FTTX-Architekturen im Wettbewerb

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1 Funkschau 06.Jun.2008 FTTX-Architekturen im Wettbewerb Das Thema FTTX oder Glasfaser im Zugangsnetz wird jetzt auch hier zu Lande marktrelevant. Den Carriern stehen zur Implementierung eine Reihe verschiedener Architekturen zur Auswahl. Die Entscheidung für und die Implementierung dieser FTTX-Archtiekturen (Fiber To The X) ist für den Carrier jeweils eine eminent wichtige Weichenstellung. Die Architekturen unterscheiden sich zunächst einmal dadurch, wie weit die Glasfaser bis zum Kunden verlegt wird. Während die Deutsche Telekom bei ihrem VDSL-Projekt bis zu den Kabelverzweigern geht (FTTC, Curb) gehen einige alternative Anbieter schon bis in die Gebäude (FTTB, Building). Für die Carrier gilt es zunächst den Block der Investitionskosten (Grabung, aktives und passives Equipment) zu betrachten, aber natürlich können auch die Betriebskosten nicht außer Acht gelassen werden. Darüber hinaus sind technische Aspekte wie etwa die Zuverlässigkeit und die Interoperabilität der gewählten Lösung oder die mit ihr erreichbare Bandbreite für den Endkunden zu beachten, denn sie entscheiden den Markterfolg mit. Die funkschau fragte bei wichtigen Markt-Playern nach ihrer Meinung zum Thema. Sie sollten erklären, welche FTTX- Architekturvariante sie bevorzugen und warum. WDM-PON interessante Variante Dr. Stephan Neidlinger, Director, Global Business Development Strategic Accounts WDM bei Adva Optical Networking: Eine interessante und viel versprechende neue Systemvariante für FTTX-Netze, welche die Vorteile der heutigen Techniken Active Ethernet und E/GPON in sich vereint und die Nachteile vermeidet, ist WDM-PON (Wavelength Division Multiplex PON). Hierbei werden deutlich geringere Betriebskosten, verglichen mit Punkt-zu-Punkt- Netzen, durch den Einsatz von nur einem Glasfaserpaar im Hauptkabelbereich erreicht. Dieses Hauptglasfaserkabel stellt die Verbindung zwischen Central Office und einem passiven Wellenlängenmultiplexer her, indem optische Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen auf einzelne Ausgangsglasfasern aufgeteilt werden, die wiederum mit den Häusern verbunden sind. Anders als in E/GPON-Lösungen wird eine skalierbare und transparente Diensteübertragung mit unterschiedlichsten Bandbreiten sowie beliebige teilnehmerindividuelle Hochrüstbarkeit ermöglicht. Höchste Sicherheit und Verfügbarkeit wird durch die logische Trennung der Endteilnehmersignale mit separaten Wellenlängen geboten und unbundling beziehungsweise ein Open-Access-Network -Ansatz wird auf einfache Weise unterstützt. Eine besonders elegante Architekturvariante ergibt sich, wenn die WDM-PON-Lösung in C/DWDM-Backhaul-Systeme integriert ist, wobei die Reichweite des Zugangsnetzes hierbei bis zu 100 Kilometer betragen kann. Mit diesem Ansatz wird nur ein Gerät im Central Office benötigt, was Schnittstellenanzahl, Platzbedarf und Leistungsaufnahme verringert und damit positiv zur Energieeffizienz beiträgt. Unsicherheiten im regulatorischen Bereich verzögern den zügigen Ausbau von FTTX-Netzen. Unbundling von Glasfasern und -kanälen könnte Abhilfe schaffen. Des Weiteren ist die Annahme (und Bezahlung) der neuen Breitband-Dienste durch die Kunden unklar. Und

