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All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2011 1 | Alcatel-Lucent – Alexander Scharf - 2011 Kommunale Breitbandversorgung mit glasfaserbasierten OPEN ACCESS Netzen Alexander Scharf – Alcatel-Lucent Deutschland AG Tel: 0171 567 8811 Mail: [email protected] 2. Mitglieder und Partnertag Zweckverband “Elektronische Verwaltung in Mecklenburg Vorpommern” Schwerin, 22.06.2011

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Kommunale Breitbandversorgung

mit glasfaserbasierten OPEN ACCESS

Netzen

Alexander Scharf – Alcatel-Lucent Deutschland AGTel: 0171 567 8811

Mail: [email protected]

2. Mitglieder und Partnertag

Zweckverband “Elektronische Verwaltung in Mecklenburg Vorpommern”

Schwerin, 22.06.2011

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AGENDA:

OPEN ACCESS – Glasfaserbasierte Breitbandinfrastrukturen

1. Was ist Next Generation Access ?� Wozu brauchen wir die hohen Bandbreiten ?

2. Vergleich verschiedener Breitbandtechnologien� Wie kommt die Bandbreite zum Kunden: Funknetz, Kabelnetz, Festnetz

3. FTTx Glasfasertechnologien im Überblick� Punkt zu Punkt (P2P) / Punkt zu Mehrpunkt (P2MP)

� Active Ethernet / GPON

4. Geschäftsmodelle und Wertschöpfung in “Open Access” Netzen� Verschiedene Wertschöpfungsmodelle / Partnerschaften

5. Moderne Glasfasernetze� Erfolgsfaktoren und die neue Rolle von Stadtwerken und Versorgern als

Innovatoren beim Breitbandausbau

6. Business Case FTTx� Beispiele konkreter Projekte, Kostenfaktoren, Nutzung von Synergien

7. Erfolgsfaktoren bei FTTx – Kooperationen, Partnerschaften

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Was ist Next Generation Access ?

Wozu brauchen wir die hohen Bandbreiten?1

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Was bedeutet eigentlich Next Generation Access?

- damals…

Etwa 50 Teilnehmer konnten von einem Vermittlungsplatz aus manuell bedient werden.

Um das Jahr 1900 wurden die Verbindungen zwischen Telefon-Teilnehmern noch von Hand vermittelt.

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Was bedeutet eigentlich Next Generation Access?

- heute…

Im Jahr 2011 können mit einem modernen Glasfasernetz, z.B. über ein GPON System über 3.500 Teilnehmer gleichzeitig mit Sprach-, Video- und Datendiensten von über 1 Gigabit pro Sekunde bedient werden.

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Was bedeutet eigentlich Next Generation Access?

- Entwicklung der Technologien

Auf einer Stellfläche von rund einem Quadratmeter können heute gleichzeitig~ 42.000 Teilnehmer mit Breitbanddiensten versorgt werden.

1 m1 m22 42.00042.000

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Die Entwicklung beim Endkunden

- Die Technik vor 30 Jahren und heute

Hard Disk Drive5 MB

2.495,- USD

Direct Connect Modem II300 Baud249,- USD

Acer Aspire EasyStore 3403.000 GB

Ca. 500,- EUR

Alcatel-Lucent I-020G-B2 * 1,0 GB

Ca. 90,- EUR

Kapazität1 : 600.000Kapazität1 : 600.000

Kapazität1 : 1.000.000Kapazität

1 : 1.000.000

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Glasfasernetze, die neue Versorgungsleistung

- Warum brauchen Bürger und Unternehmen mittelfristig mehr Bandbreite?

Quelle: Jakob Nielsen, http://www.useit.com/alertbox/980405.html

Die Spitzenlasten im Internetverkehr haben sich

von 2009 zu 2010 verdreifacht!!!

Bandbreitenbedarf:Der Internetverkehr steigt jedes

Jahr konstant um 50%, verdoppelt sich alle 21 Monate und verzehnfacht sich alle 6

Jahre!

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Next Generation Access in Deutschland – wo stehen wir ?

