzianym w technologii xdsl można dostarczać Internet szerokopasmowy o przepływności 1-2 Mb/s do użytkownika końcowego (standardowo przyjmuje się, że dla ADSL jest to technicznie możliwe dla odległości maksymalnie ok. 4,3 km), jak również radiowymi technologiami dostępowymi. Natomiast dla wszystkich węzłów IDM (za wyjątkiem węzłów technicznych, które realizują wyłącznie funkcję punktów styku, bez możliwości dołączania infrastruktury dostępowej) przyjęto, że ich budowa tworzy odpowiednią zachętę do budowy i przyłączania infrastruktury ostatniej mili NGA w zasięgu 2 km od węzła IDM. W wyniku zrealizowania Projektu IDM opierając się na powyższych założeniach dotyczących efektu zachęty osiągnięte zostaną następujące rezultaty: a) ludność na obszarach białych-podstawowych zmniejszy się do 8,1%, a tym samym możliwość szerokopasmowego dostępu do Internetu zostanie stworzona dla 91,9% ludności, b) ludność na obszarach białych-nga zmniejszy się do 40,1%, a tym samym możliwość dostępu do Internetu NGA zostanie stworzona dla 59,9% ludności, c) 13% ludności uzyska możliwość skorzystania z dodatkowych ofert dostępu szerokopasmowego, co wyeliminuje na tych obszarach problemy w funkcjonowaniu rynku. Infrastruktura IDM będzie mogła być wykorzystywana również przez administrację publiczną, oczywiście zgodnie z przepisami o zamówieniach publicznych. Dzięki temu możliwe stanie się wdrażanie i korzystanie z powszechnie dostępnych e-usług, (w tym między innymi e-administracji, e-edukacji, e-zdrowia). Szerokopasmowy dostęp do Internetu na terenie całego województwa umożliwi wyrównanie dysproporcji w rozmieszczeniu firm, przyczyni się do wzmocnienia roli położonych peryferyjnie obszarów województwa mazowieckiego. Realizacja projektu wpłynie na zmniejszenie drenażu wysoko wykwalifikowanych kadr z obszarów o niższym wynagrodzeniu. Szerokopasmowy Internet umożliwi pracę zdalną, telepracę osobom, które dotychczas ze względów finansowych decydowały się opuszczać miejsce zamieszkania. Upowszechnienie szerokopasmowego dostępu do Internetu będzie bodźcem do rozwoju nowoczesnej elektronicznej gospodarki i elektronicznej Strona 15 z 64

16 administracji w regionie, a w konsekwencji sprzyjać będzie rozwojowi dziedzin gospodarki opartej na wiedzy a nie na przetwórstwie bogactw naturalnych 3. Założenia techniczne i technologiczne 3.1 Architektura logiczna Planowana sieć szerokopasmowa szkieletowa i dystrybucyjna na terenie Województwa Mazowieckiego będzie siecią, która w swoich założeniach ma umożliwić operatorom ostatniej mili (operatorzy ISP ang. Internet Service Provider) dostęp do usług hurtowych sieci Internet Dla Mazowsza oraz oferowanie klientom końcowym mieszkańcom oraz podmiotom publicznym i gospodarczym na terenie województwa wielu usług realizowanych poprzez wydajną sieć szerokopasmową. Aby zaprojektować efektywną sieć otwartą dla innych operatorów, należy wybrać odpowiednią architekturę, która umożliwi realizację założeń projektu. Jako najkorzystniejsze rozwiązanie dla planowanej sieci szerokopasmowej rekomenduje się budowę sieci dwuwarstwową zawierającą: warstwę szkieletową, warstwę dystrybucyjną. Rozwiązanie takie daje: łatwiejsze utrzymanie sieci, uproszczone zarządzanie, zmniejsza czas potrzebny na zlokalizowanie awarii, zmniejsza ogólne koszty utrzymania sieci. Warstwa szkieletu sieci Warstwę szkieletu sieci tworzy wybudowana sieć światłowodowa (alternatywnie włókna dzierżawione) wraz z węzłami sieci szkieletowej tworząc logiczną całość. Warstwa szkieletowa sieci składa się z: części pasywnej rurociągów kablowych, studni telekomunikacyjnych, kabli światłowodowych wraz z osprzętem pasywnym niezbędnym do zakańczania kabli w pomieszczeniach węzłów pomieszczeń węzłów sieci szkieletowej wraz z wszystkimi instalacjami koniecznymi do poprawnego działania sieci, części aktywnej urządzeń aktywnych zlokalizowanych w węzłach sieci szkieletowej. Rolą warstwy szkieletowej w sieci szerokopasmowej jest: agregacja ruchu z sieci dystrybucyjnej transport ruch w szkielecie sieci, połączenia z operatorami, sieciami krajowymi i międzynarodowymi. Strona 16 z 64

17 Warstwa dystrybucyjna Warstwę dystrybucyjną sieci tworzy wybudowana sieć światłowodowa (alternatywnie włókna dzierżawione) wraz z węzłami sieci dystrybucyjnej tworząc logiczną całość. Warstwa dystrybucyjna sieci składa się z: części pasywnej rurociągów kablowych, studni telekomunikacyjnych, kabli światłowodowych wraz z osprzętem pasywnym niezbędnym do zakańczania kabli w pomieszczeniach węzłów pomieszczeń węzłów sieci szkieletowej wraz z wszystkimi instalacjami koniecznymi do poprawnego działania sieci, części aktywnej urządzeń aktywnych zlokalizowanych w węzłach sieci dystrybucyjnej. Rola warstwy dystrybucyjnej: agregacja ruchu z sieci dostępowych, punkty styku z operatorami ostatniej mili. 3.2 Typologia Planowanie sieci w architekturze szkieletowej i dystrybucyjnej ma duży wpływ na wybór optymalnej topologii dla każdej z warstw, uwzględniając jej rolę w sieci. Dla warstwy szkieletowej sieci rekomenduje się topologię pierścienia. Rozwiązanie to stanowi kompromis pomiędzy kosztem inwestycji a, niezawodnością projektowanego rozwiązania. Dowolny węzeł sieci połączony jednocześnie z co najmniej dwoma sąsiednimi węzłami zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa. Uszkodzenie sieci na jednym odcinku lub uszkodzenia jednego węzła nie powoduje awarii całej sieci. Zapewnione są drogi zapasowe. Wykluczenie z sieci dotyczy tylko uszkodzonych elementów sieci. Sposobem zwiększenia bezpieczeństwa sieci jest zbudowanie łącza skrośnego (lub kilku cięciw), które podzieli projektowany pierścień na mniejsze pierścienie zapewniając większą bezawaryjność planowanego rozwiązania. Dla warstwy dystrybucyjnej sieci rekomenduje się topologię drzewa. Jest to technologia okablowania przypominająca kształtem rozgałęzione drzewo. Gałęzie drzewa dzielą się na podgałęzie, które z kolei znowu się dzielą. Jest to rozwiązanie optymalne ze względu na najmniejszą całkowitą długość budowy kanalizacji teletechnicznej dla podłączenia wszystkich wskazanych lokalizacji. Topologia drzewa jest tańsza w budowie w porównaniu np. z topologią gwiazdy czy pierścienia. Strona 17 z 64