2 abschließend ist die Erschließung der einzelnen Häuser mit Glasfaserinfrastruktur zeitaufwändig. GPON geeignetste Lösung Klaus Hilbers, Technical Sales/Wireline Access bei Alcatel-Lucent: Hat sich ein Netzbetreiber für die Erschließung von Gebäuden durch Glasfaser im Rahmen eines so genannten FTTX-Projektes entschieden, stellt sich die Frage nach der technologischen Realisierung. Häufig werden dazu in Modellbetrachtungen drei verschiedene Ausgestaltungen betrachtet: Point to Point, Active Ethernet und GPON. Aus theoretischer Sicht wäre die Anbindung eines jeden Nutzers durch eine dedizierte Glasfaser in einem so genannten Punktzu-Punkt-Netz unschlagbar einfach und zukunftssicher zu realisieren. Die damit verbundenen Infrastrukturkosten disqualifizieren die Lösung allerdings genau so schnell wieder, da sich die bei Entfernungen bis zu zwanzig Kilometer nicht nur die Verlege- und Materialkosten, sondern auch die Bündeldicken und die damit verbundene Komplexität in heute nicht zuverlässig beherrschbaren Größenordnungen bewegen. Zur Entschärfung dieser Problematik wurde die Idee geboren, die Punkt-zu-Punkt- Verbindungen entsprechend zu verkürzen und eine erste, aktive Ethernet-Aggregationsstufe näher beim Nutzer aufzubauen. Gleichzeitig wird dadurch das Einzugsgebiet und die Anzahl der Fasern reduziert. Der optimale Punkt zur Platzierung des Verkehrskonzentrators ist dabei häufig indirekt vorgegeben, da der zumeist verwendete Ethernet-Switch vor Umwelteinflüssen geschützt und mit Strom versorgt werden muss. Mit dieser Realisierung kann man also die Investitionskosten im Vergleich zu Punkt-zu-Punkt -Netzen senken, verschiebt allerdings erhebliche Aufwände in die zukünftige Verwaltung, Überwachung und Wartung der zahlreichen aktiven Netzelemente. Idealerweise ist also dieser Aggregationspunkt mit passiver Technik auszustatten, um sowohl die Investitionskosten als auch die operativen Aufwände zu optimieren. Genau hierzu liefern die nach ITU 984.x standardisierten GPON-Komponenten unter Verwendung von passiven optischen Splittern die geeignetste Lösung. Aspekte wie ausreichend Bandbreite pro Teilnehmer, Sicherheitsaspekte, Zukunftssicherheit und Verwaltbarkeit sind dabei schon frühzeitig und im Standard verankert gelöst worden. VDSL ist guter Kompromiss Ron Levin, Associate VP Product Marketing bei ECI Telecom: Den größten Mehrwert zur Differenzierung der Serviceprovider stellt das eigene Netz dar. Operatoren differenzieren sich nicht nur durch das Anbieten von Diensten mit hohem Bandbreitenbedarf voneinander, sondern auch durch Netzintelligenz. Glasfaser in der Zugangsnetzebene FTTX ist die Lösung für Serviceprovider, die ihren Kunden mehr bieten wollen. Die Frage ist wie weit die Glasfaser im Zugangsnetz ausgebaut wird. Es gibt zwei grundsätzliche Erwägungen. Erstens: die Entfernung zwischen dem Endkunden und dem HVT, bedingt durch die Limitierung der Kupferleitungen. Zweitens: die Kapitalaufwendungen. Je weiter die Glasfaser im Zugangsnetz ausgebaut wird, umso höher werden die initialen Kapitalaufwendungen und die operativen Ausgaben, da mehr Systemtechnik betrieben werden muss. Die in deutschen Städten umgesetzte Kombination, mit Glasfaser zum KVZ und kupferbasierter VDSL-Technologie zum Endkunden ist ein guter Kompromiss, um genügend Bandbreite für die nächste Zukunft bereitzustellen und die Kosten und Komplexität für den Ausbau auf ein Minimum zu beschränken. Abhängig von dem aktuellen Netzausbau, dem abgeschätzten Bandbreitenbedarf, und den geplanten Investitionen für Netzausbau und Netzbetrieb des Carriers entscheidet sich, welches Ausbauszenario gewählt werden sollte. Teil 2: G/EPON und Active Ethernet sind marktreif

