Optische Netzwerke, Neu definiert.
20. Mai 2020

Eine Kurzanleitung für Netzwerktechniker zu FTTx Evolution

Eine Kurzanleitung für Netzwerktechniker zu FTTx Evolution

FTTx hat viele verschiedene Anwendungen und wird bei Bereitstellungen auf der letzten Meile stark genutzt. Es wird geschätzt, dass der FTTx-Markt bis 2023 auf $14,31 Milliarden USD anwächst, bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 8,10% von 2018 bis 2023. Glasfaserarchitekturen sind in Langstreckensegmenten des Netzwerks mit Glasfaser ausgestattet. Für Endeinsatzsektoren, die Entfernungen von der Telekommunikationsanlage (Vermittlungsstelle) zum Endbenutzer überbrücken, werden im Allgemeinen Metall-/Kupferkabel verwendet. FTTx oder „Fiber to the X“ steht für die verschiedenen Arten von Endbereitstellungsarchitekturen, die verfügbar sind. Zu den FTTx-Typen, die wir behandeln werden, gehören: FTTN (Fiber to the Node) und FTTH (Fiber to the Home).  

Faser zum Knoten

1. FTTN: Auch als Fiber-Deep bezeichnet, verfügen Fiber-to-the-Node-Bereitstellungen über Glasfaser, die an einem Knoten endet, der nur wenige Kilometer vom Kunden entfernt liegt. Vom Knoten überspannen Kupfer- oder Koax-Fasern in Zweigen bis zum Endverbraucher. Innerhalb der übergreifenden FTTN-Bezeichnung existieren einige Unterkategorien. 1. FTTC: Eine Art von FTTN, Fiber to the Curb/Fiber to the Cabinet besteht aus Glasfaserkabeln, die in kurzer Entfernung zum Endbenutzer enden (normalerweise etwa 300 Meter). Es ist eine ähnliche Bereitstellungsstruktur wie FTTN.

2. FTB: Bei einer Glasfaser-zum-Gebäude/Glasfaser-zum-Keller-Bereitstellung endet die optische Verkabelung direkt am Gebäude. Es unterscheidet sich jedoch vom typischen Fibre-to-the-Home-Szenario. FTTB-Bereitstellungen werden häufig verwendet, um Wohnblocks oder andere große Gebäude zu verbinden. In diesen Fällen bringen Dienstanbieter eine Glasfaserleitung zu einem Knoten innerhalb des Kommunikationsraums eines Gebäudes. Von dort aus nutzen sie die vorhandene Kupferverkabelung, um Netzwerkkonnektivität für jedes Büro oder jede Wohnung innerhalb des gesamten Gebäudes bereitzustellen. Im Vergleich zu FTTN und FTTC ist FTTB so nah wie Netzbetreiber an FTTH kommen können, während es immer noch eine Knotenarchitektur verwendet.

Glasfaser bis ins Haus / Glasfaser bis in die Räumlichkeiten

Fiber-to-the-Home, auch als Fiber-to-the-Premises (FTTP) bekannt, wird bereitgestellt, wenn die Glasfaserverkabelung direkt am einzelnen Haushalt oder Unternehmen endet. Glasfaserkabel und optische Elektronik verbinden Kunden ohne Kupfer direkt mit einem Netzwerk.

Es gibt verschiedene Arten von FTTH-Netzwerkstrukturen, die sich je nach Transportprotokoll und Art der Codierung und Übertragung der Daten unterscheiden. Dazu gehören Home Run, Active Star Networks und Architecture Passive Optical Networks (PON).

FTTH: Homerun

Die Bereitstellung von Fiber to the Home: Home Run ist mit einer dedizierten Glasfaser von der Zentrale zu jedem Haushalt strukturiert. Daher sind die darauf enthaltenen Daten exklusiv für den Kunden. Obwohl es von allen FTTH-Typen die größte Flexibilität bietet, ist es auch das teuerste. FTTH: Home Run verwendet aktives Ethernet (AE)-Splitting, das auf der Wave Division Multiplexing (WDM)-Technologie und Ethernet-Switches für die Datenübertragung beruht. Dieser Bereitstellungstyp wird häufig für kleine Siedlungen und ländliche Gebiete verwendet.

FTTH: Aktiver Stern

Die Active Star-Bereitstellung enthält ein Mehrfaserkabel, das von der Vermittlungsstelle zu einem lokalen Switch führt. Von dort führt die Faser einzeln zu den Haushalten und Geschäften. Dieses Verfahren ist flexibel und etwas kostengünstiger als die Home-Run-Architektur. Im Wesentlichen handelt es sich bei der Bereitstellung von Active Star um FTTC ohne Kupferverkabelung am Ende der Bereitstellung. 

FTTH: Passives optisches Netzwerk (PON)

PON ist eine komplexe Netzwerkstruktur, da es mehrere PON-Anwendungen verwendet, darunter WDM PON, GPON und EPON.  

