Systemunabhängiger Gebäude- anschlußin FTTB / FTTH Netzen · All RightsReserved©Alcatel-Lucent...
Transcript of Systemunabhängiger Gebäude- anschlußin FTTB / FTTH Netzen · All RightsReserved©Alcatel-Lucent...
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####
Systemunabhängiger Gebäude-
anschluß in FTTB / FTTH Netzen8. ITG Fachtagung “Zukunft der Netze”
Chemnitz, 20. März 2009
Thomas Pfeiffer, Jochen Schwarz, Wolfgang Schmid, Ronald Warnken
Alcatel-Lucent, Stuttgart
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####2 | Presentation Title | Month 2006
Downstream Anforderungen Upstream Anforderungen
Der vernetzte Konsument
SDTVHDTVBasic HSIGamingMultimedia surfingVideo Conf., learningHome working
2 Mb/s pro Kanal10Mb/s pro Kanal5 Mb/s im Durchschnitt2 Mb/s pro Session8 Mb/s im Durchschnitt3 Mb/s pro Session4 Mb/s im Durchschnitt
SDTV, HDTV Basic HSIPersonal content uploadGamingMultimedia surfingVideo Conf., learningRemote home monitoringHome workingInteractive TV, personal TV
1 Mb/s 3 Mb/s im Durchschnitt5 Mb/s per channel2 Mb/s pro Session2 Mb/s pro Session3 Mb/s pro Session1 Mb/s pro Anruf5 Mb/s im Durchschnitt3 Mb/s pro Session
Treiber: HDTV, variable Quality of Service
Treiber: Sharing multimedialer Inhalte (video, audio)
50 Mb/s
25 Mb/s
Trend zu symmetrischem Bedarf (2:1) : 50 Mbps down – 25 Mbps upLangfristiger Trend zu 100 Mbps ‘gold service’ (FTTH)
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####3 | Presentation Title | Month 2006
„Whatever bandwidth you will provide us, we will use it for our applications – but it needs 1 million subscribers to get us out of bed“(Myles MacBean, VP Technol. and Operations, Walt Disney at FTTH Council EU Conference, Vienna 2006)
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####4 | Presentation Title | Month 2006
Evolution of FTTH technologies in NAR, EMEA
� Europe:
� 350 FTTx city networks
� 67 % run by alternatives and municipalities
� France started massive deployment of FTTH (GPON): presently the European reference market
� Deutsche Telekom recently started GPON trial in Dresden (22000 subs)
Source: Infonetics 2007 (plus NGPON extrapolations beyond 2010 FAD-CTO)
Extrapolation for 2010+ Extrapolation for 2010+North America
BPONEPON
GPON
NGPON
P2P
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
new
sub
scrib
ers
(x10
00)
Active Ethernet
EMEA
EPON
GPON
NGPON
P2P
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
new
sub
scrib
ers
(x10
00)
Active Ethernet
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####5 | Presentation Title | Month 2006
Der Initiativkreis
Next Generation Access Fiber-to-the-Home / Fiber-to-the-Building
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####6 | Presentation Title | Month 2006
Der Initiativkreis Next Generation Access FTTH / FTTB im VDE
Ziele:
� Festlegung von in die Praxis umsetzbaren Vorgehen als Vorgabe für die europäische und internationale Standardisierung
� Empfehlungen für die Regulierung unter Berücksichtigung der vertikalen und horizontalen Wertschöpfungsketten in der Telekommunikationsindustrie
� Industrieweit abgestimmte Empfehlungen und Standards als Basis für Wachstum und Produktivität
� Herausarbeiten von Themen und Fragestellungen, die noch gemeinsam bearbeitet werden müssen, um die Weiterentwicklung der ITK-Infrastruktur zu fördern
Offenheit:� Die gesamte Diskussion ist öffentlich und vollkommen transparent
„Wirtschaft braucht verlässliche Rahmendaten um zu investieren!“
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####7 | Presentation Title | Month 2006
Initiativkreis Next Generation Access FTTH/FTTB im VDE
Beteiligte:� VDE/DKE, Alcatel-Lucent (Initiator), Seim & Partners
� Bundesnetzagentur, GdW (Bundesverband deutscher Wohnungs- und Immobilienunternehmen), GFI (Ges. zur Förderung d. elektr. Inst.technik), ZVEI
� ANGA, BREKO, DTAG, EWE TEL, HLcom, Netkom, Netcologne, Keymile, Emtelle, VATM, Versatel
� ALU, Bktel, ECI, GTN, Infineon, Medien-Energie-Technik, Nokia Siemens Networks
� 3M Deutschland, ADC Krone, Corning, Diamond, FOC, Huber & Suhner, Nexans, Tyco
� Gauger Consult, Seim & Partner, te-Consult
� FhG HHI Berlin, FH Nürnberg
Seit wann:� Erste Sitzung am 29. Februar 2008 beim VDE in Frankfurt
Ergebnisse bisher:
� Spezifikation der Inhaus-Kabelinfrastruktur
� Elemente der Inhausarchitektur und Übergabepunkte incl. optionaler Monitoringfunktionen
� Spezifikationen für Fasern, Stecker, Spleiße, Monitoring-Elemente