3 Jiang Zuoxian, Vice Director of Marketing, Optical Access Network bei Huawei Technologies: Bei den Glasfaser-basierten Zugangsnetzen kann grundsätzlich zwischen vier Architekturen unterschieden werden: FTTH, FTTB, FTTC und FTTN. Jede dieser Lösungen findet bereits praktischen Einsatz, und Netzbetreiber sollten sich je nach den Vorgaben ihres bestehenden Netzes und den örtlichen Gegebenheiten für die jeweils passende Lösung entscheiden. FTTH für die Errichtung von Netzen in neu erschlossenen Gebieten. FTTH (Fiber to the Home), Glasfaser von der Vermittlungsstelle bis zum Teilnehmeranschluss, ist die aufwändigste, aber auch die endgültigste Lösung. Sie erfordert die Verlegung neuer Glasfaserkabel im Gebäude und ist besonders für Neubauten in neu erschlossenen Gebieten sinnvoll. FTTH-Netze bieten mittlerweile Zugangsgeschwindigkeiten von 100 MBit/s, und höhere Bandbreiten können problemlos über ein Upgrade des elektronischen Equipments erreicht werden. Durch die Errichtung eines FTTH-Netzes lassen sich außerdem Betriebkosten in erheblichem Maß einsparen, da die Wartung der Netzwerkinfrastruktur im Feld weniger aufwändig ist. Die drei wichtigsten FTTH-Technologien sind heute GPON, EPON und Active Ethernet. Alle diese Technologien sind technisch ausgereift und hochentwickelt. Beim Einsatz von GPON und EPON werden erheblich weniger Glasfaserkabel benötigt. FTTB kosteneffizient und flexibel. Bei FTTB (Building) endet die Glasfaser im Gebäude des Kunden. Die letzten Meter zum Teilnehmer werden etwa mit herkömmlichen Twisted- Pair-Kabeln überbrückt. Der Einsatz von FTTB-Netzen bietet sich besonders für vorhandene Gebäude an, denn aufwändige Arbeiten entfallen. Durch die Nutzung der bestehenden Kupferinfrastruktur werden Kosten gespart und ähnlich hohe Bandbreiten wie bei FTTH erreicht. Je nachdem, wie viele Teilnehmer vorhanden sind und wie viel Bandbreite benötigt wird, können Netzbetreiber zwischen einer GPON- oder GbE-Schnittstelle für die Verbindung zur Hauptverteilereinheit (MDU) wählen. Bei der Wahl der Endgeräte bieten sich VDSL2- Technologie (Kupferkabel-basiert) oder Ethernet-Technologie (CAT-5-Kabel- basiert) an. Für Gebiete mit hoher Bebauungsdichte stellt der Zugang via Ethernet eine gute Lösung dar. Hürden, die der Einführung entgegenstehen, sind hohe Unterhalts- und Wartungskosten. FTTC und FTTN Übergangslösungen mit hohem Nachrüstungsbedarf. Verglichen mit FTTH und FTTB nutzen FTTC (Curb) und FTTN (Node) hauptsächlich existierende Twisted- Pair-Kabel. Deshalb sind die Anfangskosten am geringsten. Allerdings handelt es sich bei FTTC- und FTTN-Netzen um Übergangsmodelle, die den steigenden Kundenanforderungen angepasst werden müssen und höhere Energiekosten verursachen. AONs für neue Wettbewerber Björn Claaßen, Chief Marketing Officer der Keymile-Gruppe: Die TK-Industrie hat seit mehr als zehn Jahren sowohl mit aktiven (AON) als auch mit passiven optischen Netzen (PON) praktische Erfahrungen gesammelt. Mindestens genau so lange gibt es bereits Diskussionen über Vor- und Nachteile von AON und PON. Der Ausgangspunkt ist klar: Grundsätzlich können sowohl mit passiven als auch mit aktiven optischen Netzen Glasfaserstrecken bis in die Haushalte gelegt werden. Bei einer Abwägung zwischen beiden Technologien lässt sich zunächst einmal feststellen, dass passive optische Netze besser für etablierte Carrier und Ex-Monopolisten mit einem Vollversorgungsanspruch geeignet sind. Sie richten sich mit vielen ihrer Angebote an den Massen- und Privatkundenmarkt. PON kann hier kommerzielle Stärken in die Waagschale werfen, denn wegen der niedrigeren technischen Anforderungen lässt sich ein PON schneller und preiswerter aufbauen. So ist PON bei bestehenden Strecken bezogen auf den Preis pro Teilnehmer auch aufgrund der Mehrfachnutzung der optischen Strecken im Vorteil.

