Systemunabhängiger Gebäude- anschlußin FTTB / FTTH Netzen · All RightsReserved©Alcatel-Lucent 2006, ##### Systemunabhängiger Gebäude-anschlußin FTTB / FTTH Netzen 8. ITGFachtagung

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Systemunabhängiger Gebäude-

anschluß in FTTB / FTTH Netzen8. ITG Fachtagung “Zukunft der Netze”

Chemnitz, 20. März 2009

Thomas Pfeiffer, Jochen Schwarz, Wolfgang Schmid, Ronald Warnken

Alcatel-Lucent, Stuttgart

All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####2 | Presentation Title | Month 2006

Downstream Anforderungen Upstream Anforderungen

Der vernetzte Konsument

SDTVHDTVBasic HSIGamingMultimedia surfingVideo Conf., learningHome working

2 Mb/s pro Kanal10Mb/s pro Kanal5 Mb/s im Durchschnitt2 Mb/s pro Session8 Mb/s im Durchschnitt3 Mb/s pro Session4 Mb/s im Durchschnitt

SDTV, HDTV Basic HSIPersonal content uploadGamingMultimedia surfingVideo Conf., learningRemote home monitoringHome workingInteractive TV, personal TV

1 Mb/s 3 Mb/s im Durchschnitt5 Mb/s per channel2 Mb/s pro Session2 Mb/s pro Session3 Mb/s pro Session1 Mb/s pro Anruf5 Mb/s im Durchschnitt3 Mb/s pro Session

Treiber: HDTV, variable Quality of Service

Treiber: Sharing multimedialer Inhalte (video, audio)

50 Mb/s

25 Mb/s

Trend zu symmetrischem Bedarf (2:1) : 50 Mbps down – 25 Mbps upLangfristiger Trend zu 100 Mbps ‘gold service’ (FTTH)


„Whatever bandwidth you will provide us, we will use it for our applications – but it needs 1 million subscribers to get us out of bed“(Myles MacBean, VP Technol. and Operations, Walt Disney at FTTH Council EU Conference, Vienna 2006)


Evolution of FTTH technologies in NAR, EMEA

� Europe:

� 350 FTTx city networks

� 67 % run by alternatives and municipalities

� France started massive deployment of FTTH (GPON): presently the European reference market

� Deutsche Telekom recently started GPON trial in Dresden (22000 subs)

Source: Infonetics 2007 (plus NGPON extrapolations beyond 2010 FAD-CTO)

Extrapolation for 2010+ Extrapolation for 2010+North America

BPONEPON

GPON

NGPON

P2P

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

new

sub

scrib

ers

(x10

00)

Active Ethernet

EMEA

EPON

GPON

NGPON

P2P

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

new

sub

scrib

ers

(x10

00)

Active Ethernet


Der Initiativkreis

Next Generation Access Fiber-to-the-Home / Fiber-to-the-Building


Der Initiativkreis Next Generation Access FTTH / FTTB im VDE

Ziele:

� Festlegung von in die Praxis umsetzbaren Vorgehen als Vorgabe für die europäische und internationale Standardisierung

� Empfehlungen für die Regulierung unter Berücksichtigung der vertikalen und horizontalen Wertschöpfungsketten in der Telekommunikationsindustrie

� Industrieweit abgestimmte Empfehlungen und Standards als Basis für Wachstum und Produktivität

� Herausarbeiten von Themen und Fragestellungen, die noch gemeinsam bearbeitet werden müssen, um die Weiterentwicklung der ITK-Infrastruktur zu fördern

Offenheit:� Die gesamte Diskussion ist öffentlich und vollkommen transparent

„Wirtschaft braucht verlässliche Rahmendaten um zu investieren!“


Initiativkreis Next Generation Access FTTH/FTTB im VDE

Beteiligte:� VDE/DKE, Alcatel-Lucent (Initiator), Seim & Partners

� Bundesnetzagentur, GdW (Bundesverband deutscher Wohnungs- und Immobilienunternehmen), GFI (Ges. zur Förderung d. elektr. Inst.technik), ZVEI

