Diese Technologien werden niemals in der Lage sein, mehrere Video-on-Demand-Kanäle oder 3D-HD-Fernsehen [2] anzubieten, noch andere fortschrittliche Dienste, die über Glasfaser angeboten werden können.
Präsident Obama selbst sowie viele andere Staatsoberhäupter und Führungskräfte westlicher Unternehmen haben erkannt, dass die Netze der nächsten Generation (NGNs) aufgrund ihres Potenzials, Arbeitsplätze im Netzausbau zu schaffen und durch ihre Nutzung eine produktivere und nachhaltigere Wirtschaftsstruktur aufzubauen, einer der Schlüssel zur Überwindung der aktuellen Krise sind. Regierungen haben verstanden, dass Breitband ein Grundbedürfnis ist, gleichwertig mit Strom, Gas oder Wasser.
Laut dem „FTTH-Ranking“ des FTTH Council [4] gab es Ende 2011 weltweit 75 Millionen FTTH-Abonnenten, davon jedoch nur 10,3 Millionen in Europa. Obwohl Europa hinter Nordamerika und Asien zurückliegt, stieg die Zahl der Glasfaseranschlüsse im vergangenen Jahr um 41 % und die der Abonnenten um 28 %. Litauen (28,3 %), Norwegen (14,7 %) und Schweden (13,6 %) führen das Ranking hinsichtlich der Marktdurchdringung an. Russland ist mit 4,5 Millionen Nutzern der größte Markt, gefolgt von Frankreich, der Ukraine, Italien und Portugal. Tatsächlich
bestehen erhebliche Unterschiede zwischen den europäischen Ländern, und Spanien gehört trotz investitionsstarker Betreiber wie Telefónica, Vodafone und Orange leider nicht zu den führenden Anbietern. Laut CMT-Daten [5] verfügte Spanien Ende 2011 über insgesamt 171.177 FTTH-Anschlüsse, was einem Anstieg von 206,4 % gegenüber 2010 entspricht. Von den 11.147.934 Breitbandanschlüssen in Spanien sind somit nur 1,53 % Glasfaseranschlüsse, die größtenteils Telefónica und GIT gehören. Wie lässt sich Spaniens verzögerter FTTH-Ausbau aufhalten? In einem typischen FTTH-Ausbauszenario entfällt der Großteil der Investitionskosten (CAPEX) des Betreibers auf die Kosten für die Tiefbauarbeiten, wobei die endgültige Investition von verschiedenen Faktoren abhängt (z. B. der Möglichkeit der Verlegung von Glasfaserkabeln oberirdisch statt unterirdisch, der Haushaltsdichte, der Verfügbarkeit vorhandener Leitungen usw.). Wie wir sehen werden, bieten offene optische Netze die Möglichkeit, dass mehrere Betreiber die Glasfaser gleichzeitig kommerziell nutzen können. Dies minimiert die Kosten pro angeschlossenem Haushalt und beschleunigt das Wachstum des Kundenstamms. Daher ist dies die ideale Lösung für Spanien, um eine führende Rolle in diesem Markt einzunehmen, was zweifellos den notwendigen Wandel im Produktionsmodell unterstützen wird.
Geschäftsmodelle für Glasfasernetze:
Europäische etablierte Netzbetreiber zögern stark, in FTTH (Fiber-to-the-Home) zu investieren. Dies liegt vor allem an bestehenden Regulierungen, die sie verpflichten, anderen Betreibern Großhandelsdienste zu regulierten, transparenten und diskriminierungsfreien Preisen anzubieten. Je nach Land reichen diese Verpflichtungen von der Bereitstellung von Leitungen bis hin zu Dienstleistungen. Europäische Regulierungsbehörden sind der Ansicht, dass Großhandelsdienste den Wettbewerb fördern. Dies kann jedoch die Differenzierung von Angeboten und Innovationen einschränken und hat sich nicht als Investitionsanreiz erwiesen.
