Ein-Faser Lösung

Normalerweise, werden Ethernet und CATV Signale auf separaten Fasern transportiert an die Kunden in einem Point-to-Point Fiber-to-the-Home (FttH) Netzwerk. Dies ist oft nicht wünschenswert, weil man doppelte Faser im Feld verbraucht, und was vielleicht noch wichtiger ist, man muss doppelte Faser-Behandlungen im Feld und bei den Kunden machen.

Zur Verringerung der erforderlichen Faser und dessen Behandlungen, kann man das Ethernet Signal und das CATV Signal in einer einzelnen Faser kombinieren. Das Upstream Daten Signal, Downstream Daten Signal und das CATV Signal können in einer einzelnen Faser kombiniert werden, wenn diese Signale unterschiedlichen Wellenlängen benutzten. Die am besten geeignete Wellenlänge welche man verwenden kann, sind die Signale 1310nm und 1490nm für die Upstream- und Downstream- Signale und 1550nm für das CATV Signal.

Ein Problem ist, dass sowohl das 100Mb/s Ethernet Signal als auch das Kabel-TV Signal die Wellenlänge¹ 1550nm als Übertragungsmedium verwenden. Der Downstream Übertragungs Fenster für Ethernet muss daher auf die Teilmenge 1480-1500nm reduziert werden, welcher immer noch kompatibel mit dem IEEE-Standard 802.3ah ist. Dieses reduziertes Übermittelungs- Fenster erfordert den Einsatz von Distributed Feedback (DFB) Laser-Dioden, welche einen engen Emissionsspektrum haben. Man muss Beachten dass die CATV Verteilungs- Wellenlänge ungefähr um 1550nm bleiben muss, weil die optische Verstärkung nur für dieses Übertragungs- Band funktioniert. Für Gigabit-Ethernet, ist der Downstream Übertragungs- Fenster bereits von der IEEE spezifiziert (IEEE 802.3ah 1000baseBX-10), um in den 1480-1500nm Fenster zu passen.

¹ Das IEEE 802.3ah 100baseBX-10 Standard spezifiziert ein Downstream Übertragungs- Fenster von 1480-1580nm und ein Upstream Übertragungs- Fenster von 1260-1360nm. Diese breite Übertragungs- Fenster sind historisch, weil FP Laser Dioden in diesem Fenster weit verbreitet sind. FP Laser Dioden können bei niedrigen Kosten hergestellt werden, was eine wichtige Voraussetzung für FttH Netzwerke ist. Der Nachteil von dieser Art von Laser Dioden ist die Tatsache, dass sie große Unterschiede zu den tatsächlichen Emissions-Wellenlängen zeigen.

Das Kombinieren des Ethernet und CATV Signals

Um einen PtP Netzwerk zu realisieren, das auf einen einzelnem Faser basiert, muss die Wellenlänge 1310/1490nm die für Ethernet Kommunikation ist, mit der Wellenlänge 1550nm für CATV Vertrieb in der Zentrale, kombiniert werden. In dem CPE beim Kunden müssen diese Signale wieder getrennt werden.

Lösung in der Zentrale

Neben der 1490nm Laser, ist es erforderlich zusätzliche Ausrüstung für kombinieren von Ethernet und Kabel-TV in der Zentrale zu haben. Normalerweise benutzt man ein optisches Splitter für die Verteilung von CATV auf eine große Anzahl von Kunden. Den Splitter kann man mit Wellenlängen Filterelementen kombinieren um so die Ethernet und Kabel-TV Signale auf einen einzigem Faser zu übertragen. Durch das kombinieren der Funktionalitäten wird die Zentrale nicht wachsen.

Lösung beim Kunden

Trennung von Ethernet und CATV Signalen erfolgt voll optisch mit Benutzung von Wellenlänge Filter. Der eingehende einzelne Faser transportiert sowohl das Ethernet und CATV Signal an das Filter Gerät, welches in das FTU des CPE montiert ist. Der Filter teilt das eingehende Signal in ein Ethernet Signal, das an den Ethernet Gateway weitergeleitet wird und ins CATV Signal, welches an den Kabel-TV Empfänger weitergeleitet wird.

Fazit

Ein PtP Netzwerk, der auf einen einzelnen Faser basiert, ermöglicht eine Ein-Faser Verbindung zu den Kunden. Diese Ein-Faser Verbindung reduziert die Handhabung von Fasern erheblich. Außerdem ist das Konzept der Ein-Faser Verbindung zukunftssicher, da die Betreiber ohne Probleme auf Gigabit-Ethernet Verbindungen nachrüsten können, ohne dass ein Re-Design des passiven Netzwerkes erforderlich ist. Wenn man alles zusammen rechnet, ist ein Ein-Faser Netzwerk sehr kostengünstig und zukunftssicher.