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Aktuelle Test- und Messtechnik-News

Hintergrund: Prüfstrategien für die PON-Technologie

Die glasfaserorientierte Kommunikationsinfrastruktur ist in Europa weiterhin sehr beliebt. Ein kürzlich vom Marktberatungsunternehmen iDate erstellter Bericht prognostiziert, dass sich die Zahl der Fiber-to-the-Home- (FTTH) und Fiber-to-the-Building- (FTTB) Nutzer innerhalb des Bereichs der EU und des Vereinigten Königreichs bis 2026 von derzeit 49 Millionen auf geschätzte 148 Millionen fast verdreifachen wird. Ebenso wird sich in diesem Zeitraum die Zahl der Haushalte, die Fiber-to-the-Curb-Dienste (FTTC) nutzen können, nahezu verdoppeln und von 105 Millionen auf 202 Millionen steigen. Das Vereinigte Königreich, Deutschland und Italien sind die Länder, in denen ein Großteil der geplanten FTTX-Investitionen getätigt werden soll.

Passive Optical Network (PON)-Technologie hat entscheidend dazu beigetragen, Breitbandbetreibern die Durchführung großer FTTX-Projekte zu ermöglichen, und bietet eine unkomplizierte und kostengünstige Möglichkeit, die Implementierung abzuschließen. Mit der Weiterentwicklung dieses Mediums und dem Aufkommen von Derivaten der nächsten Generation werden die Datenraten und Aufteilungsverhältnisse, die PON-basiertes FTTX unterstützen kann, dramatisch steigen. Dies wird jedoch die bereits mit PON verbundenen besonderen Prüfherausforderungen weiter verschärfen.

Die neuen Formen von PON bringen allerdings einige Herausforderungen für die Prüfingenieure mit sich, die sich mit modernen Prüfgeräten lösen lassen.

FTTX-Markttreiber

Obwohl klar ist, dass die zugrunde liegende Dynamik, welche die FTTX-Einführung vorantreibt, bereits vorhanden ist (wie z. B. mehr angeschlossene Geräte pro Haushalt, wachsende Beliebtheit von Online-Spielen, 4K/8K-Videostreaming und Cloud-Dienste), müssen inzwischen auch andere Aspekte berücksichtigt werden. So werden beispielsweise Veränderungen unserer Arbeitskultur nach der weltweiten COVID-Pandemie sicherlich erhebliche langfristige Auswirkungen haben. Ein weitaus größerer Teil der Bevölkerung arbeitet jetzt von zu Hause aus, und viele werden möglicherweise auch in Zukunft zumindest teilweise von zu Hause aus arbeiten. Die Nachfrage nach Breitbandanschlüssen für Privathaushalte wird folglich hoch bleiben. Aus diesem Grund wird sich auch das Tempo, mit dem FTTX derzeit eingeführt wird, mit Sicherheit erheblich beschleunigen.

Neue PON-Standards

Gigabit-PON (GPON) wurde erstmals 2003 eingeführt. Es bot die PON-Vorteile der gemeinsamen Nutzung von Punkt-zu-Mehrpunkt-Glasfasern und die Möglichkeit, mit einer bestimmten Infrastrukturinvestition mehr Teilnehmer zu versorgen, während gleichzeitig die unterstützten Datenraten deutlich erhöht werden konnten. Es hatte eine Downstream-Geschwindigkeit von bis zu 2,5 Gbit/s und eine Upstream-Geschwindigkeit von 1,25 Gbit/s. In den nächsten Jahren folgten auf GPON weitere asymmetrische Standards. Der stetig steigende Bandbreitenbedarf erforderte natürlich auch höhere Geschwindigkeiten. Da sich auch das Nutzerverhalten änderte, wurde der Unterschied zwischen Upstream- und Downstream-Anforderungen immer weniger offensichtlich. Dadurch stieg die Nachfrage nach symmetrischen Standards.

Die Einführung von XGS-PON ermöglichte die einkanalige Datenübertragung mit 10 Gbit/s in beide Richtungen mittels Wave Division Multiplexing (WDM). Es folgte NG-PON2, und ermöglicht nun einen symmetrischen Betrieb über 4/8 Downstream- bzw. Upstream-Kanäle. Dies bedeutet, dass auf einer einzigen Glasfaser eine Gesamtkapazität von bis zu 80 Gbps zur Verfügung gestellt werden kann. Der Schlüssel zu dieser Technologie ist die Verwendung von Time Division Wavelength Division Multiplexing (TWDM) und die Integration von abstimmbaren Lasern in das System.