Kleinere Betreiber (wie Numericable in Frankreich oder Optimus in Portugal) nutzen diese Situation, um Marktanteile zu gewinnen und sich durch den Ausbau von Glasfasernetzen zu differenzieren. Auch kleinere Kommunen (wie GIT im Fürstentum Asturien), Bauunternehmen (wie Emaar in Saudi-Arabien) und Energieversorger (wie Dong Energy in Dänemark oder Eins Energy in Deutschland) bauen offene Zugangsnetze auf und bieten anderen Betreibern mit geringerer Kapazität Großhandelsdienste für die letzte Meile an.
Glasfasertechnologie hat neue Geschäftsmodelle hervorgebracht, nicht nur aufgrund der angebotenen Dienste, sondern auch aufgrund der vielfältigen Rollen, die die verschiedenen Akteure beim Aufbau und Betrieb der Netze übernehmen können. Typischerweise gibt es drei Rollen, von denen ein Akteur oder Betreiber eine oder mehrere innehaben kann (siehe Abbildung 1):
– Der Netzbetreiber (NO) errichtet die passive physische Infrastruktur, d. h. Kabel, Glasfasern, Splitter, Verteilerschränke usw.
– Der Kommunikationsbetreiber (CO) installiert und betreibt die aktive Ausrüstung und stellt die Konnektivität für Dienstanbieter bereit.
– Die Dienstanbieter (RSPs) betreuen die Endkunden und vermarkten Breitbanddienste.
Offene Netze, in denen diese drei Rollen von verschiedenen Akteuren übernommen werden, haben in der Branche großes Interesse geweckt, da sie nachweislich den Ausbau von Glasfasernetzen beschleunigen, die Amortisationszeit verkürzen und den Wettbewerb fördern. Offene Netze sind zweifellos die beste Ausbauoption in städtischen Gebieten, bis eine signifikante Nutzerbasis erreicht ist, und stellen auch in ländlichen Gebieten eine langfristige Alternative dar.
Im nächsten Schritt werden wir die erfolgreichsten FTTH-Netzwerkbereitstellungsmodelle genauer untersuchen und uns dabei auf diejenigen konzentrieren, die offenen Netzwerken entsprechen.
Modell 1:
Die etablierten Betreiber in den einzelnen europäischen Ländern (Telefónica in Spanien, Orange in Frankreich, Deutsche Telekom in Deutschland usw.) folgten in der Vergangenheit in älteren analogen Telefonnetzen dem Modell 1 und versuchten, bei neuen Glasfasernetzen in ihren Heimatmärkten alle drei Rollen zu übernehmen. Aufgrund regulatorischer Vorgaben der EU wird jedoch tatsächlich Modell 2, 4 oder 5 angewendet. Das heißt, die etablierten Betreiber übernehmen typischerweise alle drei Rollen (Netzbetreiber, Vermittlungsstelle und Regionalanbieter) und bieten gleichzeitig anderen Betreibern sowohl Entbündelungs- als auch Bitstream-Dienste zu regulierten Preisen an.