4 Die aktive optische Technik eignet sich eher für neue Wettbewerber und private Netzbetreiber, die entweder eigene Glasfaserinfrastrukturen verlegen oder entbündelte Glasfaserstrecken (Glas-TAL) nutzen. AON ist eine hervorragende Lösung, um Geschäftskunden, Mehrfamilienhäuser, Universitäten, Behörden et cetera zu adressieren. Denn in diesen Fällen ist Flexibilität, Qualität und Sicherheit gefordert, die ein PON strukturbedingt nur sehr schwer erfüllen kann. Aufgrund der Nutzung standardisierter optischer Netzterminals ist mit AON-Technologie jedoch auch eine Flächenversorgung von Haushalten denkbar und das durchaus konkurrenzfähig zu PON-Systemen. Ein weiteres Entscheidungskriterium ist die Eignung zur Bereitstellung von Triple-Play-Diensten. Auch hier verzeichnen AONs Pluspunkte. Geht man davon aus, dass HDTV in Zukunft zum Standard wird, sind aktive Netze aufgrund der höheren Bandbreitenreserven im Vorteil. Strategiewechsel zu FTTB Detlef Böse, Leiter Vertrieb und Marketing Quante Netzwerke: Die ersten Citycarrier verlegen in stark verdichteten Stadtbereichen bereits flächendeckend Glasfaser bis ins Haus (FTTB). Der immens steigende Bandbreitenbedarf begründet den Strategiewechsel. Es ist bereits absehbar, dass in vielen verdichteten Gebieten die Kapazitäten bei den üblichen Leitungslängen der Kupferkabel auch per VDSL2 künftig nicht mehr ausreichen und deshalb optische Lösungen notwendig werden. Die Vorteile liegen auf der Hand: FTTB sorgt sowohl im Down- als auch in Upstream für zukunftssichere Bandbreiten und bringt außerdem geringere operative Kosten (keine Mietkosten für die Kupferdoppelader und für den Kollokationsraum) wie bei einem DSL-Netz. Quante empfiehlt je nach Netzgröße und Kundenzahlen individuell ausgearbeitete schlüsselfertige Lösungen unterschiedlicher Hersteller. Je nach Projektgröße und erwarteter Teilnehmerdichte stehen FTTH-Lösungen mit Trunk-Kapazitäten im Gigabit- Bereich oder sogar bis n x 10 GBit/s zur Verfügung. Den Lösungen gemeinsam ist das technische Konzept: FTTX (-Anwendungen) über GPONs mit Leistungsmerkmalen wie die einfache Betriebsführung eines passiven Außennetzes sowie robuste OAMP-Funktionen (Operations, Administration, Maintenance, Provisioning) mit Bandbreiten von 50 MBit/s und mehr. Ressourcen schonen mit PON Elmar Fort, Business Development Manager bei ZTE Deutschland: FTTX-Lösungen werden in Zukunft auch Energie- und Wasserverbräuche im Auftrag der Energieversorger übermitteln. Bislang scheiterte die flächendeckende Verbreitung hochbitratiger Breitband- Services an den infrastrukturellen Schwächen innerhalb der Gebäude, die jetzt für die zukünftigen Anforderungen ausgestattet werden müssen. Anders als in China, wo Infrastrukturprojekte in der Regel erstmalig stattfinden, geht es in Deutschland häufig um eine