FTTX Die Faser zum Anwender und der Fasertest per OTDR. Jörg Latzel März 2010

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1 FTTX Die Faser zum Anwender und der Fasertest per OTDR Jörg Latzel März 2010

2 Wir beschäftigen uns mit: Marktinformation Fasernetze Weltweite Verbreitung FTTX Europa // Deutschland und FTTX Gründe für ein FTTH Netz (G)PON P2P Wo kommt physikalische Messtechnik zum Einsatz? Wie und was wird sinnvoll gemessen Bendings Splitter OTDR Messungen und Leistungsmerkmale Auswertesoftware 2

3 Globales Ranking bei FTTH Marktddurchdringung FTTH weltweit (12/2008) FTTH Council

4 FTTx Verbreitung in Europa (Zahlen präsentiert am in Lissabon) 4

5 FTTx Kommentare des FTTH Council Präsidenten Deutschland muss Gas geben In absoluten Zahlen erreichte Europa 2,5 Millionen Teilnehmer 3,5 Millionen, wenn man Russland mit einbezieht. Die Mehrheit der Teilnehmer (77 Prozent) ist auf sieben Ländern konzentriert, in folgender Reihenfolge: Schweden, Italien, Frankreich, Litauen, Norwegen, Niederlande und Dänemark. In fünf dieser Länder sind inzwischen mehr als Teilnehmer angeschlossen. FTTH Council Europe President Karel Helsen bemerkt dazu: Das ist eine großartige Nachricht! Mit Frankreich hat das zweite europäische G-20-Land die Ränge der führenden FTTH/B-Märkte erreicht und schließt sich damit Italien an. Deutschland und Großbritannien müssen ihre Bemühungen verstärken, um möglichst schnell zu folgen. 5

6 FTTx Zukunftserwartung Europa Vorhersage der FTTH Entwicklung in Europa FTTH Council

7 Anzahl an FTTH angeschlossene Haushalte (Erwartung 2012) Europa Deutschland hat in diesem Punkt eine besonders geringe Verbreitung wie in der Darstellung in Prozent gezeigt werden wird-> Zahlen x 1000 FTTH Council

8 Prozentual an FTTH angeschlossene Haushalte (Erwartung 2013) Europa (veröffentlicht in 2009) DSL wird aufgrund der hohen Qualität der vorhandenen Kupferleitung in Deutschland zunächst vorherrschend bleiben! 8

9 Welche Betreiber sind bei FTTH vorherrschend? Europa allgemein, Erwartung für 2013 (veröffentlicht in 2009) Note: ILEC = former incumbent monopoly telco (PTT). CLEC = competitive or alternative telco or broadband provider. Muni/Utility = network built by municipal local authority or by a power utility 9

10 Gründe für den Netzausbau und Netztopologie 10

11 Gründe für FTTH Hauptargumente für den FTTx Aufbau Hohe Bandbreiten werden benötigt für Anwendungen wie: HDTV Videoübertragungen Video Konferenzsysteme Webinar (Online Seminare) Mehrfachnutzung der Zugänge in Haushalten (Eltern+Kinder) 11

12 Gründe für FTTH Der Bandbreitenbedarf allgemein: Bandbreite Applikation SMS, Live Messaging Ab 9 kbit/s Radio, MP3 16 bis 320 kbit/s Surfen, (ohne Movies) Standard Fernsehen DVD HD-TV Backup, Datenfernzugriff Weniger als 1 kbit/s Telefonieren 1 bis 6 MBit/s Weniger als 3 MBit/s bis 10 MBit/s bis 20 MBit/s 1GBit empfohlen 12

13 Gründe für FTTH Welche nützlichen Dienste gibt es heute? 13

14 FTTH Lösungen APON Asynchroner Transfer Mode Passive Optisches Netz Basierend auf ATM über ein passives optisches Netz BPON Breitband APON, welches feste Standards in der Topologie berücksichtigt (Netzabschluss, Protokoll, Kompatibilitäten zwischen Betreibern) EPON Auf IEEE Standards basierendes passives Netz, welches das ETHERNET Protokoll nutzt Aktuell sind EPON Anschlüsse eingerichtet (weltweit) GPON (Gigabit PON) Weiterentwicklung des Breitband PON unter Auswahl von Layer 2 Protokollen (ATM, Ethernet) 10G PON 10Gigabit Ethernet PON ist eine Zielentwicklung der IEEE Arbeitsgruppe FTTH. Der 10G up und 1 G down Stream arbeiten auf unterschiedlichen Wellenlängen 14