Telefónica ist sehr daran interessiert, in Spanien in Glasfaser (FTTH) zu investieren, um sich von der Konkurrenz abzuheben. Die Strategie des Unternehmens basiert seit jeher auf Differenzierung, um den Kunden mehr und bessere Dienste anzubieten. Die CMT-Vorschriften verpflichten Telefónica jedoch, ihre Glasfaserangebote auch unter 30 Mbit/s – mehr als ausreichend für die meisten aktuellen Dienste – anzubieten und zudem ihr Kupfernetz noch mehrere Jahre zu betreiben. Unter diesen Bedingungen ist Telefónica nicht bereit, massiv in Glasfaser zu investieren, insbesondere da die Konsumkrise die Haushalte trifft, die sich für günstige Telekommunikationstarife entscheiden. Telefónica müsste pro angeschlossenem Haushalt investieren, während alternative Betreiber, die ihr Netz leasen, pro angeschlossenem Haushalt investieren und somit deutlich weniger investieren und riskieren. Die Situation in Spanien ähnelt, mit einigen Nuancen, der Situation im übrigen Europa
Verizon ist wohl das beste Beispiel für einen Betreiber, der alle Aufgaben eines Netzbetreibers in einem Schritt übernimmt und einen FTTH-Ansatz (Model 1) verfolgt. Verizons Hauptmotivation für den Glasfaserausbau war die Gewinnung neuer Kunden von Kabelanbietern, die in den USA sehr erfolgreich waren. Die US-amerikanischen Regulierungen begünstigten Investitionen, da die gemeinsame Nutzung der Infrastruktur zu regulierten Preisen – anders als in Europa – nicht verpflichtend ist. Dadurch kann Verizon die verbesserte Qualität und die erweiterten Dienste exklusiv an Endkunden verkaufen und gleichzeitig von geringeren Betriebs- und Wartungskosten im Vergleich zu Kupferleitungen profitieren.
Modell 2.
Bei Modell 2 verwaltet ein Betreiber die Verbindlichkeiten und Vermögenswerte (NO und CO), auf denen mehrere Betreiber Dienstleistungen anbieten (RSP). Dieses Modell bietet mehrere Vorteile: eine effizientere Infrastrukturnutzung durch gemeinsame Nutzung und eine Verlagerung des Wettbewerbs von der Infrastruktur hin zu den Dienstleistungen. Für den Erfolg dieses Modells sind gemeinsame, offene Schnittstellen und klare SLA-Vereinbarungen erforderlich.
Die etablierten europäischen Betreiber bieten diesen Großhandels- oder „Bitstream“-Dienst über Kupfernetze an und werden ihn künftig auch über Glasfasernetze anbieten müssen. Dieses Modell hat sich jedoch als wenig investitionsanreizend erwiesen. Sollte sich dieser Trend fortsetzen, wäre die Schaffung eines öffentlichen Netzes eine mögliche Lösung; schließlich wurden die heutigen Kupfernetze auf diese Weise aufgebaut. Der neutrale öffentliche Betreiber stellt die Infrastruktur und Großhandelsdienste (NO und CO) bereit, sodass andere Betreiber ihre eigenen Dienste (RSP) anbieten können. Die Bürger können dann gemäß Modell 2 den für sie passenden Dienst auswählen. Auf diese Weise werden NGN-Dienste eingeführt und der Wettbewerb in Gebieten gefördert, die für private Investitionen unattraktiv sind. Ein spanisches Beispiel ist GIT, ein öffentlicher Betreiber des Fürstentums Asturien. Seine Aufgabe ist es, das neutrale FTTH-Netz in den ländlichen Gebieten Asturiens, bekannt als Asturcón, aufzubauen, zu warten und zu betreiben. Im Gegensatz zum Next Gen NBN in Singapur kann es hier nur einen RSP pro Haushalt geben, wobei die Nutzer den für sie passenden auswählen können. Die führenden Netzbetreiber in diesem Netzwerk sind Adamo und Telecable.
