Määräys viestintäverkkojen ja -palvelujen varmistamisesta sekä viestintäverkkojen synkronoinnista

Abstract

Opinnäytetyössä analysoitiin Traficomin määräyksen 54 C/2021 M vaikutuksia viestintäverkkojen tekniseen suunnitteluun ja varmistamiseen. Työ kohdentui erityisesti siihen, miten määräyksen tärkeysluokat (1–5) ohjaavat laitetilojen varavoiman, jäähdytyksen ja synkronoinnin mitoitusta sekä millaisia kustannusvaikutuksia näillä vaatimuksilla on verkko-operaattorille.

Työssä analysoitiin IP/MPLS- ja DWDM-siirtoverkkojen topologisia varmistuksia sekä laitetilojen fyysisiä turvajärjestelyjä. Työ osoittaa, että korkeimmissa tärkeysluokissa (1–2) vaadittavat kiinteät varavoimakoneet ja kahdennetut syöttöreitit takaavat korkean toimintavarmuuden, mutta sitovat merkittävästi pääomaa. Alemmissa tärkeysluokissa (4–5) hyödynnettävät akustoratkaisut ja siirrettävät varavoimaratkaisut ovat kustannustehokkaampia, mutta asettavat haasteita operaattorin logistiselle suorituskyvylle laajoissa häiriötilanteissa.

Synkronoinnissa työ keskittyi aikajakoisten (TDD) 4G- ja 5G-verkkojen asettamiin tiukkoihin vaatimuksiin. Työssä käsiteltiin satelliittipaikannukseen (GNSS) perustuvan aikajakelun haavoittuvuuksia ja tarvetta maanpäällisille varmistusmenetelmille, kuten PTP-protokollalle ja atomikelloille (ePRTC), jotta määräyksen edellyttämä toimintakyky säilyy myös GNSS-häiriöiden aikana.

Opinnäytetyön tuloksena muodostettiin kokonaiskuva määräyksen vaikutuksista verkkoarkkitehtuuriin. Työ tarjoaa toimeksiantajalle jäsenneltyä tietoa, jota voidaan hyödyntää laitetilojen suunnittelussa sekä arvioitaessa tasapainoa vaaditun huoltovarmuustason ja investointikustannusten välillä. Johtopäätöksenä todetaan, että määräysten mukainen varmistaminen edellyttää teknisten investointien lisäksi huolellista dokumentointia ja ylläpitoprosessien automatisointia.

This thesis analysed the impacts of Traficom Regulation 54 C/2021 M on the technical design and assurance of communication networks. The work focused specifically on how the regulation's priority classes (1–5) guide the dimensioning of backup power, cooling, and synchronization in equipment facilities, as well as the cost implications these requirements have for the network operator.

The thesis analysed the topological redundancy of IP/MPLS and DWDM transport networks, as well as the physical security arrangements of equipment facilities. The study showed that the fixed standby generators and redundant supply routes required in the highest priority classes (1–2) guarantee high operational reliability but tie up significant capital. The battery and mobile backup power solutions utilized in lower priority classes (4–5) are more cost-effective but pose challenges to the operator's logistical performance during widespread disruptions.

Regarding synchronization, the work focused on the stringent requirements imposed by Time Division Duplex (TDD) 4G and 5G networks. The thesis discussed the vulnerabilities of time distribution based on satellite navigation (GNSS) and the need for terrestrial backup methods, such as the PTP protocol and atomic clocks (ePRTC), to maintain the operational capability required by the regulation even during GNSS disturbances.

As a result, the thesis provides a comprehensive overview of the regulation's impact on network architecture. The work offers the commissioner structured information that can be utilized in facility design and in assessing the balance between the required level of security of supply and investment costs. The conclusion states that regulatory compliance requires not only technical investments but also careful documentation and automation of maintenance processes.