- Vergleich der Glasfaseranschlüsse Stand 2009 / 2010

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Treiber für mehr Bandbreite:

- der ‚Digitale Lebensstil‘ ist stetig gestiegen und wächst weiter…

„Hybrid TV“

•Integrierter Web-Zugang imFernseher ist heute eine Standard-

Anwendung.

•Das Angebot an qualitativ hoch-wertigen Angeboten wächst rasant.

•Reines Broadcast-Fernsehen verliertan Attraktivität für Anbieter und

Konsumenten.

„Digital Home“

•Media-Storage Produkte im ConsumerSegment erreichen die Terabyte Marke.

•Content-Streaming im Heim-Netz istStandard.

•Ablösung der Datenträger durch Download

und Speicherung/Verteilung im Web (Personal Cloud)

„„„„CloudCloudCloudCloud““““

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Warum Breitbandnetze?- vielfältige neue Anwendungen für Wirtschaft & Soziales…

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Quelle: Michael C. Balasch, Deutsche Telekom Laboratories, Lübeck, 05.03.2010

Quelle: Jörn-Michael Westphal, GEWOBA Wohnungsverwaltungsgesellschaft Potsdam mbH,

AAL-Kongress 2010, am 26. und 27.01.2010

Möglichst lange und unabhängig Zuhause leben können…

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Vergleich verschiedenerBreitbandtechnologien

Funknetz / Kabelnetz / Festnetz2

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Verschiedene Breitbandtechnologien und verfügbare Bandbreite

- Gibt es Alternativen zum Glasfaserausbau ?

� Alle Technologien, die hohe Bitraten zum Teilnehmer ausliefern, benötigen eine Glasfaserinfrastruktur.

� Dies gilt auch für Funknetze wie LTE!

� Ein hochwertiger Breitbandanschluss ist bereits heute ein wichtiger Standortvorteil !

� Mittelfristig wird die existierende Kupferinfrastruktur nicht mehr ausreichen

� Glasfaser wird verlegt werden, … aufgrund der Kosten wird pro Region aber nur ein Glasfasernetz gebaut werden !

� OPEN ACCESS: Will man diskriminierungsfreien Wettbewerb zulassen, macht es Sinn, dass z.B. die Stadt/das Stadtwerk in das Netz investiert, und es dann verschiedenen Diensteanbietern diskriminierungsfrei gegen Gebühr zur Verfügung stellt.

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Wie kommt die Bandbreite zum Kunden ?

- Vergleich ausgewählter Breitbandtechnologien

Quelle: Prof. Dr. Ulrike Stopka, Technische Universität Dresden-Fakultät Verkehrswissenschaft, SächsTEL, 22.09.2010

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FTTx Glasfasertechnologien im Überblick:- Punkt-zu-Punkt (P2P) / Punkt-zu-Mehrpunkt (P2MP)

- Active Ethernet / GPON3

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FTTx Scenarien und Migrationsschritte zu FTTH

Fiber To The x (FTTx)

� FTT NodeGlasfaser bis zum HvT

� FTT Curb (KvZ)Glasfaser bis an den Bordstein

� FTT BuildingGlasfaser bis ins Gebäude

� FTT HomeGlasfaser bis in die Wohnung

Glasfaser bis in die Wohnung (FTTH) ist in Bestandsbauten das Ziel und bei Neubauten obligatorisch!

Bild: Wikipedia

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Die Entwicklung von DSL Netzen (FTTCO/FTTN/FTTB)

– Erhöhung der verfügbaren Bandbreiten durch Verkürzung der „letzen Meile“

Kabelverzweiger(KvZ)

Wohngebäude(FTTB)

ADSL2+bis 16 Mbps

VDSL2 (17a)bis 50 Mbps

VDSL2 (30a)bis 100 Mbps

Hauptverteiler(Central Office)

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Leistungsfähigkeit moderner Glasfasernetze

- Alternative Technologien für Fiber-to-the-home (FTTH)

