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RFoG-Netze
„Anwendungen und deren Weiterentwicklung“
Referent: Martin Beck / Dipl.-Ingenieur, Dipl.-Wirtsch.-Ing.(FH) Vice President Key Accounts & Int. Sales - DELTA ELECTRONICS
18.03.2015
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Agenda
-
Einführung
RFoG-Netze - Status heute
Worauf muss geachtet werden? Optische Probleme im DS/ US
RFoG-Netze – Aktuelle Anwendungen
RFoG-Netze – Weiterentwicklung - Ausblick
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Einführung
3
Motivation
RFoG-Netze immer transparent
RFoG-Netze sind transparent für das heutige und zukünftige Fernsehen und Dienste
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Bisherige Entwicklung
Radio Frequency over Glas (RFoG)
 Einsatz von optischen Sendern und Empfängern
 Reduzierung der Kopfstellenanzahl
Koaxialnetz
HFC
 Glasfaser dichter an den Teilnehmern
 Reduzierung der Verstärkeranzahl
RFoG
RFoG
FTTLA
FTTC
FTTB/H
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Worauf muss geachtet werden?
Optische Probleme im DS/ US
6
RFoG-Netze
Optische Probleme im DS, Nichtlinearitäten
Stimulierte Lichtstreuung aufgrund von induzierten akustischen Phononen, SBS
 SBS entzieht dem eigentlichen Signal Energie und kann via den umgekehrten Prozess
(Stimulated Brillouin Backscattering SBB) auch Energie zurück in das Signal liefern
 SBS ist zeitlich versetzt und führt zu großen Störungen im Signal
Lösung: Ein kleines Modulationssignal zum DC Betriebsstrom addieren
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RFoG-Netze
Optische Probleme im US, Optical Beat Interference (OBI)
OBI entsteht bei der Kollision zwischen optischen Wellenlängen
Mindestens zwei Teilnehmer:
 Senden zur selben Zeit λ1, λ2
 Δ zwischen λ1, λ2 kleiner 0,5nm
Optical Beat Interference (OBI)
Optische Nodes mit unterschiedlichen
Wellenlängen einsetzen → CWDM-Technik
Keine Interferenzen (OBI) bei Überlagerung
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RFoG-Netze
RFoG von der HF-Seite betrachtet
Probleme auf der HF Seite entstehen meistens durch eine fehlerhafte Burst-Schaltung
Einschaltzeit des Lasers
Einschaltzeit 𝑡𝑒𝑖𝑛 :
100𝑛𝑠 ≤ 𝑡𝑒𝑖𝑛 ≤ 1000𝑛𝑠
𝑡𝑒𝑖𝑛 ≤ 1000ns: max. Verlust 5,12 Symbole
𝑡𝑒𝑖𝑛 ≥ 100ns: Störfrequenzen unter 5MHz
Ausschaltzeit des Lasers
Laser muss alle unterschiedlichen
Amplituden eines Signals übertragen
können
IEC Standards
100%ige Einhaltung
72 dBµV laser off
Fehlerhafte Einhaltung
Threshold for
laser on: 64 dBµV
63 dBµV laser off
Threshold for
laser on: 73 dBµV
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RFoG-Netze Anwendungen
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Projekanforderung
•
Standorte
–
–
•
FTTB-Verbindung
–
–
•
–
Astra 19,2°, Eutelsat 13° & 9°, 2 x DVB-T, 6 x UKW (Empfangsanlagen)
5 x CMTS mit insgesamt 36 US Kanäle bzw. optischen Segmentierungen
Dual-Wavelength
–
–
•
Insgesamt Lieferung von über 850 optischen Nodes unterschiedlichen Leistungsklassen
(100/105/110µV) und Upstream-Wellenlängen (1127-1161nm für Segmentierungen)
Optische Nodes mittels FSK/Fostra-F Modul unidirektional schaltbar (mittels HEC 1004 & DELTANET
NMS)
TV + Daten Signal Eingang
–
–
•
LWL Verkabelung für IP & RFoG zwischen Hauptstandort und abgesetzten POPs (2-6km)
LWL Verkabelung FTTB von den POP-Standorten zu den Gebäuden (300-2600m)
Nodes
–
•
Einen Hauptstandort mit Headend und Broadband CMTS und HFC-Technik
Zusätzliche drei weitere POPs mit Broadband CMTS und HFC Technik
Keine Umwandlung TV Signal in kombiniertes HF Signal, sondern direkte optische Verbindung vom
