FTTH- und HFC-Modernisierung: Optische Transceiver treiben die Netzwerkmodernisierung für universelles Breitband voran

In einem kürzlich erschienenen Whitepaper mit dem Titel „Netzmodernisierung: Ein entscheidender Schritt hin zu universellem HochgeschwindigkeitsbreitbandUSTelecom plädiert für ein „modernes Regulierungsumfeld, das die technische Modernisierung fördert und nicht untergräbt“. Im Wesentlichen befürchten sie, dass veraltete Vorschriften zu viel Wert auf die Instandhaltung alter Kupfernetze legen, anstatt den universellen Zugang zu zuverlässigem Hochgeschwindigkeitsinternet zu beschleunigen.

Obwohl sie nicht für eine bestimmte Art von Breitband-Netzwerkarchitektur der nächsten Generation gegenüber einer anderen plädieren, wird damit die bekannte Debatte aufgeworfen, die derzeit auf dem Markt geführt wird: Fiber to the Home (FTTH) versus Hybrid Fiber-Coaxial (HFC). Während HFC eine Zeit lang die vorherrschende Wahl war, ist FTTH derzeit auf dem Vormarsch und das aus gutem Grund. Hier erfahren Sie, wie sich dies jetzt und in Zukunft auf die Netzwerkbetreiber auswirken wird.

HFC dominiert noch immer, wird aber in den kommenden Jahren gegenüber Glasfaser Marktanteile verlieren

Wenn es um die Modernisierung von Netzwerken in den USA geht, liefern sich Fiber to the Home (FTTH)- und Hybrid Fiber-Coaxial (HFC)-Netzwerke einen scheinbar endlosen Beliebtheitswettbewerb. Einerseits Glasfaser erreicht jetzt etwas mehr als 51% der US-Haushalte, aber aus verschiedenen Gründen ist Kabel derzeit noch immer der Spitzenreiter bei der Bereitstellung von Breitband. Der Trend geht jedoch in Richtung Glasfaser. Laut Omdia, der Marktanteil von HFC wird in den kommenden Jahren abnehmen, während der von Glasfaser zunimmt. Tatsächlich prognostiziert RVA, dass Telekommunikationsunternehmen, Kabel-MSOs, private Konkurrenzanbieter, Kommunen und ländliche Elektrizitätsgenossenschaften in den nächsten fünf Jahren $150 Milliarden in FTTH in den USA investieren werden. Das sind gute Nachrichten für alle im Team FTTH.

Warum sich FTTH schnell zur optimalen Lösung für universelles Breitband entwickelt

Ein Teil der steigenden Beliebtheit von Glasfaser ist auf die laufenden Bemühungen zurückzuführen, die digitale Kluft zu überbrücken. Wie wir in einem früheren Blog festgestellt haben, steigt die Nachfrage nach glasfaserbasierter Konnektivität in ländlichen Gebieten. Zum Beispiel Prognosen der Prysmian Group dass bis 2027 82 Millionen US-Haushalte FTTH-Dienste erhalten werden, fast doppelt so viele wie Ende 2023 bereits über einen solchen Dienst verfügen. Und laut Light Reading87% der Netzbetreiber planen, Glasfasernetze zu nutzen, um die digitale Lücke in ihren Versorgungsgebieten zu schließen. Der Grund für die zunehmende Verbreitung von FTTH liegt in der PON-Technologie. Durch die Verwendung passiver optischer Komponenten und einer Punkt-zu-Mehrpunkt-Topologie ermöglichen PON-Netze mehreren Teilnehmern, dieselbe Glasfaserinfrastruktur zu nutzen, was die Bereitstellungs- und Wartungskosten senkt. Auf diese Weise bietet PON eine nachhaltige, bandbreitenstarke und kostengünstigere Alternative zu anderen Breitband-Bereitstellungsmechanismen (da keine aktiven Netzwerkgeräte verwendet werden).

Darüber hinaus werden Privat- und Geschäftskunden in den heutigen wettbewerbsintensiven Märkten immer versierter. Basierend auf RVA-Marktforschung631 der befragten Internetnutzer sagen, sie würden Glasfaser bevorzugen, wenn sie die Wahl hätten, gegenüber 241 Koaxkabeln und 131 drahtlosen DSL- oder Satellitenverbindungen. kontinuierliche Weiterentwicklung der PON-Technologie (also von den asymmetrischen Datenraten von GPON zu den symmetrischen 10-Gb/s-Raten von XGS-PON) hat FTTH eine vielversprechende Zukunft, da Netzbetreiber die digitale Kluft in Regionen überbrücken, in denen Hochgeschwindigkeitsverbindungen jetzt und in Zukunft unverzichtbar sind. Die Überbrückung der digitalen Kluft bedeutet schließlich, unterversorgten ländlichen Nutzern die gleichen Möglichkeiten wie ihren städtischen Gegenstücken zu geben, auf fortschrittliche Anwendungen von Telemedizin bis hin zu Cloud-Diensten zuzugreifen.