Eine weitere Möglichkeit, ähnlich der anderer Versorgungsunternehmen wie dem Stromnetz, wäre, dass der öffentliche Betreiber nur in die passive Infrastruktur investiert und diese verwaltet, einschließlich der Gebäude, in denen sich die aktiven Anlagen befinden. Die Betreiber würden dann sowohl als Netzbetreiber als auch als Netzbetreiber fungieren, was Modell 5 entspräche. In diesem Fall würden die Betreiber nicht nur über Dienstleistungen, sondern auch über Infrastruktur konkurrieren. Schweden verfolgt ein ähnliches Modell, wobei mehrere Kommunen offene Netze fördern. In Spanien würde dies bedeuten, einen Großteil der Bauarbeiter zu beschäftigen und Gebäude zu erwerben, damit die Betreiber später ihre aktiven Anlagen installieren könnten. Die Wartung und der Ausbau dieser Netze könnten von Geräteherstellern und Serviceunternehmen übernommen werden. Der Staat hätte langfristig eine garantierte Rendite, sowohl durch Mieteinnahmen als auch durch gesteigerte Produktivität und wirtschaftliche Nachhaltigkeit. Eine erhebliche kurzfristige Investition wäre zwar notwendig, aber es handelt sich um eine hochproduktive Investition, die die Lebensqualität der Bürger verbessern würde – im Gegensatz zu anderen Bauprojekten, die keinen wirtschaftlichen oder sozialen Mehrwert schaffen.
Modelle 3 und 4:
Singapur setzte mit seinem Next Gen NBN-Plan (Next Generation Nationwide Broadband Network) ein starkes Zeichen für die beschleunigte Entwicklung von FTTH-Netzen. Ziel war der Aufbau eines subventionierten, offenen FTTH-Netzes, um Wettbewerb und Investitionen anzukurbeln. Die passive Komponente wurde mit 750 Millionen US-Dollar subventioniert. Der Zuschlag für den Netzbetreiber (NO) ging an den etablierten Betreiber SingTel und ein Konsortium von Unternehmen, das Opennet bildete. Die Subvention für die aktive Komponente (GPON-Ausrüstung, IP-Router usw.) betrug 250 Millionen US-Dollar, und StarHub wurde als Netzbetreiber (CO) ausgewählt. Obwohl SingTel gute Chancen auf den Zuschlag für die CO-Ausschreibung hatte, verringerten der Sieg bei der NO-Ausschreibung und die Auflage, dass der CO operativ unabhängig von anderen Dienstanbietern agieren muss, die Chancen. Der CO unterliegt strengen Preiskontrollen und der Verpflichtung zur Universalversorgung. Verschiedene Anbieter (RSPs) bieten über diese aktive Infrastruktur gleichzeitig Dienste für jeden Haushalt an. Das heißt, innerhalb desselben Haushalts kann der Telefondienst über RSP1, der Breitband-Internetzugang über RSP2, Fernsehen und Video-on-Demand über RSP3 usw. bezogen werden. In diesem Fall wird ein Modell 4 angewendet.
Darüber hinaus fungiert SingTel in den wirtschaftlich attraktivsten Gebieten Singapurs, also den am dichtesten besiedelten und wohlhabendsten Regionen, auch als Cloud-Anbieter (CO) und Regional Service Provider (RSP). In diesem Fall käme man von einem Modell 3.
Modell 5
entspricht der „Entflechtung“ oder Disaggregation, bei der der dominante Betreiber typischerweise die passive Infrastruktur und die Vermittlungsstellen an andere Betreiber verpachtet. Dieses Modell ist in Europa für Kupferinfrastruktur weit verbreitet.
Modell 5 könnte auch durch freiwillige Zusammenarbeit zwischen Mobilfunkbetreibern umgesetzt werden, vorausgesetzt natürlich, dass dadurch der Wettbewerb nicht beeinträchtigt oder Verbrauchermissbrauch begünstigt wird. Vodafone und Orange praktizieren dies derzeit erfolgreich im spanischen Mobilfunksektor. Sie teilten ihr 3G-Netz in Spanien auf und sparten so zwischen 2007 und 2011 gemeinsam 300 Millionen Euro ein. Für die Nutzer ist diese Zusammenarbeit völlig transparent, da die Antennen die Kunden beider Unternehmen erkennen und sie direkt mit deren jeweiligen Netzen verbinden. Laut Angaben der Unternehmen selbst führt diese gemeinsame Nutzung von Standorten zu einer 25-prozentigen Verbesserung der Netzabdeckung in den betroffenen Gebieten und einer 40-prozentigen Reduzierung der Installationsanzahl. Zweifellos könnte dieses Modell auch den Glasfaserausbau erleichtern. In Frankreich beispielsweise unterzeichneten Orange, Numericable und SFR trotz ihres Wettbewerbs im Jahr 2008 eine Vereinbarung, die die Bedingungen für die gemeinsame Nutzung ihres bestehenden Glasfasernetzes festlegte. Dadurch wird eine wesentlich größere Abdeckung zu wesentlich geringeren Kosten erreicht, ohne den Wettbewerb zu beeinträchtigen, da die Nutzer zwischen den drei Betreibern wählen können und diese sowohl bei der aktiven Infrastruktur als auch bei den Dienstleistungen miteinander konkurrieren.