� Dämpfungsbudget und Reflexion der gesamten Inhausstrecke
� erste Erweiterung des Arbeitsfeldes : Installation des Betreibernetzes
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####8 | Presentation Title | Month 2006
Europäischer Vorreiter Frankreich
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####9 | Presentation Title | Month 2006
FTTH Eco-System in Frankreich : Richtlinien-Akteure
GovernmentMinistries of
Industry, Housing, civil Works, Economy,…
Telecom Industry
Regulatory body
Local Communities
representatives, municipal networks managers
Market experts
Network operators :
incumbent and CLECs
Very High Speed Forum
FTTH Experts Committeeworking group
FTTH related working groups
• Sharing von Leerrohren
• Sharing der Hausverkabelung
• Local Communities Projects (CRIP)
FTTH related working groups
• Building Flexibility Point Specification
• Vertical Cabling Engineering
• Flats/Homes Identification Procedures
Multimedia Building Labelling(FTTH) - CISI working group
FTTH publicpolicy
FTTHpolitical push
FTTH regulation
FTTH engineering rules and quality
control
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####10 | Presentation Title | Month 2006
The French approach to address FTTH in MDU’s
Model 1 (not optimal): every operator has its own fibres for all users
� relation with landlord ?
� space availability ?
� change SP = reconnect @ home ??
Model 2 (preferred): one fibre per user owned by the landlord
� all operators connect in the basement of the building
� shared access inside the building
� "Label Logement multimédia"
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####11 | Presentation Title | Month 2006
Auszug aus den laufenden Arbeitendes Initiativkreises
work in progress !!
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####12 | Presentation Title | Month 2006
aus EN 50173.4 (2007) : beispielhafte Inhaus-Architekturen
BAP (ACP) BereichsanschlußpunktHÜP (BEF) HausübergabepunktENS (ENI) Schnittstelle zum externen NetzWV (HD) WohnungsverteilerSWV (SHD) Sekundärer Wohnungsverteiler
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####13 | Presentation Title | Month 2006
aus EN 50173.4 (2007) : Beispiel für eine Bezugskette
Abkürzungen
SV: Standortvertieler CD: Campus DistributorASG: Anwenderspezifische Übertragungseinrichtung EQP: Transmission EquipmentV: Verbindung C: ConnectionGV: Gebäudeverteiler BD: Building DistributorOE ASG: Opto-elektrisches Gerät OE EQP: Opto-electronic EquipmentTA: Informationstechnischer anschlußpunkt TO: Telecommunications OutletEE: Endeinrichtung TE: Terminal Equipment
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####14 | Presentation Title | Month 2006
Was fehlt ?
Die hohe Leistungsfähigkeit von FTTx-Anschlüssen kann nur gewährleistet werden, wenn spezifische Aspekte der Systemtechnik berücksichtigt werden:
� Singlemode-Fasertechnik ist empfindlich
� Installationstechnik
� Umgebungseinflüsse
� Stabilität
� System-Aspekte
� systemspezifische Komponenten (Splitter)
� Inhaus-Infrastruktur ist Teil der System-Infrastruktur (System-Leistungsbudgets werden i.d.R. knapp bemessen)
Nur eine system-und betreiberunabhängige Installation ist zukunftssicher
� Kostenersparnis durch Vermeidung späterer Anpassung
� allgemeine Betreiberaspekte berücksichtigen
� flexible Anpassung der Inhaus-Architektur ermöglichen
� Management (Überwachung) – Funktionen einführen
� Einheitliche Installations-Vorgaben von Gebäude-Anschlüssen in FTTx-Netzen
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####15 | Presentation Title | Month 2006
Entwurf einer Ergänzung zur EN50173-Reihe für den FTTx-Gebäudeanschluß
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####16 | Presentation Title | Month 2006
Generische Architektur für FTTH- und FTTB-Anschlüsse in MDUs
In-hou
se distribution netw
ork
usernetwork
usernetwork
basement
operators‘ fiber network(s)CentralOffice(s)
Interfaces umfassen
� Faseranschlußpunkte- Rangierfeld
- Splitter (PON)
� Demarkationspunkte für- Faser-Infrastruktur:BDP (FTTB) oder HDP (FTTH)
- Übertragungssystem:ONT MDU (FTTB) oder ONT SFU (FTTH)
BDP : Building Demarcation Point
HDP : Home DemarcationPoint
ONT : Optical Network Termination
MDU : Multidwelling Unit
SFU : Single Family Unit
Architektur ermöglicht
� Zugang für mehrere Netzbetreiber
- Anschluß mehrerer externer Fasern
� frei wählbare Systemtechnik
- GPON/EPON ..., Ethernet ptp, VDSL, ..