� ANGA, BREKO, DTAG, EWE TEL, HLcom, Netkom, Netcologne, Keymile, Emtelle, VATM, Versatel

� ALU, Bktel, ECI, GTN, Infineon, Medien-Energie-Technik, Nokia Siemens Networks

� 3M Deutschland, ADC Krone, Corning, Diamond, FOC, Huber & Suhner, Nexans, Tyco

� Gauger Consult, Seim & Partner, te-Consult

� FhG HHI Berlin, FH Nürnberg

Seit wann:� Erste Sitzung am 29. Februar 2008 beim VDE in Frankfurt

Ergebnisse bisher:

� Spezifikation der Inhaus-Kabelinfrastruktur

� Elemente der Inhausarchitektur und Übergabepunkte incl. optionaler Monitoringfunktionen

� Spezifikationen für Fasern, Stecker, Spleiße, Monitoring-Elemente

� Dämpfungsbudget und Reflexion der gesamten Inhausstrecke

� erste Erweiterung des Arbeitsfeldes : Installation des Betreibernetzes


Europäischer Vorreiter Frankreich


FTTH Eco-System in Frankreich : Richtlinien-Akteure

GovernmentMinistries of

Industry, Housing, civil Works, Economy,…

Telecom Industry

Regulatory body

Local Communities

representatives, municipal networks managers

Market experts

Network operators :

incumbent and CLECs

Very High Speed Forum

FTTH Experts Committeeworking group

FTTH related working groups

• Sharing von Leerrohren

• Sharing der Hausverkabelung

• Local Communities Projects (CRIP)

FTTH related working groups

• Building Flexibility Point Specification

• Vertical Cabling Engineering

• Flats/Homes Identification Procedures

Multimedia Building Labelling(FTTH) - CISI working group

FTTH publicpolicy

FTTHpolitical push

FTTH regulation

FTTH engineering rules and quality

control


The French approach to address FTTH in MDU’s

Model 1 (not optimal): every operator has its own fibres for all users

� relation with landlord ?

� space availability ?

� change SP = reconnect @ home ??

Model 2 (preferred): one fibre per user owned by the landlord

� all operators connect in the basement of the building

� shared access inside the building

� "Label Logement multimédia"


Auszug aus den laufenden Arbeitendes Initiativkreises

work in progress !!


aus EN 50173.4 (2007) : beispielhafte Inhaus-Architekturen

BAP (ACP) BereichsanschlußpunktHÜP (BEF) HausübergabepunktENS (ENI) Schnittstelle zum externen NetzWV (HD) WohnungsverteilerSWV (SHD) Sekundärer Wohnungsverteiler


aus EN 50173.4 (2007) : Beispiel für eine Bezugskette

Abkürzungen

SV: Standortvertieler CD: Campus DistributorASG: Anwenderspezifische Übertragungseinrichtung EQP: Transmission EquipmentV: Verbindung C: ConnectionGV: Gebäudeverteiler BD: Building DistributorOE ASG: Opto-elektrisches Gerät OE EQP: Opto-electronic EquipmentTA: Informationstechnischer anschlußpunkt TO: Telecommunications OutletEE: Endeinrichtung TE: Terminal Equipment


Was fehlt ?

Die hohe Leistungsfähigkeit von FTTx-Anschlüssen kann nur gewährleistet werden, wenn spezifische Aspekte der Systemtechnik berücksichtigt werden:

� Singlemode-Fasertechnik ist empfindlich

� Installationstechnik

� Umgebungseinflüsse

� Stabilität

� System-Aspekte

� systemspezifische Komponenten (Splitter)

� Inhaus-Infrastruktur ist Teil der System-Infrastruktur (System-Leistungsbudgets werden i.d.R. knapp bemessen)

