Anotace

OVĚŘOVÁNÍ KVALITY SÍTÍ NOVÉ GENERACE NGA/NGN

Potřebnost projektu:

Situace v České republice
V ČR neexistuje komplexní laboratoř pro technologie nasazované v sítích širokopásmového internetu a v sítích nové generace NGN – Next Generation Networks a v přístupových sítích nové generace NGA – Next Generation Access.

Národní plán rozvoje sítí nové generace schválený vládou v 9/2016 přepokládá rozvoj sítí NGA/NGN a snaží se vytvořit podmínky pro růst této infrastruktury, na kterou bezprostředně navazují další digitální služby a aplikace průběžně ovlivňující digitální gramotnost občanů a státní správy, což má zároveň dopad i na celkový hospodářský růst České republiky.

Na vybraných univerzitách (VUT, VŠB-TUO, MU) existují laboratoře částečně vybavené jen omezeným výčtem technologií NGA. Personální složení těchto pracovišť disponuje vysokou kvalifikací a přehledy o fyzikálních principech a standardech v oboru. Tato pracoviště však těžko hledají zpětnou vazbu na praxi a možnosti uplatnit a následně aplikovat teoretické poznatky v provozních podmínkách.

U telekomunikačních operátorů a poskytovatelů služeb elektronických komunikací jsou jen částečně vybavené laboratoře s omezeným výčtem přenosových technologií NGN/NGA úzce zaměřených jen na řešená témata a na vlastní připravované projekty. Personální složení týmů je značně redukováno a podřízeno firemní strategii a pevně stanoveným ekonomickým postupům. Navíc poznatky a zkušenosti těchto týmů rozvoje a plánování jsou přísně střeženým know-how, podléhají režimu utajení a nelze tyto informace otevřeně sdělovat.

Výrobci telekomunikačních zařízení, tzv. NEMS (Network Element Manufactures) sice působí v Česku, ale jejich působnost je omezena často jen na instalační týmy, zaměřené na instalaci, tj. uvádění zařízení do provozu, a poskytování následného servisu. Mají praktické zkušenosti, ale jen vybavení jen na nutné technické úrovni. Žádný z výrobců nemá v Česku provozní laboratoř nebo laboratoř zaměřenou na výzkum a vývoj NGA/NGN technologií.

Obdobná situace je u systémových integrátorů nebo servisních a montážních firem, které v ČR působí zejména jako outsourcing výstavby a servisu NGA/NGN.Unikátní postavení v oblasti NGN technologií má sdružení CESNET – operátor národní e-infrastruktury pro vědu, výzkum a vzdělávání, jehož nedílnou součástí je i pokročilá optická síť a jež je díky transparentním fotonickým propojením kompatibilní s NGN technologiemi. CESNET zároveň aktivně provádí aplikovaný výzkum, disponuje vlastními laboratořemi, experimentálním prostředím a vhodným personálním složením s kvalifikovanými pracovníky a špičkovými odborníky, kteří mají zkušenosti s ověřováním moderních transportních technologií včetně vývoje vlastních pokročilých optických systémů pro sítě NGN.  Rozsáhlá fotonická NGN síť propojující akademické pracoviště a významné výzkumné organizace spolu s dedikovaným unikátním hardwarem je dobrým experimentálním polygonem pro testování nových technologií, služeb a aplikací.

Český telekomunikační úřad (dále jen „Úřad“) jako ústřední správní úřad pro výkon státní správy ve věcech stanovených zákonem č. 127/2005 Sb., o elektronických komunikacích mimo jiné ve své činnosti prosazuje zájmy koncových uživatelů. Úřad disponuje technickými odděleními, které se zabývají problematikou rádiových a širokopásmových sítí. Prostřednictvím certifikovaných měřících zařízení provádějí měření a ověřování telekomunikačních sítí v reálném provozu na základě svých interních postupů. Úřad podporuje projektovou aktivitu v oblasti NGA/NGN, kde je schopen poskytnout řešitelskému týmu cenné rady a poznatky ze svých zkušeností v oblasti metrologie a na druhou stranu očekává od projektu možnost testování různých scénářů topologií, technologií, různé variace jejich nastavení a také možnosti analýzy naměřených dat a jejich interpretace.  Oblast NGA/NGN a trh elektronických komunikací představují dynamicky se vyvíjející obor s bouřlivým průběhem, a tak nelze provádět statická rozhodnutí pouze na základě současného stavu. Toto odvětví provázejí neustálé změny a nikdy nekončící inovace, jejichž přímým důsledkem jsou i změny v chování všech zainteresovaných subjektů. Tento stručně nastíněný hlavní trend v oblasti NGA/NGN a poskytování nových služeb v elektronických komunikacích má svou logiku a zákonitosti.

Přínos Projektu pro MŠMT:

• projekt zpřístupní technologie NGA/NGN a IP služeb vysokým školám, stání správě, podnikatelským subjektům a koncovým uživatelům / domácnostem;
• napomůže šíření vzdělanosti v oblasti digitálních služeb a aplikací;
• umožní vysokým školám zapojit se významně do tvorby standardů a předpisů pro digitální ekonomiku a internetizaci.