15 FTTH Lösungen Point to point Point to Multi point Topologie Verbindung Anschlussgerät Methode Betreiber Point to point Direktverbind Media converter P2P ung １ Pear 1310/1550nm Point to multi common Optical BPON ATM base point splitter 1310/1490/1550nm 1:32 EPON Based on Ethernet technic In Japan Usen Broad In Japan NTT Fast In D am häufigsten eingestezte Technik Ge-PON wird als häufigste Lösung angewendet, da diese Lösung am wenigsten aufwändig ist. 15

16 FTTH Lösungen B-PON G-PON E-PON 20 km 60 km 10 km; evtl. 20km Einfügedämpfungen 20/25/30 db 15/20/25 db 15/20 db Verästelung bis (128 Considered) 32 Bit rate (Mbps) Down: 155, 622, 1244 Up: 155,622 Down: nm Down: 1244,2488 Up: 155, 622, 1244, 2488 Down: nm Video : 1550 nm Video at 1550 nm Reichweite Wellenlängen Down: 1244 Up: 1244 Down: 1490 nm Up:1300nm Video: 1550 Up: nm Übertragungsarten ATM Asymmen ic or Aufbau Symmetric Video Yes Up: nm ATM, Ethernet, 1DM Ethernet Asymmetric or Ethernet Symmetric No Yes Applicablestandard ITU-T G.983.x ITU-T G.984.x IEEE 802.3ah 16

17 FTTH Lösungen Einzelner Koppler 1X32 bis 20km CO Up to 5km Kaskadierung von 1X2 and 1x16 Koppler (Typ 1) CO Kaskadierung von 1X4 and 1x8 (Typ 2) 17

18 FTTH Ge-PON(ITU-G984.x) LWL Abschluss Splitter ONU/TU Betreiber Teilnehmer B-OLT ONU LD WWDM PD 1310nm 1310nm BF WDM 1490nm FTM Back bone WDM 1625nm 1550nm V-ONU PD 1550nm (FTM:Fiber Termination Module) (WDM:Wavelength Division Multiplexing) V-OLT Video-Optical Line Terminal B-OLT(Broad Band-Optical Line Terminal) WWDM Wide Wavelength Division. Multiplexing V-ONU(Video Optical Network Unit) BF (Band pass Filter) 1490nm 1625nm V-OLT Fiber monitor 1310nm 1490nm 1550nm 1625nm Data Up load Data Down load Video Down load Wartung / Test 18

19 An welchen Stellen des Netzes ist Messtechnik einzusetzen? 19

20 s Lösungen für Betreiber + Installateure OTDR-Messungen Gesamtverlust Spleiss und Steckerverlust Dämpfungsbelag (db/km) Rückflussdämpfung von Steckern Test der Existenz von Steckern 20

21 Wo werden OTDR Messungen durchgeführt? LWL LWL Spleiss AQ7275 mini-otdr 21

22 OTDR Messungen für FTTH 22

23 OTDR Messungen mit guter Verbindung zum DUT Grundsätzliches bei OTDR Messungen; Steckverbinder immer reinigen und prüfen: Clad LIVE MESSUNG FASERMIKROSKOP Core 23

24 Hilfe bei Faser Tests durch das AQ7275 Live Faser Anzeige und Alarm durch AQ7270 (Fail-safe Funktion) - verhindert Messungen auf in Betrieb befindlichen Fasern Leistungsanzeige der optischen Leistung auf der Faser direkt am OTDR 24

25 Wann sind OTDR Messungen in FTTH Netzwerken angebracht? Tausende von Fasern zu den Endusern müssen nach Installation und bei Problemen in der Übertragung überprüft werden Transmitter Installateure müssen teilweise mehrere hundert Fasern pro Tag überprüfen! Dies erfordert schnelle Aussagemöglichkeiten zum Zustand der Faser besonders bei Entstörungen! 25

26 FTTH Netzabschluss 26

27 FTTH Netzabschluss In dem Netzabschluss wird die optische Faser mit Überlänge aufgelegt und in einer Art Spleissbox aufgespult. Enge Biegeradien können zu Bending Verlusten führen. Beispiel Bending Loss: Faser schaut beim Schließen der Box aus der Box heraus. Sobald dieses externe optische Kabel stark gebogen wird, entsteht zusätzlicher Bending Verlust. LIVE MESSUNG BENDING LOSS DIFFERENZ 1310/1550nm IM REAL TIME MODE 27

28 Design MMF PORT SMF PORT USB A DC USB B 8.4 TFT LCD kg Externe Batterie für 6h Betriebszeit 28

29 Welche Verlustarten sind mit einem OTDR messbar? Bending Verbindung Stecker Verlust Bending Verlust Durch Installation der Faser können Bending Verluste entstehen 29

