NL1011054C2 - Modulaire kabel en modulair vezeltoegangssysteem. - Google Patents

Description

Modulaire kabel en modulair vezeltoeqangssvsteem.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een modulaire kabel en een modulair vezeltoegangssysteem voor vezel naar de deur (fiber to the door (FTTD) )/vezel naar het huis (fiber to the home (FTTH) )-oplossingen, in 5 het bijzonder maar niet beperkt tot toepassingen in het telecommunicatiegebied.

Sinds de introductie van vezeloptische kabels en systemen in het toegangsnetwerk bestaat er een dringende behoefte aan een modulair vezelsysteem dat eenvoudig 10 ontworpen en vervaardigd kan worden.

De onderhavige uitvinding verschaft een antwoord op de meeste problemen met betrekking tot het ontplooien van een vezelsysteem alsmede met betrekking tot de voeding van de optische buitenshuis geplaatste fabriek.

15 De modulaire kabel volgens de onderhavige uit vinding, bijvoorbeeld gebruikt voor FTTH- en FTTD-oplos-singen, bevat een microbuissysteem met een eerste aantal binnenste buizen, bijvoorbeeld zes, en een tweede aantal buitenste microbuizen, bijvoorbeeld vierentwintig, die een 20 kleinere diameter hebben dan de binnenste buizen.

Het basisidee is dat het systeem gebruikt kan worden in een ster of lusdistributietopologie. In de opstartfase kunnen de klanten rechtstreeks verbonden worden onder gebruikmaking van de buitenste microbuizen. Wanneer 25 eenmaal een voorafbepaald drempelaantal klanten bereikt 1011054 2 is, kan het systeem verdeeld worden in verschillende fictieve distributiedelen: hier worden de klanten recht streeks verbonden vanaf verschillende knooppunten. Elk van de knooppunten kan maximaal twee keer het aantal buitenste 5 microbuizen bedienen, bijvoorbeeld twee keer vierentwintig klanten.

In een FTTH-netwerktopologie bestaan de knooppunten uit een passief splitspunt waar de vezels komende van het primaire netwerkpunt door gebruik van de in de 10 primaire vezeloptische buizen geïnstalleerde, bijvoorbeeld de twaalf vezelbundel gesplitst wordt in de tweevezelbun-del die geïnstalleerd wordt vanaf het knooppunt naar de klant door gebruikmaking van de buitenste microbuis.

In de FTTD-netwerktopologie is het knooppunt het 15 aftakkingspunt voor het beëindigen van de primaire vezelbundel in de buitenshuis geplaatste uitrustingskast. Vanaf deze kast worden de noodzakelijke verbindingen naar de klanten gemaakt door gebruik van de getwist paar koperka-bels in de buitenste laag van de kabel zoals in een tradi-20 tioneel kopersysteem.

Naast de vezeloptische/koperoplossingen die verschaft worden door het modulaire systeem, wordt tevens een eenvoudig te plannen, te ontwerpen en te vervaardigen oplossing geboden voor het voedingsprobleem in de optische 25 fabriek.

In de FTTD-oplossing wordt de centrale buis vervangen door een voedingskabel die typisch bestaat uit een 4 x 16 mm2voedingskabel. In het knooppunt wordt een aftakking naar de uitrustingskast gerealiseerd waar een 30 DC/DC-conversie plaatsvindt.

In het geval van een FTTH-oplossing worden de bestaande koperkabels gesplitst naar de voedingskabels in het knooppunt. De DC/DC-omzetting vindt plaats in de optische knooppunteenheid (ONU) die geplaatst is in de 35 lokatie van de klant.

In beide gevallen is de batterij reserve gelokaliseerd in het centrale primaire toegangsknooppunt. Op

: 0 1 1 o 5 A

3 deze manier wordt een operationeel systeem gerealiseerd.

De onderhavige uitvinding wordt uitsluitend bij wijze van voorbeeld beschreven onder verwijzing naar de tekeningen.

5 Figuur 1 toont schematisch in doorsnede een modulaire kabel volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 2 toont schematisch een deel van een vezel naar het huis netwerk volgens de uitvinding.

Figuur 3 toont schematisch een deel van een 10 vezel naar de deur netwerk volgens de uitvinding.

