Spectrum Management am Local Loop Präsentation für die Industriearbeitsgruppe Next Generation Access bei der RTR

Spectrum Management am Local Loop Präsentation für die Industriearbeitsgruppe Next Generation Access bei der RTR Datum: 2008-02-21 1

Überblick IST-Situation Anforderungen an das Accessnetz der Zukunft Next Generation Access Architektur Probleme Lösungen Auswirkungen 2

Ausgangslage AK-TK Dokument EP016: Übertragungssysteme auf entbündelten und nicht entbündelten Kupferdoppeladern (Jahr 2003): - Auflistung der einsetzbaren Übertragungssysteme AK-TK Dokument EP005: Administrativ betriebliche Abläufe für Entbündelung (Jahr 2000): - Empfehlung - Anhang: Vorläufige xdsl-beschaltungsrichtlinien (Jahr 1999) -> Grenzbeschaltungsgrad Deployment Rules für SHDSLbis 4

Bandbreitenanforderungen der Zukunft Geschätzter Bedarf 2008-2010 Downstream SDTV HDTV Basic HSI Gaming Multimedia surfing Video Conf, learning Home working 2 Mbps/channel 6 Mbps/channel 5 Mbps average 2 Mbps/session 8 Mbps average 3 Mbps/session 4 Mbps average Treiber: HDTV, MPEG4, latency needs & peak usage SDTV Basic HSI HDTV Personal content upload Gaming Multimedia surfing Video Conf, learning Upstream Remote home monitoring 02 Mbps/channel 2 Mbps average 05Mps/channel 3 Mbps/channel 2Mbps/session 2 Mbps/session 3 Mbps/session 05 Mbps/call Treiber: peer-to-peer Anwendungen Höhere Bandbreite wird trotz verbesserter Komprimierungstechniken benötigt Quelle: Alcatel-Lucent 6

End-to-end QoS und hohe Verfügbarkeit Quelle: DSL Forum 7

Trotz innovativer Technologien wird der zukünftige Bandbreitenbedarf nicht vollständig über Kupferleitungen bedient werden können MBit/s Bandbreitenbedarf (Downstream) nach Nutzertypen High Level Schätzung 40 35 30 25 20 15 10 5 0 33,6 17,2 18,5 12,0 8,5 3,2 1,5 2,0 2006 2010+ 2006 2010+ 2006 2010+ 2008 2010+ Low User Medium User Power User KMUs Mögliche Bandbreite bei 800m Leitungslänge 1) ADSL 2+ ADSL 2 ADSL (1) Kommunikation TV Internet 1) Über reine xdsl Zugänge (Kupferleitung) 9

1 2 3 Heutzutage setzen viele Operator auf eine Kombination von LWL- und DSL-Technologien DSLAM Optical line termination Optical line termination Vermittlungsstelle Lichtwellenleiter Alternative Access Netzwerklösungen Optical network termination Access Netzwerk Kupferdoppelader Endrun PON NT NT ONT ONT Home Netzwerk ADSL1 FTTB/C FTTH Kommentar LWL Netzwerke bieten im Vergleich zu reinen DSL Netzwerken (siehe Lösung #1) hohe Geschwindigkeiten, da Datenraten über Kupferdoppeladerleitungen stark von der Leitungslänge abhängig sind LWL basierte Endrun oder PON FTTH Lösungen ermöglichen hierbei Glasfaseranbindung direkt zum Endkunden (siehe Lösung #3) Jedoch ist der Ausbau von rein LWLbasierten FTTH(ome) Netzwerken abhängig von der Wirtschaftlichkeit der Installationen und auch dem technischen Zugang zu Haushalten Diesbezüglich wird sehr oft eine Kombination von Netzwerklösungen mit LWL und Kupferdoppelader bevorzugt (siehe Lösung #2) Hierbei wird meistens auf eine Kombination zwischen FTTC(urb)/FTTB(uilding) und DSL Technologien wie oder CATx Technologien gesetzt 10

