FTTH/FTTB-Netze mit MileGate von KEYMILE Flexibilität und Leistung beim optischen Teilnehmeranschluss

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1 /FTTB-Netze mit MileGate von KEYMILE Flexibilität und Leistung beim optischen Teilnehmeranschluss MileGate bietet Lösungen für folgende Anforderungen: Aufbau von Punkt-zu-Punkt-Architekturen in /FTTB-Netzen Aufbau von PON-Architekturen für -Netze in Ballungsräumen Aufbau von FTTB-Netzen über einen kompakten Micro-DSLAM Bereitstellung eines kombinierten Anschlusses für Breitband-Internet und Kabelfernsehen KEYMILE 2013

2 Das Zugangsnetz der Zukunft Die Infrastruktur der Letzten Meile für das 21. Jahrhundert In vielen Ländern hat der Ausbau der und FTTB-Netzen rasch an Boden gewonnen. Neue Telekommunikationsanbieter, etablierte Netzbetreiber, Versorger und Gemeinden investieren, um die Kupferkabel auf der Letzten Meile schrittweise durch Glasfaserkabel zu ersetzen und die Kommunikationsinfrastruktur des 21. Jahrhunderts aufzubauen. Die Investitionen sind notwendig, um der weltweit stetig zunehmenden Nachfrage nach mehr Bandbreite nachzukommen. Eine große Auswahl an Applikationen wie Fernsehen über das Internet (IPTV), Video on Demand (VoD) und Telearbeit sind dabei erst der Anfang. Ethernet für die Letzte Meile Zusammen mit der Glasfaser auf der Letzten Meile ist die Zugangstechnik das Schlüsselelement in - und FTTB-Netzen. Dabei stehen zwei grundlegend verschiedene Topologien zur Verfügung: Aktives Ethernet mit einer P-Struktur Passive Netze in einer Baumstruktur mit Splittern im Übertragungsweg MileGate für /FTTB-Netze Dank der kompakten Bauweise, dem geringen Stromverbrauch und dem erweiterten Temperaturbereich eignet sich die Zugangsplattform für den Einbau in Vermittlungsstellen und Außengehäusen. MileGate unterstützt jede /FTTB-Zugangsnetztopologie. In dieser Application Note werden die folgenden Topologien im Einzelnen beschrieben: über aktive P-Netze über passive optische Netze (PON) mit Kabelfernsehen mit einem RF- Overlay FTTB für einen breitbandigen Ultra-High- Speed-Internetzugang mit Sprachdienst und IPTV mit oder ohne Kabelfernsehen -Netze mit aktivem Ethernet (Punkt-zu-Punkt, P) -Netze mit aktivem Ethernet basieren auf dem IEEE-Standard 802.3ah 100/1000Base- BX10. Dieser Schnittstellentyp ermöglicht MileGate 25x0-Subrack bestückt mit SUE13-Line-Cards. 480 Anwender-Ports aus einem 8-HE-Subrack KEYMILE 2013 Seite 2

3 F1 1 F2 F1 1 F F1 F2 F3 F Crnt Win Alt Pos1 Insert P up End Del P do NUM LOCK Rol NUM x Enter 0 V+ P Application Note Verbindungslängen bis 10 km über eine einzige Glasfaser mit Übertragungsraten von 100 Mbit/s oder 1000 Mbit/s. Die Glasfaser wird an die Wohnung des Kunden angeschlossen und ist an einem optischen Endgerät beim Kunden () terminiert. Neben den Ethernet-Ports, die für den Internetzugang, Voice over IP und andere IP-basierte Dienste benutzt werden, kann das mit einem SIP-Client und POTS- Anschlüssen ausgestattet sein, sodass für VoIP auch analoge Telefone verwendet werden können. Mit dem aktiven Ethernet werden die in einem passiven optischen Netz (PON) eingesetzten Splitter nicht benötigt. Aktives