18 Oszczędność ta wynika z możliwości przeprowadzenia optymalizacji przebiegów i minimalizacji liczby dublujących się połączeń. Sieć budowana w tej topologii, umożliwia optymalizację i łatwe zarządzanie ruchem w sieci. Niewątpliwą jej zaletą jest duża skalowalność i możliwość łatwego dołączania nowych węzłów poprzez ich podłączenie z jednym z istniejących węzłów sieci na dowolnym poziomie drzewa. 3.3 Medium transmisyjne Wszystkie dostępne obecnie systemy telekomunikacyjne są budowane w oparciu o trzy media transmisyjne: kable światłowodowe, fale radiowe oraz w oparciu o kable miedziane. Spośród wymienionych wyżej rozwiązań największe możliwości transmisyjne oferuje technologia światłowodowa. Jest to technologia stosunkowo droga, ale posiada praktycznie nieograniczone możliwości wykorzystania i uruchamiania różnych usług, niezawodna w działaniu i najtańsza w utrzymaniu i zarządzaniu. Jedynie wariant budowy sieci kablowej z wykorzystaniem światłowodów jednomodowych spełnia wszystkie założenia stawiane dla sieci szerokopasmowej planowanej w projekcie IDM. Medium to pozwala na uzyskanie najlepszych parametrów transmisyjnych, w tym umożliwia operatorom dostępowym budowę sieci dostępowych nowej generacji (NGN). Wykorzystanie światłowodów pozwala na zastosowanie zarówno technik zwielokrotnienia długości fali oraz technik bez procesów multipleksacji. Ocenę zalet i wad technologii światłowodowej zamieszczono w poniższej tabeli. Tabela 3. Wady i zalety wybranego medium transmisyjnego (światłowód jednomodowy) Zalety Wady wysoka niezawodność transmisji, koszty budowy wyższe niż rozwiązań wysokie możliwości usługowe, alternatywnych możliwość stosowania różnych technologii transmisji ze zwielokrotnieniem długości fali, jak i bez zwielokrotnienia falowego łatwa rozbudowa poprzez wymianę urządzeń końcowych. Źródło: opracowanie własne. koszty urządzeń na końcach światłowodów, konieczność stosowania specjalistycznego sprzętu do utrzymania sieci. Pozostałe media transmisyjne mają ograniczone możliwości transmisyjne, zwłaszcza w warstwie szkieletowej. Kable miedziane ze względu na mały zasięg transmisji oraz niskie wartości przepustowości (rzędu Mb/s) należy pominąć zupełnie. Łącza radiowe, a głównie w zakresie częstotliwości mikrofalowych (od kilku do kilkunastu GHz) mogą mieć zastosowanie w warstwie dystrybucyjnej sieci. Osiągane obecnie przepustowości łączy mikrofalowych sięgają 1Gb/s. Dla warstwy szkieletowej będą to wartości zbyt niskie. W warstwie dystrybucyjnej można rozważać zastosowanie tej Strona 18 z 64

19 technologii na odcinkach gałęzi końcowych drzewa. Wynika to z ograniczonej dostępności łącza, dużo mniejszej od technologii kablowej, spowodowanej występującymi lokalnie warunkami atmosferycznymi (duże opady śniegu lub deszczu, oblodzenie urządzeń). W takich wypadkach należy także wziąć pod uwagę konieczność budowy infrastruktury towarzyszącej niezbędnej do uruchomienia tego typu łączy tzn. wież czy masztów, kontenerów i przyłączy energetycznych. W przypadku krótkich odcinków koszt budowy infrastruktury towarzyszącej może przekroczyć koszt budowy sieci kablowej. Ze względu na krótkie odległości odcinków sieci dystrybucyjnej, rozwiązanie takie będą miały ograniczone zastosowanie. 3.4 Technologia transmisji Warstwa szkieletowa sieci Internet Dla Mazowsza będzie wykorzystywać transmisje światłowodową z wykorzystaniem zwielokrotnienia falowego DWDM, warstwa dystrybucyjna wykorzystywać będzie transmisje światłowodowa bez zwielokrotnienia falowego DWDM. Jako protokół transmisji w budowanej sieci Internet Dla Mazowsza wykorzystywany będzie protokół MPLS. 3.5 Założenia dotyczące wykorzystania infrastruktury obcej Projekt Internet dla Mazowsza zakłada na trasach przebiegu sieci wykorzystanie infrastruktury istniejącej innych operatorów: Własność lub dzierżawa kanalizacji teletechnicznej Dzierżawa (inna podobna umowa) kanalizacji teletechnicznej polega na wykorzystaniu istniejącej infrastruktury telekomunikacyjnej operatorów, jednostek samorządu terytorialnego lub innych dysponentów. Dzierżawa może dotyczyć rury kanalizacji kablowej lub rury w rurociągu. W dzierżawionej kanalizacji należy ułożyć kabel światłowodowy sieci projektu Internet Dla Mazowsza. Dzierżawa kanalizacji może przyspieszyć proces inwestycyjny, uzyskać oszczędności na etapie projektowania sieci oraz zmniejszyć koszty inwestycyjnych. Należy zaznaczyć że, dzierżawa na zasadzie IRU jest dość kosztowna i nie daje takiej elastyczności sieci jak własne rurociągi kablowe, dlatego też każdorazowo badane będzie pozyskanie kanalizacji na zasadach dzierżawy w porównaniu z alternatywnym rozwiązaniem pozyskania własności lub budowy nowej kanalizacji. Własność lub dzierżawa ciemnych włókien światłowodowych Drugi przypadek wykorzystywania istniejącej infrastruktury polega na dzierżawie (innej podobnej umowie) lub zakupie włókien światłowodowych. W tym przypadku w relacjach, w których przebiegi łączy światłowodowych planowanych w ramach Strona 19 z 64

20 projektu Internet Dla Mazowsza pokrywają się z istniejącymi łączami światłowodowymi, można rozważyć dzierżawę lub zakup włókien od innego operatora. Proponowany model działania dotyczy dzierżawy lub zakupu ciemnych włókien (bez urządzeń końcowych) i włączenia ich do własnej sieci. W relacji, w której wydzierżawione lub nabyte zostają włókna, nie ma potrzeby budowy własnej infrastruktury sieciowej. Te sposoby wykorzystania istniejącej infrastruktury będą porównywane z alternatywnym rozwiązaniem w postaci budowy ciemnych włókien. 4. Ogólne założenia wymiarowania sieci IDM Na podstawie złożonych algorytmów matematycznych (algorytm Kruskala) łącząc wszystkie miejscowości gminne w drzewa powiatowe uzyskano pierwsze szacunkowe dane dotyczące budowy sieci Internet Dla Mazowsza na obszarze całego województwa. W późniejszych etapach topografia sieci była optymalizowana pod kątem konkretnego wariantu budowy sieci. Jednak założenia matematyczne wyliczające optymalne relacje zostały utrzymane na etapie całego trasowania sieci. Na podstawie algorytmu rozwiązującego problem komiwojażera określono pierwszy pierścień sieci szkieletowej łączący wszystkie miasta powiatowe. Na podstawie wyników wstępnego wymiarowania sieci Internet Dla Mazowsza można było założyć minimalny koszt inwestycji do dalszych prac analitycznych. Biorąc po uwagę pokrywanie się tras drogowych dla sieci szkieletowej i dystrybucyjnej wstępne oszacowanie długości planowanej sieci określono na km. Analiza budżetu inwestycji wykazała, że istnieje możliwość realizacji założonych celów projektu ze środków zaalokowanych w budżecie projektu. Należy zaznaczyć, że wymiarowanie z algorytmów dotyczyło relacji drogowych pomiędzy miejscowościami, docelowo podczas projektowania sieci używano długości relacji powiększonych o współczynnik budowy sieci w metryce drogowej. Na podstawie przyjętych metod wymiarowania sieci Internet Dla Mazowsza można przedstawić schemat wymiarowania sieci. Strona 20 z 64