Point-to-Point

ActiveEthernet

GPON

Hauptverteiler / POP Feld Gebäude

Durchgehende Glasfaseranlage

� Rein passive Glasfaseranlage� Keine elektrischen Anlagen im Feld� Wartungsfreundlich

Kosteneffizienter Tiefbau

� Sehr wenige Fasern in der Zuführung� Wenig Bedarf an Leerrohr� Sehr wenig POP-Fläche notwendig

Das beste aus beiden Welten

� Rein passive Glasfaseranlage� Sehr geringer Stromverbrauch� Sehr hohe Kosteneffizienz

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Platzbedarf im Central Office / POP

- Vergleich GPON vs. P2P Technologien

24 Faser-Schrank

1440 Anschlüsse pro Schrank

1 Faser= 1 TN

1 Faser-Schrank (LGX)

1440 Anschlüsse pro Schrank

1 Faser = 32 TN

GPON – 16 000 TN Central OfficeGPON – 16 000 TN Central Office P2P – 16 000 TN Central OfficeP2P – 16 000 TN Central Office

PON

PON

LGX

PON

PON

LGX

LGX

LGX

LGX

Switch

SwitchSwitch

SwitchSwitch

SwitchSwitch

Switch

Switch

SwitchSwitch

Switch

Switch

SwitchSwitch

Switch

Switch

SwitchSwitch

SwitchSwitch

SwitchSwitch

Switch

Switch

SwitchSwitch

SwitchSwitch

SwitchSwitch

Switch

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

LGX

CO > 100 m2 – 67 000 wattsCO : < 20 m2 & 9 600 watts

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Leistungsfähigkeit moderner Glasfasernetze

- Wie groß ist die (GPON) Technik für 7.000 Teilnehmer?

Wie schnell ist die aktive Technik in Betrieb?

� Aufbau eine Woche, inklusive optionalem Kabelfernsehen

� Integration zwischen einer Woche (Internet) und 4 Wochen (Telefonie)

Alles was an zentraler Stelle nötigist passt hier hinein.

Alle 7.000 Kundenendgeräte passen hier hinein.

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Geschäftsmodelle und Wertschöpfung

in “OPEN Access” Netzen4

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Geschäftsmodelle für ‚Open Access‘ Netze

- Das Prinzip:

Ein ‘Open Access’ Modell ist ein Marktplatz, auf dem Breitbanddienste angeboten werden!

� Viele Anbieter erhalten gegen Entgelt Zugang zum Marktplatz und können dort ihre Dienste den Endkunden anbieten.

� Der Kunde kann aus dem Diensteangebot mehrerer Anbieter wählen.

� Der Diensteanbieter ist für den Inhalt und die Erbringung der Dienste verantwortlich.

� Diensteangebote (z.B. Internet, TV, Sprache) können vom Kunden individuell zusammengestellt und online gebucht werden.

KundeKunde

KundeKunde

KundeKunde

Diensteanbieter BDiensteanbieter B

Diensteanbieter CDiensteanbieter C

Diensteanbieter ADiensteanbieter A

Netzbetreiber

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Prinzip der “Open Access” Netze:

- ein Marktplatz auf dem Breitbanddienste angeboten werden…

Open Access Netze sind:

1. technologieunabhängig und für alle Nutzer offen

2. offen, den sie ermöglichen verschiedenen alternativen Diensteanbietern den Endkunden Services anzubieten

3. zwei separate Geschäftsfelder, da Aufbau und Betrieb der Netze gegenüber den darauf bereitgestellten Services unabhängiges Geschäft darstellen

4. zukunftssicher, da das passive Netz über viele Jahre unangetastet bleiben kann und die aktiven Komponenten flexibel und leicht aufrüstbar sind

5. finanziell unabhängig, da sie vom Endkunden und nicht vom Steuerzahler finanziert sind

Endanwender

Vertrieb von Diensten

Aktive Netz-komponenten

Passive Infrastruktur

Dienste für private, geschäftliche oder öffentliche Anwender, die von konkurrierenden Anbietern angeboten werden.

Aktive Komponenten des Netzes und integrierte Support-Plattform für Management, Kundenbetreuung und Betrieb.