Figuur 4 toont schematisch een voorbeeld van een netwerk uitgaande van een primair toegangsknooppunt naar verscheidene klanten, met het gebruik van knooppunten.

Figuur 5 toont een telecom-netwerk.

15 Figuur 6 toont een netwerk in een tweede fase.

Figuur 7 toont een totaal netwerkuitrolling.

Figuur 8 toont een netwerk met zes centrale buizen en vierentwintig quad koperparen.

Figuur 9 toont een netwerk met voeding op af- 20 stand.

Figuur 1 toont schematisch in doorsnede een modulaire kabel volgens de onderhavige uitvinding. De modulaire kabel bevat een microbuissysteem met een eerste aantal binnenste vezeloptische buizen (de primaire FO-25 microbuis) en een tweede aantal buitenste vezeloptische microbuizen die een kleinere diameter hebben dan de binnenste vezeloptische. buizen. Een derde aantal getwist-paar koperkabels is bij voorkeur gepositioneerd tussen de buitenste vezeloptische microbuizen. Het eerste aantal 30 binnenste vezeloptische buizen bevat een centrale vezeloptische buis, die vervangen kan worden door een voedingska-bel. De modulaire kabel heeft een uitwendige HDPE-bekle-dingslaag. Een ver'sterkingslaag is bij voorkeur gepositioneerd tussen de binnenste vezeloptische buizen en de 35 buitenste vezeloptische microbuizen, en een verdere ver-sterkingslaag is gepositioneerd tussen de buitenste vezeloptische microbuizen en.de uitwendige HDPE-bekledingslaag.

t 0 1 1 0 *5 A

4

Hoewel elk aantal gekozen kan worden voor het eerste en tweede, is het eerste aantal bij voorkeur zes en het tweede aantal bij voorkeur vierentwintig. Bij voorkeur bevat elk van de binnenste vezeloptische buizen een vierde 5 aantal vezelbundels, waarbij het vierde aantal bijvoorbeeld twaalf is.

Figuur 2 toont schematisch een deel van een vezel naar het huis netwerk volgens de uitvinding. Dit FTTH-netwerk bevat een modulaire kabel zoals boven be-10 schreven, en een aantal knooppunten waarin een twee vezel-bundel geïnstalleerd is tussen het knooppunt en een huis van een klant. Elk van de knooppunten bestaat uit een passief splitspunt waar de vezels komende van het primaire netwerkpunt door gebruik van de in de primaire vezelopti-15 sche buizen geïnstalleerde bijvoorbeeld twaalf vezelbundel gesplitst wordt naar de tweevezelbundel die geïnstalleerd is vanaf het knooppunt naar de klant door gebruikmaking van de buitenste microbuis.

Figuur 3 toont schematisch een deel van een 20 vezel naar de deur netwerk volgens de uitvinding. Dit FTTD-netwerk bevat een modulaire kabel zoals boven beschreven en een buitenshuis geplaatste uitrustingskast. Een knooppunt is het aftakkingspunt voor het beëindigen van de primaire binnenste vezelbundel in de buitenshuis 25 geplaatste uitrustingskast, waarbij noodzakelijke verbindingen van de kast naar de klant gemaakt worden door gebruik van getwist-paar koperkabels in de buitenste laag van de vezeloptische microbuizen.

Figuur 4 toont schematisch een voorbeeld van een 30 netwerk uitgaande van een primair toegangsknooppunt naar verscheidene klanten, met het gebruik van knooppunten. Elk van de netwerken bevat bij voorkeur een centraal primair toegangsknooppunt, waarbij een batterij reserve geplaatst is in het centrale primaire toegangsknooppunt. In deze 35 situatie is het netwerk nog steeds operationeel wanneer er een voedingsonderbreking is. Er is tevens voorzien voor redundantie zodat een bepaalde klant door het centrale 101105/ 5 primaire toegangsknooppunt bereikt kan worden vanaf twee verschillende zijden.

De onderhavige uitvinding heeft dus betrekking op en geïntegreerd netwerkconcept voor vezel naar het 5 huis, vezel naar de deur en ook vezel naar de stoep net-werkarchitecturen in het aansluitnet, met een migratiemo-del voor verglazing van het netwerk samen met voeden van de netwerkuitrusting in het netwerk.