30 Bending Verlustmessung mit 1625nm OTDR 1310nm Bending ist bei 1310 bzw 1550 nm schwer oder gar nicht nachweisbar; bei 1625nm wird es klar angezeigt. 1625nm 30

31 1310/1490/1550nm Anwendungen in FTTH 1310/1490/1550nm OTDR sind optimiert für FTTH Einsätze, da diese Netzwerke mit diesen Wellenlängen arbeiten. In FTTH Netzen wird 1490nm als down stream z.b. zur Verifikation von Daten Voice und IP basierten Videosystemen eingesetzt. 1310nm 1490nm 1550nm LWL Abschluss Splitter ONU/TU Anbieter Nutzer B-OLT 1310nm FTM 1490nm Back bone WDM 1550nm V-OLT 31

32 OTDR über Splitter (PON) Splitter in einem Netzwerk spalten das Signal auf mehrere Fasern auf. OTDR Messungen sind über Splitter hinaus mit angepassten OTDR möglich, die Auswertung von Verlusten ist jedoch schwierig. Die OTDR Messung zeigt Reflektionen von Port1 und Port2 in einer Messung. Die Ortung der Ereignisse ist möglich; die Qualitätsbeurteilung bleibt schwierig. LIVE MESSUNG SPLITTER MIT VERSCHIEDENEN EINSTELLUNGEN IM REAL TIME MODE 640m 4 x APC 32

33 OTDR über Splitter (PON); Spezial OTDR Version スプリッタ ８分岐 1 x 8 Splitter Abschluss 終端 Abschluss 終端 2Km ２ ｋｍ 40m ４０ｍ １ ｋｍ 1Km 850m ８５０ｍ ５ 550m ５ ＡＱ７２５０ ｍｉｎｉ ＯＴＤＲ ０ｍ 200m ２００ｍ １００ｍ 100m PW:100ns Home 33

34 OTDR über Splitter (PON); Spezial OTDR Version Standard gegen Spezial OTDR 34

35 OTDR über Splitter (PON) Totzonen L = t*c/2n (L= Totzone; c = Lichtgeschwindigkeit; t= Pulsdauer; n= IOR Brechungsindex ) Tritt beispielsweise der Bruch einer Glasfaser nach 100 µs auf, so heißt das, die Faser ist nach 10 km gebrochen. Spleiße oder Stecker treten in Form von zusätzlicher Dämpfung auf. Pulslänge 10µs = 2000m (in Faser) -> theoretische Totzone 1000m Pulslänge 1µs = 200m -> theoretische Totzone 100m Pulslänge 100ns = 20m -> theoretische Totzone 10m Pulslänge 10ns = 2m -> theoretische Totzone 1m Pulslänge 3ns = 0,6m -> theoretische Totzone 0,3m 35

36 Messungsauswertungen per Das AQ7275 bietet 2 Möglichkeiten der Datenübertragung direkt per USB Kabel.. USB memory oder per Memory Stick. 36

37 Einfach zu erstellende Reporte und automatisierte Ausdrucke 37

38 Leistungsmerkmale Messen wie? Kurze Totzone: <80cm Top Merkmal für FTTH Messungen 10 sec. Boot Zeit - Schnelle Messung an jedem Ort! Alarm Funktion Live Faser Anzeige und Alarm Mehrfachfunktionen Power Meter Funktion Lichtquellenfunktion Drucker und LAN Unterstützung 38

39 Top Features Messen wie? Helles gut ablesbares 8.4 LCD -Leichtgewichtig, kompakt, stabil Unter allen Einflüssen einfach ablesbare Ergebnisse und leicht veränderbare Marker; auch unter starkem Sonnenlicht Mitbewerb E Mitbewerb A AQ7275 Mitbewerb E 39

40 Powermeter und Lichtquellenfunktion Leistung anzeige Ein/Aus Power meter Grenzwert für Bargraphindikator Wellenlängeninfo Lichtquelle Offsetwert Wellenlängen auswahl Modulation 40

41 OTDR Geschichte Messen wie? MICRO OTDR AQ7275 AQ AQ AQ7260 AQ7130 AQ7250 AQ7220 AQ7155 AQ7210 AQ

42 Wir haben gesprochen über: Messen wie? Marktinformation Fasernetze Weltweite Verbreitung FTTX Europa // Deutschland und FTTX Wo kommt physikalische Messtechnik zum Einsatz? Wie wird sinnvoll gemessen OTDR Messungen und Leistungsmerkmale Auswertesoftware Referenzen: FTTH council white paper 2. IDATE

43 Vielen Dank! 43