Endanwender können aus einer Vielzahl von Plug-and-Play-Diensten verschiedener Anbieter wählen.

Kabelkanal, Rohre und Glasfaser.

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Die “Spieler” in Open Access Netzen

� besitzt die Glasfaser-Infrastruktur

� kümmert sich um Management der Anlagen und den Netzbau

Infrastruktur-eigner

Netz-betreiber

Dienste-anbieter

Endanwender

Wegerecht

Rechte für das Betreiben des

Netzes

Rechte für das Angebot von

Diensten auf dem Portal des Betreibers

� besitzt die Netzkomponenten (Rand/Kern/Zugang) bis zum Kunden

� betreibt das Netz

� übernimmt die Lieferung der Dienste für den Diensteanbieter

� stellt die Verbindung her zwischen Endanwender und Diensteanbieter

� stellt Anwender-Portale bereit, auf denen sich die Anwender für Dienste anmelden können (Selbst-Registrierung und automatische Bereitstellung)

� verbindet das Netz mit dem öffentlichen Internet-Backbone und anderen TK-Netzen

� besitzt die Dienste und die entsprechenden Server

� betreibt die Dienste

Unterstützt den Endanwender bei den angebotenen Diensten

Unterstützt den Kunden bei der Bereitstellung von Diensten, dem Anschluss und Fragen zum Netz

Unterstützt bei Fragen zur Glasfaser-Infrastruktur

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Geschäftsmodelle für kommunale Stadtnetze‚Open Access‘ – Geschäftsmodelle mit horizontaler Trennung

Pachtzins

Basisanschluss

Bereitstellungsgebühr

Dienstegebühr

Leistungsbeziehung Zahlungsströme

Bit-Strom

Dienst

Verpachtung

Wertschöpfungs-stufen

Passive

Infrastruktur

Aktives

Netz

3 Play

Dienste

� Verschiedene Geschäftsmodelle und Wertschöpfungsmöglichkeiten bestehen

� Infrastrukturwettbewerb ist aber nicht überall wirtschaftlich möglich, denn…

� Glasfasernetze sind aus wirtschaftlichen Gründen meist nicht durch andere Anbieter replizierbar!

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Offene Netze und Geschäftsmodell FTTX – Geldflüsse

Endnutzer

InfrastruktureignerStW Teterow

Nutzergebühren

Infrastrukturgebühren

€€

Diensteanbieter

Modell: Offenes Zugangsnetz

Dienstegebühren

Geschäftsmodell Infrastruktur

Geschäftsmodell Betreibergesellschaft

EigeneDienste

NetzbetreiberGesellschaft

DiensteEquipmentDienste

Equipment€

Investition

AktiveInfrastruktur

€Investition

DiensteEquipmentDienste

Equipment

€Investition

PassiveInfra-

Struktur

Investition

1.

2.Infrastruktur-gesellschaft

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Moderne Glasfasernetze

Erfolgsfaktoren und die neue Rolle

von Stadtwerken und Versorgern als

Innovatoren beim Breitbandausbau …5

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Geschäftsmodelle für „Open Access“- Schlüsselthemen und Anforderungen der beteiligten Parteien

für Städte, Gemeinden und Kommunen:

� “Breitband“ ist heute ein entscheidender Standortfaktor!

� Investitionen in sich selbst tragende Projekte zum Nutzen der Bevölkerung

� Schaffen von Wettbewerbsvorteilen für die Bevölkerung und die Wirtschaft

für lokale Versorgungsunternehmen / EVU:

� Telekommunikationsdienste als Teil

eines Bündelangebotes „Vierte Versorgungsleistung“

� Nutzung von Synergien bei Infrastruktur und Betrieb

(Smart Metering, Smart Grid, …)

für die Wohnungswirtschaft:

� Bereitstellung neuer Breitbanddienste zur “Wertsteigerung” ihrer Objekte

� Attraktives Diensteangebot für die Mieter (z.B. „Smart Senior“, lokale TV Kanäle…)