Bei GPON, werden die Wellenlängen 1490 nm für den Downstream und 1310 nm für den Upstream verwendet. Bei NG-PON2, werden 1600 nm für den Downstream- und 1530 nm für den Upstream-Verkehr verwendet, während XGS-PON 1577 nm für den Downstream und 1270 nm für den Upstream verwendet werden. Die Koexistenz dieser beiden neueren Standards mit GPON ist ein wichtiger Aspekt. So können die Betreiber die Service-Level-Anforderungen verschiedener Kunden erfüllen und gleichzeitig den größten Teil der gleichen Infrastruktur nutzen, wodurch alle früheren Investitionen geschützt werden. Dies bedeutet auch, dass Betreiber ihr GPON-Netzwerk problemlos auf XGS-PON oder NG-PON2 migrieren können, wenn ein Update erforderlich ist, wobei der Großteil der eingesetzten Hardware (insbesondere der verlegten Glasfaser) unverändert bleibt und nur bestimmte optoelektronische Geräte ersetzt werden müssen.

Die Tatsache, dass sowohl die XGS-PON- als auch die NG-PON2-Technologie auf Downstream-Wellenlängen angewiesen ist, die höher sind als bei herkömmlichem GPON, hat jedoch einige Nachteile. Vor allem wird sie größeren Leistungsverlusten ausgesetzt. Die Verwendung mehrerer Wellenlängen erhöht zudem die Komplexität der Prüfverfahren erheblich. Es gibt auch andere potenzielle Probleme, die gelöst werden müssen, wie z. B. eine erhöhte Anfälligkeit für Glasfaserknicke aufgrund einer unsachgemäßen Installation usw.

Geeignete Prüfgeräte

Die Einführung von XGS-PON und NG-PON2 hat die Glasfaservernetzung auf eine neue Ebene gehoben und ermöglicht die Bereitstellung symmetrischer 10-Gbit/s-Dienste für Haushalte. Es erfordert jedoch anspruchsvollere Prüfverfahren sowie den Zugang zu hochmodernen Messgeräten mit allen entsprechenden Funktionen.

Exfo P-174631Das FTTH-Kit P-174631 von Exfo eignet sich sowohl für bestehende als auch für PON-Infrastrukturen der nächsten Generation. Es besteht aus dem GPON-Tester EX1 im Taschenformat, einem hochpräzisen Fehlerdetektor OX1 und einer Glasfaserprüfsonde FIP-4858.

VIAVI SmartOTDRDas tragbare SmartOTDR-Glasfasertestgerät von Viavi ist ein effektives Hilfsmittel zur Untersuchung von Netzwerken, die die neuesten PON-Standards verwenden. Es ermöglicht eine detaillierte Fehlersuche durch optische Zeitbereichsreflektometrie und visuelle Fehlerortungsfunktionen und kann bis zu 256.000 Datenpunkte verarbeiten. Die integrierte Smart Link Mapper-Software des Unternehmens erleichtert dem Anwender die Interpretation der Prüfdaten, wodurch die Prüfvorgänge schneller durchgeführt werden und das Fehlerrisiko minimiert wird. Darüber hinaus verfügt das Gerät über integrierte Leistungsmessungsfunktionen mit kalibrierten Wellenlängen von 1310nm, 1490nm, 1550nm, 1625nm und 1650nm.

Aufgrund der Schnelllebigkeit der FTTX-Branche, bei dem die Infrastruktur innerhalb kurzer Zeit bereitgestellt werden muss, und in der regelmäßig neue Standards entwickelt werden, ist der direkte Kauf neuer Geräte möglicherweise keine finanziell sinnvolle Strategie. Stattdessen ist es sinnvoller, alternative Beschaffungsmethoden in Betracht zu ziehen.

In Zusammenarbeit mit führenden Anbietern wie Viavi und Exfo ist Electro Rent bestens aufgestellt, um Prüfingenieuren die Ausrüstung zur Verfügung zu stellen, die sie für die Durchführung der ihnen zugewiesenen FTTX-Prüfaufgaben benötigen. Ein umfangreiches Portfolio an Geräten ist direkt ab Lager lieferbar, wodurch Sie lange Vorlaufzeiten vermeiden und Projekttermine einhalten können. Zu den angebotenen Beschaffungsoptionen gehören Kurzzeitmiete, Langzeitmiete, Mietkauf und Gebrauchtgerätekauf.

Durch die Implementierung einer effektiveren Prüfstrategie, die die oben genannten verschiedenen Beschaffungsmethoden für Geräte umfasst, können die verfügbaren Ressourcen besser an Ihre aktuellen Anforderungen angepasst und dann bei Änderungen angepasst werden. Geräte, die nicht mehr verwendet werden, können schnell gegen andere dringend benötigte Geräte ausgetauscht werden. Die Anzahl der Einheiten kann proportional erhöht oder verringert werden, um etwaigen Nachfrageschwankungen gerecht zu werden.

Autor: Von Richard Martin, Produktmanager, Electro Rent

Dezember 2021

www.electrorent.com/



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