Nur eine system-und betreiberunabhängige Installation ist zukunftssicher

� Kostenersparnis durch Vermeidung späterer Anpassung

� allgemeine Betreiberaspekte berücksichtigen

� flexible Anpassung der Inhaus-Architektur ermöglichen

� Management (Überwachung) – Funktionen einführen

� Einheitliche Installations-Vorgaben von Gebäude-Anschlüssen in FTTx-Netzen


Entwurf einer Ergänzung zur EN50173-Reihe für den FTTx-Gebäudeanschluß


Generische Architektur für FTTH- und FTTB-Anschlüsse in MDUs

In-hou

se distribution netw

ork

usernetwork

usernetwork

basement

operators‘ fiber network(s)CentralOffice(s)

Interfaces umfassen

� Faseranschlußpunkte- Rangierfeld

- Splitter (PON)

� Demarkationspunkte für- Faser-Infrastruktur:BDP (FTTB) oder HDP (FTTH)

- Übertragungssystem:ONT MDU (FTTB) oder ONT SFU (FTTH)

BDP : Building Demarcation Point

HDP : Home DemarcationPoint

ONT : Optical Network Termination

MDU : Multidwelling Unit

SFU : Single Family Unit

Architektur ermöglicht

� Zugang für mehrere Netzbetreiber

- Anschluß mehrerer externer Fasern

� frei wählbare Systemtechnik

- GPON/EPON ..., Ethernet ptp, VDSL, ..

� gemeinsam genutzte Vertikalverkabelung(existierend und zukünftig)

- Cat 3 / 5 / 6, Coax, POF, MMF, SMF

Einfamilenhäuser sind Spezialfall vonMehrfamilienhäusern


Elemente der Gebäude-Infrastruktur für den Anschluß an FTTB / FTTH-Netze

DP

DP

DP

Betreiber #1 : HÜP mit DPs

DP

DP

DP

Betreiber #2 : HÜP mit Splitter/WDM + DPs

Betreiber #3 : HÜP ohne alles

OEASG

OEASG

OEASG

Geb

äude

vert

eile

r (G

V)

Untergeschoss VertikalbereichAussenbereich

x

x

x

DP

DP

DP

DP

DP

DP

Betreiber #1 : HÜP mit DPs

DP

DP

DP

DP

DP

DP

Betreiber #2 : HÜP mit Splitter/WDM + DPs


OEASGOE

ASG

OEASGOE

ASG

OEASGOE

ASG

Geb

äude

vert

eile

r (G

V)

Geb

äude

vert

eile

r (G

V)

Untergeschoss VertikalbereichAussenbereich

x

x

x

ONT WVDP

DP

DPG

ebäu

deve

rtei

ler

optis

ch (

GV

)


Betreiber #2 : HÜP mit Splitter/WDM

Untergeschoss Vertikalbereich WohnungAussenbereich

ONT WV

Betreiber #2 : Anschluß über DP

Betreiber #1 : Anschluß ohne DP

x

x

x

x

x

x

x

ONT WVONT WVONT WVDPDP

DPDP

DPDPG

ebäu

deve

rtei

ler

optis

ch (

GV

)


Betreiber #2 : HÜP mit Splitter/WDM


ONT WVONT WV

Betreiber #2 : Anschluß über DP

Betreiber #1 : Anschluß ohne DP

x

x

x

x

x

x

x

FTTB

FTTH


Belastung des System-Verlustbudgets durch Inhaus-Kabel (hier für PON)

OLTHÜP+ DP

building

vertical cabling(copper)

loss budget of optical access network

ONT

loss budget of optical inhouse network

basement

FTTB

OLTHÜP+ DP

building

vertical cabling(copper)


ONT


basement

FTTB

OLTHÜP

building

vertical cabling(fiber)

DP ONT


basement


FTTH

OLTHÜP

building

vertical cabling(fiber)

DP ONT


basement


FTTH

Inhaus-Splitter-Verlustesind bereits im System-Budget enthalten


Parameter relevanter Systemstandards, die im Dokument berücksictigt werden

future ?in preparationavailable now

-20(guess)

-20(guess)

-20-20-20-20max. single reflection,

dB

15 - 20(guess)

>28(guess)

20 (PR10)24 (PR20)29 (PR30)

102024

28 (Class B+)30 (Class C)33(Class C++)

max. link loss, dB

tbdITU-T (due 2010)