21 Rysunek 1. Schemat wymiarowania sieci DANE Z INWENTARYZACJI IDENTYFIKACJA OBSZARÓW INTERWENCJI BSC WYMIAROWANIE WARSTWY DYSTRYBUCYJNEJ LOKALIZACJE WĘZŁÓW WYMIAROWANIE WARSTWY DYSTRYBUCYJNEJ DŁUGOŚD SIECI WARSTWY DYSTRYBUCYJNEJ RELACJE WYMIAROWANIE WARSTWY SZKIELETOWEJ LOKALIZACJE WĘZŁÓW WYMIAROWANIE WARSTWY SZKIELETOWEJ DŁUGOŚD SIECI WARSTWY SZKIELETOWEJ RELACJE Na podstawie wyników algorytmu wymiarowania sieci określono: lokalizacje węzłów dystrybucyjnych, relacje pomiędzy węzłami dystrybucyjnymi, długość sieci dystrybucyjnej, lokalizacje węzłów szkieletowych, relacje pomiędzy węzłami szkieletowymi, długość sieci szkieletowej. Wymiarowanie sieci przeprowadzono dla kilku wariantów realizacji projektu. 5. Analiza możliwych wariantów technologicznych 5.1 Technologie w warstwie szkieletu sieci część aktywna Warianty Konfiguracji, szacowanych kosztów oraz wydajności urządzeń rozważanych do instalacji w sieci Szerokopasmowej Internet Dla Mazowsza. Strona 21 z 64

22 Założenia dla budowy sieci IDM. 1. W sieci IDM zbudowane będą trzy pierścienie optyczne. W każdym z pierścieni optycznych sieci IDM znajduje się około 13 węzłów dystrybucyjnych, z tego dwa z nich pełnią rolę zarówno węzłów dystrybucyjnych (węzły szkieletowe), jak i węzłów zbiorczych (rdzeniowych). Każdy węzeł dystrybucyjny przesyła ruch do węzła zbiorczego, kierując do niego ruch generowany w obszarze obsługiwanym przez ten węzeł. 2. Każdy węzeł zbiorczy należy do dwóch pierścieni optycznych. Węzły zbiorcze stanowią punkty IXP styku z globalnym Internetem oraz dostęp do specjalnych serwerów usług zainstalowanych na terenie miasta Warszawa. W każdym z trzech węzłów zbiorczych zainstalowany musi być router MPLS, do którego kierowany jest ruch ze wszystkich węzłów dystrybucyjnych. Do każdego węzła zbiorczego kierowany jest ruch stanowiący około 1/3 całości ruchu generowanego w sieci dystrybucyjnej, czyli na początek ruch o wielkości około 12 Gb/s, docelowo za 10 lat około 680 Gb/s. Węzeł w Warszawie należy do każdego pierścienia optycznego. Ze względu na funkcjonalność IXP węzły zbiorcze muszą posiadać wszystkie elementy bezpieczeństwa takiego styku. 3. Opcjonalnie rozważa się połączenie węzłów dystrybucyjnych i zbiorczych za pośrednictwem: a) wydajnych routerów IP MPLS (bez urządzeń warstwy optycznej), transfer ruchu do węzłów zbiorczych jedynie za pośrednictwem routerów; b) z wykorzystaniem optycznej warstwy transportowej, która stanowi platformę do transferu ruchu od węzłów dystrybucyjnych do węzłów zbiorczych. Każdy węzeł dystrybucyjny jest wyposażony w interfejsy dla dostępu. Zakłada się, że interfejsy dostępowe będą posiadały przepustowość 1 Gb/s. Każdy węzeł dystrybucyjny posiadać będzie od 30 do 60 interfejsów 1 Gb/s. 4. W przypadku realizacji sieci IDM zgodnie z opcją 3.a przewiduje się w takim przypadku wykorzystanie routerów IP MPLS połączonych interfejsami 40 Gb/s z opcją wymiany w przyszłości tych interfejsów na interfejsy 100 Gb/s. 5. W przypadku opcji 3.b przewiduje się instalację w każdym pierścieniu systemu DWDM pracującym na dwóch włóknach optycznych z liczbą 32 kanałów optycznych. W każdym węźle dystrybucyjnym zainstalowany będzie moduł OADM (ROADM). Węzeł dystrybucyjny, znajdujący się w optycznym systemie DWDM będzie połączony do dwóch węzłów zbiorczych na zasadzie łącza z protekcją typu Zatem dla połączenia węzłów dystrybucyjnych z węzłami zbiorczymi każdego pierścienia wykorzystane zostaną 22 kanały optyczne. Dla połączenia węzłów zbiorczych pomiędzy sobą oraz z Warszawą wykorzystane będą w każdym pierścieniu dalsze 3 kanały optyczne. Razem Strona 22 z 64

23 w każdym pierścieniu wykorzystanych zostanie 25 kanałów optycznych (24 dla połączenia węzłów szkieletowych z rdzeniem oraz jeden kanał dla połączenia węzłów rdzeniowych). W przypadku opcji 3.b przewiduje się opcjonalną instalację, jako węzłów dystrybucyjnych: bądź routerów IP MPLS; bądź przełączników Metro Ethernet. Węzły, które leżą we wspólnej części włókien (średnio 3 do 4 węzłów) należących do dwóch pierścieni mają zainstalowane moduły OADM tylko w jednym pierścieniu. W drugim pierścieniu w węzłach tych będą zainstalowane wzmacniacze optyczne służące do poprawy jakości sygnału. 6. W węzłach znajdujących się w cięciwach pierścieni zainstalowane będą switche Metro Ethernet o odpowiedniej wydajności. 7. Zakłada się zainstalowanie w sieci IDM systemu zarządzania. 8. Przewiduje się, że dla zainstalowanego sprzętu zaoferowany będzie serwis i wsparcie producenta. 9. Każde instalowane urządzenie aktywne wyposażone będzie w moduły redundancyjne dla zwiększenia niezawodności. W sieci IDM instalowane będą następujące typy węzłów implementowane, w zależności od wariantu budowy sieci IDM: 1. węzeł centralny router typu A 1. Zainstalowany w Warszawie, zawiera jednostkę centralną oraz 3 interfejsy 40 GE, którymi jest połączony ze zbiorczymi węzłami rdzeniowymi, zaimplementowanymi w trzech pierścieniach sieci. 2. Zbiorcze węzły rdzeniowe routery typu A 2. Zawierają jednostkę centralną oraz w zależności od rozważanego wariantu sieci trzy (3) lub jeden (1) interfejs 40 GE, z których jeden służy do połączenia z węzłem centralnym. Od strony sieci dostępowej routery te są wyposażone w interfejsy 1 GE. 3. Węzły umieszczone na cięciwach pierścieni routery typu A 3. W zależności od wariantu sieci posiadają interfejsy 40 Gb/s lub 10 Gb/s. Od strony sieci dostępowej routery te są wyposażone w interfejsy 1 GE. 4. Routery lub przełączniki Ethernet, pełniące rolę węzłów dystrybucyjnych urządzenia typu B 1, zainstalowane w węzłach szkieletowych sieci IDM. Ich zadaniem jest dystrybucja oraz transfer ruchu z węzłów dostępowych do rdzenia sieci. Od strony sieci dostępowej routery te są wyposażone w interfejsy 1 GE. 5. Przełączniki Ethernet urządzenia typu C 1. Służą dla dołączania węzłów dostępowych oraz agregacji ruchu z tych węzłów do węzłów dystrybucyjnych. Założenia dotyczące urządzeń aktywnych instalowanych w ramach sieci IDM określają, że wszystkie urządzenia (routery, przełączniki Etherent) zainstalowane w sieci zapewniać będą skalowalność sieci przez okres co najmniej 10 lat, czyli Strona 23 z 64