WDM PON ist eine passive optische Zugangsnetztechnologie, die Verkehr auf verschiedenen Wellenlängen entlang derselben Faser überträgt. Mit anderen Worten, es ermöglicht Netzbetreibern, mehrere Ziele mit jeweils einer bestimmten Wellenlänge zu bedienen. Unter Verwendung passiver Splitter erstellt WDM-PON im Wesentlichen eine Punkt-zu-Punkt-Architektur auf einer physischen Punkt-zu-Mehrpunkt-Topologie.

Als von der ITU-T veröffentlichter Standard verwendet GPON (Gigabit-fähiges PON) die GEM-Codierung und ein IP-basiertes Protokoll, um die Sprach-, Video- und Datenübertragung mit Datenraten von bis zu 2,5 Gb/s zu ermöglichen. Dieses Verfahren nutzt Wavelength Division Multiplexing, sodass eine einzelne Faser sowohl für die Upstream- als auch für die Downstream-Datenübertragung verwendet werden kann. Es wurde hauptsächlich von Telekommunikationsunternehmen auf globaler Ebene verwendet. Da die Anforderungen an die Bandbreite jedoch weiter steigen, interessieren sich diese Organisationen zunehmend für Standards der nächsten Generation. Bei der Kategorisierung vom fortschrittlichsten zum inkrementellsten sind dies NG-PON2, XGSPON und 10GPON/XG-PON.

1. NG-PON2, entwickelt im Jahr 2015, verwendet Zeit- und Wellenlängenmultiplex (TWDM). Dieser Standard verwendet nicht nur unterschiedliche Wellenlängen auf einer Faser, sondern teilt die Übertragung auch in Zeitschlitze auf, um die Kapazität zu erhöhen. Dadurch kann es Mindestkapazitäten von 40 Gb/s im Downstream und 10 Gb/s im Upstream bereitstellen. Dennoch ist NG-PON2 nicht weit verbreitet, da es eine Investition in neue, fortschrittlichere optische Netzwerkausrüstung über bestehende Zugangsnetzwerke hinweg erfordert. Infolgedessen sind viele Netzbetreiber bestrebt, bei der Weiterentwicklung ihrer GPON-Dienste einen schrittweiseren Ansatz zu verfolgen.

2. In vielerlei Hinsicht löst XGSPON diese Herausforderung, indem es im Wesentlichen einen reduzierten Funktionsumfang von NG-PON2 anbietet. Dieser WDM-basierte Standard ermöglicht symmetrische Downstream- und Upstream-Kapazitäten von 10 Gb/s. Wie NG-PON2 ermöglicht XGSPON ein nahtloses Overlay zu einem bestehenden GPON. Nichtsdestotrotz stellt es derzeit für viele Unternehmen eine kostengünstigere Option dar, da es Netzwerkbetreibern ermöglicht, kostengünstigere Festoptiken zu verwenden.

3. Das vielleicht inkrementellste NG-Upgrade zu einem bestehenden GPON kommt in Form von XG-PON oder 10GPON. Dieser 2010 entwickelte Standard bietet asymmetrische Downstream- und Upstream-Kapazitäten von 10 Gb/s und 2,5 Gb/s. Obwohl XGS-PON mit XG-PON und XGS-PON-ONUs kompatibel ist, kann XG-PON nur XG-PON-ONUs bedienen. Nichtsdestotrotz stellen sowohl XG-PON als auch XGS-PON eine beliebte Wahl für Telekommunikationsunternehmen dar, die ihre Netzwerke weiterentwickeln möchten, um zukünftigen Bandbreitenanforderungen gerecht zu werden.

Schließlich ist EPON (Ethernet PON), auch als GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network) bezeichnet, ein vom IEEE entwickelter PON-Standard. Es ist mit anderen Ethernet-Standards kompatibel, lässt sich problemlos mit jeder Art von IP-basierter Kommunikation verbinden und ist daher kostengünstig zu implementieren. Standard-EPON kann Datengeschwindigkeiten von bis zu 1,25 Gbit/s unterstützen, während 10G-EPON-Einrichtungen Geschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s erreichen. Diese Technologie ist auch in symmetrischer und asymmetrischer Ausführung erhältlich. Asymmetrisches EPON ermöglicht im Allgemeinen Downstream- und Upstream-Geschwindigkeiten von 10 Gb/s bzw. 1 Gb/s. EPON ist mit kostengünstigen Optiken kompatibel und bleibt eine Technologie der Wahl für MSOs und andere Zugangsnetzbetreiber.

WARUM FTTH?

Fiber to the Home ist eine zukunftssichere Methode für den Glasfaserausbau; Da es sich um ein passives Netzwerk ohne aktive Komponenten handelt, erfordert es minimale Netzwerkwartungskosten. FTTH macht auch ein Gleichstromnetz überflüssig und bietet umsatzgenerierende Dienste wie Sprache, Hochgeschwindigkeitsdaten, Video-on-Demand usw. FTTH ist in der Lage, zu geringen Kosten eine ausreichende Bandbreitenzuverlässigkeit bereitzustellen. Dies wird es FTTH ermöglichen, die zukünftige Verbrauchernachfrage zu erfüllen.

Der Präzisions-OT-Unterschied

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