IEEE 802.3av (due 2009)

IEEE 802.3IEEE 802.3ITU-T G.984.2

standards document

A3B3

A1B1

A1B1

A2B2

A1B1

A1B1

architecture

WDM-PON(EtherPtPover PON)

10G-GPON10G-EPONEthernet ptp(100M, 1G, 10G)

EPONGPONprotocol


Referenz-Strecke zur Spezifikation der Inhaus-Strecken (FTTH)

HÜP OE-ASG

GV WVDP


Meßpunkte A B C D

Festlegung der Spezifikationen

- Einzelkomponenten

- Gesamtstrecke

Empfehlungen für verschiedene System-Technologien und -Architekturen

- Installationsbeispiele


Ergebnisse

System-unabhängige Spezifikation der optischen Schnittstellen


� verschiedene Systemtechniken : PON, Punkt-zu-Punkt

� Faser- und Stecker-Empfehlungen : G.657A (biege-unempfindliche SMF), min. 2 Fasern pro Wohnung, LC-Stecker

optische Spezifikationen der Inhausstrecken

� Wellenlängenbereich : 1260 – 1360 nm / 1460 – 1650 nm (Video Overlay berücksichtigt)

� max. Einfügeverluste : 2 dB incl. DP (passiv oder aktiv)

� zulässige Reflexion gesamt : -20 dB

� Lage und Funktion eines optionalen Demarkationspunkts in FTTB und FTTH

Monitoring-, Zusatzfunktionen am Demarkationspunkt (optional):

� Fernabfrage der End-to-End-Verfügbarkeit : passiver DP

� Abfragen zusätzlicher Status-Informationen : einfach aktiver DP

� interaktive Kommunikation, Zusatzfunktionen : voll aktiver DP


Passiver Optischer Demarkationspunkt

installation socket(wall mount)

externalfiber to ODN

internalfiber toONT

F3000connector

dust shield(open)

cover

7 x 7 cm

prototype manufactured by COMAN partner Diamond(form factor compliant German wall plug DIN 49 073 )

interior housing is for fibers and for additional newfunctionlities (tbd)

•Fiber length

OTDR response

5.1 km

5.2 km

140 m

reflex from splitter at 10.3 km

-77dBm at

OTDR Rx

DPM2

OLT

•1:64splitter

Tx

OTDRRx

•5.1 km ••5.2 km

•240 m

•181 m

•140 m

DPM2DPM1

DPM3

ONT

insertion loss

0.7 dB @ 1310 nm1.0 dB @ 1490 nm

reflectivity

-23. 7 dB @ 1490 nm

x

OTDRtesting

FTTH-Anschluß mit integriertem Reflektor (BMBF gefördertes Projekt COMAN)


Power efficient protocol for communication OLT � multi DP in PON

(cooperation with Univ. Karlsruhe)

� low power µP (µW) � µP in sleep mode and inactive Rx for most of the time

� µP wakes up periodically and autonomously

� activates Rx

� Rx and µP react to incoming OLT signal

� enables battery life time >20 years� re-uses embedded OTDR signalling and Rx

Demarcation point monitoring : active solution


Zusammenfassung

Neuer Arbeitskreis im VDE/DKE seit Anfang 2008

� Initiative zur Festlegung eines einheitlichen Hausanschlusses für FTTB / FTTH

� offenes Forum mit Vertretern aller betroffenen Gruppierungen

� Input zur europäischen / internationalen Standardisierung und Regulierung

� aktuell Erweiterung des Arbeitsgebiets : Installationstechnik im Betreibernetz

Erstes Arbeitsthema:

Anforderungen an einen einheitlichen Hausanschlusses für FTTB / FTTH :


� unterschiedliche optische Systemtechniken

� gemeinsam genutzte Inhaus-Infrastruktur

� zukunftssichere Installationstechnik

� Demarkationspunkt mit Monitoring-, Zusatzfunktionen (optional)

� erster Entwurf einer Ergänzung zu EN50173 liegt vor


www.alcatel-lucent.com

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