Technologische Optionen für offene optische Netze:
Obwohl Lösungen zur Entbündelung (physischen Trennung) über GPON existieren, lässt sich dies am einfachsten über P2P-Ethernet und WDM-PON realisieren. P2P-Ethernet beinhaltet die Entbündelung von Glasfasern, ähnlich wie bei herkömmlichen Kupfernetzen, wo jeder Teilnehmer ein verdrilltes Kupferaderpaar erhält. WDM-PON hingegen beinhaltet die Entbündelung von Wellenlängen, was sich in der Zentrale des Betreibers leicht implementieren lässt, sofern sich alle aktiven Geräte verschiedener Betreiber im selben Gebäude befinden. Diese drei Technologien ermöglichen zudem Bitstreaming (virtuelle Trennung) und sogar die Nutzung durch verschiedene Betreiber für denselben Endkunden, indem für jeden RSP und für jeden Dienst innerhalb eines einzelnen RSP separate Q-in-Q-VLANs verwendet werden.
P2P-Ethernet [1] hat sich in Nordeuropa (Schweden, Finnland, Niederlande usw.) als sehr erfolgreiche Technologie für den Aufbau offener Netze erwiesen, da es eine sehr einfache Entbündelung in der Vermittlungsstelle ermöglicht. Neben der einfachen Entbündelung der Teilnehmeranschlussleitung (Local Loop) machen mehrere Faktoren P2P-Ethernet besonders attraktiv: höhere Bandbreiten (100 Mbit/s oder 1 Gbit/s dediziert pro Nutzer), die Einfachheit und Vertrautheit des Ethernet-Protokolls, die einfache Einrichtung von QoS pro Dienst und Nutzer sowie die hohe Sicherheit. Im Vergleich zu PON-Netzen weist Ethernet jedoch auch Nachteile auf. Der größte Nachteil sind die Kosten, da für jeden Teilnehmer eine Glasfaser verlegt und mehr aktive Geräte benötigt werden (ein Port pro Glasfaser). Diese erhöhte Anzahl aktiver Geräte bedeutet mehr Platzbedarf in den Vermittlungsstellen und einen höheren Energieverbrauch für den Betreiber.
Im Gegensatz dazu ist GPON [6] deutlich energieeffizienter, benötigt weniger Platz und Glasfaser und ist dank XG-PON (NG-PON1) und WDM-PON (NG-PON2) optimal an die zukünftigen Anforderungen der Netzbetreiber angepasst. Dies ist der Hauptgrund, warum die überwiegende Mehrheit der FTTH-Netze mit dieser Technologie realisiert wird. Darüber hinaus ermöglicht GPON die Einrichtung offener Netze über Bitstream, allerdings wird das QoS-Management in diesem Szenario komplexer [7]. Da bei GPON die Backbone-Glasfaser von der Vermittlungsstelle des Betreibers zum Splitter von allen Nutzern gemeinsam genutzt wird, ist die einzige Möglichkeit zur Entbündelung die Installation einer Backbone-Glasfaser und eines Splitters pro Betreiber. Dies erfordert, dass der Wechsel der Teilnehmer zwischen den Betreibern außerhalb der Vermittlungsstelle erfolgt [7]. Befindet sich nur ein Splitter zwischen Vermittlungsstelle und Teilnehmern, ist der beschriebene Prozess relativ einfach; in Spanien werden jedoch üblicherweise zwei Aufteilungsstufen eingesetzt [8].
