FTTX – Die Faser zum Anwender und der Fasertest per OTDR · GPON (Gigabit PON) Weiterentwicklung...

FTTX – Die Faser zum Anwenderund der Fasertest per OTDR

Jörg LatzelMärz 2010

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Wir beschäftigen uns mit:

Marktinformation Fasernetze Weltweite Verbreitung FTTX Europa // Deutschland und FTTX

Generelle Netztypen 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

Marktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? YokogawaYokogawa

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Globales Ranking bei FTTHMarktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

Marktddurchdringung FTTH weltweit (12/2008)

FTTH Council 2009

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FTTx Verbreitung in Europa (Zahlen präsentiert am 19.02.2010 in Lissabon)Marktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

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FTTx – Kommentare des FTTH Council PräsidentenMarktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

Deutschland muss Gas gebenIn 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 sindinzwischen mehr als 200.000 Teilnehmer angeschlossen.

FTTH Council Europe President Karel Helsen bemerkt dazu: „Das ist eine großartige Nachricht! Mit Frankreich hat daszweite 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.

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FTTx Zukunftserwartung EuropaMarktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

Vorhersage der FTTH Entwicklung in Europa

FTTH Council 2009

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Anzahl an FTTH angeschlossene Haushalte (Erwartung 2012)

Deutschland hat inDeutschland hat in diesemdiesem PunktPunkt eineeine besondersbesonders geringegeringe VerbreitungVerbreitung wiewie

in derin der DarstellungDarstellung inin ProzentProzent gezeigtgezeigt werdenwerden wirdwird-->>

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Europa

Zahlen x 1000 FTTH Council 2009

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DSL wird aufgrund der hohen Qualität der vorhandenen Kupferleitung inDSL wird aufgrund der hohen Qualität der vorhandenen Kupferleitung in

Deutschland zunächst vorherrschend bleiben!Deutschland zunächst vorherrschend bleiben!

Prozentual an FTTH angeschlossene Haushalte (Erwartung 2013)Marktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

Europa (veröffentlicht in 2009)

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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

Welche Betreiber sind bei FTTH vorherrschend?Marktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

Europa allgemein, Erwartung für 2013 (veröffentlicht in 2009)

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Gründe für den Netzausbau undGründe für den Netzausbau undNetztopologieNetztopologie


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Hauptargumente für den FTTx Aufbau

•Hohe Bandbreiten werden benötigt fürAnwendungen wie:

•HDTV•Videoübertragungen•Video – Konferenzsysteme•Webinar (Online Seminare)•Mehrfachnutzung der Zugänge in Haushalten(Eltern+Kinder)

Gründe für FTTHMarktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

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Der Bandbreitenbedarf allgemein:


Applikation

Bandbreite

SMS, Live Messaging Weniger als 1 kBit/s

Telefonieren Ab 9 kBit/s

Radio, MP3 16 bis 320 kBit/s

Surfen, E-Mail (ohne Movies) 1 bis 6 MBit/s

Standard Fernsehen Weniger als 3 MBit/s

DVD bis 10 MBit/s

HD-TV bis 20 MBit/s

Backup, Datenfernzugriff 1GBit empfohlen

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Welche nützlichen Dienste gibt es heute?


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FTTH LösungenMarktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

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, Kompatibilitätenzwischen Betreibern)

EPON Auf IEEE Standards basierendes passives Netz, welches das

ETHERNET Protokoll nutzt Aktuell sind 20.000.000 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 arbeitenauf unterschiedlichen Wellenlängen

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FTTH Lösungen

Topologie Verbindung Anschlussgerät Methode Betreiber

Point to point Direktverbindung

Media converter P2P In Japan “Usen Broad”１ Pear 1310/1550nm In Japan NTT Fast

Point to multipoint

common Opticalsplitter1:32

BPON ATM base1310/1490/1550nm

EPON Based on Ethernettechnic

In D am häufigsten eingestezte Technik

Ge-PON wird als häufigste Lösung angewendet, da dieseLösung am wenigsten aufwändig ist.