� Förderung des Anbieter-Wettbewerbs im Interesse der Mieter

� Senkung der Betriebskosten (Fernwartung, Energiemanagement…)

TelefonDigitales Fernsehen

Highspeed Internet

Zähler-FernablesungRückspeisung

Haustechnik

Breitbandanschluss über

Glasfaserverbindung

Elektrizität

Wasser

Gas / Fernwärme

Hausanschluss

EVU Netze

Haushalte

&

Unternehmen

Quelle: Open AXS

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Rolle der Energieversorger (Smart Metering, Smart Grid, FTTH …)

- Zusammenwachsen von Energie- und Informationsnetzen

Quelle: NEXANS,Euroforum Sep. 2010

1. In künftigen Energienetzen spielen Informations- und Kommunikations-technologien eine entscheidende Rolle

2. Dezentrale Einheiten steuern und optimieren das Verhältnis von Erzeugung und Verbrauch der Energie und ermöglichen den Aufbau eines intelligenten Stromnetzes „Smart Grid“

3. Die neuen Anforderungen an künftige Energienetze lassen sich nur mit einer leistungsfähigen und flächendeckenden Glasfaserinfrastrukturabdecken!

Fazit: Energieversorger werden Ihre Netze vielerorts durch das Verlegen neuer Kabel verstärken müssen.Durch Nutzung von Synergien beim Tiefbau und neue LWL Technologien (Microducts, Microtenchching…) lassen sich Vorarbeiten für flächendeckende FTTH Netze schrittweise angehen…

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Ausgangslage für kooperative Anbietermodelle:

– Partnerschaften führen unterschiedliche Interessenslagen zusammen

� Erste „Wertschöpfungspartnerschaften“ schon erfolgreich an Markt!

� über 100 Stadtwerke deutschlandweit schon bei FTTx schon aktiv dabei!

Finanz- und Risikoprofile der einzelnenWertschöpfungsstufen

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Business Case FTTx

Beispiele konkreter Projekte,

Kostenfaktoren, Synergien …6Geschätzte Mindest-Kosten eines Glasfaserausbaus in Deutschland:

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Business Case: Was sind die Kosten eines Glasfaserausbaus ?

(Vergleich von 3 typischen Scenarien)

� Je geringer die Dichte der Besiedelung umso höher wird der Anteil der Infrastruktur an

den Ausbaukosten.

� Synergien beim Bau von Infrastruktur haben eine hohe Kostenrelevanz

� Je höher der Nutzungsgrad des Netzes, desto geringer die Kosten pro Teilnehmer

� Ohne Synergien und ohne hohe Nutzungsgrade sind GF-Netze schwer darstellbar

30% Anschlussrate

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Die Konsequenzen für die TK-Infrastruktur

Wie wichtig sind Synergien? –> Beispiel eines konkreten „Business Case“

� Der (Fix-) Kostenanteil der Glasfaser-Infrastruktur beträgt zwischen 60%-90% (städtischer/ländlicher Raum)

� Haupteinflussfaktor auf den Invest pro Teilnehmer ist die Anschlussrate, gefolgt von den Tiefbaukosten und der Trassenlänge

� Wichtigste Erfolgsfaktoren: Partnerschaften, Netzhoheit & Auslastung:Betrieb der aktiven Technik durch z.B. Stadtwerke oder lokale Betreibergesellschaft gewährleistet Dienstewettbewerb, Penetrationsraten >>50% sichern ein langfristig tragfähiges Geschäftsmodell!

