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Joachim Brunzel Produkt Manager Fibre Optic / Carrier EMEA Joachim.Brunzel @adckrone.com FTTH – Die optische Datenautobahn erreicht den Endkunden E uropa ist für Netzbetreiber und Service Provider ein Markt, der viele Möglichkeiten bietet, gleichzeitig aber auch enorme Herausforderungen an die eingesetzte Netzwerk-Infrastrukturtechnik stellt. Verbreitete, auf Kupferleitungen basierende Übertragungstechniken in den Teilnehmerzugangsnetzen wie ISDN oder ADSL stoßen bereits heute an ihre Leistungsgrenzen, zukünftige Services werden sie vollends überfordern. Es besteht kein Zweifel, dass die Nachfrage nach höheren Bandbreiten weiter steigt. Allein neue Videodienste für einen Haushalt mit zwei bis drei Fernsehgeräten konsumieren bald mehr Bandbreite, als den meisten Endkunden heute über xDSL-Techniken bereitgestellt werden kann. Anwendungen wie HDTV, IPTV, Video-ondemand, IP-Telefonie (VoIP), Digitalradio, E-Learning, E-Medizin, High-End-Gaming werden selbst die über Hochgeschwindigkeits-VDSL erreichbaren 50 MBit/s pro Anschluss bald überschreiten. Wenn die Kapazität der Kupferleitungen ausgeschöpft ist, bleibt nur der Weg, verstärkt optische Übertragungsmedien einzusetzen. Vor dieser Herausforderung stehen sowohl etablierte als auch alternative Carrier. Der Fibre-to-the-Home Council Europe vertritt die Einschätzung, dass 2010 jeder Haushalt einen symmetrischen Zugang mit 100 MBit/s je Richtung verlangen wird – also die doppelte Datenrate, die beispielsweise VDSL maximal als Downstream- Geschwindigkeit bereitstellt. Angesichts dieser Entwicklungen stellen sich Netzbetreiber die Frage, welche Übertragungstechnik sich am besten für den Aufbau von zukunftssicheren, robusten und flexiblen Infrastrukturen zur Übermittlung neuer Services eignet. Viele beantworten sie mit der Abkürzung FTTx: Optische Leitungen, möglichst bis in die unmittelbare Nähe der Haushalte oder sogar bis zum Endkunden verlegt, gespeist mit moderner optischer Übertragungstechnik. Die Signalübermittlung über Glasfasern bietet gegenüber Kupferkabeln den Vorteil einer ungleich höheren Bandbreite: 100MBit/s – 1 GBit/s pro Teilnehmer und deutlich mehr sind ohne weiteres erreichbar. Damit können Carrier auch Kunden gewinnen, denen bislang über Kupfer-DSL-Leitungen nur relativ langsame Zugänge zur Verfügung stehen. Denn die xDSL-Technik kämpft mit einem lästigen Leitungslängenproblem: Mit zunehmender Distanz sinkt die erzielbare Datenrate drastisch. Eine Versorgung der Teilnehmer über eine typische Entfernung von drei bis sechs Kilometern zwischen Vermittlungsstelle und Nutzer ist per xDSL zwar möglich, doch fließen die Daten dann nur mit wenigen MBit/s – ein Tröpfeln statt des gewünschten Datenstroms. Für moderne, Umsatz versprechende Dienste viel zu wenig. Will man hohe Datenraten – etwa 50 MBit/s – mit VDSL zum Nutzer übertragen, darf die Kupferleitung nicht viel länger als etwa 400 Meter sein. Die Glasfasern rücken also immer näher zum Endkunden. Bereits heute sind rund zwei Millionen Haushalte in der EU plus Schweiz und Norwegen direkt per FTTH (Fiber to the home) über hochkapazitive Glasfasern erschlossen – Tendenz stark steigend. Selbst pessimistische Auguren gehen davon aus, dass die Erschließungsrate (homes passed) auf etwa 4,5 Millionen Teilnehmer im Jahr 2010 steigt. Weniger pessimistische Einschätzungen liegen bei etwa zehn Millionen Anschlüssen, optimistische gar bei 19 Millionen. Das macht deutlich: Hier eröffnet sich ein enormes Marktpotenzial, sowohl für die Betreiber als auch für die Infrastrukturlieferanten. FTTN UND FTTH/P FTTN (Fiber to the node) ist eine Evolutionsstufe auf dem Weg zur rein optischen Anbindung der Endkundenhaushalte per „Fiber to the home“ beziehungsweise „Fiber to the premise“ (FTTH/P). Bei FTTN werden die Glasfasern zunächst nur bis zu den Kabelverzweigern (KVz, auch: MSAN) verlegt. Die Versorgung der Konsumenten erfolgt schließlich über das bestehende Kupfer-Teilnehmerzugangsnetz. Fast ausschließlich kommen dabei verschiedene xDSL- Techniken zum Einsatz, die die Kupferleitungen