NETZE

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In der Vergangenheit haben Tier-1-Carrier ein sog. Broadband PON(BPON) oder ein Gigabit PON (GPON)benutzt, um FTTH-Anwendungen zurealisieren. In diesem Modell (Bild 1)führt ein optischer Knotenpunkt (Op-tical Line Terminal – OLT) in einer zen-tralen Verteilerstelle (Central Office –CO) die Glasfaser zu einem faseropti-schen Verteiler (Fiber Distribution Hub– FDH), wo sie gewöhnlich 32-fachaufgeteilt wird. Die dabei entstehen-den 32 Fasern sind mit den individuel-len Endkunden verbunden.Innerhalb des FDH wird eine Verteiler-tafel benutzt, um die aktiven Daten-leitungen auf so wenig Splitter wiemöglich zu verteilen. Das reduziert dieAnzahl der OLTs, so dass gerade wäh-rend der Inbetriebnahme einer kleine-ren Zahl von Teilnehmern die Betriebs-kosten optimiert werden können. Die große Anzahl installierter PONsmuss aber auch verwaltet werden. ZurVerdeutlichung der Komplexität:Schon bei einem installierten PONmüssen bei 1 Mio. angeschlossenen

Kunden 1 Mio. Faseranschlüsse imFDH verwaltet und demzufolge ca.30.000 Fasern über die zentrale Ver-teilerstelle mit den optischen Knoten-punkten verbunden werden. Nachteilig ist, dass all diese Faserver-bindungen nicht automatisch verlegt

und gewartet werden können. JedesMal, wenn ein Netzverwalter eine Fa-serkonfiguration ändern möchte oderein Problem diagnostiziert, muss Ser-vicepersonal direkt vor Ort geschicktwerden. Dieser Ablauf ist langsam,und menschliche Fehler können sicheinschleichen. Das Gleiche gilt für dieInstallation neuer Geräte, Bereitstel-lung neuer Dienste, Verbindungsfeh-leranalyse, Neukonfiguration des Net-zes und Feldtests.Zudem bedingt die große Anzahl derfür FTTH benötigten Glasfasern eineNetzverwaltung und Kontrolle allerwichtigen Faserparameter in Echtzeit.Ausgehend von der Geschwindigkeitund Genauigkeit heutiger manuellerMesstechnik, ist diese Anforderungaber nur schwer zu erfüllen. Die Hand-habung der Glasfasern ist daher dieletzte Hürde zum voll automatisiertenNetz. Zur Lösung dieses Problems hat eineReihe von Carriern den Einsatz zusätz-licher optischer Cross-Connect-Syste-me (z.B. optische MxN-Schalter) so-

wohl an der zentralen VerteilerstelleCO als auch am FDH vorgeschlagen(Bild 2). Der Austausch der bestehen-den Verteilertafel durch optischeCross-Connect-Systeme erleichtertnicht nur die volle Automation derGlasfasereinrichtung, sondern schafft

Über KreuzAutomatisierung der physischen Ebene mit optischen Cross-Connect-

Schaltern

Rainer Böhm

Der Traum von FTTH (Fiber to theHome) wurde vor fast einemJahrzehnt durch die Verfügbarkeitvon passiven optischen Netzen (PON– Passive Optical Network)verwirklicht. Durch den Einsatzkostengünstiger, passiver optischerSplitter, die eine schnelle optischeDatenübertragungsstrecke untervielen Nutzern aufteilen, ebnetendiese PONs einen einfachen Weg zurkosteneffektiven FTTH-Installierung.Problematisch war aber nach wie vordie Verwaltung der installierten PONs.

Dr. Rainer Böhm ist Vertriebsingenieur Netzwerk-technik bei der Laser 2000 GmbH in Wessling

Bild 1: Current FTTH (OLT – Optical Line Terminal, ONT – Optical Network Termination)

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Über Kreuz

auch deutliche Vorteile in Bezug aufGeschwindigkeit, Fernzugriff, verbes-serte Testmöglichkeit und Wiederhol-präzision.In der heutigen Netztechnik werdenTestgeräte mit einem Faserkabel ma-nuell mit der Verteilertafel verbunden.Im Gegensatz dazu werden bei dervorgeschlagenen optischen Netzarchi-tektur mit optischen Cross-Connect-Möglichkeiten Testgeräte einmal an-geschlossen und dann im Notfall oderbei Wartungsarbeiten auf die ent-sprechenden faseroptischen Übertra-gungsstrecken ferngesteuert geschal-tet.Die Verwendung von Cross Connectsin FDHs hat sich jedoch nie als kosten-effizient erwiesen. Sie müssten fürden Feldeinsatz qualifiziert, verriegel-bar und, da jeder Port einen Haushaltverbindet, auch extrem preisgünstigsein. Aus technischer Sicht ist das aberweder heute noch in absehbarer Zu-kunft erreichbar.