De grootste problematiek voor netwerkoperatoren 10 in het telecomlandschap is de beslissing betreffende de keuze van investeringen in het aansluitnetwerk: deze investeringen moeten gericht zijn op de realisatie van een netwerk met volledige dienst van hoge kwaliteit.

Met betrekking hiertoe moet gekozen worden 15 tussen de aanleg van een kopernetwerk of een optisch netwerk of een combinatie van beide technieken. De voordelen van beide netwerken zijn bekend.

De beslissing welke van de beide netwerken gekozen wordt is gebaseerd op economische factoren, alsook 20 op de verwachte diensten welke via het netwerk geleverd moeten worden.

Het telecom netwerk van vandaag ziet er uit zoals in figuur 5 aangegeven en bestaat uit een SDH rugge-graat netwerk met een grote capaciteit (optisch netwerk). 25 Hieraan is het primaire aansluitnet (optisch netwerk) gekoppeld dat de link naar de klanten verzorgt via het aansluitnetwerk. Dit aansluitnetwerk is ofwel een kopernetwerk ofwel een optisch netwerk.

De fysische uitvoering van dit netwerk bestaat 30 voornamelijk uit het gebruik van enerzijds optische vezel-kabels met een capaciteit variërend van typisch 10 tot maximaal 196 vezels per kabel. Aftakkingen op deze kabels wordt gerealiseerd via_ het installeren van aftaklassen op deze kabel, in schouwputten op vooraf geplande plaatsen.

35 Anderzijds worden voor de "laatste kilometer" nog altijd gebruik gemaakt van traditionele koperkabels. Deze koperkabels zijn voornamelijk symmetrische parenka- 1011054 6 beis waarbij de capaciteit varieert van 20 tot 200 paren in het aansluitnet en van 200 tot 2000 paren in het voe-dingsnetwerk.

Voeding gebeurt in dit netwerk altijd op basis 5 van "lokale voeding": lokaal wordt een 220/380 volt aan sluiting gevraagd aan de desbetreffende nutsmaatschappij. Op deze aansluiting wordt vervolgens lokaal de omvorming naar de 48 volt telecomvoeding gerealiseerd tezamen met de nodige batterij-reserve.

10 Het inventieve netwerkconcept (FoCuS genoemd) in het aansluitnet, voor FTT huis/klant oplossing, komt voornamelijk neer op het feit dat een oplossing geboden wordt voor de verschillende keuzemogelijkheden van de operator. Met dit systeem wordt een combinatie gemaakt van 15 een puur optisch aansluitnet met remote powering van bij de klant geïnstalleerde equipment - de ONU (Optical Netwerk Unit).

Inherent aan het systeem is de mogelijkheid om via FoCuS modulaire kabels te migreren van een netwerkop-2 0 lossing gebaseerd op een puur kopernetwerk naar het aansluiten van "klein bedrijf"-klanten via een optische aansluiting en vervolgens van hieruit naar een optisch mengsel van vezel naar het bedrijf en vezel naar de deur voor residentiele klanten in dezelfde omgeving. In elke fase 25 van deze migratie wordt tezamen met de modulariteit voeding op afstand voorzien tot bij de klant.

Als uitgangspunt bestaat het FoCuS netwerk met volledige dienstsysteem uit een enkelvoudig modulaire kabel waarbij een onderscheid gemaakt is tussen de buiten-30 ste microbuizen die gebruikt worden voor klantaansluitin-gen onmiddellijk ter hoogte van de klant en de centrale microbuizen met een grotere diameter die gebruikt worden als "voedings"buizen in het aansluitsysteem. De kern bestaat bijvoorbeeld uit een voedingskabel die in lus en 35 sterstructuur alle netwerk- en/of klantenapparatuur kan voeden.

Op deze wijze kan gemigreerd worden van het 1011054 7 aansluiten van klanten in een eerste fase via het gebruik van de binnenste tubes rechtstreeks vanuit het primaire toegangspunt FP1 naar de realisatie van een FP2 punt.

De realisatie van een OPTISCHE klantaansluiting 5 in fase 1 gebeurt rechtstreeks vanuit FP1 naar de klant:, hiertoe wordt 1 microbuis van de buitenste laag gebruikt waarna een 2/4-vezelbundel ingeblazen wordt naar de klant, geconnecteerd op de vezel van de voedingsbuis in flexibi-liteitspunt 1 en/of 2.

