Was ist in einem Glasfasernetz enthalten?
Wir alle sprechen regelmäßig über Fiber to the Premise (FTTP)/Fiber to the Home (FTTH) Netzwerke. Aber im Zeitalter der Spezialisierung kennen wir oft nur die Teile, mit denen wir in unserem Berufsleben in Berührung kommen – im Falle von Installateuren zum Beispiel die letzte Verbindung.
Was ist also in einem FTTP-Netz enthalten und wie funktioniert es?
Kurz gesagt, besteht ein FTTP-Netz aus zwei Hauptteilen:
- Die physikalische Schicht.
- Die aktive Optoelektronik. Diese kann sich in der Vermittlungsstelle, im externen Netz (falls vorhanden) und beim Kunden befinden.
Der ITU-T-Standard definiert den Umfang eines Glasfasernetzes hilfreich durch die G-Reihe von Empfehlungen.
Es ist G.984.2 ist hier am relevantesten, da sie GPON-Netze abdeckt, und auf PONs werde ich in diesem Beitrag eingehen.
Das optische Leitungsendgerät
Der Anfang des Netzes ist das optische Leitungsendgerät (OLT). Es konvertiert den Verkehr im internen Backbone-Netz des Netzbetreibers in die vom PON verwendeten optischen Wellenlängen und Rahmenstrukturen. Außerdem empfängt und kombiniert („multiplexiert“) es die Signale vom Netzendpunkt des Kunden – der optischen Netzeinheit oder dem Endgerät (ONU/ONT).
In der OLT-Ausrüstung befinden sich eine CPU, ein Gateway-Router und Netzwerkkarten. Die ankommende Glasfaserleitung wird über einen SFP-Transceiver (Small Form Pluggable) an den OLT angeschlossen.
In vielen Fällen möchte der Netzbetreiber einen Kunden nicht fest an einen OLT anschließen. Es kann sein, dass der Kunde wegzieht, einen anderen Dienst benötigt oder seine Leitung aufgrund physikalischer Veränderungen im Netz neu verlegt werden muss. Stattdessen wird ein optischer Verteiler (ODF) verwendet, um konnektierte oder gespleißte Verbindungen zwischen den Fasern der beiden Bereiche herzustellen.
Eine weitere Funktion, die im ODF ausgeführt werden kann, ist das Einfügen passiver optischer Komponenten, wie z. B. Koppler, damit der Verkehr auf verschiedenen Wellenlängen kombiniert werden kann.
Trennen der Faser
Um von einer einzelnen Faser mehrere Punkte zu versorgen, muss die Faser natürlich geteilt werden. Bei einem PON-Netz ist es möglich, die Glasfaser in der Zentrale oder an einem oder mehreren Punkten innerhalb des Netzes, wie z. B. dem ODF, zu teilen. Dies wird durch Glasfasersplitter erreicht.
Durch die Aufteilung in der Zentrale entfällt zwar die Notwendigkeit, Komponenten vor Ort unterzubringen, aber es sind viele Glasfasern erforderlich, die dem Netz hinzugefügt werden müssen. Das bedeutet, dass in den allermeisten Fällen Splitter näher am Kunden aufgestellt werden. Sie werden in der Regel so platziert, dass die gemeinsame Nutzung einer einzigen Glasfaser maximiert und die Entfernung vom Splitpunkt zu den einzelnen Kunden minimiert wird, da diese Glasfaser dediziert ist und nicht gemeinsam genutzt wird.
Splitter arbeiten, indem sie das ankommende Licht in zwei oder mehr Wege aufteilen. Das Signal wird in der Regel so aufgeteilt, dass in jedem nachgelagerten Pfad die gleiche Verteilung der Wellenlängen erfolgt. Es gibt zwei grundlegende Arten von Splittern: Fused Biconical Taper (FBT) und Planar Lightwave Circuit (PLC).
Dabei handelt es sich in der Regel um einen oder zwei Splitpunkte, und von der letzten Stelle aus wird der äußerst wichtige (und potenziell kostspielige!) letzte oder abschließende Tropfen erzeugt. Die Netze unterstützen häufig ein Split-Verhältnis von 1:64 pro Kunde, obwohl der G.984-Standard bis zu 1:128 Splits unterstützt. Ein Verhältnis von 1:64 ist in Bezug auf die Architektur nützlich, weil es nicht nur jedem Endnutzer eine relativ gute Bandbreite bietet, sondern auch auf verschiedene Weise erreicht werden kann.
Der letzte Drop
Es gibt wahrscheinlich mehr Arten von Drop-Kabeln als jede andere Art. Diese reichen von direkt erdverlegten, nicht abgeschlossenen Kabeln über erdverlegte und vorkonfektionierte Kabel bis hin zu geblasenen Kabeln (mit oder ohne Abschluss) und Mehrfachantennen. Auch hier bietet die Spezifikation der ITU-T (L.87) eine gute Einführung. Der derzeitige Trend geht zur Verwendung von Glasfaserkabeln mit doppeltem Verwendungszweck für den Innen- und Außenbereich, die robust genug für die Verwendung im Freien, aber ausreichend feuerhemmend sind, um die Sicherheitsanforderungen innerhalb von Gebäuden zu erfüllen.
Das Drop-Kabel führt normalerweise in die Räumlichkeiten und vervollständigt das Netzwerk an der ONU/ONT. Das bedeutet, dass die ONU in der Regel der einzige Teil einer FTTP-Installation ist, den der Kunde sieht. Er wandelt optische Signale in den elektrischen Bereich um, verwaltet die Verbindung zum gemeinsam genutzten PON und stellt Ausgänge für Geräte wie Fernsehen, Breitbandverbindungen und einfache Telefonie bereit.
Dieses allgemeine Layout von PON-FTTP-Netzen wird wahrscheinlich noch einige Zeit bestehen bleiben. Wie in einem anderen Blog erörtert, werden in NGPON2 jedoch wellenlängenselektive Filter eingesetzt, die die Dinge etwas verändern. Und egal, welche neuen Entwicklungen es gibt, die meisten Elemente werden immer kleiner werden. Unabhängig davon, welche Rolle Sie bei der Bereitstellung von Glasfaser spielen, ist es hilfreich, einen Überblick über das gesamte Netz zu haben. Wenn Sie das Gesamtbild verstehen, können Sie bei der Planung und Installation des letzten Tröpfchens fundiertere Entscheidungen treffen, um sicherzustellen, dass es erfolgreich, zuverlässig und kostengünstig ist.