Vorgelagerte DSLAMs in Remote Terminal (RT) CO-only DSL Deployment DSLAM MDF ADSL+POTS/ISDN xdsl+pots/isdn mixed CO-RT DSL Deployment MDF DSLAM MDF DSLAM MDF ADSL+POTS/ISDN POTS/ISDN xdsl+pots/isdn 12

Warum Interferenzen? Interferenzen entstehen zwischen DSL Leitungen im gleichen Kabel - wenn die Frequenzbände der DSL Systeme sich überlappen Interferenzen sind stärker wenn die nachbare DSL Leitung hat einen stärkeren Pegel (PSD) als die beeinträchtigte Leitung CO deployment (Fiber to the Exchange) ADSL VDSL DSL flavors* US optional US DS RT deployment (Fiber to the Cabinet ) VDSL * Above POTS 002 0138 11 22 12 f [MHz] 13

DSL Technologien im gleichen Kabel kombinieren Service Tiers Downstream bitrate Upstream bitrate CO or standalone RT RT when mixed with CO lines Tier 1 6 Mb/s 1 Mb/s ADSL/ADSL2 2 ADSL2plus (at ADSL bit rate) Tier 2 8-12 Mb/s 1Mb/s ADSL2plus 3 VDSL/ Tier 3 1 15 Mb/s > 1 Mb/s VDSL/ 4 VDSL/ possible interference 14

Detailanalyse 1 ADSL (2+) in vorgelagerten DSLAM s 15

ADSL aus der Vst und im vorgelagerten DSLAM (RT) Problemstellung Das ADSL Signal aus der Vst ist wegen der Entfernung Vst-RT gedämpft Ein ADSL2plus/RT Signal kann den ADSL aus der Vst beeinträchtigen Vst RT PSD frequency Starke Signal Schwache Signal ADSL(2) Interferenz ADSL2plus Starke Signal 16

ADSL aus der Vst und im vorgelagerten DSLAM (RT) Mögliche Lösung Empfehlung: Maskierung des unteren Teils von am RT Vorgesehen im Standard Spectrum Shaping ist am Signal ebenfalls möglich! -> höhere Kapazität, aber komplexe Konfiguration (Spektrum Parameter müssen mit der Entfernung Vst- RT passen) CO RT PSD frequency ADSL(2) ADSL2plus 17

ADSL aus der Vst, am RT Downstream bitrates 60 Vst 50 40 RT ADSL(24) ADSL(24) RU at 6 kft (25) using ADSL DS band ADSL(24) RU at 6 kft (25) not using ADSL DS band (24) using ADSL DS band from RU + ADSL(25) from CO (24) not using ADSL DS band from RU + ADSL(25) from CO 7 Mb/s Capacity, Mbps 30 20 10 ADSL/Vst ADSL/Vst mit ADSL2plus / 0 RT ohne Maskierung Quelle: Alcatel ADSL2plus/RT ohne Maskierung ADSL2plus/RT mit maskierte ADSL DS band 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 Loop length AWG26, ft ~1128 m ab RT Performanz von wird durch die Maskierung massiv reduziert -> Szenario nur sinnvoll für eine Erweiterung der Reichweite -> sinnvoller 18

Detailanalyse 2 in vorgelagerten DSLAM s und/oder in der Vst 19

und aus der Vst Problemstellung & mögliche Lösung Vst PSD Interferenz (12a profile) US optional US DS Max Power: 199 [dbm] 145 [dbm] Power Boost Power boost ist vom Standard unterstützt 175 dbm (Profil 8a) Profil 8a für Kollokation mit 20

Performanz Vergleich ADSL, und VDSL 2 Nicht im TA-Netz gemessen! Zu Beachten: im Downstream ist ab ca 2000m kein Unterschied mehr zwischen der Übertragungsbandbreite von und Dh leistet keinen Beitrag für das Reichweitenthema ab der Vst! 21

aus der Vst und im vorgelagerten DSLAM (RT) Problemstellung CO RT interference (12a profile) 2,2 MHz US optional US DS Max Power: 199 [dbm] 145 [dbm] 12 MHz Überlappende Frequenzbände bis max 2,2 MHz DS: Downstream; US: Upstream 22