10 In een tweede fase kan dit netwerk dan uitge breid worden met de realisatie van een FP3 en volgende zonder dat het actieve systeem waarop klanten in service zijn, gehinderd wordt. Deze fase wordt zeker ingezet indien in de eerste fase het maximum aantal mogelijke 15 klantenaansluitingen bereikt wordt: in het huidige systeem is dit aantal maximum klanten 24. Deze ingreep gebeurt door het intermediair positioneren van flexibiliteitspunt (FP) die individueel en optioneel in lus gevoed worden via de centrale microbuizen van grotere diameter. Hierin 20 bevinden zich vezelbundels van grotere capaciteit die dienst doen als primaire distributievezels. Vanuit FP's worden dan zoals in figuur 6 beschreven de separate 2/4 vezelbundel naar de individuele klanten geïnstalleerd. Zoals reeds vermeld wordt in elke FP zoals in het traditi-25 onele kabelsysteem een las gemaakt die de meervoudige vezelbundels verbindt met de individuele 2/4-vezelbundel. In een totale netwerkuitrolling kan dit er uitzien zoals in figuur 7 getoond. Naar praktische realisatie betekent dit per distributielus/ster een maximum aansluitmogelijk-30 heid van: 6 centrale buizen voor voeding FP 2 * 2 richtingen distributie *___24 klanten per distributie-kant + 24 klanten * 2 vanuit FP 1 = 336 klanten.

In het inventieve netwerkconcept in het aan-sluitnet, voor de FTT deur/kast-oplossing wordt, deze 35 netwerktopologie is vooral voor de aansluiting van residentiele klanten van grote waarde, wordt het optische netwerk zo dicht mogelijk als economisch technisch verant- 1011054 8 woord is naar de klant gebracht. Praktisch betekent dit dat per straat/regio van 40 a 50 klanten een optische vezelbundel gebracht wordt van typisch 12 vezels via de centrale buizen. Op dit concentratiepunt wordt de overgang 5 van optisch naar electrisch signaal verzorgd op uitrustingsniveau die zich ter hoogte van FP2 in een straatkast bevindt. Vanuit FP2 worden in dit geval de symmetrische 2/3 Cu-kabeltjes die zich in de vrije ruimte tussen de buitenste microbuizen bevinden verbonden met de respectie-10 velijke klanten aan één kant en de uitrusting (ONU) in de straatkast aan de andere kant.

Gezien er gelijktijdig met de Cu aansluiting een lege microbuis bij de klant binnengebracht wordt, is een migratie van koper naar optisch FTTH netwerk direct im-15 planteerbaar met enkel installatie van een individuele optische bundel en het bestaande koperpaar herbruiken als voedingsnetwerk op afstand.

Op deze wijze ontstaat een enorme flexibiliteit inzake planning en realisatieniveau. Zoals bij het FTTH 20 gedeelte wordt het aantal klantaansluitingen beperkt door het aantal buizen. In het geval van 6 centrale buizen van 24 quad koperparen in de buitenmantel betekent dit een aansluitingsmogelijkheid van FP1 van 6 centrale buizen voor voeding FP 2 * 2 richtingen distributie * 24 klanten 25 per distributiekant + 24 klanten * 2 vanuit FP 1 = 336 klanten (zie figuur 8).

Het inventieve netwerkconcept in het aansluitnet heeft voordelen wat betreft voeding op afstand (zie figuur 9). Een van de belangrijkste hindernissen op operationeel, 30 economisch en strategisch gebied is de voeding van dergelijke optische netwerken. In de huidige optische netwerken wordt bijna enkel gewerkt met lokale voeding. In het FoCuS netwerpconcept wordt het voedingsprobleem gelijktijdig met het klantaansluitingsprobleem opgelost.

35 Het centrale element van het modulaire kabelsys teem betreft een voedingskabel van bijvoorbeeld 4 * 16 mm2. In de praktijk betekent dit dat voor FTTD toepassingen 1011054 9 FP2' s met een verbruik van gemiddeld 160 watt kunnen gevoed worden over een afstand van typisch 1,5 km wat ruim voldoende is in het aansluitingsnetwerk.