24 obsługiwać ruch transferowany w sieci przewyższający około 57 razy wolumen ruchu generowany w roku zakończenia inwestycji budowy sieci. Rozważane będą 3 warianty budowy sieci, przy czym dla każdego wariantu określone zostaną wymagania dotyczące parametrów urządzeń oraz koszty zakupu sprzętu. Dla każdego wariantu sieci zaimplementowany zostanie system zarządzania i utrzymania (NMS/OSS). Co prawda, system zarządzania stanowi dodatkowy koszt CAPEX, ale jego instalacja znacząco zmniejszy przyszłe koszty OPEX. Oprócz kosztów zakupu, określony zostanie także koszt gwarancji, serwisu oraz wsparcia dla tego sprzętu, na czas jednego roku. Koszt gwarancji oraz serwisu sprzętu jest stały w okresie użytkowania. Dla zmniejszenia przyszłych kosztów operacyjnych założono, że koszt gwarancji i serwisu będzie stanowił element kosztowy zakupu. Strona 24 z 64

25 Tabela 4. Porównanie wariantów budowy sieci IDM. Wariant 1 Wariant 2 Wariant 3 Sieć zbudowana jest jedynie na platformie routerów IP MPLS, z interfejsami 40 Gb/s. W warstwie rdzeniowej oraz szkieletowej sieci zainstalowane będą: jeden router typu A 1 (węzeł centralny), trzy routery typu A 2 (zbiorcze węzły rdzeniowe), sześć routerów typu A 3 (węzły w cięciwach pierścieni) oraz trzydzieści trzy routery typu B 1 (węzły szkieletowe) Wszystkie routery instalowane w wariancie 1 wspierają protokół IP MPLS. W warstwie dystrybucyjnej sieci wariantu 1 zainstalowane będą węzły typu C 1, czyli przełączniki Metro Ethernet, które wspierają protokół IP MPLS. Routery IP MPLS zainstalowane będą w węzłach dystrybucyjnych pierścieni a ruch w sieci jest przenoszony przez wszystkie routery znajdujące się na drodze od węzła dystrybucyjnego (węzła szkieletowego) do jednego z węzłów zbiorczych. W węźle centralnym (typu A 1) zainstalowane będą urządzenia spełniające funkcje punktu styku IXP. Sieć, na poziomie fizycznym, warstwy transportowej, jest zbudowana z wykorzystaniem systemu optycznego DWDM z 32 kanałami optycznymi. Urządzenia optyczne zainstalowane są jedynie w warstwie rdzeniowej oraz szkieletowej i nie występują w warstwie dostępowej. Do tworzenia sieci logicznej wykorzystywane będą moduły OADM. Kanały optyczne zapewniają transfer informacji na poziomie 10 Gb/s. W warstwie rdzeniowej oraz szkieletowej sieci zainstalowane będą: jeden router typu A 1 (węzeł centralny), trzy routery typu A 2 (zbiorcze węzły rdzeniowe), sześć routerów typu A 3 (węzły w cięciwach pierścieni) oraz trzydzieści trzy routery typu B 1 (węzły szkieletowe). Wszystkie routery instalowane w wariancie 2 wspierają protokół IP MPLS. W węzłach rdzeniowych oraz szkieletowych pierścieni zainstalowane będą routery IP MPLS, z interfejsami 10 Gb/s, zapewniające skalowalność sieci przez okres 10 lat. Kanały optyczne systemu DWDM tworzą logiczną strukturę sieci, w której każdy węzeł warstwy szkieletowej, znajdujący się w jednym z trzech pierścieni, jest dołączony dedykowanym kanałem optycznym do dwóch węzłów rdzeniowych. Każdy zbiorczy węzeł rdzeniowy jest połączony z węzłem centralnym jednym kanałami optycznym o przepustowości 40 Gb/s. Podobnie, jak w wariancie 2 sieć wariantu 3, na poziomie fizycznym, warstwy transportowej, jest zbudowana z wykorzystaniem systemu optycznego DWDM z 32 kanałami optycznymi. Urządzenia optyczne zainstalowane są jedynie w warstwie rdzeniowej oraz szkieletowej i nie występują w warstwie dostępowej. Do tworzenia sieci logicznej wykorzystywane będą moduły OADM. Kanały optyczne zapewniają transfer informacji na poziomie 10 Gb/s. W warstwie rdzeniowej oraz szkieletowej sieci zainstalowane będą: jeden router typu A 1 (węzeł centralny), trzy routery typu A 2 (zbiorcze węzły rdzeniowe), sześć przełączników Metro Ethernet typu A 3 (węzły w cięciwach pierścieni), oraz trzydzieści trzy przełączniki Metro Ethernet typu B 1 (węzły szkieletowe) Zarówno routery, jak i przełączniki Metro Ethernet instalowane w wariancie 3 wspierają protokół IP MPLS. Routery oraz przełączniki zainstalowane w węzłach rdzeniowych oraz szkieletowych pierścieni będą wyposażone w interfejsy 10 Gb/s i wspierać będą protokół IP MPLS, zapewniając skalowalność sieci przez okres 10 lat. Kanały optyczne systemu DWDM tworzą logiczną strukturę sieci, w której każdy węzeł warstwy szkieletowej, znajdujący się w jednym z trzech pierścieni, jest dołączony dedykowanym kanałem optycznym do dwóch węzłów rdzeniowych. Każdy zbiorczy węzeł rdzeniowy jest połączony z węzłem centralnym Strona 25 z 64

26 Źródło: Opracowanie własne. W warstwie dystrybucyjnej sieci wariantu 1 zainstalowane będą węzły typu C 1, czyli przełączniki Metro Ethernet, które wspierają protokół IP MPLS. W węźle centralnym (typu A 1) zainstalowane będą urządzenia spełniające funkcje punktu styku IXP. We wspólnych łączach znajdujących się na styku każdych dwóch pierścieni, instalowane będą jedynie wzmacniacze optyczne. jednym kanałami optycznym o przepustowości 40 Gb/s. W warstwie dystrybucyjnej sieci wariantu 1 zainstalowane będą węzły typu C 1, czyli przełączniki Metro Ethernet, które wspierają protokół IP MPLS. W węźle centralnym (typu A 1) zainstalowane będą urządzenia spełniające funkcje punktu styku IXP. We wspólnych łączach znajdujących się na styku każdych dwóch pierścieni, instalowane będą jedynie wzmacniacze optyczne. Strona 26 z 64

27 W celu oceny przyszłych kosztów OPEX za energię elektryczną, dla zasilania każdego z instalowanych w sieci urządzeń aktywnych, określona została moc energetyczna urządzeń instalowanych dla każdego z wariantów sieci. W Tabela zaprezentowane zostały poszczególne warianty budowy sieci IDM. Rysunek 2. Struktura sieci IDM zbudowana zgodnie z wariantem 1. Źródło: Opracowanie własne. Z opisu dotyczącego wariantu 1 budowy sieci IDM wynika, że w tym wariancie routery IP MPLS służą zarówno do transportu ruchu, jak i jego dystrybucji (agregacji) do (z) warstwy dostępowej sieci. Struktura sieci IDM zbudowanej zgodnie ze wariantem 1 pokazana została na rysunku 1. Sposób działania sieci w wariancie 1, jest następujący: routery warstwy szkieletowej (węzły typu B 1 ) zainstalowane w węzłach dystrybucyjnych pierścienia sieci oraz routery zainstalowane w cięciwach pierścieni (węzły typu A 3 ), przenoszą całkowity ruch od (do) węzłów dystrybucyjnych do (od) zbiorczych węzłów rdzeniowych (węzły typu A2). W wariancie 1, ruch od (do) węzłów dystrybucyjnych przechodzi przez wszystkie pośredniczące routery, które Strona 27 z 64

