Glasfasern einsparen durch WDM

Um der stetig steigenden Nachfrage nach höheren Bitraten gerecht zu werden, ist der Einsatz von Glasfaserverbindungen heute unerlässlich. Doch insbesondere die hohen Investitionskosten sowie die aufwändigen Regulierungen zur Erschließung von Gebieten mit Glasfaserinfrastrukturen stellen Netzbetreiber vor große Herausforderungen. Dabei bieten viele Glasfaserverbindungen noch freie, meist unbekannte Kapazitäten, die durch den Einsatz von WDM-Technologien einfach, schnell und kostengünstig erschlossen werden könnten. Ein Überblick über die wichtigsten Technologie- unterschiede, die Möglichkeiten der Effizienzsteigerung sowie typische Einsparpotenziale und ROI- beziehungsweise Realisierungszeiten.

 

Viele Studien belegen, dass die Nachfrage nach mehr Bandbreite durch Privathaushalte und für Unternehmens-Vernetzungen ständig ansteigt. Gerade neben den klassischen Medien, beispielsweise Internet- und Filesharing-Dienste, gewinnen neue Anwendungen und Dienste wie Video on Demand, IP-TV und Videotelefonie als auch diverse Cloud-Services immer mehr an Bedeutung. Vor allem für mittelständische Unternehmen rücken Standort-Vernetzungen, VPN Vernetzungen und Zugriff auf Cloud-Services für zentrale Datenverwaltung vielfach in den Mittelpunkt der Kommunikation. Um diesen und zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden ist der Einsatz von Glasfaserinfrastrukturen unerlässlich. Die Frage ist nur: Was ist die wirtschaftlichste Lösung? Die Verlegung von eigenen Glasfasern, das Anmieten von Glasfasern, Diensten und Services oder die Kapazitätserweiterung von Glasfaserverbindungen?

Kostenbetrachtung am Beispiel einer Standortvernetzung mit 20x Gigabit Ethernet über 40 kmKlicken um Bild zu vergrößern

Für die Erschließung mit höheren Bandbreiten ist die Verlegung von Glasfasern bis zu den Haushalten oder Unternehmensstandorten erforderlich. Dies bedeutet allerdings hohe Investitionen in die Verlegung der Glasfaser und die damit verbundenen Tiefbauarbeiten. Je nach Ballungsgebiet und den öffentlichen Gegebenheiten, fallen pro Meter Glasfaserverlegung innerorts unter Fahrbahnen zwischen 55-120 € und ca. 55 € bei Gehwegen an. In ländlichen Regionen liegen die Kosten pro Meter zwischen 15 € und 35 €. Bei durchschnittlichen Verlegekosten von 75 €/m und einer Unternehmensstandort-Verbindung über 40 km liegen die Gesamtkosten schnell über 3.000.000 €. Hinzu kommen vielerorts sehr zeitaufwendige Projektplanungen und die Koordination mit Behörden, Tiefbauunternehmen etc., was die Realisierungszeit über mehrere Jahre ausdehnen kann.

Alternative Möglichkeiten

Eine vielfach einfachere und schneller realisierbare Alternative ist die Anmietung von Glasfaserleitungen bei lokalen Carrieren, Stadtwerken, Gasversorgern, Städten, Energieversorgern, Service Providern oder Gemeinden. Die Kosten für die Miete liegen je nach Wettbewerbssituation in Großstädten pro Meter und Jahr zwischen 0,80 € und 2,00 € sowie im Umland zwischen 0,35 € und 0,55 € jeweils pro gemieteter „Dark Fiber“ Leitung. Bei 20 „Dark Fibern“ über 40 km und bei durchschnittlichen Mietkosten von 1 € pro Meter und Jahr fallen jährliche Gesamtkosten in Höhe von 800.000 € an. Dies ist gegenüber einer Verlegung von Glasfaser eine kostengünstige Alternative, welche sich jedoch noch weiter optimieren lässt. Je nach erforderlicher Bandbreite können sogenannte „Dark Fiber“ Leitungen als auch spezielle Dienste wie z.B. Gigabit Ethernet Verbindungen angemietet werden. Vielfach mieten Unternehmen nur spezielle Dienst (z.B. pro Gigabit Ethernet Verbindung, pro Fibre Channel Verbindung, pro STM-1 Verbindung) je ein Glasfaserpaar an. Die monatlichen Kosten für eine Gigabit Ethernet Verbindung liegen bei ca. 2.000 € pro Monat. Dies entspricht jährlichen Kosten für 20 Gigabit Ethernet Verbindungen in Höhe von ca. 480.000 €.