Ethernet bietet Vorteile wie hohe Flexibilität und maximale Bandbreite für Upstream- und Downstream- Übertragung, da es für jeden Teilnehmer eine separate Glasfaser nutzt. Mit einem MileGate 25x0 können bis zu 480 Teilnehmer über Ethernet aus einem 8-HE-Subrack in einem -Netz über optische Punktzu-Punkt-Verbindungen angeschlossen werden. V V+ P P+ F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 Print Rol Break ? ` Q W E R T Z U I O P Ü * A S D F G H J K L Ö Ä, > Y X C V B N M ; : - Alt Gr Crnt V P+ Mehrfamilienhaus Glasfaser bis zur Wohnung des Teilnehmers übermittelt Triple Play- & optional Kabel-TV-Signal Ethernet/ IP-Netz MileGate Subrack mit SUE13 Parallele Übertragung von Kabel-TV und Breitband-Internet über eine Glasfaser mit aktiven Ethernet-Punkt-zu-Punkt KEYMILE 2013 Seite 3

4 F1 F2 F3 F Crnt Win Alt Alt Gr Crnt NUM LOCK Rol NUM x Enter 0 V V+ P P V,50/60Hz OFF ON PSU PIU-8G PIU-8G PIU-8G PIU-8G LIU-8T SCU SCU LIU-2X PIU-8G -48V GND PIU-8G PIU-8G PIU-8G PSU FUSE MileGate 2880 RUN FAIL RUN RUN CR CR MR MR MJ MJ FAN FAN ACT/ST ACT/ST USB/BUSY USB/BUSY RST RST LINK/ACT LINK/ACT MNG MNG CON CON (9.6K) (9.6K) RUN FAIL F.GND OFF ON Application Note -Netze mit passiver Topologie GPON-Netze (Passive Optical Networks) basieren auf dem ITU-T-Standard G.984. Passiv werden sie genannt, da Splitter im Übertragungsweg eingebaut werden, die das Signal von einer Glasfaser auf mehrere vervielfältigen. Die Glasfaser, die in der Zentrale startet, wird bis zu dem Splitter verlegt. Der Splitter dupliziert das Signal je nach Splitting-Faktor auf bis zu 64 Glasfasern. Für den Abschluss beim Teilnehmer bietet KEYMILE eine Vielzahl an s. Das passive System bietet Vorteile wie ein sehr geringer Größe des Systems in der Zentrale und eine flexible Skalierung auf die geforderte Teilnehmerzahl. Bei maximalem Splitting-Faktor können pro MileGate 2880 bis zu 4096 Teilnehmer aus einem 8-HE-Subrack angeschlossen werden. Optical fibre for up to 4096 subscribers with MileGate GPON BACKBONE In - und FTTB-Netzen kann analoges und digitales Kabelfernsehen über eine separate Glasfaser oder auf einer weiteren Wellenlänge über dieselbe Glasfaser wie das Datensignal übertragen werden. Die letztgenannte Technik nennt sich RF-Overlay (Radio Frequency Overlay) und lässt sich in Kombination mit Punkt-zu-Punkt- oder passiven optischen Netzen mit dem Wellenlängenmultiplexverfahren (WDM) einsetzen. Das WDM-Modul kann in externen Gehäusen untergebracht werden oder intern. Bei MileGate für /FTTB-Netze mit aktiver Technik ist der WDM-Splitter auf der optischen Anschlusskarte SUE13 integriert. Bei MileGate für GPON-Netze wird ein externes WDM-Modul verwendet. Kabel-TV-Signal und IP-Signal werden in der SUE13 kombiniert Optischer Verstärker Optischer Übertrager Ethernet/ IP-Netz ONT ONT Passive optiscal Splitters F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 Print Rol Break Pos1 Insert P up ? ` End Del P do Q W E R T Z U I O P Ü * A S D F G H J K L Ö Ä, > Y X C V B N M ; : - GPON-Netze mit MileGate ONT Subscribers In-house TV coax cabling RUN FAIL RUN FAIL RUN FAIL PSU PIU 1 PIU 2 PIU 3 PIU 4 LIU 5 SCU-A SCU-B LIU 6 PIU 7 PIU 