Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten
Werbung
Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Auftragsnummer: A-09-2037 Auftraggeber: Gemeinde Märstetten Jürg Schumacher Gemeindeammann Dorfstrasse 17 8560 Märstetten Unternehmung: Helltec Engineering AG Buzibachring 1 6023 Rothenburg Rothenburg, 25. November 2009 © Copyright by Helltec Engineering AG Inhaltsverzeichnis 1 2 3 4 5 6 7 8 Ausgangslage / Zielsetzung / Vorgehen ................................................................... 3 1.1 Ausgangslage ..................................................................................................... 3 1.2 Zielsetzung ......................................................................................................... 3 1.3 Vorgehen ............................................................................................................ 3 Beschreibung des Ist-Zustandes .............................................................................. 4 2.1 Übertragungssystem .......................................................................................... 4 2.2 Hub Märstetten ................................................................................................... 4 2.3 Glasfasernetz ..................................................................................................... 4 2.4 Koaxialnetz ......................................................................................................... 4 2.4.1 Aluminium-Rohrkabel................................................................................... 5 2.4.2 RG11-Kabel ................................................................................................. 5 2.4.3 Stecker und Adapter .................................................................................... 5 2.4.4 Netzdokumentation ...................................................................................... 6 Wahl der Aktivmaterialtechnologie ........................................................................... 7 3.1 Allgemeines ........................................................................................................ 7 3.2 Optische Sender ................................................................................................. 7 3.3 Optische Empfänger ........................................................................................... 7 3.4 HF-Verstärker ..................................................................................................... 8 Projektbeschreibung ................................................................................................. 9 4.1 Schnittstelle ........................................................................................................ 9 4.2 Neuer Hubstandort ........................................................................................... 10 4.3 Node A1 ........................................................................................................... 10 4.4 Glasfasern und Faserzahlen ............................................................................ 10 4.5 Vorwärtsweg ..................................................................................................... 11 4.6 Rückweg........................................................................................................... 11 4.7 Optische Zellen ................................................................................................ 11 4.8 Netzarchitektur Koaxialnetz .............................................................................. 12 4.9 Node und Verstärkerkabinen ............................................................................ 12 4.10 Hausübergabepegel ......................................................................................... 12 Hausverteilanlagen ................................................................................................. 13 Kostenberechnung ................................................................................................. 13 6.1 Verteilnetz ........................................................................................................ 13 6.2 Hub ................................................................................................................... 13 6.3 Anpassungen im Glasfasernetz ........................................................................ 14 6.4 Ersetzen der Glasfaserkabel ............................................................................ 14 6.5 Nicht berücksichtigte Kosten ............................................................................ 14 6.5.1 Suchen und Beheben von Ingress ............................................................. 14 6.5.2 Ersatz von beschädigten Kabinen und Hausanschlusskästen ................... 14 6.5.3 Ersatz von RG11-Kabel ............................................................................. 14 Anforderungen an den Signallieferanten TB Weinfelden ........................................ 