Quelle: Alcatel-Lucent FastForward

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Beispiel für ein horizontal integriertes Geschäftsmodell > „Open Access“

Infrastruktur

Netzbetrieb

Dienste

weitere Dienste Anbieter

Ein OPEN ACCESS Netz der Stadtwerke als Best-Practice Beispiel:

„Flugfeld Böblingen / Sindelfingen”

Aktueller Trend:Stadtwerke investieren selbst in modernste

Glasfasertechnologie bis in den Haushalt (FTTH)

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Neuester Trend: Stadtwerke investieren in modernsteGlasfasertechnologie bis in den Haushalt (FTTx)

PON Splitter

ONT

ONT

ONT

Alcatel-Lucent

GPON OLT

WDM

Video-OLT

BSA

Smart Metering

Gewerbliche KundenBusiness CPE

100 MBit/s bis n*GBit/s Ethernet

TV Anbieter

TK-, Internet und IPTV Anbieter

L e i s t u n g S t a d t w e r k e

(1550 nm)

RF Overlay87…860 MHz

(1490 nm)

dynamic allocation2.5Gbps

1.25 GbpsdynamicAllocation(1310nm)

Fernsehen-- analog-- digital (HDTV)-- IPTV

Internet

TV

Internet

Telefon

Internet, TV, und Telefonie

Beispiel für ein horizontal integriertes OPEN Access Modell:

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Nutzung von Synergien am Beispiel Tiefbau:

- eine wichtige Stellschraube im Business Case für FTTx-Netze

Im Tiefbau lassen sich erhebliche Kosten sparen indem man z.B.

� Synergien nutzt, z.B:

� Koordination mit Infrastruktur-Baumaßnahmen

� Einbinden von (lokalen) Partner- und Versorgungsunternehmen

� Alternative Verlegemethoden anwendet, z.B:

� Nutzung der Glasfaserverlegung in Abwasserkanälen oder Regenwasserkanälen

� Nutzung von Freileitungen

� Micro Trenching

� …

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Erfolgsfaktoren bei FTTx

Kooperationen und

Partnerschaften,

Referenzen7

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Alcatel-Lucent

aktive Rolle in Verbänden, Vereinen und Standardisierungsgremien

Branchenverbände Standardisierung

Vereinigungen

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●● AT&T ● Arvidsjaur (Sweden) ● SingTel

●● Bristol Tennessee Essential Services ● Citevision ● Hanaro (Korea)

●● Bristol Virginia Utilities ● Elektrizitätswerke Zürich ● Hong Kong Broadband

●● Chelan County Public Utility ● FT-Orange ● Suo Cable Net (Japan)

● City of Quincy - Florida ● GTD (Chile) ● China Telecom

● Connexion Technologies ● Cygate ● TransAct

●● Dalton Utilities (Georgia) ● Gelsennet / R-Kom (Germany) ● City Cable Shunan Corp.

● Fazenda da Grama Condominium ● Iceland Telecom ● Itochu Cable Systems

● FCI Broadband - Ontario ● Jönköping Energi ● Kijimadaira town - Nagano

● Foothills telephone - Kentucky ●● Köping (municipality, Sweden) ● Telstra

● Hawai Telecom ●KPN ● TNZ

● Lincoln County ● M-Net (Germany)

● Momentum - Alabama ● Ministry of Communications (Kuwait)

● Morristown Utility Commission ● Nayatel

● NTELOS (Virginia) ● Neuf Cegetel

● Paducah Power System - Kentucky ● NRGi Fibernet

● Road 9 (US & Mexico) ● Olofström (Sweden)

● Squire Creek - Louisiana ● Örebro (Sweden)

● United Telesystems ● R-Kom (Germany)

● MINET ● Stadtwerke Sindelfingen (Germany)

● Lafayettte Utilities ● Sydfyns

● Verizon ● Telenor

●● Transit (cable TV Operator)

● Telecom Austria

●● Tidaholm (Sweden)

● Vännäs (Sweden)

● Velton

● VSE-Net (Germany)

● Wittenberg-net (Germany)

NAR EMEA APAC

>250 MioxDSL Linesweltweit

Alcatel-Lucent FTTx

Öffentliche Referenzen (Auszug)

P2P Fiber

BPON

GPON

130+ FTTH-Projekte,davon

100+ GPON-Projekte

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Alcatel-Lucent

Ecosystem der FTTx Komponenten und Partnerschaften

TV Verteilnetze

TV Kopfstation

Open Access Management

Endgeräte Management

Netzdokumentation

ODF & passive optische Komponenten

Seim & Partner

Service

BeratungPlanungDokumentationBauleitungBauausführung

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