� gemeinsam genutzte Vertikalverkabelung(existierend und zukünftig)
- Cat 3 / 5 / 6, Coax, POF, MMF, SMF
Einfamilenhäuser sind Spezialfall vonMehrfamilienhäusern
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####17 | Presentation Title | Month 2006
Elemente der Gebäude-Infrastruktur für den Anschluß an FTTB / FTTH-Netze
DP
DP
DP
Betreiber #1 : HÜP mit DPs
DP
DP
DP
Betreiber #2 : HÜP mit Splitter/WDM + DPs
Betreiber #3 : HÜP ohne alles
OEASG
OEASG
OEASG
Geb
äude
vert
eile
r (G
V)
Untergeschoss VertikalbereichAussenbereich
x
x
x
DP
DP
DP
DP
DP
DP
Betreiber #1 : HÜP mit DPs
DP
DP
DP
DP
DP
DP
Betreiber #2 : HÜP mit Splitter/WDM + DPs
Betreiber #3 : HÜP ohne alles
OEASGOE
ASG
OEASGOE
ASG
OEASGOE
ASG
Geb
äude
vert
eile
r (G
V)
Geb
äude
vert
eile
r (G
V)
Untergeschoss VertikalbereichAussenbereich
x
x
x
ONT WVDP
DP
DPG
ebäu
deve
rtei
ler
optis
ch (
GV
)
Betreiber #1 : HÜP ohne alles
Betreiber #2 : HÜP mit Splitter/WDM
Untergeschoss Vertikalbereich WohnungAussenbereich
ONT WV
Betreiber #2 : Anschluß über DP
Betreiber #1 : Anschluß ohne DP
x
x
x
x
x
x
x
ONT WVONT WVONT WVDPDP
DPDP
DPDPG
ebäu
deve
rtei
ler
optis
ch (
GV
)
Betreiber #1 : HÜP ohne alles
Betreiber #2 : HÜP mit Splitter/WDM
Untergeschoss Vertikalbereich WohnungAussenbereich
ONT WVONT WV
Betreiber #2 : Anschluß über DP
Betreiber #1 : Anschluß ohne DP
x
x
x
x
x
x
x
FTTB
FTTH
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####18 | Presentation Title | Month 2006
Belastung des System-Verlustbudgets durch Inhaus-Kabel (hier für PON)
OLTHÜP+ DP
building
vertical cabling(copper)
loss budget of optical access network
ONT
loss budget of optical inhouse network
basement
FTTB
OLTHÜP+ DP
building
vertical cabling(copper)
loss budget of optical access network
ONT
loss budget of optical inhouse network
basement
FTTB
OLTHÜP
building
vertical cabling(fiber)
DP ONT
loss budget of optical access network
basement
loss budget of optical inhouse network
FTTH
OLTHÜP
building
vertical cabling(fiber)
DP ONT
loss budget of optical access network
basement
loss budget of optical inhouse network
FTTH
Inhaus-Splitter-Verlustesind bereits im System-Budget enthalten
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####19 | Presentation Title | Month 2006
Parameter relevanter Systemstandards, die im Dokument berücksictigt werden
future ?in preparationavailable now
-20(guess)
-20(guess)
-20-20-20-20max. single reflection,
dB
15 - 20(guess)
>28(guess)
20 (PR10)24 (PR20)29 (PR30)
102024
28 (Class B+)30 (Class C)33(Class C++)
max. link loss, dB
tbdITU-T (due 2010)
IEEE 802.3av (due 2009)
IEEE 802.3IEEE 802.3ITU-T G.984.2
standards document
A3B3
A1B1
A1B1
A2B2
A1B1
A1B1
architecture
WDM-PON(EtherPtPover PON)
10G-GPON10G-EPONEthernet ptp(100M, 1G, 10G)
EPONGPONprotocol
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####20 | Presentation Title | Month 2006
Referenz-Strecke zur Spezifikation der Inhaus-Strecken (FTTH)
HÜP OE-ASG
GV WVDP
Untergeschoss Vertikalbereich WohnungAussenbereich
Meßpunkte A B C D
Festlegung der Spezifikationen
- Einzelkomponenten
- Gesamtstrecke
Empfehlungen für verschiedene System-Technologien und -Architekturen
- Installationsbeispiele