Point to Multi point Point to point


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B-PON G-PON E-PON

Reichweite 20 km 60 km 10km; evtl. 20km

Einfügedämpfungen 20/25/30 dB 15/20/25 dB 15/20 dB

Verästelung bis 32 64 (128 Considered) 32

Bit rate (Mbps) Down: 155, 622,1244Up: 155,622

Down: 1244,2488Up: 155, 622, 1244,2488

Down: 1244

Up: 1244

Wellenlängen Down: 1480-1500nm

Video : 1550 nm

Up: 1260-1360 nm

Down: 1480-1500nm

Video at 1550 nm

Up: 1260-1360 nm

Down: 1490 nm

Up:1300nmVideo: 1550

Übertragungsarten

Aufbau

Video

ATMAsymmen ic orSymmetricYes

ATM, Ethernet, 1DMAsymmetric orSymmetricYes

Ethernet

Ethernet

No

Applicablestandard ITU-T G.983.x ITU-T G.984.x IEEE 802.3ah

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Einzelner Koppler 1X32

CO

Kaskadierung von 1X2 and 1x16 Koppler (Typ 1)

Kaskadierung von 1X4 and 1x8 (Typ 2)CO

bis 20km

Up to 5km

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LD

PD

BF

PD

ONU

V-ONU

Teilnehmer

WWDM WDM FTM WDM

B-OLT

V-OLT

Fiber monitor

Betreiber

1310nm

1550nm

1490nm1310nm

1490nm

1550nm

1625nm

1625nm

Back bone

FTTH Ge-PON(ITU-G984.x)

1310nm： Data（Up load）1490nm： Data（Down load）1550nm： Video（Down load）1625nm： Wartung / Test

(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)

LWLAbschlussSplitterONU/TU


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An welchen Stellen des Netzes istAn welchen Stellen des Netzes istMesstechnik einzusetzen?Messtechnik einzusetzen?

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Yokogawa’s Lösungen für Betreiber + Installateure

OTDR-Messungen• Gesamtverlust• Spleiss undSteckerverlust• Dämpfungsbelag(dB/Km)• Rückflussdämpfung vonSteckern•Test der Existenz vonSteckern


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Wo werden OTDR Messungen durchgeführt?

Spleiss

LWL LWL

AQ7275 mini-OTDR


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OTDR Messungen für FTTH


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OTDR Messungen mit guter Verbindung zum DUT

Clad

Core

Grundsätzliches bei OTDR Messungen; Steckverbinder immer reinigen und prüfen:


LIVE MESSUNG FASERMIKROSKOP

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Hilfe bei Faser Tests durch das AQ7275

Live Faser Anzeige und Alarmdurch AQ7270 (Fail-safeFunktion)- verhindert Messungen auf in Betriebbefindlichen Fasern

Leistungsanzeige der optischen Leistungauf der Faser direkt am OTDR


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Wann sind OTDR Messungen in FTTH Netzwerken angebracht?

Tausende von Fasern zu den Endusern müssennach Installation und bei Problemen in derÜbertragung überprüft werden

Transmitter

Installateure müssen teilweise mehrere hundert Fasern pro Tag überprüfen! Dies erfordertschnelle Aussagemöglichkeiten zum Zustand der Faser – besonders bei Entstörungen!


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FTTH NetzabschlussMarktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

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FTTH Netzabschluss

Beispiel Bending Loss: Faser schaut beim Schließen der Boxaus der Box heraus.

Sobald dieses externe optische Kabel stark gebogen wird,entsteht zusätzlicher Bending Verlust.

In dem Netzabschluss wird die optischeFaser mit Überlänge aufgelegt und ineiner Art Spleissbox aufgespult. EngeBiegeradien können zu Bending Verlustenführen.


LIVE MESSUNG BENDING LOSS DIFFERENZ 1310/1550nmIM REAL TIME MODE

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Design

DC

MMF PORTUSB A

USB B

SMF PORT

ExterneBatteriefür 6hBetriebs-zeit

8.4 TFT LCD

2.5 - 2.8kg


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Welche Verlustarten sind mit einem OTDR messbar?

Durch Installation der Faser können Bending Verluste entstehen

Bending Verbindung

Stecker VerlustBending Verlust


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Bending Verlustmessung mit 1625nm OTDR

Bending ist bei 1310 bzw1550 nm schwer oder garnicht nachweisbar; bei1625nm wird es klarangezeigt.

1310nm

1625nm


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1310/1490/1550nm Anwendungen in FTTH

1310/1490/1550nm OTDR sind optimiert für FTTH Einsätze, dadiese Netzwerke mit diesen Wellenlängen arbeiten.

In FTTH Netzen wird 1490nm als down stream z.B. zur Verifikation von Daten Voice und IPbasierten Videosystemen eingesetzt.

