Strukturvergleich von TK-Accessnetzen

Vortrag 30: Sebastian Helleberg - Fachhochschule Südwestfalen

Breitbandige Telekommunikation ist heute ein wesentlicher Bestandteil des privaten und wirtschaftlichen Alltags. Die Anforderungen die durch die Nutzer gestellt werden, steigen stetig. Dabei ist festzuhalten, dass diese Steigerungen der Anforderungen nicht durch eine oder einige wenige „Killerapplikation“ erzeugt werden. Vielmehr ist die steigende Zahl von internetfähigen Geräten und Anwendungen ein wesentlicher Treiber.

Um diesen steigenden Anforderungen Rechnung zu tragen, sind die Netzbetreiber aufgefordert ihre Netzinfrastruktur entsprechend anzupassen und zu verbessern, bzw. neue Infrastrukturen aufzubauen. In Deutschland wurden hierzu in den letzten Jahren die bestehenden Infrastrukturen Cu-2-Draht-Netz und Kabel-TV-Netz massiv aufgerüstet. Auch wurden erste Projekte zum Aufbau von FTTB/H-Netzen gestartet bzw. durchgeführt.

Alle diese Maßnahmen können die akuten Bedarfe decken. Allerdings stellt sich die Frage, welche strukturellen und energetischen „Kosten“ die einzelnen Varianten verursachen. Um dies exemplarisch zu untersuchen, wurde eine reale Beispielregion mit ca. 56.000 Einwohnern und ca. 25.000 Anschlüssen ausgewählt und auf Basis der vorhandenen Versorgungsdaten die Aufrüstung bzw. der Ausbau von VDSL2-Vectoring, HFC und FTTH in PtP und GPON betrachtet – Ziel war eine minimale Downstreamdatenrate von 50 MBit/s an jedem Anschluss.

Dabei zeigte sich, dass bei einem VDSL2-Vectoring-Ausbau die Zahl der Outdoor-DSLAMs auf mehr als 250% gesteigert werden muss. Dabei würden mehr als 2/3 der Outdoor-DSLAMs durchschnittlich nur 12 Kunden versorgen. Dies bedeutet eine massive Erhöhung der aktiven Komponenten in der Fläche, die nicht nur Energie „verbraucht“, sondern auch erhebliche Wartungskosten verursachen wird.

Bei der Aufrüstung der Kabel-TV-Netze zu HFC-Netzen ist ein wesentlicher Faktor die sogenannte Cluster-Größe. Da es sich bei den Kabel-TV-Netzen um ein Bus-System handelt, ist die durch den Nutzer erzielbare Datenrate insbesondere von der Teilnehmerzahl im jeweiligen Bus-Segment (Cluster) abhängig. Daher ist ein wesentlicher Schritt bei der Aufrüstung der HFC-Netze, die Verkleinerung der Cluster. Hierzu werden zusätzliche aktive Komponenten (fibre nodes), die die Datenkommunikation auf dem Coax-Netz ermöglichen installiert. Bei einer exklusiven Datenrate von 50 MBit/s im Downstream pro Nutzer auf dem Accessnetz, bedeutet dies eine mehr als Versiebenfachung der notwendigen fiber nodes.

FTTB/H-Access-Netze bestanden zum Betrachtungszeitraum in der Beispielregion nicht. Es wurde daher ein Green Field Ansatz betrachtet. Dadurch können die technologischen Vorteile von PtP und GPON möglichst gut ausgespielt werden. Dies führte dazu, dass aktive Komponenten lediglich in zentralen Betriebsstellen (PoP) verbaut werden. Für die Beispielregion wurde PoPs mit max. 1.000 Anschlüssen vorgesehen, was zu einer PoP-Anzahl von knapp unter 40 führte.

Es zeigt sich deutlich, dass die Aufrüstung der Bestandsnetze eine Vervielfachung der aktiven Komponenten und Standorte in der Fläche zur Folge hat. Nicht nur das viele dislozierte Standorte einen erheblichen Mehraufwand in der Wartung bedeuten. Vielmehr wird auch die energetische Effizienz der Infrastruktur reduziert, da die Verluste durch nicht optimal ausgenutzte Komponenten, Netzteile, Kühlung etc. erheblich steigen. Auch deshalb ist einem optimierten Neubau von FTTB/H-Infrastrukturen den Vorzug zu geben.

Über Sebastian Helleberg

Sebastian Helleberg studierte Nachrichtentechnik an der Fachhochschule Südwestfalen. Seit 2009 ist er Projektleiter im Breitbandkompetenzzentrum NRW und hat dort unterschiedlichste Projekte zum Thema Breitbandversorgung für verschiedene Kreise und Kommunen bundesweit durchgeführt. Themenschwerpunkte waren dabei die Beratung zu Breitbandtechnologien und Ausbauvarianten sowie Analysen zur Breitbandversorgung und die Begleitung von Förderverfahren. Aktuell beschäftigt sich Herr Helleberg mit den Themen Energiebedarf von TK-Access-Netzen und der Mobilfunkversorgung in ländlich geprägten Regionen.

Bei Breitband.NRW (dem Breitbandbüro des Landeswirtschaftsministeriums NRW) widmet sich Herr Helleberg den Themen Breitband- und Verlegetechnologien sowie Förderrichtlinien