zu den Haushalten nutzen. Vorteil: Da die Kupferkabel des Außennetzes bereits im Boden liegen, sind keine Erdarbeiten zum Erschließen der Haushalte nötig. Und da sich die KVz in der Nähe der Teilnehmer befinden, lassen sich ausreichend schnelle Verbindungen realisieren. Zuvor in den Vermittlungsstellen montierte aktive Netzwerkkomponenten wie DSLAMs (DSL Access Multiplexer) rücken in die Außennetze vor. Sie erfordern eine Stromversorgung und Kühlung. Dafür müssen die alten, rein passiven KVz gegen größere Verteilerschränke ausgetauscht werden, die Platz für die neuen Komponenten bereitstellen. Moderne Überbauschränke vereinfachen das Vorgehen. Mit der FTTN-Technik ist es möglich, das maximale VDSL- Tempo für einen Großteil der Endkunden verfügbar zu machen. Steigt der Bandbreitenbedarf weiter, können die Kupferkabel im Zugangsnetz in einer späteren Ausbaustufe Glasfasern weichen. Der Carrier legt die Lichtwellenleiter dabei direkt bis in unmittelbare Nähe des Endkunden, beispielsweise in den Keller eines Wohnhauses oder Bürokomplexes. Der Aufbau der FTTH-Topologie als passives optisches Netz (PON) erweist sich als besonders günstig, da es dem Betreiber bei verhältnismäßig geringen Investitionskosten maximale Flexibilität und Zukunftsicherheit gewährleistet. Per Definition kommt das PON ohne elektronische oder optische Leistungskomponenten aus, es überträgt die in der Vermittlungsstelle eingespeisten Signale rein passiv. Während die Nutzungsdauer von elektronischen New 6 ADC KRONE Connecting With Our Customers – Vol.2 No.2 2007
Übertragungskomponenten bei durchschnittlich etwa sieben Jahren liegt, bleiben PON-Strukturen- und Komponenten rund 30 Jahre im Einsatz. AUSSENNETZ Für den Aufbau von FTTH-Infrastrukturen müssen Netzplaner eine Topologie entwerfen, die ein Maximum an Flexibilität bietet. Gleichzeitig sollen die Kapitalausgaben und langfristigen Betriebskosten so niedrig wie möglich sein. Heutige Entscheidungen haben dabei eine große Tragweite: Sie bestimmen, wie gut die FTTH-Netzstruktur zukünftige Anforderungen erfüllen kann. Zudem sollten FTTH-Netzstrukturen genauso zuverlässig und flexibel sein wie robuste optische Weitverkehrstransportnetze. Das setzt die Verlegung redundanter, also doppelt ausgeführter, Leitungen voraus – was allerdings nicht ohne weiteres möglich und nicht in allen Fällen sinnvoll ist. Die in Europa vorherrschenden Kupferaußennetze (Outside Plants, OSP) haben eine Baumstruktur, die sich von den Vermittlungsstellen aus zum Endkunden hin immer feiner verästelt und dabei mehrere Verzweiger verbindet. Diese Architektur ist leider denkbar ungeeignet für den Aufbau redundanter Glasfaserarchitekturen, die bevorzugt als Ringtopologie ausgeführt werden. Ein Verzicht auf Redundanz ist eine Option, wenn hautsächlich Privatkunden versorgt werden. Bereiche mit vorwiegend Geschäftskunden verlangen allerdings nach redundanten Glasfaserlösungen, die möglichst den vorhandenen Kabelführungen der alten Baumstruktur folgen und mit denen sich dieselben Gebiete kostengünstig erschließen lassen. Netzwerkplaner müssen zudem entscheiden, wie viele Lichtwellenleiter zu jedem KVz verlegt werden sollen, um auch zukünftige Bandbreitenforderungen mit dem passiven Glasfasernetz (PON) erfüllen zu können. Dünnere Glasfaserkabel bieten beim Ausbau Vorteile: Sie lassen sich leichter durch die Leerrohre ziehen, außerdem vereinfachen sie den Aufbau redundanter Strukturen mit parallel liegenden Strängen. Eine besondere Bedeutung fällt der Verbindungstechnik für die Verbindung der Glasfasern zu: In Europa verbinden die meisten Carrier die Fasern direkt per „Splicing“ in so genannten „Enclosures“ – hermetisch geschlossenen Gehäusen, die direkt in der Erde verlegt werden. Diese Technik hat ihre Berechtigung in erster Linie dort, wo Leitungen zum Beispiel Vermittlungsstellen unmittelbar verbinden. Mehr Flexibilität und eine leichtere Fehlerbehebung – gerade in Umgebungen mit vielen Endkundenanschlüssen – hält hingegen der Patch-Ansatz bereit. Beim Patchen werden die Glasfaserkabel in Verzweiger geführt und auf Verteilerfelder (Cross