735025

1310nm1490nm1550nm

Nutzer

FTM WDM

B-OLT

V-OLT

Anbieter

1310nm

1550nm

1490nm

LWLAbschlussSplitterONU/TU

Back bone


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OTDR über Splitter (PON)

Die OTDR Messung zeigtReflektionen von Port1 und Port2 ineiner Messung. Die Ortung derEreignisse ist möglich; dieQualitätsbeurteilung bleibt schwierig.

Splitter in einem Netzwerk spalten das Signal auf mehrere Fasern auf. OTDR Messungen sindüber Splitter hinaus mit angepassten OTDR möglich, die Auswertung von Verlusten ist jedoch schwierig.


LIVE MESSUNG SPLITTERMIT VERSCHIEDENENEINSTELLUNGENIM REAL TIME MODE4 x APC640m

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OTDR über Splitter (PON); Spezial OTDR VersionMarktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

ＡＱ７２５０ｍｉｎｉ－ＯＴＤＲＡＱ７２５０ｍｉｎｉ－ＯＴＤＲＡＱ７２５０ｍｉｎｉ－ＯＴＤＲＡＱ７２５０ｍｉｎｉ－ＯＴＤＲＡＱ７２５０ｍｉｎｉ－ＯＴＤＲＡＱ７２５０ｍｉｎｉ－ＯＴＤＲＡＱ７２５０ｍｉｎｉ－ＯＴＤＲ

１００ｍ

４０ｍ

２００ｍ

５５０ｍ

８５０ｍ

１ｋｍ

２ｋｍ

終端

終端８分岐スプリッタ

40m2Km

1Km850m

550m

200m100m

Abschluss

Abschluss1 x 8 Splitter

Home

PW:100ns

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OTDR über Splitter (PON); Spezial OTDR VersionMarktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

Standard gegen Spezial OTDR

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OTDR über Splitter (PON) TotzonenMarktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

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 Faserist nach 10 km gebrochen. Spleiße oder Stecker treten in Form von zusätzlicher Dämpfung auf.

Pulslänge 10µs = 2000m (in Faser) -> theoretische Totzone 1000mPulslänge 1µs = 200m -> theoretische Totzone 100mPulslänge 100ns = 20m -> theoretische Totzone 10mPulslänge 10ns = 2m -> theoretische Totzone 1mPulslänge 3ns = 0,6m -> theoretische Totzone 0,3m

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USB memory

…direkt per USB Kabel..

…oder per MemoryStick.

Das AQ7275 bietet 2 Möglichkeiten der Datenübertragung…

Messungsauswertungen per SoftwareMarktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

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Einfach zu erstellende Reporte und automatisierte AusdruckeMarktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie und was? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

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Leistungsmerkmale

Kurze Totzone: <80cmTop Merkmal für FTTH Messungen

10 sec. Boot Zeit –- Schnelle Messung an jedem Ort!

Alarm Funktion• Live Faser Anzeige und Alarm

MehrfachfunktionenMehrfachfunktionen

• Power Meter Funktion

• Lichtquellenfunktion

• Drucker und LAN Unterstützung

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Helles gut ablesbares 8.4” LCDHelles gut ablesbares 8.4” LCD-Leichtgewichtig, kompakt, stabil

Unter allen Einflüssen einfach ablesbare Ergebnisse und leicht veränderbareMarker; auch unter starkem Sonnenlicht.

Mitbewerb E

3.7”

Mitbewerb A

6.4”

AQ7275

8.4”

Mitbewerb E

Top FeaturesMarktinfo FTTX Generelle Netztypen Messen…wie? OTDR Details SoftwareMessen…wo? Yokogawa

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Powermeter und Lichtquellenfunktion

Power meter Lichtquelle

Grenzwert fürBargraphindikator

Offsetwert

Wellenlängeninfo

Leistunganzeige

ModulationWellenlängenauswahl

Ein/Aus

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Yokogawa OTDR Geschichte

AQ1720

AQ7130

AQ7140AQ7210

AQ7260

AQ7250

AQ7220 AQ7155

2010

AQ7275

1985


AQ1200

MICRO OTDR

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Wir haben gesprochen über:

Marktinformation Fasernetze Weltweite Verbreitung FTTX Europa // Deutschland und FTTX

Generelle NetztypenWo kommt physikalische Messtechnik zum Einsatz?Wie wird sinnvoll gemessenOTDR Messungen und LeistungsmerkmaleAuswertesoftware

Referenzen:1. FTTH council white paper www.ftthcouncil.org2. IDATE www.idate.org


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Vielen Dank!

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