8 PIU 9 PIU 10 PSU SUBSCRIBER Ethernet/ Ethernet IP IP-Netz network ACCESS NETWORK Kabelfernsehen in -Netzen mit RF-Overlay Trotz der zunehmenden Nutzung von IPTV bleibt traditionelles Kabelfernsehen bei Kunden und Betreibern beliebt. Gründe sind die einfache und effiziente Verteilung hochwertiger Fernsehsignale und für viele Kunden die bekannte Schnittstelle. Modernes digitales Kabelfernsehen bietet eine effizientere Bandbreitennutzung und somit mehr Kanäle sowie die Möglichkeit HDTV (High-Definition TV) zu liefern. Micro- DSLAM FTTB TEILNEHMER Front-Verkabelung zwischen dem optischen Verstärker und MileGate SUE13 ZUGANGSNETZ BACKBONE SUE13 kombiniert Kabel-TV- und das Breitband-Internet- Signal In RF-Overlay-Systemen wird das optische Kabelfernsehsignal mit der Wellenlänge 1550 nm übertragen. Das Ethernet-Signal verwendet für den Downstream die Wellenlänge 1490 nm, für den Upstream die Wellenlänge 1310 nm. IPTV VoD Broadcast Ethernet/IP 1490 nm (downstream) 1310 nm (upstream) Glasfaser Analoges Kabel-TV Digitales Kabel-TV Broadband RF-Signal 1550 nm (downstream) Am Glasfaseranschlusspunkt werden die optischen Signale für Kabelfernsehen und Ethernet wieder aufgeteilt. Das Fernsehsignal wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, das in die häuslichen Koaxialkabel eingespeist wird und analoges und digitales Kabelfernsehen liefert KEYMILE 2013 Seite 4

5 F1 F2 F3 F Crnt Win Alt Alt Gr Crnt NUM LOCK Rol NUM x Enter 0 F1 F2 F3 F Crnt Win Alt V V+ P P+ NUM LOCK Rol Pos1 Insert P up NUM x - End Del P do Enter 0 V+ P Application Note Neben dem Kabelfernsehen unterstützt MileGate IPTV und interaktive Dienste wie Video on Demand (VoD) über Ethernet/IP. MileGate unterstützt uneingeschränkt das IP-Multicasting mit IGMP-Snooping. Kabel-TV-Signal über Glasfaser bis zur - dahinter bestehende Koax-Verkabelung F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 Print Rol Break Pos1 Insert P up ? ` End Del P do Q W E R T Z U I O P Ü * A S D F G H J K L Ö Ä, > Y X C V B N M ; : - Internet und Telefonie über Ethernet/IP bestehende Koax-Verkabelung BACKBONE TEILNEHMER Kabel-TV und Internetzugang für jeden Haushalt Ethernet/ IP-Netz ZUGANGSNETZ FTTB Nutzung der hausinternen Kupferinfrastruktur In Mehrfamilienhäusern kann die Glasfaserverlegung vom Eintrittspunkt in das Gebäude bis in die einzelnen Wohnungen bis zu 40 % der gesamten Installationskosten ausmachen. Bei kurz- und mittelfristigen Investitionen nutzen Netzbetreiber lieber die im Gebäude vorhandene Kupferinfrastruktur. Mit Micro-DSLAMs und VDSL2-Schnittstellen im Gebäude lassen sich Übertragungsraten von bis zu 100 Mbit/s erreichen. Moderne Micro-DSLAMs ermöglichen neben der Lieferung des Breitband-Signals die Bereitstellung weiterer Dienste. Beispielsweise kann POTS/ISDN-Telefonie mit einem integrierten Splitter über die hausinternen Kabel verfügbar gemacht werden, die für die VDSL2-Übertragung genutzt werden. Im Micro-DSLAM wird das Telefonsignal aus dem vorhandenen Kupferkabel mit dem über die Glasfaser gelieferten Breitbandsignal kombiniert. So können Netzbetreiber traditionelle V V+ P P+ IPTV VoIP Telefon F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 