28 znajdują się na drodze od (do) wybranego węzła. Oznacza to, że znacząca część mocy przetwarzania routerów musi być wykorzystywana jedynie dla obsługi ruchu tranzytowego od innych węzłów. Żeby zapewnić założoną skalowalność sieci wariantu 1, niezbędne jest wykorzystanie wydajnych łączy (interfejsów) dla komunikacji pomiędzy routerami sieci. Dla obsługi wolumenu generowanego ruchu w sieci oraz zapewnienia oczekiwanej skalowalności sieci, wszystkie routery w sieci wariantu zostały wyposażone w interfejsy transmisyjne o przepustowości 40 Gb/s. W węźle centralnym w Warszawie (węzeł typu A 1 ) zainstalowane będą urządzenia pełniące funkcje punktu styku IXP. Wszystkie routery w sieci wariantu 1 posiadają funkcjonalności IP MPLS. Protekcja kanałów transmisyjnych w sieci IDM wariantu 1 realizowana jest w warstwie logicznej MPLS (na zasadzie odtwarzania ścieżki backupowej). Rysunek 2. Struktura sieci IDM zbudowana zgodnie z wariantem 2. Źródło: Opracowanie własne. Drugi oraz trzeci wariant budowy sieci IDM wykorzystują systemy DWDM. Na rysunku 3 zaprezentowana została architektura sieci IDM, która zbudowana została zgodnie z wariantem 2. Ponieważ sieć wariantu 2 wykorzystuje do transportu ruchu Strona 28 z 64

29 optyczne urządzenia DWDM, wobec tego transport ruchu jest realizowany na poziomie warstwy fizycznej L 1. Również protekcja kanałów transmisyjnych odbywa się na poziomie warstwy L 1. Ze względu na wymaganą liczbę kanałów optycznych przyjęto, że w każdym z pierścieni optycznych sieci wariantu 2, system DWDM obsługuje 32 kanały optyczne o przepustowości 10 Gb/s. Na łączach styku dwóch pierścieni, w jednym systemie DWDM, zainstalowane będą wzmacniacze optyczne (średnio po około 3), a w drugim systemie DWDM zainstalowane będą urządzenia służące do obsługi kanałów optycznych. Jak to wynika z rysunku 3, w każdym węźle sieci, każdego z trzech pierścieni, zainstalowany jest pojedynczy moduł optyczny OADM oraz router IP MPLS. Do routera dołączeni są użytkownicy sieci za pośrednictwem węzłów dostępowych różnych hierarchii. Każdy zbiorczy węzeł rdzeniowy węzeł typu A 2 (w sieci IDM są trzy takie węzły) znajduje się w dwóch pierścieniach. Wszystkie węzły szkieletowe sieci wariantu 2 dołączone są do dwóch zbiorczych węzłów rdzeniowych kanałami optycznymi o przepustowości 10 Gb/s. Zasada realizacji połączeń w sieci wariantu 2 pokazana została na rysunku 4. Rysunek 4. Sposób połączenia węzłów w sieci IDM zbudowanej zgodnie z wariantem 2. Strona 29 z 64

30 Źródło: Opracowanie własne. Dla wyjaśnienia sposobu połączenia węzłów w sieci IDM wariantu 2 przyjmijmy, że routery R 1 oraz R 2 znajdują się w pierścieniu 1, routery R 3 oraz R 4 znajdują się w pierścieniu 2, a routery R 5 oraz R 6 znajdują się w pierścieniu 3. Ponieważ liczba wszystkich węzłów szkieletowych wynosi 43 (w tym są również trzy zbiorcze węzły rdzeniowe), stąd średnio w każdym pierścieniu połączonych jest około 12 węzłów (kilka węzłów znajduje się w cięciwach pierścieni). W sieci występuje węzeł centralny (węzeł typu A 1 ) oraz zbiorcze węzły rdzeniowe (węzły typu A 2 ) oznaczone na rysunku 3 odpowiednio jako WZ 1, WZ 2 oraz WZ 3. Ponieważ, w każdym pierścieniu znajdują się dwa zbiorcze węzły rdzeniowe, stąd wszystkie routery znajdujące się w jakimś pierścieniu są dołączone do obydwu zbiorczych węzłów rdzeniowych bezpośrednimi kanałami optycznymi. Dla przykładu, routery R 1 i R 2 znajdujące się w pierścieniu 1 są dołączone do węzłów WZ 1, WZ 2, routery R 3 i R 4 znajdujące się w pierścieniu 2 są dołączone do węzłów WZ 2, WZ 3, zaś routery R 5 i R 6 dołączone są do węzłów WZ 1, WZ 3. Rysunek 5. Struktura sieci IDM zbudowana zgodnie z wariantem 3. Źródło: Opracowanie własne. Strona 30 z 64

31 Dla dołączenia 12 routerów jednego pierścienia sieci IDM wariantu 2 oraz 3 wymagane są 24 rozłączne kanały optyczne, co oznacza, że każdy kanał optyczny służy do zestawienia w pierścieniu tylko jednego łącza. Ponieważ każdy z pierścieni sieci IDM posiada dwa włókna światłowodowe, stąd możliwa jest realizacja każdego łącza z protekcją typu Sieć IDM wariantu 3 zbudowana jest zgodnie z metodologią zaprezentowaną dla wariantu 2. Zasadnicza różnica w strukturach obu wariantów sieci polega jedynie na wykorzystaniu różnych urządzeń instalowanych w warstwie szkieletowej sieci. W wariancie 2 wszystkie węzły szkieletowe zbudowane są na bazie routerów IP MPLS, zaś w wariancie 3 sieci węzły typu A 3 oraz B 1 są zbudowane z wykorzystaniem przełączników Metro Ethernet z funkcjonalnością MPLS. Koszty budowy poszczególnych wariantów sieci. Wariant 1. Sieć IDM w tym wariancie, poza warstwą dostępową, zbudowana jest na bazie routerów IP/MPLS. Sieć wariantu 1 jest zbudowana z wykorzystaniem jednego (1) routera typu A 1 (węzeł centralny zainstalowany w Warszawie) z trzema interfejsami (portami) 40 GE, łączącymi ten router z trzema (3) routerami typu A 2 (zbiorcze węzły rdzeniowe). Trzy routery typu A 2 wyposażone są w trzy interfejsy 40 GE, służące do połączenia routerów typu A 2 z routerem typu A 1 i sąsiednimi routerami typu A 3 oraz cztery interfejsy 10 GE do połączenia z węzłami typu C 1. W tym wariancie sieci zainstalowanych jest sześć (6) routerów typu A 3 (routery zainstalowane w cięciwach pierścieni), które posiadają trzy porty 40 G (do routerów typu A 2 oraz typu A 3 ) oraz cztery porty 10 GE dla dołączenia węzłów typu C 1. Ponadto w sieci wariantu 1 zainstalowanych jest trzydzieści routerów typu B 1 (routery zainstalowane w węzłach szkieletowych sieci w pierścieniach rozłącznych), wyposażone w dwa (2) porty 40 GE (do routerów typu A 2, typu A 3 i typu B 1 ) oraz cztery porty 10 GE do routerów typu C 1. W końcu także, w sieci IDM wariantu 1 zainstalowanych jest dwieście siedemdziesiąt (270) przełączników Ethernet przełączniki Metro Ethernet typu C 1, które zainstalowane są w węzłach dostępowych i wyposażone w 2 interfejsy 10 GE (do urządzeń typu B 1 oraz typu C 1 ) oraz 24 interfejsy optyczne 1 GE dla dołączenia urządzeń dostępowych. Specyfikacja urządzeń oraz ich cena dla sieci IDM zbudowanej zgodnie z wariantem 1, zgodna z cennikiem (List Price) pokazana jest poniżej w Tabeli 5. Tabela 5. Specyfikacja oraz cena urządzeń dla wariantu 1. Porty Cena GPL [USD] Typ węzła Liczba Urządzenie 40G 10GE GE 10/100 Urządzenie karty optyka Razem A 1 1 Router $ A 2 3 Router $ $ $ 0$ $ $ $ Strona 31 z 64