Das Performanz von wird durch eine Maskierung massiv reduziert RT at 2000 m, ETSI Pcab M1 Capacity [Mbps] 30 25 20 15 10 VDSL 11 MHz degrades : 40% capacity loss 5 RT VDSL 22 MHz: 30% VDSL capacity loss ADSL2plus CO ADSL2plus CO, VDSL RU from 11 MHz ADSL2plus CO, VDSL RU from 22 MHz VDSL RU from 11 MHz, ADSL2plus CO VDSL RU from 22 MHz, ADSL2plus CO VDSL 11 MHz Quelle: Alcatel 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Loop length PE050 [m] 23

Die Entfernung zwischen Vst und RT spielt eine wichtige Rolle in der Festlegung der Maskierung Beeinträchtigung von aus der Vst wegen Interferenzen durch in einem vorgelagerten DSLAM In Abhängigkeit der Vst-RT Entfernung PSD @ RT PSD @ RT Vst-RT Entfernung klein Vst-RT Entfernung gross 0138 11 22 0138 11 22 0138 11 22 % Beeinträchtigung von /Vst wegen Interferenz durch VDSL/RT Vst-RT Entfernung 24

aus der Vst und im vorgelagerten DSLAM (RT) Alternative Lösung: PSD Shaping PSD (Power Spectral Density) shaping: - PSD wird am gedämpften PSD angepasst shaped PSD ist abhängig von der Vst-RT Entfernung -40,00 VDSL PSD masks VDSL with shaped PSD for RT at 1km VDSL with shaped PSD for RT at 2 km Tx PSD [dbm/hz] -50,00-60,00-70,00-80,00-90,00 nominal VDSL PSD VDSL shaped at 1 km VDSL shaped at 2 km ETSI FTTCab M1 A -100,00-110,00 band -120,00 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Frequency frequency [khz] [Hz] 25

PSD shaping am Signal : gute Performanz mit minimaler Beeinträchtigung am Signal RT at 2 km from CO, VDSL ETSI Pcab M1 30 RT VDSL with PSD shaping 25 VDSL 22 MHz VDSL 11 MHz Capacity [Mb/s] 20 15 10 ADSL2plus degradation due to VDSL 11 MHz 5 marginal degradation with PSD shaping 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Quelle: Alcatel Loop length PE050 [m] 26

aus der Vst und im vorgelagerten DSLAM Problemstellung & mögliche Lösung VSt RT interference Signal aus der Vst wird maximal die Leistung eines Signals erbringen können wenn das /RT Signal mit PSD Shaping bis 2,2 MHz konfiguriert wird Ein PSD Shaping über 2,2 MHz macht eine Investition in vorgelagerten DSLAMs unwirtschaftlich VSt RT -> Unproblematisch 27

xdsl Technologien im gleichen Kabel kombinieren: spektrale Kompatibilität CO/RT technology deployed in same cable Technologie im gleichen Kabel aus der Vermittlungsstelle Technologie im gleichen Kabel aus dem abgesetzten DSLAM Vst ADSL SHDSL(bis) ADSL SHDSL SHDSLbis ADSL Boosted empfohle n ß Mask (or shape) ( 1 ) Mask or shape ß zu evaluieren CO technology Boosted empfohle n Boosted empfohle n Boosted empfohle n ß ß Mask (or shape) ( 1 ) impleme ntieren Shape Minimale Entfernung zwischen Vst und abgesetzten DSLAM ß ß zu evaluieren zu evaluieren SHDSL(bi s) ß Mask (or shape) ( 1 ) Shape ß zu evaluieren ( 1 ) Alternative: ADSL2plus PSD shaping im Frequenzband überlappend mit ADSL 28

Danke für Ihre Aufmerksamkeit! 29