Klicken um Bild zu vergrößern

Eine vielfach ungenutzte aber kostenoptimierte Lösung ist die Kapazitätserweiterung existierender bzw. gemieteter Glasfaserverbindungen durch WDM-Technik. SPEED-WDM Systeme wie die von Pan Dacom Direkt sind bei Carriern und Service Providern als bewährte Lösung seit Jahren im Einsatz jedoch bei vielen Enterprise Unternehmen meist noch unbekannt. Die Idee ist, das verfügbare Lichtspektrum einer Glasfaser aufzuteilen um damit mehrere Dienste parallel zu übertragen. Durch den Einsatz von mehreren schmalbandigen Lasern, die nur ein schmalen Teil („eine Farbe“) des zur Verfügung stehenden Lichtspektrums nutzen, können mehrere Dienste über verschiedene „Farben“ auf einer Glasfaser parallel übertragen werden. Je nach Schmalbandigkeit der eingesetzten Laser unterscheidet man zwischen verschieden WDM (Wavelength Division Multiplexing) Technologien. Mit CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) können bis zu 16 Dienste und mit DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) 40 oder sogar bis 80 Dienste parallel auf einem Glasfaserpaar übertragen werden. Legt man pro Dienst eine 10 Gigabit Ethernet Verbindung zugrunde, überträgt ein Glasfaserpaar bis zu 800 Gbit/s.


Ohne WDM:

Eine Applikation über eine Glasfaser


Mit WDM:

Bis zu 80 unabhängige Applikationen über ein Glasfaserpaar übertragen

Klicken um Bild zu vergrößern

Grundsätzlich erfolgt die Übertragung der einzelnen Dienste unabhängig voneinander. Man spricht von sogenannten Native Ethernet und Native TDM Übertragungen. Das Multiplexen der Signale erfolgt hierbei protokollunabhängig und wird nicht über ein Zeitmultiplexing Verfahren (TDM: Time Division Multiplexing) durchgeführt. Dies bietet den Vorteil, dass geringste Latenzzeiten realisierbar sind und eine bestmögliche Verbindungqualität sichergestellt ist. Somit lassen sich sowohl Daten-, Sprach- und Video-Dienste als auch zeitkritische Fibre Channel Dienste mit bis zu 16 Gbit/s übertragen. Pan Dacom Direkt ist der erste Systemanbieter, der die 16 Gbit/s FC Signale mit DWDM über 40 km übertragen kann.

Ein Beispiel aus der Praxis

Klicken um Bild zu vergrößern

Mit dem SPEED-CARRIER WDM System von Pan Dacom Direkt können alle derzeit üblichen Protokolle auf eine Glasfaser gemultiplext werden. Kosten für separat angemietete Leitungen werden somit eingespart. Je nach Einsatz verschiedener Verstärkertypen wie EDFA und RAMAN Verstärkern können Übertragungsstrecken zwischen wenigen Kilometern und mehr als 1.000 km realisiert werden.

Klicken um Bild zu vergrößern

Das SPEED-WDM System skaliert von 4 CWDM bis zu 80 DWDM Kanälen und ermöglicht somit gemäß dem „Pay as you Grow“ Ansatz die sukzessive Erweiterung der Bandbreitenkapazitäten einer Glasfaser. Durch eine zukunftsorientierte Planung und Netzausstattung lassen sich sowohl einfache Punkt-zu-Punkt Verbindungen als auch Stern-, Ring- und Bus-Topologien sowie vermaschte Netzstrukturen mit redundanter Wegeführung abbilden.

Je nach Kundenanforderung an Hochverfügbarkeit lässt sich das SPEED-WDM System voll redundant auslegen. Mit 1+1 Protection über unterschiedliche voneinander unabhängige Glasfaserverbindungen lassen sich Umschaltzeiten im Fehlerfall von ca. 50 ms und Verfügbarkeiten bis zu 100% realisieren. Somit lassen sich alle SLAs (Service Level Agreement) verbessern und eine hohe Verfügbarkeit aller übertragenen Dienste sicherstellen. Die Investitionskosten in ein WDM System, welches 20 Dienste über ein Glasfaserpaar von 40 km übertragen kann, liegen derzeit unter 100.000 €. Ein WDM System amortisiert sich sofort, vergleicht man diesen Systempreis mit den Investitionskosten von 3.000.000,00 € bei der Verlegung von eigenen Glasfaser-Infrastrukturen. Im Vergleich zu Mietleitungen, bei welchen nur ein Service pro Leitung übertragen wird, liegen die laufenden Kosten bei ca. 800.000 € pro Jahr. Hieraus resultiert eine Amortisationszeit für das WDM System von weniger als 2 Monaten und die jährlich laufenden Kosten lassen sich von 800.000 € auf 40.000 € reduzieren.

Persönliche Beratung

Telefon

06103 83 4 83 333

Mo-Fr 8:30h - 17:00h