32 A 3 6 Router $ B 1 33 Router $ $ $ $ $ $ $ C Przełącznik $ $ $ 1 NMS/OSS $ $ Źródło: Opracowanie własne $ $ $ $ Roczny koszt serwisu w trybie 8x8xNBD (serwis dostępny przez 8 godzin w dniu roboczym, czas reakcji 8 godzin, interwencja w następnym dniu roboczym (Next Business Day)) dla wariantu 1, został zaprezentowany w Tabeli 6. Tabela 6. Roczny koszt serwisu urządzeń dla sieci IDM wariantu 1. Typ węzła Koszt serwisu 1 rok A $ A $ A $ B $ C $ NMS/OSS $ Źródło: Opracowanie własne. Razem serwis $ Moc zasilania urządzeń zainstalowanych w sieci IDM zbudowanej zgodnie z wariantem 1 jest określona w Tabela 7. Tabela 7. Moc nominalna i aktualna urządzeń sieci IDM zbudowanej zgodnie z wariantem 1. Typ węzła Moc nominalna Moc w aktualnej konfiguracji A W W A W W A W W B W W C W W Moc całkowita Źródło: Opracowanie własne W W Strona 32 z 64

33 Wariant 2. W skład urządzeń tego wariantu sieci, wchodzą: jeden (1) router typu A 1 (węzeł centralny zainstalowany w Warszawie) z trzema interfejsami (portami) 40 GE, łączącymi ten router z trzema (3) routerami typu A 2 (zbiorcze węzły rdzeniowe). Trzy (3) routery typu A 2 wyposażone są w jeden interfejs 40 GE, służący do połączenia routerów typu A 2 z routerem typu A 1, oraz dwadzieścia osiem interfejsów 10 GE dla połączenia z węzłami typu C 1 zainstalowanymi w każdym pierścieniu sieci. Węzły typu A 2 są także wyposażone w 28 portów 10 GE do połączenia z węzłami typu A 3 i typu B 1. Ponadto, w sieci zainstalowanych jest także sześć (6) routerów typu A 3 (routery zainstalowane w cięciwach pierścieni), które wyposażone są w sześć (6) portów 10 GE. Ponadto w sieci wariantu 1 zainstalowanych jest trzydzieści przełączników Metro Ethernet typu B 1 (routery zainstalowane w węzłach szkieletowych sieci w pierścieniach rozłącznych), które są wyposażone w dwa (2) porty 10 GE (do routerów typu A 2 ) oraz dwadzieścia osiem portów 1 GE do routerów typu C 1. W końcu także, w sieci IDM wariantu 2 zainstalowanych jest dwieście siedemdziesiąt (270) przełączników Ethernet przełączniki Metro Ethernet typu C 1, które zainstalowane są w węzłach dostępowych i wyposażone w 2 interfejsy 1 GE oraz 24 interfejsy optyczne 1 GE dla dołączenia urządzeń dostępowych interfejsami 10/100 Mb/s. Urządzenia DWDM pracują z wykorzystaniem kanałów optycznych z protekcją typu Łączą one węzły typu A 2 z węzłami typu C 1. Specyfikacja urządzeń oraz ich szacowana cena dla sieci IDM zbudowanej zgodnie z wariantem 2, zgodna z cennikiem GPL pokazana jest poniżej w Tabela 8. Tabela 8. Specyfikacja oraz szacowana cena urządzeń dla wariantu 2. Porty Cena GPL [USD] Typ węzła Liczba Urządzenie 40G 10GE GE 10/100 Urządzenie Karty Optyka Razem A 1 1 Router $ $ $ 3 DWDM $ $ A 2 3 Router $ $ $ $ 6 DWDM $ $ A 3 6 Router $ $ $ $ 6 DWDM $ $ B 1 33 Przełącznik $ $ $ 20 DWDM $ $ C Przełącznik $ $ $ 1 NMS/OSS $ $ Źródło: Opracowanie własne $ $ $ $ Strona 33 z 64

34 Roczny koszt serwisu w trybie 8x8xNBD dla wariantu 2, został zaprezentowany w Tabela. Tabela 9. Roczny koszt serwisu urządzeń dla sieci IDM wariantu 2. Typ węzła Koszt serwisu 1 rok Router A $ DWDM $ Router A $ DWDM $ Router A $ DWDM $ Przełącznik B $ DWDM $ Przełącznik C $ NMS/OSS $ Źródło: Opracowanie własne. Razem Serwis $ Moc zasilania urządzeń zainstalowanych w sieci IDM zbudowanej zgodnie z wariantem 2 jest określona w Tabela. Tabela 10. Moc nominalna i aktualna urządzeń sieci IDM zbudowanej zgodnie z wariantem 2. Typ węzła Moc nominalna Moc w aktualnej konfiguracji Router A W W DWDM W W Router A W W DWDM W W Router A W W DWDM W W Przełącznik B W W DWDM W W Przełącznik C W W Moc całkowita Źródło: Opracowanie własne W W Strona 34 z 64

35 W wariancie 3, sieć IDM zbudowana jest dokładnie tak samo jak w wariancie 2, ale jako węzły typu A3 oraz typu B1 zastosowano, zamiast routerów IP/MPLS, przełączniki Metro Ethernet. W samej topologii połączeń taka konfiguracja niewiele zmienia, jednak wymusza inną koncepcję logiki konfiguracji urządzeń. Specyfikacja urządzeń oraz ich cena dla sieci IDM zbudowanej zgodnie z wariantem 3, zgodna z cennikiem GPL pokazana jest poniżej w Tabela. Tabela 11. Specyfikacja oraz cena urządzeń dla wariantu 3. Porty Cena GPL [USD] Typ węzła Liczba Urządzenie 40G 10GE GE 10/100 Urządzenie Karty Optyka Razem A 1 1 Router $ $ $ 1 DWDM $ $ A 2 3 Router $ $ $ 3 DWDM $ $ A 3 6 Przełącznik $ $ $ 6 DWDM $ $ B 1 33 Przełącznik $ $ $ 30 DWDM $ $ C Przełącznik $ $ $ 1 NMS/OSS $ $ Źródło: Opracowanie własne $ $ $ $ Roczny koszt serwisu w trybie 8x8xNBD dla wariantu 3, został zaprezentowany w Tabela 11. Tabela 11. Roczny koszt serwisu urządzeń dla sieci IDM wariantu 3. Typ węzła Koszt serwisu 1 rok Router A $ DWDM $ Router A $ DWDM $ Router A $ DWDM $ Przełącznik B $ DWDM $ Przełącznik C $ NMS/OSS $ Źródło: Opracowanie własne. Razem serwis $ Strona 35 z 64

