Passive optische Netze auf Basis von WDM

Mehr Bandbreite braucht das Land – und eine passende Technik

14.10.2010 | Autor / Redakteur: Michael Ritter und Stephan Neidlinger / Ulrike Ostler

Neben Fernsehen in HD-Qualität und 3D werden Services wie Videoconferencing, Telemedizin und Online-Gaming den Bedarf an Bandbreite deutlich erhöhen. Bild: Adva Optical Networking
Neben Fernsehen in HD-Qualität und 3D werden Services wie Videoconferencing, Telemedizin und Online-Gaming den Bedarf an Bandbreite deutlich erhöhen. Bild: Adva Optical Networking

Hochauflösendes Fernsehen in 3D, Telemedizin, HD-Videokonferenzen, das Verlagern von IT-Services aller Art in die Cloud – diese Trends werden den Bandbreitenbedarf im Access-Bereich in die Höhe treiben. Daher führt an Glasfaserleitungen, die in Gebäude oder bis zum Teilnehmer geführt werden, kein Weg vorbei. Eine praktikable und flexible Lösung, um eine solche Access-Infrastruktur aufzubauen, ist die Kombination von Wellenlängen-Multiplexing und passiven optischen Netzen: WDM-PON.

Im Oktober 2010 ist es so weit: Sky wird als erster Fernsehsender in Deutschland Sendungen im 3D-Format ausstrahlen. Es ist davon auszugehen, dass weitere TV-Anbieter in Kürze folgen. Nach dem hochauflösenden Fernsehen (HDTV) sind 3D-Sendungen der nächste Evolutionsschritt im Bereich Fernsehen. Nach Einschätzung des High-Tech-Verbandes Bitkom wurden in Deutschland bis August dieses Jahres 40.000 3D-TV-Geräte verkauft, und dies, obwohl diese Technik erst seit wenigen Monaten zur Verfügung steht.

Ein weiterer Trend im Bereich Fernsehen sind Hybrid-Geräte. Diese verfügen über einen integrierten Internet-Anschluss. Fast jeder zweite Deutsche (47 Prozent) möchte das Internet nicht nur am PC oder Notebook-Rechner, sondern auch von seinem Fernsehgerät aus nutzen. Selbst Senioren ab 65 Jahre interessieren sich für Themen wie Internet-TV und vor allem für die medizinische Versorgung per Fernseher, beispielsweise die Ferndiagnose durch den Hausarzt mittels Videokonferenz.

Doch IP-TV, am besten noch im hochauflösenden Format und in 3D, realistische Online-Games, E-Learning oder Telemedizin haben einen gravierenden Nachteil: Sie benötigen jede Menge Bandbreite. Alleine für 3D-Fernsehen in HD-Qualität sind rund30 MBit/s im Downstream-Betrieb (Herunterladen) erforderlich. Wollen die Mitglieder eines Haushalts parallel weitere Services nutzen, etwa 3D-Online-Gaming, bei 5 bis 10 Megabit pro Sekunde (Mbit/s), Filesharing-Services (bis 15 MBit/s) oder Telemedizin, sind selbst 100 MBit/s zu wenig. Das heißt, mit den derzeit verfügbaren Zugangstechnologien wie xDSL können Netzbetreiber und Service-Provider solche Servicepakete nicht anbieten.

Anbindung von Geschäftskunden und Privatanwendern

Einen Ausweg bieten passive optische Netzwerke (PON). Mit ihnen lassen sich sowohl in Wohngebieten beziehungsweise einzelnen Wohneinheiten Glasfaserverbindungen bereitstellen (Residential Access) als auch in Geschäftsgebäuden (Business Access).

Das Problem dabei ist, dass kommerzielle Nutzer eine Punkt-zu-Punkt-Anbindung bevorzugen, unter anderem aus Sicherheitsgründen. Für private Nutzer spielt dies eine untergeordnete Rolle. Herkömmliche PON-Konzepte wie etwa EPON (Ethernet PON) oder GPON (Gigabit PON) sind jedoch eine Broadcasting-Lösung, bei der alle Datenströme an alle Endpunkte versendet werden. Erst in der Optical Network Unit (ONU) beim Anwender wird der für den jeweiligen Nutzer bestimmte Verkehr extrahiert. Die Basis dafür bildet ein Zeitschlitzverfahren (Time Division Multiplexing).

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Der Grund: Private User konsumieren bandbreitenintensive Inhalte wie IP-TV, Online-Games oder Multimedia-Services, senden jedoch selbst nur vergleichsweise wenige Daten über das Netz zurück. Dies wird sich allerdings ändern. Denn Anwendungen wie beispielsweise aus dem Bereich Telemedizin sowie Videokonferenzen in HD-Qualität erfordern symmetrische Verbindungen. Technologien wie WDM-PON sind dafür besser geeignet als herkömmliche PON-Verfahren.

Geschäftskunden dagegen verwenden Access-Networks dazu, Standorte miteinander zu koppeln oder Mitarbeiter im Home-Office an das Firmennetz anzubinden. Klassische Anwendungen sind IP-Telefonie, Video-Konferenzen und der Einsatz von Multimedia-Collaboration-Anwendungen wie „Microsoft Sharepoint“. Diese Anwendungen erfordern die Anbindung der Standorte mit symmetrischen Geschwindigkeiten.

weiter mit: WDM-PON als Alternative zu GPON

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