Print Rol Break ? ` Q W E R T Z U I O P Ü * A S D F G H J K L Ö Ä, > Y X C V B N M ; : - Alt Gr Crnt Kabel- TV Breitband- Internet Set Top Box NT Splitter POTS ISDN V P+ Bestehende TV-Koaxial- Hausverkabelung Kaskadierung NT NT Ring-Bildung Mehrfamilienhaus CATV- Netz Metro Ethernet VDSL2 und POTS/ISDN MileGate mit SUE13 Metro Node GbE (mit 100/1000 Mbit/s) optischer Splitter Koax MileGate 2011 POTS/ISDN- Signal PSTN Anbindungsbeispiel für FTTB-Applikationen KEYMILE 2013 Seite 5

6 POTS/ISDN-Dienste auch in FTTB-Netzen bereitstellen. Kabelfernsehen lässt sich auch in FTTB-Architekturen integrieren. Zur Verteilung des von der Glasfaser übertragenen Kabelfernsehsignals wird es vom Micro-DSLAM in ein elektrisches Signal umgewandelt, dass in die vorhandenen hausinternen Koaxialkabel eingespeist wird. Die Baugruppen für P-Netze Line-Card SUE16 Die SUE16 bietet 24 optische Ethernet-Schnittstellen über kompakte SFP-Module (csfp). Netzbetreiber können flexibel Ethernet-Punktzu-Punkt-Netze mit 100 Mbit/s oder 1000 Mbit/s realisieren. SUE16 unterstützt Standard- Ethernet-Schnittstellen und ist kompatibel zu s (Customer Premises Equipment), die den Industrie-Standards entsprechen. Line-Card SUE13 Die SUE13 stellt 24 optische 1000Base-BX10- Ethernet-Schnittstellen zur Verfügung. Neben dem breitbandigen Ultra-Highspeed- Internet-Zugang wie SUE16 liefert SUE13 den Kunden ein umfassendes Kabel-TV-Angebot auf einer weiteren Wellenlänge über die selbe Glasfaser. Durch den integrierten Wellenlängenmultiplexer muss kein externes Equipment verwendet werden. MileGate Subracks Die Line-Cards können in die Subracks MileGate 25x0 (20 Line-Cards), 23x0 (7 Line- Cards) oder 2200 (3 Line-Cards) eingesteckt werden je nach Anzahl der benötigten Ports. Die Lösungen eignen sich für den Außeneinsatz. Als Multi-Service-Lösung bietet MileGate einen Entwicklungsweg von Kupfer- zu Glasfasernetzen. Auf diese Weise lässt sich das Netz schrittweise an die von den einzelnen Kunden geforderten Dienste anpassen. MileGate 2510, 2310, 2200 (von oben nach unten) s für P--Architekturen Aufgrund der standardisierten Technologie können Sie optische Standard-Endgeräte anschließen, in denen die Glasfaser terminiert wird. Sie treffen Ihre Wahl lediglich abhängig von den bereitzustellenden Diensten. s mit einem VoIP/SIP-Client für POTS-Telefone sind ebenso erhältlich wie s mit Kabel-TV-Funktionalität mit Umwandlung des optischen TV-Signals in ein elektrisches Signal. Aus diesem kann das Fernsehsignal in die vorhandenen hausinternen Koaxialkabel eingespeist werden und bringt so analoges und digitales Kabelfernsehen zu jedem Anschluss. MileGate SUE13 (links) und SUE KEYMILE 2013 Seite 6