HFC bleibt weiterhin wettbewerbsfähig

Wie LightReading feststellt, steht die Kabelindustrie angesichts der Konkurrenz durch Glasfaser vor der Herausforderung, ihre Breitband-Abonnentenzahl zu vergrößern. Allerdings merkt Alan Breznick, Analyst bei Heavy Reading, an: „Wenn es sich für das Kabelnetz wie ein harter Kampf anfühlt, dann liegt das vielleicht daran, dass es das auch ist. Das heißt aber nicht, dass es ein aussichtsloser Kampf sein muss. Denn die Kabelindustrie hat noch viele Tricks auf Lager.“ Von erweitertem DOCSIS 3.1 (auch als DOCSIS 3.1+ bezeichnet) bis DOCSIS 4.0 arbeitet die Kabelindustrie daran, mit dem PON-FTTH-Sektor Schritt zu halten. Sowohl DOCSIS 3.1 als auch 4.0 bieten 10 Gbit/s Downstream-Kapazität, zehnmal mehr als DOCSIS 3.0. Auf der Upstream-Seite der Gleichung bietet DOCSIS 3.1 1–2 Gbit/s Kapazität, während DCOSIS 4.0 diese auf bis zu 6 Gbit/s steigert. Das ist exponentiell größer als die Upstream-Kapazität von DOCSIS 3.0 von 200 Mbit/s.

Während DOCSIS 3.0 hauptsächlich für Anwendungen mit geringerer Bandbreite wie Videokonferenzen oder Online-Schulungen verwendet wurde, eignet sich DOCSIS 4.0 ideal für Situationen, in denen hohe Upstream-Geschwindigkeiten erforderlich sind, wie z. B. im Gesundheitswesen, bei Videokonferenzen, IoT, Online-Lernen, virtueller Realität und vielem mehr. Auch wenn die Einführung von FTTH weiter zunimmt, sind HFC-Netzwerke in vielerlei Hinsicht immer noch ein wichtiger Bestandteil der Bereitstellung universeller Hochgeschwindigkeitsbreitbandverbindungen in den USA.

Die Bedeutung optischer Transceiver in Glasfaser- und HFC-Netzwerken

Natürlich sind optische Transceiver die kritischen Säulen, auf denen jede Art von Netzwerkarchitektur beruht. Für FTTH- und XGS-PON-Netzwerke müssen beispielsweise optische Transceiver Datenraten von 10 Gbit/s sowohl für Upstream- als auch für Downstream-Verkehr unterstützen. Zu den gängigen Formfaktoren gehören SFP, SFP-DD, SFP+ und XFP. Dank des relativ einfachen Upgrade-Pfads von GPON zu XGS-PON und der Verwendung von XGS/GPON Combo SFP+ und SFP-DD Transceivernist es möglich, sowohl XGS-PON- als auch GPON-Dienste über dasselbe Netzwerk anzubieten. Dies trägt zur Skalierbarkeit von glasfaserbasierten Netzwerken bei.

Wenn es um HFC-Netze geht und Extended Spectrum DOCSIS und DOCSIS 4.0, jedoch werden optische Transceiver unglaublich wichtig. Hier ist der Grund. Extended Spectrum 1,8 GHz DOCSIS 4.0, das Remote-PHY-2×2-Knoten nutzt, wird optische Verbindungen mit 25 Gbit/s benötigen, um die Bandbreitenanforderungen der Endbenutzer zu erfüllen. Angesichts der Gespräche über 3 GHz DOCSIS (noch unbenannt, aber möglicherweise DOCSIS 4.1 oder 5) Optische Transceiver, die 25 Gbit/s in HFC-Netzwerken unterstützen, werden bereits in der Entwicklung kritisch. Das Problem liegt jedoch in der Verbindungsdistanz und dem Leistungskompromiss. Um es deutlicher auszudrücken: Die chromatische Dispersion begrenzt herkömmliche 25G-Optiken auf Entfernungen zwischen 10 und 15 km, sofern keine Spezialausrüstung verwendet wird. Dies macht HFC-Netzwerke im Vergleich zu Glasfaser (z. B. PON, FTTH) jedoch noch weniger kosteneffizient. Schließlich Bandbreiten von 10G, die chromatische Dispersion begrenzt Netzwerkverbindungen nur auf etwa 80 km.

Hier ist unser preisgekrönt Genesee™ Dispersion Compensation ASIC-fähig (anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis)-Technologie kommt ins Spiel. Auf dieser Basis haben wir ein hochmodernes, abstimmbares 25G-Modul entwickelt, mit dem Benutzer Entfernungen von 40 km und mehr erreichen können, ohne dass Spezialausrüstung erforderlich ist. Mit bahnbrechender Technologie wie dieser können HFC-Netzwerkbetreiber ihren Architekturen im Wettbewerb mit PON-Technologie und FTTH-Architekturen neuen Schwung verleihen.

Unsere zunehmend digitale Welt annehmen

Da die Welt immer digitaler wird, wächst die Nachfrage nach Breitbandverbindungen mit hoher Geschwindigkeit und universellem Zugang von städtischen bis zu ländlichen Gemeinden weiter. Ob Sie dies durch FTTH-Bereitstellungen oder HFC-Upgrades erreichen möchten, unser Team aus optischen Ingenieuren hat die Lösungen und Innovationen, die Sie benötigen, um Ihre Ziele in die Tat umzusetzen. Von strengen Tests in unseren Labors bis hin zu unserer Expertise in der Systemintegration und unserem kontinuierlichen Kundensupport sind wir für Sie da. Die Modernisierung von Netzwerken ist ein sich ständig weiterentwickelnder, iterativer Prozess, der die Notwendigkeit kontinuierlicher Innovationen und Investitionen in optische Technologien unterstreicht. Ein optimaler erster Schritt besteht darin, einen echten Partner zu finden, der Sie auf diesem Weg unterstützt. Kontaktieren Sie uns bei Fragen!