Alles neu mit optischen Cross-Connect-Schaltern

Kürzlich hat ein Tier-1-Carrier in denUSA Studien über eine andere Archi-tektur betrieben, die die physischeEbene automatisiert, kosteneffizientist, aber auch sowohl die Fiber Distri-bution Hubs als auch die zentralenVerteilerstellen verändert (Bild 3).Wegen der unerwartet hohen Dienst-nutzerzahl des Unternehmens wurdees notwendig, die Teilnehmer auf sowenige Splitter wie möglich einzutei-len. Dadurch wurde die Verteilung imFDH überflüssig, und konsequenter-weise entfielen die Faseranschlüssehier vollständig. Eine entscheidendeUrsache für die Instandhaltungspro-bleme war damit bereits eliminiert.Der Carrier stellte fest, dass, basierendauf der Verbesserung der optischenLeistungsbilanz durch die Umstellungzu GPON, die Zahl der Teilnehmer, diedurch einen einzelnen OLT-Port be-dient werden, von 32 auf 64 gestei-gert werden kann. Durch den Einsatzeines 1:2-Splitters im Central Officeund den bestehenden 1:32-Splitter inder Außenanlage lagen die Einsparun-gen weitaus höher, als die Einführungeines zusätzlichen optischen Cross-

Connect-Schalters im CO gebrachthätte. Dadurch gewinnt man die Vor-teile eines optischen Cross-Connect-Schalters, ohne die Kapitalausgaben(Capex) zu erhöhen. Die Anwendung von optischen CrossConnects, wie beispielsweise den in-telligenten optischen Schalter vonGlimmerglass anstatt der elektronischbasierten „optischen Schalter“ (op-tisch nicht transparent und abhängigvon Datenrate und -format), ist derSchlüssel für die neue Flexibilität undKostenersparnis der zukünftigen zen-tralen Verteilerstelle. Diese intelligen-ten optischen Schalter sind optischtransparent und bidirektional schalt-bar. So können 92 Faserein- und Fa-serausgänge des Schalters in ein 9 cmhohes Rack integriert werden. Darü-ber hinaus sind reine optische Schalterin Bezug auf den Energieverbrauchden elektrischen „optischen“ Schalternweit überlegen: Ihr Energieverbrauchbeträgt weniger als 0,5 W je Faser-port.

Zusammenfassung

Alle Teile im Bereich des Telekommu-nikationsnetzes sind heutzutage auto-

matisiert, außer denen der physischenEbene. Im FTTH-Bereich ist zu diesemZweck der Einsatz optischer Cross-Connect-Schalter möglich, denn sieerlauben die vollständige automati-sierte Netzverwaltung und -kontrolle.Die Vorteile optischer Cross-Connect-Schalter speziell in Bezug auf die zen-tralen Verteilerstellen sind:• Kunden können bei einem Ausfall

eines OLT automatisch auf eine Er-satzleitung geschaltet werden. Da-durch ergibt sich eine wesentlichschnellere Serviceinstandsetzung,und die Ersatzteilvorhaltung kannbedeutend reduziert werden.

• Die Fähigkeit, Testgeräte über denSchalter anzubinden, die sofort undper Fernschaltung auf jede beliebigeFaser geschaltet werden können,um jeden Lichtpfad zu testen, er-möglicht eine wesentlich schnellereIsolierung des Fehlers und Lokalisie-rung des Faserbruchs.

• Die Anzahl der Ausfälle, die auf-grund manueller Tätigkeiten unterNotfallbedingungen auftreten, wirdverringert.

• Eine akkurate und automatisierteVerbindungsaufzeichnung wird er-möglicht. (bk)

Bild 2: Switched FTTH

Bild 3: Next Generation FTTH