Headend per FTTB zu den Fiber-Nodes
CMTS Signale per POP parallel auf leicht verschobener Wellenlänge gemeinsam auf einer Faser per
optischer Combiner
Komplettlieferung und Installation der POPs und Lieferung der optischen Nodes
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Projekt Dessau
IP
ZF
POP
2
RFoG
HE
RFoG
SAT
POP
3
POP
1
IP
ON
ON
ON
ON
Coax
20.03.2015
TV + Daten
RFoG
2xλ
…
ON
ON
Coax
ON
ON
ON
…
ON
RFoG
POP
4
MC
TV  λ1
CMTS  λ2
λ1 < λ2
…
TV + Daten
RFoG
2 x λ ON
IP
Coax
ON
ON
ON
ON
DVB
UKW
ON
ON
ON
ON
Coax
…
ON
TV + Daten
RFoG
2xλ
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12
Projekt Dessau
Verschiedene HFC/POP Standorte
13
20.03.2015
13
RFoG-Netze modern überwachen
Fiber Optic System TRAsponder (FOSTRA), DeltaNet
Einfache und moderne Methode für die Überwachung des Netzes:
 Alle Netz-Komponenten (außer die Teilnehmer ) sind im Überwachungsnetz
DeltaNet einfach integrierbar
 DeltaNet verfügt über mehrere Überwachungskonzepte:
FOSTRA-H, FOSTRA-D und FOSTRA-F (FSK)
Installation
P < 250 mW
Installieren
QR-Code, momentane Einstellungen, GPS
Einstellungen ändern
Internet
Testen
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RFoG-Netze modern überwachen
Fiber Optic System TRAsponder (FOSTRA), DeltaNet
Was ist mit FOSTRA-F möglich? Beispielfunktionen:
Kopfstelle
Web-Interface
Graphische
Darstellung
Smart phone
Mehrere
Möglichkeiten
für den Zugriff
auf das Headend
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RFoG-Netze – Weiterentwicklung Ausblick
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Weiterentwicklung Zukünftige Anforderungen:
DOCSIS 3.1 Kompatibilität betrifft vor allen den Übertragungsweg:
- Rückwegübertragung kann bis zu 208 MHz betragen
- Dadurch Übertragung von bis zu 24 x QAM256 möglich!
- Vorwärtsweg wird stufenweise erweitert, nächster Schritt 1.200MHz
- Einsatz effizienter OFDM/QAM Modulationsverfahren bedingt
Modifikationen der Fibernode – Technik
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Weiterentwicklung Lösungsmöglichkeiten:
- Einsatz von CWDM Rückwegsendern
Unterschiedliche Wellenlängen sind kostengünstig von 1270 bis 1610nm verfügbar
- Zusätzlich Nutzung von nicht-standard CWDM Wellenlängen
Vorteil, Ausweitung der Zahl möglicher Wellenlängen auf bis zu 32
Ergebnis: Sichere Übertragung, kein OBI Effekt!
- Thermisch kontrollierte Wellenlängeneinstellung
Je nach genutzten Wellenlängen bei der Übertragung automatisches
Einstellen einer neuen Wellenlänge
Nachteil: Bedingt durch die späte Detektierung kann OBI kurzzeitig
auftreten
Weiterentwicklung Lösungsmöglichkeiten:
RFoG Betriebsmodus im DOCSIS 3.1 System
RFoG operating mode: Vermeidet OBI durch Zuweisung einzelner
Rückwegsendefrequenzen in einem Zeitslot.
Nachteil: Einbussen bei der maximalen Übertragungsbandbreite
- Optischer “Repeater”
Ermöglicht größere Reichweite optischer Übertragung und Netzgröße (> 40 km)
Sichere Übertragung auch bei Einsatz nur einer Wellenlänge (z.B. 1610nm)
Nachteil: Aufgabe des reinen passive Netzes (wenn Splitter im Feld eingesetzt wird)
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Fazit – aktuell verfügbare
RFoG Netztechnik
- Mit Einführung der neuesten Generation RFoG Nodes betriebssicher im
Einsatz
- DOCSIS 3.1 Kompatibilität wird garantiert
- OBI wird zukünftig kein Thema mehr sein
- Zukunftssichere Technologie durch weichen Übergang zu Active
Ethernet und GPON – Technologien
- Einsatz auch im Mischbetrieb mit Koaxial- und HFC – Netzen möglich
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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