möglichst investitionsschonende Erweiterung bestehender Infrastrukturen. Dafür wurde eine Lösung entwickelt, welche die Nutzung vorhandener Kupferdoppeladern und VDSL2- Technologie mit 100 bis 200 MBit/s für die letzten Meter vom Keller bis in die Wohnungen ermöglicht. Ein 12-Port-DSLAM bindet dabei die Wohneinheiten an das Netz an, die in deutschen Städten durchschnittlich bei 6 bis 12 Einheiten pro Gebäude liegen. Für Carrier, die ihre Glasfaserkabel bis in die Häuser und Offices neu verlegen müssen oder möchten, stehen End-to-End-Lösungen bereit, die durch aktive oder passive Komponenten oder eine Kombination aus beidem realisiert werden können. Dabei lassen sich Bitraten bis zu 1 GBit/s erreichen, was vor allem für Geschäftskunden interessant ist. Vorteil der passiven GPON/EPON-Netzwerktechnologie: Zwischen Betreiberstandort und Wohnbeziehungsweise Arbeitsort kann auf jegliche Stromversorgung verzichtet werden. Im Sinne der notwendigen Ressourcenschonung ist dies sicherlich eine sehr sinnvolle Alternative.

5 Teil 3: RIESIGES POTENZIAL IN DEUTSCHLAND Karel Helsen, Director Broadband bei Draka Communications: Deutschland ist ein Markt mit riesigem FTTX-Potenzial. Obwohl das Land schon jetzt ein vergleichsweise gut ausgebautes Zugangsnetz zum Breitband-Internet besitzt, warten vor allem Bürger abseits der Metropolregionen aber auch Stadtbewohner oft vergebens auf schnelle Netzanschlüsse. Warum? Weil nach wie vor Rentabilität die Grundvoraussetzung für die Modernisierung der Netzinfrastrukturen ist dies gilt sowohl für Carrier als auch für Netz- und Kabelbetreiber. Wer Konvergenz will, muss einen Schritt nach vorne tun und in die Modernisierung seiner Netze investieren - oder neue Netze bauen. Dass dies auch unter der bereits erwähnten Grundvoraussetzung Rentabilität möglich ist, zeigen Beispiele in Skandinavien, Paris oder Amsterdam. Dort sind FTTX-Netze entstanden, die teils auf alten und teils auf neuen Netzinfrastrukturen aufbauen. Draka hat mit XS-Net eine umfassende Gesamtlösung für Planung, Bau, Inbetriebnahme und Betrieb von Breitbandnetzen der nächsten Generation im Einsatz, mit der auch der Flaschenhals letzte Meile mit moderner und leistungsfähiger Glasfasertechnik erschlossen wird. Einzigartig wird das XS-Net aber erst, weil es zu jedem Zeitpunkt der Projektentwicklung alle notwendigen Material-, Personal-, Registrierungs- und Betriebskosten berechnet und auf Wunsch fertige Stück- und Bestell-Listen generiert. Das spart vor allem Investitionskosten und Bauzeit zwei der wichtigsten Entscheidungsfaktoren für Netzbetreiber. Und Drakas XS.Net hat noch einen weiteren Vorteil: Es öffnet neuen Akteuren den FTTX-Markt. Auch Kommunen, Energielieferanten, Stadtwerke oder Wohnungsbaugesellschaften können den Aufbau moderner Glasfaser-Infrastrukturen verwirklichen.