In het geval van een FTTH toepassing kan via 5 dezelfde 16 mm2 voedingskabel die ter hoogte van het aftak-punt FP2 verlengd wordt naar het koperpaar/quad, binnengebracht bij de klant. Per koperpaar kan typisch een stroom van 3,5 A getransporteerd worden wat ruim voldoende is om de ONU's op klantniveau te voeden.

10 De onderhavige uitvinding verschaft aldus onder meer de volgende voordelen: 1. Volledig moduleerbaar netwerkontwerp geïntegreerde ster en/of lusvormige architectuur.

2. Migratiepad naar FTTH vanuit een FTTD/C

15 toepassing. ------------- 3. Oplossing voor het voedingsprobleem van een optisch netwerk.

4. Volledig geïntegreerde planning en enginee-ringsoplossing.

20 5. Toekomstveilig.

6. Snelle ontplooiing gegarandeerd.

7. Kosteneffectief.

1011054

Claims (15)

1. Modulaire kabel, bijvoorbeeld voor gebruik in FTTH en FTTD-netwerken, bevattende een microbuissysteem met een eerste aantal binnenste vezeloptische buizen en een tweede aantal buitenste vezeloptische microbuizen die 5 een kleinere diameter hebben dan de binnenste vezeloptische buizen.

2. Modulaire kabel volgens conclusie 1, waarin een derde aantal getwist-paar koperkabels gepositioneerd is tussen de buitenste vezeloptische microbuizen.

3. Modulaire kabel volgens conclusie 1 of 2, waarin het eerste aantal binnenste vezeloptische buizen een centrale vezeloptische buis bevat.

4. Modulaire kabel volgens conclusie 3, waarin de centrale vezeloptische buis vervangen is door een 15 voedingskabel.

5. Modulaire kabel volgens een der voorgaande conclusies, waarin een versterkingslaag gepositioneerd is tussen de binnenste vezeloptische buizen en de buitenste vezeloptische microbuizen.

6. Modulaire kabel volgens een der voorgaande conclusies, waarin de modulaire kabel een uitwendige HDPE-bekledingslaag heeft.

7. Modulaire kabel volgens conclusie 6, waarin een verdere versterkingslaag gepositioneerd is tussen de 25 buitenste vezeloptische microbuizen en de uitwendige HDPE-bekledingslaag.

8. Modulaire kabel volgens een der voorgaande conclusies, waarin het eerste aantal zes en het tweede aantal vierentwintig is.

9. Modulaire kabel volgens een der voorgaande conclusies, waarin elk van de binnenste vezeloptische 1011054 buizen een vierde aantal vezelbundels bevat.

10. Modulaire kabel volgens conclusie 9, waarin het vierde aantal twaalf is.

11. FTTH-netwerk bevattende een modulaire kabel 5 volgens een der voorgaande conclusies en een aantal knooppunten, waarin een tweevezelbundel geïnstalleerd is tussen het knooppunt en een huis van een klant.

12. FTTH-netwerk volgens conclusie 11, waarin elk van de knooppunten bestaat uit een passief splitspunt 10 waar de vezels komende van het primaire netwerkpunt door gebruik van de in de eerste vezeloptische buizen geïnstalleerde, bijvoorbeeld twaalf, vezelbundel gesplitst wordt in een tweevezelbundel die geïnstalleerd wordt van het knooppunt naar de klant door gebruikmaking van de buiten-15 ste microbuis (figuur 2).

13. FTTD-netwerk bevattende een modulaire kabel volgens een der voorgaande conclusies 1 tot en met 10, en een buitenshuis geplaatste uitrustingskast.

14. FTTD-netwerk volgens conclusie 13, waarin 20 een knooppunt het aftakkingspunt is voor het beëindigen van de primaire inwendige vezelbundel in de buitenshuis geplaatste uitrustingskast, waarbij noodzakelijke verbindingen gemaakt worden van de kast naar de klant door gebruik van getwist-paar koperkabels in de buitenste laag 25 van de vezeloptische microbuizen (figuur 3).

15. Netwerk volgens een der voorgaande conclusies 11 tot en met 14, waarin het netwerk voorzien is van een centraal primair toegangsknooppunt, waarbij een batterij reserve geplaatst is in het centrale primaire toegangs- 3. knooppunt. I -o-o-o-o-o-o-o-o- 1011054