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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…
11
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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