Mezi cíle Projektu patří:
• reagovat na vývoj služeb poskytovaných po sítích NGA;
• vystihnout trendy vývoje přenosových systémů a technologií NGA;
• měření datových parametrů, k měření kvality NGA/NGN sítí, postupně metodiku optimalizovat, sestavit řešené příklady a měřicí scénáře;
• simulovat a analyzovat chování zákazníků/účastníků/uživatelů konzumujících IP služby (IPTV unicast, multicast, VoIP, OTT, Cloud computing a další);
• emulovat provoz na sítích NGA/NGN;
• ověřit požadavky IP služeb na přenosové parametry IP služeb, stanovit limitní hodnoty těchto parametrů rozhodných pro udržení služby v garantované kvalitě;
• ověřit kvalitu IP služeb v závislosti na degradaci přenosových parametrů NGA/NGN sítí; předepsat parametry NGA/NG sítí rozhodné pro kvalitní IP službu;
• ověřit vlivy degradace parametrů přenosového média na parametry IP přenosu, odolnost přenosových technologií, fyzikální limity technologie; tento bod je obzvlášť důležitý pro administrativní kontroly sítí NGA/NGN.

Návrh a zdůvodnění Projektu:

Snaha o vybudování takto rozsáhlé laboratoře, testovací sítě a zdrojů za účelem vývoje a ověřování metodik by vyžadovala finančně velice náročnou investici, a to výrazně přesahující 100 milionů Kč. Byl proto zvolen jiný způsob ověřování kvality sítí nové generace NGA/NGN, konkrétně formou sdílení zdrojů z více pracovišť a s více subjekty v navrženém Projektu. Efektivní spoluprací je možno dosáhnout vytyčeného cíle a přitom neplýtvat investičními a provozními prostředky ze zdrojů veřejného rozpočtu.Jeden z důvodů, proč je Projekt navržen tak, aby využíval jako polygon páteřní síť CESNET (páteřní NGN), akademickou síť vysokých škol v ČR (metropolitní síť NGN a přístupová síť NGA) a dále pak laboratoře přenosových médií a přenosových systémů řešitelských vysokých škol (přístupové sítě NGA na různých médiích).

Vysoké školy (VUT, VŠB, MU, ČVUT) se zaměřením na informační a komunikační technologie disponují:
• simulačními nástroji a SW vybavením pro simulace IP přenosů, parametrů sítí NGA/NGN, chování zákazníků;
• HW + SW pro emulaci provozu na sítích NGA/NGN;
• některými přenosovými technologiemi na různých přenosových médiích;
• některými zdroji obsahu IP služeb.

K praktickému ověření je nutné zajistit obsah jednotlivých IP služeb pro jejich následnou distribuci napříč polygonem NGA/NGN. Základem pro získání tohoto širokého obsahu jsou místní prostředky jednotlivých vysokoškolských pracovišť, nákup streamovacího serveru IP služby nebo nákup služby od jiného poskytovatele obsahu.

Jelikož sdružení CESNET na území České Republiky plní roli národní výzkumné a vzdělávací sítě (NREN- National Research and Education Network), jež propojuje výše uvedené vysoké školy, je CESNET vhodným kandidátem pro realizaci NGA/NGN polygonu mezi těmito partnery pro otestování a měření parametrů a požadavků NGA přípojek a NGN sítí.

Průmyslový partner InfoTel spol s.r.o jako integrátor NGA/NGN technologií přispěje do projektu svým know-how a zkušenostmi, poskytne vlastní NGA/NGN systémy za účelem testů a ověřování metodik v projektu.

InfoTel jako významný subjekt zabývající se projekcí, výstavbou a servisem sítí NGA/NGN vloží do projektu vlastní know-how a zkušenosti z praktického nasazení a provozního měření kvality. Jeho přínos spočívá především v metodice administrativní kontroly sítě a v metodice měření a v kontrole provozních a výkonnostních parametrů sítě.Ověřovací provoz na živé síti – polygonu NGA/NGN bude prováděn pomocí reálných zákazníků, kteří budou představovat koncové stanice zapojené u jednotlivých účastníků projektu. U všech účastníků a partnerů projektu lze očekávat investiční a provozní výdaje na Projekt.

Mezi investiční výdaje je nutno zahrnout:

• doplnění technologie, upgrade, modernizace polygonů a laboratoří;
• měřicí a diagnostická technika;
• doplnění simulačních a emulačních nástrojů.

Mezi provozní výdaje je nutno zahrnout:
• lidské zdroje;
• nákup služeb.

Řešitelé a partneři projektu jsou:
• Vysoké učení technické v Brně
• Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
• Masarykova univerzita
• CESNET
• InfoTel

Vyjádření zájmu o výslekdy:
• CZ.NIC
• Výbor nezávislého ICT průmyslu
• Asociace provozovatelů kabelových a telekomunikačních sítí v České Republice
• Fakulta elektrotechnická – České vysoké učení technické v Praze
• ČESKÁ ASOCIACE TELEKOMUNIKACÍ
• Česká asociace elektronických komunikací z. s.