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####21 | Presentation Title | Month 2006
Ergebnisse
System-unabhängige Spezifikation der optischen Schnittstellen
� Zugang für mehrere Netzbetreiber
� verschiedene Systemtechniken : PON, Punkt-zu-Punkt
� Faser- und Stecker-Empfehlungen : G.657A (biege-unempfindliche SMF), min. 2 Fasern pro Wohnung, LC-Stecker
optische Spezifikationen der Inhausstrecken
� Wellenlängenbereich : 1260 – 1360 nm / 1460 – 1650 nm (Video Overlay berücksichtigt)
� max. Einfügeverluste : 2 dB incl. DP (passiv oder aktiv)
� zulässige Reflexion gesamt : -20 dB
� Lage und Funktion eines optionalen Demarkationspunkts in FTTB und FTTH
Monitoring-, Zusatzfunktionen am Demarkationspunkt (optional):
� Fernabfrage der End-to-End-Verfügbarkeit : passiver DP
� Abfragen zusätzlicher Status-Informationen : einfach aktiver DP
� interaktive Kommunikation, Zusatzfunktionen : voll aktiver DP
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####22 | Presentation Title | Month 2006
Passiver Optischer Demarkationspunkt
installation socket(wall mount)
externalfiber to ODN
internalfiber toONT
F3000connector
dust shield(open)
cover
7 x 7 cm
prototype manufactured by COMAN partner Diamond(form factor compliant German wall plug DIN 49 073 )
interior housing is for fibers and for additional newfunctionlities (tbd)
•Fiber length
OTDR response
5.1 km
5.2 km
140 m
reflex from splitter at 10.3 km
-77dBm at
OTDR Rx
DPM2
OLT
•1:64splitter
Tx
OTDRRx
•5.1 km ••5.2 km
•240 m
•181 m
•140 m
DPM2DPM1
DPM3
ONT
insertion loss
0.7 dB @ 1310 nm1.0 dB @ 1490 nm
reflectivity
-23. 7 dB @ 1490 nm
x
OTDRtesting
FTTH-Anschluß mit integriertem Reflektor (BMBF gefördertes Projekt COMAN)
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####23 | Presentation Title | Month 2006
Power efficient protocol for communication OLT � multi DP in PON
(cooperation with Univ. Karlsruhe)
� low power µP (µW) � µP in sleep mode and inactive Rx for most of the time
� µP wakes up periodically and autonomously
� activates Rx
� Rx and µP react to incoming OLT signal
� enables battery life time >20 years� re-uses embedded OTDR signalling and Rx
Demarcation point monitoring : active solution
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####24 | Presentation Title | Month 2006
Zusammenfassung
Neuer Arbeitskreis im VDE/DKE seit Anfang 2008
� Initiative zur Festlegung eines einheitlichen Hausanschlusses für FTTB / FTTH
� offenes Forum mit Vertretern aller betroffenen Gruppierungen
� Input zur europäischen / internationalen Standardisierung und Regulierung
� aktuell Erweiterung des Arbeitsgebiets : Installationstechnik im Betreibernetz
Erstes Arbeitsthema:
Anforderungen an einen einheitlichen Hausanschlusses für FTTB / FTTH :
� Zugang für mehrere Netzbetreiber
� unterschiedliche optische Systemtechniken
� gemeinsam genutzte Inhaus-Infrastruktur
� zukunftssichere Installationstechnik
� Demarkationspunkt mit Monitoring-, Zusatzfunktionen (optional)
� erster Entwurf einer Ergänzung zu EN50173 liegt vor
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####25 | Presentation Title | Month 2006
www.alcatel-lucent.com