36 Moc zasilania urządzeń zainstalowanych w sieci IDM zbudowanej zgodnie z wariantem 3 jest określona w Tabela. Tabela 13. Moc nominalna i aktualna urządzeń sieci IDM zbudowanej zgodnie z wariantem 3. Typ węzła Moc nominalna Moc w aktualnej konfiguracji Router A W W DWDM W W Router A W W DWDM W W Router A W W DWDM W W Przełącznik B W W DWDM W W Przełącznik C W W Moc całkowita Źródło: Opracowanie własne W W Jak wynika ze struktury wszystkich prezentowanych wyżej wariantów sieci IDM punkt styku z globalnym Internetem zainstalowany jest w węźle centralnym ulokowanym w Warszawie. Cena tego routera podana jest poniżej w Tabela. Tabela 14. Specyfikacja oraz cena urządzeń punktu styku z globalnym Internetem. Porty Cena GPL [USD] Typ węzła Liczba Urządzenie 40G 10GE GE 10/100 Urządzenie Karty Optyka Razem Styk 3 Router $ $ $ Źródło: Opracowanie własne. Moc zasilania urządzeń punktu styku z globalnym Internetem przedstawia Tabela 15. Tabela 15. Moc nominalna i aktualna urządzeń punktu styku z globalnym Internetem. Typ węzła Moc nominalna Moc w aktualnej konfiguracji Router IXP W W Źródło: Opracowanie własne. Podsumowując zaprezentowane wyżej rozważania określimy obecnie sumaryczne koszty realizacji sieci IDM dla poszczególnych wariantów sieci. Zestawienie kosztów Strona 36 z 64

37 pokazano w Tabela. W tablicy tej, oprócz kosztów realizacji (budowy) sieci IDM dla trzech różnych wariantów, pokazano również roczny koszt serwisu i wsparcia technicznego. Koszty serwisu i wsparcia dla sprzętu stanowić mogą być, bądź kosztem CAPEX, gdy serwis zostanie zakupiony, na kilka lat z góry, w ramach budowy sieci, bądź kosztem OPEX, gdy będzie on zakupiony w okresie użytkowania sieci. Trudno sobie jednak wyobrazić poprawną pracę sieci bez serwisu i wsparcia technicznego. Każdy koszt wariantu budowy sieci zawiera również koszt zakupu systemu zarządzania. Jak wynika z przedstawionych powyżej danych koszty realizacji poszczególnych wariantów sieci, koszty systemu zarządzania oraz koszty punktu styku z globalnym Internetem, zostały zaprezentowane w cenach GPL. Z dyskusji z producentem sprzętu wynika, że przy zakupie tak dużej ilości sprzętu można liczyć na upusty, na poziomie 40% dla sprzętu (będzie to ostateczny koszt zakupu sprzętu wraz z jego instalacją) oraz 30 % na serwis. Zestawienie cen GPL oraz z upustami, dla poszczególnych wariantów sieci wraz z kosztami serwisu pokazano w Tabeli16. Tabela 16. Zestawienie cen GPL oraz cen z upustami dla wszystkich wariantów. Składnik sieci Cena GPL w US Cena upustem US z w Cena PLN w Serwis na 3 lata w PLN Serwis na 5 lat w PLN Urządzenia wariant 1 wraz z NMS $ $ PLN Serwis dla wariantu 1 na jeden rok $ $ PLN PLN PN Urządzenia wariant 2 wraz z NMS $ $ PLN Serwis dla wariantu 2 na jeden rok $ $ PLN PLN PLN Urządzenia wariant 3 wraz z NMS $ $ PLN Serwis dla wariantu 3 na jeden rok $ $ PLN PLN PLN Styk IXP $ $ Serwis dla urządzeń IXP na $ $ jeden rok Źródło: Opracowanie własne PLN PLN PLN PLN Strona 37 z 64

38 Podsumowanie Zaprezentowane wyżej dane pokazują możliwe warianty oraz koszty realizacji sieci IDM. Jak widać, najtańszym rozwiązaniem budowy sieci IDM jest rozwiązanie wykorzystujące w sieci szkieletowej jedynie routery za pośrednictwem których przesyłany jest ruch od węzłów agregacyjnych do węzłów rdzeniowych. Jednak takie rozwiązanie zmniejsza wydajność sieci, bo wszystkie routery są obciążone ruchem transferowym. Pomimo tego, że interfejsy optyczne tych routerów są na obecnym poziomie wyskalowane na 40 GE, to może się okazać, że w okresie kilku następnych lat od wdrożenia sieci do eksploatacji ich przepustowość będzie zbyt mała i koniecznym będzie zmiana tych interfejsów na interfejsy 100 GE. Wady tej nie posiadają warianty 2 i 3, bo wykorzystując system optyczny DWDM możliwa będzie taka konfiguracja logiczna sieci, która wykorzysta sposób transferu ruchu w sieci IP. Zgodnie z opisem sposobu działania sieci IP (w rozdziale 1 opracowania) ruch w takiej sieci jest kierowany do węzłów rdzeniowych. Dlatego wykorzystanie systemu DWDM pozwoli na zbudowanie sieci logicznej, która łączy węzły szkieletowe z węzłami rdzeniowymi bezpośrednimi kanałami optycznymi. W takiej sytuacji każdy router szkieletowy przesyła do rdzenia sieci jedynie ruch zagregowany (pochodzący od warstwy dostępowej) w tym routerze. Przyjmując zatem, że w jakimś pierścieniu istnieje 13 routerów szkieletowych, które są połączone bezpośrednimi kanałami o przepustowości 10 GE, wówczas dla obsłużenia wolumenu ruchu generowanego przez rozważana sieć, w sposób zgodny z wariantem 1, należy zainstalować w tej sieci routery wyposażone w interfejsy zapewniające przepustowość na poziomie 60 GE. 5.2 Technologie w warstwie szkieletu sieci część pasywna Technologie realizacji w warstwie pasywnej: a) Kable doziemne Budowa kabli doziemnych jest to rozwiązanie tradycyjne, od wielu lat stosowane w telekomunikacji, znane wykonawcom robót. Oznacza to, że proces inwestycyjny jest czytelny dla każdej ze stron i dobrze opisany w normach i zaleceniach. Kable doziemne układa się z reguły wzdłuż dróg krajowych wojewódzkich i powiatowych. W celu realizacji inwestycji należy przygotować projekt oraz zdobyć wszelkie niezbędne pozwolenia i uzgodnienia. Uzyskanie prawa drogi, oraz uzgodnienia z właścicielami gruntów stanowią element ryzyka związany z czasem realizacji inwestycji, jak również z dodatkowymi opłatami wykupu prawa drogi, rekompensatami za zniszczone uprawy rolne podczas realizacji inwestycji. Stąd też w relacjach, które rokują rozwój, należy rozważyć ułożenie większej liczby rur HDPE Ø32-40mm, bowiem koszt materiału w stosunku do całego wysiłku inwestycyjnego jest niewspółmierny. Strona 38 z 64

39 Rysunek 6. Przykład kabla doziemnego Źródło: Telefonika Kable S.A. Kable doziemne charakteryzują się konstrukcją o zwiększonej odporności na ścieranie, są odporne na działanie naprężeń wzdłużnych i poprzecznych, powłoka kabla jest odporna na ścieranie oraz na oddziaływanie promieniowania UV. Zabezpieczone są przed wnikaniem wilgoci oraz wzdłużnej penetracji wody poprzez wypełnienie tub żelem hydrofobowym. Na zewnętrznej powłoce kabla naniesiony jest nadruk z typem kabla oraz znaczniki metryczne ułatwiające pracę z kablem. Dodatkowe inne informacje, które mają zostać nadrukowane należy wyspecyfikować w zamówieniu mogą to być informacje np. wskazujące na właściciela kabla w sposób jawny lub zakodowany. Taki dodatkowy nadruk ułatwia szybką lokalizację i identyfikację właściwego kabla, szczególnie w miejscach gdzie w jednej zbiorczej kanalizacji przebiegają kable różnych relacji i należą do różnych operatorów. Konstrukcja kabla doziemnego: a) centralny element wytrzymałościowy, b) tuba, c) włókno optyczne, d) wkładka polietylenowa, e) ośrodek kabla, f) uszczelnienie ośrodka, g) wzmocnienie z włókien aramidowych, h) nitki do rozrywania powłoki, i) powłoka polietylenowa. Rysunek 7. Przekrój poprzeczny kabla doziemnego Źródło: Telefonika Kable S.A. Strona 39 z 64