Connects bzw. Inter connect) aufgelegt. Hier können Techniker die Leitungen flexibel über Steckverbinder verschalten. Ein Main Fiber Cross Connect (MFCC) bietet einen Patch-Zugriff auf die Hauptleitung und erhöht die Flexibilität der Infrastruktur. ZENTRALE VERMITTLUNGSSTELLE (FIBRE DISTRIBUTION) Besondere Anforderungen stellt FTTH/P auch an die zentrale Vermittlungsstelle (Central Office, CO): Hier müssen Unternehmen die Entscheidung treffen, wie das optische Equipment (Optical Line Terminal, OLT) mit den Glasfaserkabeln der Außennetze verbunden werden soll. Eine wichtige Überlegung dabei: Die Betreiber wollen OLT-Schnittstellen (Line Cards) so effizient wie möglich nutzen. Sie erreichen eine maximale Flexibilität, wenn alle von den Line-Cards und aus dem Außennetz eintreffenden Lichtwellenleiter auf Glasfaserverteiler (Optical Distribution Frame, ODF) gelegt werden. Der OMX600-ODF von ADC KRONE beispielsweise verfügt über eine besonders hohe Anschlussdichte bei gleichzeitig kompakter Bauform und ermöglicht sowohl einen einfachen Zugriff als auch Cross connect Verbindungen. Ein WDM (Wavelength Division Multiplexer) führt Daten-, Sprach- und Videosignale in einer Glasfaser zusammen – und ist damit ein Schlüsselelement der FTTH-Infrastruktur. Darüber hinaus werden optische Splitter eingesetzt um die Signale zu den Endkunden zu verteilen. Die Platzierung dieser Komponenten im CO bzw. im OSP –zentralisiert oder kaskadiert– ist von strategischer Bedeutung und bestimmt entscheidend sowohl die Flexibilität des Netzes als auch die Kosten. Eine weitere Anforderung: Zum Testen des FTTH-Netzwerks dürfen laufende Services möglichst nicht unterbrochen werden. Das erfordert den Einsatz von Monitoringmodulen oder Optical-Switch- Lösungen, die unterbrechungsfreie Remote-Prüfungen ermöglichen und Überwachungsfunktionen bieten. Die Verteilung der aus der Vermittlungsstelle zu den KVz im Zugangsnetz übertragenen Signale erfolgt über passive Splitter in den Fiber Distribution Hubs (FDH). Hier herrschen zwei Konfigurationen vor: Kaskadiert oder zentral eingesetzte Splitter. Der kaskadierte Ansatz arbeitet typischerweise mit einem 1x4-Splitter im FDH der eingansseitig direkt über einen ODF im CO mit dem OLT- Port verbunden ist. Ausgangsseitig sind weitere Eingänge von 1x4- oder 1x8-Splittern im KVz, die in einem zweiten Verteilerpunkt installiert sind, angeschaltet. Deren Ausgänge führen zu den ONTs in den Häusern bzw. Wohnungen und auf der Speißseite direkt mit einem OLT im CO verbunden ist. Der zentralisierte Ansatz hingegen verwendet nur einen Splitter (1x16,1x32,1x64 je nach erforderlicher Bandbreite pro Teilnehmer) an einem zentralen Punkt (FDH). Dieser Ansatz erweist sich als flexibler, da er die optimale Ausnutzung der OLT-Line-Cards im CO ermöglicht und einen leichteren Zugriff für Testsgeräte bietet. Die kaskadierte Architektur lässt Ports in den Line-Cards ungenutzt, wenn nicht alle erschlossenen Haushalte den Zugang tatsächlich in Anspruch nehmen. ZUSAMMENFASSUNG FTTH ist die logische Konsequenz aus steigenden Bandbreitenanforderungen und der mittlerweile nahezu ausgereizten kupferbasierten Übertragungstechnik im Teilnehmerzugangsnetz. Der Aufbau von FTTH- Infrastrukturen stellt die Betreiber jedoch sowohl im Außennetzbereich als auch in den Vermittlungsstellen vor neue Herausforderungen. Ein passives Außennetz mit Verteilerzugängen und zentralen Splittern und die Ausrüstung der Vermittlungsstellen mit hochdichten Optical Distribution Frames bildet die flexibelste Lösung. Sie bietet zudem einen günstigen Migrationspfad für zukünftige Gigabit-PON-Techniken. Joachim Brunzel New ADC KRONE Connecting With Our Customers – Vol.2 No.2 2007 7
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Seite 3 und 4: Die Zukunft gehört der Glasfaser V
Seite 5: UTP Märkten wieder aufgeflammt. In
Seite 9 und 10: FESTNETZLöSUNGEN AUSSENNETZ, KOLLO
Seite 11 und 12: ADC KRONE auf der Telecoms07 ZURüC
Seite 13 und 14: ADC KRONE zeigte auf der IBC 2007 B
Seite 15 und 16: Neue Splitter-Lösung verdoppelt An

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