7 MileGate 2011 Der MileGate 2011 ist ein Micro-DSLAM für FTTB-Netzarchitekturen. Er hat zwei SFP-Steckplätze für 1-Gbit/s-Uplink-Anschlüsse und 8 VDSL2-Ports mit einer Übertragungsrate von bis zu 100 Mbit/s zum Kunden. Für den Parallelbetrieb von POTS oder ISDN über ein hausinternes Kupferkabel bietet MileGate optional integrierte Splitter. Mit dem optionalen Kabel-TV-Modul unterstützt MileGate 2011 ein RF-Overlay für Kabelfernsehen. Im MileGate 2011 wird das optische Fernsehsignal in ein elektrisches Signal umgewandt und in die Koaxialkabel des Mehrfamilienhauses eingespeist. Auf diesem Weg können alle Wohnungen, auch die, die nur einen Kabelfernsehanschluss haben, mit analogem und digitalem Kabelfernsehen versorgt werden. MileGate 2880 (oben) und 2820 MileGate 2011 Die Baugruppen für GPON- Netze MileGate GPON Subracks Für MileGate GPON stehen zwei Subracks (MileGate 2880 und MileGate 2820) zur Verfügung, was eine flexible Gestaltung der Netztopologie ermöglicht. Der MileGate 2880 kann mit acht GPON-Baugruppen bestückt werden, der MileGate 2820 mit zweien. Bis zu 4096 Anwender können mit einem MileGate 2880 angeschlossen werden. GPON-Baugruppe Die GPON-Baugruppen stellen acht Ports mit jeweils 2,5-Gbit/s-Downstream- und 1,25-Gbit/s-Upstream-Rate bereit. Pro Port können maximal 64 Anwender (abhängig vom Splitting-Faktor) angeschlossen werden. s für GPON--Architekturen Für den -Anschluss über GPON-Netze bietet KEYMILE unterschiedliche s, die die Glasfaser beim Kunden terminieren. Je nach Variante stehen unterschiedliche viele Ethernet- Schnittstellen oder WLAN zur Verfügung. Auch eine Variante mit Splitter, um ein RF-Overlay- Signal zu verarbeiten, steht bereit. Weitere Komponenten Optische Verstärker für Kabel-TV Für die effiziente Verteilung des optischen Fernsehsignals werden optische Verstärker mit mehreren Schnittstellen eingesetzt. Es steht eine 20-Port und eine 40-Port-Version zur Verfügung, die 20 bzw. 40 Kabelfernsehsignale liefert. Jeder Port liefert das Fernsehsignale für eine SUE13 Line-Card bzw. einem GPON-Port. Bei optischen Verstärkern mit mehreren Schnittstellen liefert jede Schnittstelle eine optische Ausgangsleistung von 13,5 dbm KEYMILE 2013 Seite 7

8 Glossar Optischer Verstärker für die Kabel-TV-Signale Wie Sie das Beste aus der Letzten Meile herausholen Glasfaser bringt eine noch nie dagewesene Kapazität auf die Letzte Meile. Mit KEYMILE- Systemen können Sie auf die leistungsstärkste und flexibelste Kommunikationstechnologie vertrauen, die Ihren Kunden maximale Leistung und uneingeschränkte Sicherheit bietet. Dabei sind Sie frei in der Wahl der Netztopologie Sie können sowohl passive als auch aktive optische Netze aufbauen. Mit Kabelfernsehen auf der Letzten Meile können Sie Ihr Dienstangebot ergänzen, die Adoptionsrate erhöhen und damit den wirtschaftlichen Erfolg Ihrer -Rollouts verbessern. Abkürzung 100BaseTx 1000BaseTx FTTB CO DSLAM EFM GPON IP IPTV ISDN Kabel-TV NT MSAN POTS RF Overlay SFP SIP VDSL VoD VoIP WDM Bedeutung 100 Mbit/s Ethernet, Kupferschnittstelle 1000 Mbit/s Ethernet, Kupferschnittstelle Fibre-to-the-Building Fibre-to-the-Home Vermittlungsstelle Customer Premises Equipment DSL Access Multiplexer Ethernet in the First Mile Gigabit PON Internet Protokoll TV über IP Integrated Services Digital Network Kabelfernsehen Network Termination Multi-Service Access Node Plain Old Telephony Service Radio Frequency Overlay Small Form-factor Pluggable Session Initiation Protocol Very High Speed Digital Subscriber Line Video on Demand Voice over IP Wavelength Division Multiplexing KEYMILE 2013 Seite 8