40 b) Kable drogowe Ze względu na dynamiczny rozwój telekomunikacji i presję czasu w procesach inwestycyjnych opracowano metody pozwalające na układanie kabli światłowodowych w warstwie asfaltu dróg. Metoda ta polega na nacięciu jezdni i ułożeniu specjalizowanego kabla światłowodowego w tym nacięciu. Tak ułożony kabel uszczelnia się zgodnie z przygotowaną technologią, która stanowi część całego rozwiązania. Technologiczna głębokość nacięcia uzależniona jest od grubości powłoki masy bitumicznej i waha się od 6-15 cm. Jednak nacina się nie więcej niż 2/3 całej grubości powłoki tak, aby nie naruszać struktury nawierzchni drogi. Systemy mikrokabli drogowych instalowane są w tempie ok. 1 km dziennie. Rysunek 8. Przykładowy kabel do instalacji w nawierzchni dróg Źródło: Corning Cable Systems Ltd. c) Mikrokable doziemne i kanalizacji wtórnej Do przygotowanej z rur PVC mikrokanalizacji wdmuchiwane są włókna światłowodowe o specjalnej konstrukcji. Metoda mikrokanalizacji pozwala znacznie obniżyć zaangażowanie podczas układania traktów optycznych. Nadal jednak pozostaje część związana z ułożeniem samej mikrokanalizacji, prawa drogi, udostępnienia przez stronę trzecią dostępu do kanalizacji teletechnicznej, lub budowy własnej. Dalej jednak, w zależności od potrzeb można w sposób elastyczny zdecydować o liczbie włókien, które w danym momencie mają zostać zainstalowane. Takie podejście rzutuje na obniżenie kosztów początkowych inwestycji. Instalacja traktów optycznych może być dostosowana do wymagań oraz potrzeb obecnych jak i przyszłych użytkownika końcowego rozwiązanie to wykorzystywane jest głównie w aplikacjach FTTx. Ponadto: znacznie zmniejsza się liczba spawów, co skraca czas instalacji oraz zmniejsza jej koszty; upraszcza proces projektowania sieci; zwiększa efektywność instalacji oraz możliwość rozbudowy sieci w przyszłości. Mikrokanalizacja, w którą wdmuchiwane są światłowody, obejmuje rozwiązania wewnątrzbudynkowe oraz zewnętrzne. Strona 40 z 64

41 d) Kable napowietrzne W zależności od zastosowania kable napowietrzne można podzielić na samonośne i owijane, dielektryczne i z elementami metalowymi. Do podstawowych typów należą: GWWop Ground Wire Wraped optical optyczny kabel owijany, ADSS All Dielectric Self supporting dielektryczny kabel samonośny, OPGW Optical Ground Wire kabel w lince odgromowej, OPPC Optical phase Conductor kabel w lince fazowej, ADL All Dielectic Lashed dielekryczny kabel podwieszany, Samonośny kabel ósemkowy. Kable GWWop charakteryzują się niewielkim rozmiarem, elastycznością i brakiem szczególnych wymagań odnośnie wytrzymałości. Kabel jest całkowicie dielektryczny. Wytrzymałość zapewniona jest przez przewód, wokół którego kabel światłowodowy jest owijany. Kable GWWop stosuje się przede wszystkim przy przewodach odgromowych linii wysokiego napięcia. Instalowanie kabli owijanych wymaga specjalistycznych urządzeń owijających. Kable typu ADSS - przeznaczone do podwieszania na podporach linii energetycznych oraz trakcji kolejowej i tramwajowej oraz podczepiania lub owijania na linkach odgromowych lub fazowych linii energetycznej. Są one w pełni dielektryczne, odporne na zakłócenia elektromagnetyczne oraz zabezpieczone przed wnikaniem wilgoci i wzdłużną penetracją wody. Dzięki zastosowaniu centralnego dielektrycznego elementu wytrzymałościowego i wzmacniającego z włókien aramidowych są także odporne na działanie naprężeń wzdłużnych oraz poprzecznych. Konstrukcja kabla: a) centralny element wytrzymałościowy, dielektryczny pręt FRP, b) luźna tuba z żelem hydrofobowym, c) włókno optyczne, d) wkładka polietylenowa, e) ośrodek kabla, f) suche uszczelnienie ośrodka, g) nitki do rozrywania powłoki, h) powłoka wewnętrzna, i) włókna aramidowe, j) powłoka zewnętrzna. Rysunek 9. Przekrój kabla napowietrznego Źródło: Telefonika Kable S.A. Strona 41 z 64

42 Kable OPGW tor światłowodowy zrealizowany jest we wnętrzu linki odgromowej. Podczas instalacji dotychczasowa linka odgromowa linii wysokiego napięcia zastępowana jest nową linka odgromową wewnątrz której znajduje się kabel światłowodowy. Rozwiązanie to stosuje się głównie w liniach 110kV i wyżej, należy jednak pamiętać że jest to rozwiązanie stosunkowo drogie, jednak w sytuacji wymiany linki odgromowej, której eksploatacje przewiduje się na ok. 20 lat, inwestycja zaczyna być interesująca pod względem ekonomicznym, bowiem dodatkowy koszt związany z torem światłowodowym w lince odgromowej w stosunku do kosztu całego przedsięwzięcia jest znikomy. Kable OPPC w tej technologii wykonywane są przewody fazowe linii energetycznych. Przewód fazowy zintegrowany jest z rdzeniem z włókien światłowodowych. Rozwiązanie to stosuje się wszędzie tam gdzie np. wykorzystano już linkę odgromową, lub ze względów technicznych nie jest możliwe zastosowanie technologii ADSS, lub też dana relacja jest bardzo atrakcyjna dla operatorów telekomunikacyjnych poszukujących ciemnych włókien. Rozwiązanie to znajduje zastosowanie przede wszystkim w liniach powyżej 110kV. Kable ADL dielektryczne kable podczepiane charakteryzują się niewielkim rozmiarem oraz relatywnie małym ciężarem. Ze względu na charakter instalacji są to kable do dużej wytrzymałości na naprężenia mechaniczne. Kable ADL podwiesza się na podporach linii energetycznych lub telekomunikacyjnych, na liniach trakcji kolejowych, tramwajowych lub trolejbusowych. Kabel napowietrzny samonośny ósemkowy. Podobnie jak kabel ADL kabel ósemkowy może być podwieszony na słupach linii telefonicznych, a w wykonaniu, w którym centralnym elementem wytrzymałościowym jest dielektryk również na słupach trakcji kolejowych, tramwajowych, trolejbusowych i liniach energetycznych średnich i niskich napięć (SN, NN). Konstrukcja kabla: a) centralny element wytrzymałościowy, dielektryczny pręt FRP, b) tuba, c) włókno optyczne, d) wkładka polietylenowa, e) ośrodek kabla, f) suche uszczelnienie ośrodka, g) nitki do rozrywania powłoki, h) powłoka, i) element nośny, Rysunek 10. Przekrój kabla samonośnego Źródło: Telefonika Kable S.A. Strona 42 z 64