WDM-PON [9] ist die attraktivste Glasfaser-Zugangstechnologie und deutlich einfacher als andere PON-Technologien. Während die Punkt-zu-Mehrpunkt-Architektur auf der physikalischen Schicht der von TDM-PON entspricht, verfügt jeder Nutzer auf der virtuellen Schicht über eine dedizierte Wellenlänge, was die Entbündelung ermöglicht. Anders ausgedrückt: WDM-PON ist auf der physikalischen Schicht äquivalent zu GPON und auf der virtuellen Schicht zu P2P-Ethernet. Der Einsatz von WDM-PON im Zugangsnetz bietet gegenüber GPON und XG-PON weitere wesentliche Vorteile: die einfache Bereitstellung garantierter Bandbreite ohne Konflikte für jeden Nutzer und Dienst, hohe Bandbreitenskalierbarkeit, größere Entfernungen und Aufteilungsfaktoren mit weniger aktiven und zentralen Geräten, einfacheres Netzwerkmanagement, Betrieb und Wartung, höhere Sicherheit und geringere Latenz.
Autor:
Artikel bereitgestellt von Ramón Millán
Bibliographie
– [1] „Glasfaser-Breitbandtechnologien“. Schulungshandbuch Nr. 55, ACTA, 2010
http://www.ramonmillan.com/tutoriales/bandaanchafibraoptica.php
– [2] „3D HD IPTV: Die ‚Killeranwendung‘ für Glasfasern?“ Ramón Jesús Millán Tejedor, BIT Nr. 179, COIT & AEIT, Februar-März 2010, S. 5.
http://www.ramonmillan.com/tutoriales/3dhdtv.php
– [3] „Faseroptik ist ‚in Mode‘“. Ramón Jesús Millán Tejedor, BIT Nr. 187, COIT & AEIT, Dezember 2011, S. 9.
http://www.ramonmillan.com/tutoriales/fibraopticabeneficios.php
– [4] „Neuordnung der Führungsrolle im Bereich Glasfaser bis zum Haus in Europa. Skandinavien könnte von Süd- und Osteuropa überholt werden – Westeuropa hinkt hinterher“. FTTH-Konferenz, München, 15. Februar 2012.
http://www.ftthcouncil.eu/documents/PressReleases/2012/PR2012_EU_Ranking_FINAL.pdf
– [5] „Monatsbericht Dezember 2011“. CMT (Kommission für den Telekommunikationsmarkt), Februar 2012.
http://www.cmt.es/es/publicaciones/anexos/nota_mensual_diciembre_2011.pdf
– [6] „Was ist GPON (Gigabit Passive Optical Network)?“ Ramón Jesús Millán Tejedor, BIT Nr. 166, COIT & AEIT, Dezember 2007, S. 63–67.
http://www.coit.es/publicaciones/bit/bit166/63-67.pdf
– [7] „Open Access and Local Loop Unbundling on GPON Networks“. ECI Telecom, Februar 2009.
http://www.ecitele.com/OurOffering/Industries/Solutions/Solution%20Assets/open-access-and-local-loop-unbundling-on-gpon-networks.pdf
– [8] „Study on the feasibility of FTTH network deployment“. CMT, Mai 2009.
http://www.cmt.es/c/document_library/get_file?uuid=1f1abb96-6c08-4068-bf92-b697f164a03b&groupId=10138
– [9] „NG-PON (Next Generation Passive Optical Network)“. Ramón Jesús Millán Tejedor, Conectrónica Nr. 154, GM2 Technical Publications, Februar 2012.
http://www.ramonmillan.com/tutoriales/ngpon.php