14 Übersichtsplan Netzmodernisierungskonzept ........................................................ 15 Helltec Engineering AG Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 2 1 Ausgangslage / Zielsetzung / Vorgehen 1.1 Ausgangslage Die Gemeinde Märstetten beabsichtigt, ihre Kabelfernsehanlage bis Ende 2010 auf den neusten Stand der HFC-Technik aufzurüsten. Das jetzige Netz besteht aus 12 optischen Zellen und überträgt eine Vorwärtsbandbreite von 862 MHz. Die Signalzuführung erfolgt über eine Glasfaserzubringerstrecke von den Technischen Betrieben Weinfelden mittels eines 1550nm-Systems. Das bestehende Netz weist folgende Schwachstellen auf, welche es zu lösen gilt: - Hub, Standort und Ausrüstung - Geforderte Werte bei einigen Netzverstärkern werden nicht erreicht - Signaltechnische Schwachstellen bei einigen Hausanschlüssen - Fehlender Retourpfad für das Anbieten von interaktiven Dienstleistungen wie schnelles Internet, Telefonie, Datenverbindungen - HF-Verteiler und altes Steckermaterial Das gesamte Netzgebiet in Märstetten und Ottoberg umfasst gemäss den kürzlich erfolgten Netzerhebungen 732 Teilnehmer in 435 erschlossenen Liegenschaften. Der Durchschnittswert von ca. 60 Teilnehmern pro Zelle entspricht im Quervergleich zu vergleichbaren Netzen bereits einem sehr guten Wert. Die vorhandenen Glasfaserkabel weisen nur beschränkte Faserzahlen auf. Der verwendete Glasfasertyp ist für die Übertragung bei 1550 nm optimiert und wird als dispersionsgeschobene Faser bezeichnet. 1.2 Zielsetzung Ziel der vorliegenden Projektarbeit ist das Aufzeigen von Lösungen für die Aufrüstung des Netzes auf den neuesten Stand der HFC-Technik, die Implementierung des Rückweges und die Berechnung der Investitionskosten als Grundlage für den anstehenden Modernisierungsentscheid der Gemeinde Märstetten. 1.3 Vorgehen Aufgrund der oben genannten Zielsetzung wählte die Helltec Engineering AG das nachfolgend beschriebene Vorgehen: - Festlegung der zu verwendenden Technologie im Bereich Aktivmaterial - Systemwertberechnung (Netzstatik) für den Vorwärts- und Rückweg sowie Ermittlung der optimalen Betriebswerte - Weiterverwendung der bestehenden Glasfaserinfrastruktur. Umgehung der Faserengpässe mittels CWDM-Technologie für die Implementierung des Rückweges - Planung und Kostenberechnung in den Referenzgebieten B3 / B4 und C2, welche 154 Liegenschaften (1/3 des Gesamtpotenzials Liegenschaften) und 179 Teilnehmeranschlüsse (1/4 des Gesamtpotenzials Teilnehmeranschlüsse) umfassen Helltec Engineering AG Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 3 - Ermittlung der Modernisierungskosten Kostenschätzung für die mittelfristige Ablösung der bestehenden dispersionsgeschobenen Glasfaserleitungen durch neue Glasfaserkabel. 2 Beschreibung des Ist-Zustandes 2.1 Übertragungssystem Die Vorwärtssignale werden ab der Zentrale der Technischen Betriebe Weinfelden (TBW) mittels eines 1550nm-EDFA-Lasersenders über eine Glasfaserzuleitung dem Hub an der Bahnhofstrasse zugeführt. Diese Glasfaserzubringerleitung ist Eigentum der TB Weinfelden und umfasst 72 Fasern bis zur EKT Schaltstation und 12 Fasern bis in den Hub. ( Übersichtsplan). Bei diesen Fasern handelt es sich um dispersionsnormale Fasern. Im Hub Märstetten befindet sich die Schnittstelle zwischen den TB Weinfelden und dem Netz Märstetten am LWL-Stecker zum EDFA-Lasersender. 2.2 Hub Märstetten Der Hub befindet sich in einem 19“-Rack in einem kleinen Anbau an der Bahnhofstrasse 13. Das Gebäude ist baufällig und wird möglicherweise abgerissen. Von einer Weiterverwendung dieses Standortes als zentrale Hubstation muss abgeraten werden. Im Hub befindet sich der EDFA-Lasersender mit der optischen Verteilung und der Node 1 mit der koaxialen Verteilung. 2.3 Glasfasernetz Die vorhandenen Glasfaserkabel im CATV-Netz weisen auf allen Teilstrecken generell nur vier Fasern auf, womit eine individuelle Erschliessung der 12 optischen Empfänger mit einer separaten Vorwärts- und Rückwegfaser nicht möglich ist. Diese dispersionsgeschobenen Fasern sind wie bereits erwähnt für die Übertragung bei 1550 nm optimiert. Zwischenzeitlich sind in Märstetten auch neue Glasfaserverbindungen erstellt worden, welche teilweise in das Konzept eingebunden werden ( Übersichtsplan). Neue Glasfaserkabel sind ausschliesslich mit dispersionsnormalen Glasfasern bestückt, welche für die Übertragung bei 1310 nm optimiert sind. Dieser Umstand führte dazu, dass eine technische Lösung gewählt werden musste, welche diesem „Fasermix“ einerseits sowie den minimalen Faserzahlen andererseits Rechnung trägt. 2.4 Koaxialnetz Das koaxiale Verteilnetz verfügt bereits über eine Bandbreite im Vorwärtsweg von 862 MHz. Mit dem eingesetzten Aktivmaterial (Jerrold, Arcodan, Bosch) lässt sich der Rückweg aber aus folgenden Gründen nicht mehr realisieren. - Rückwegbandbreite nur bis 45 MHz möglich - Sehr hohe Störanfälligkeit im Retourweg durch alte Technologie (Einpegelungen mit Potentiometer) Zudem beträgt die Lebensdauer eines Koaxialverstärkers 10 bis maximal 15 Jahre. Das bedeutet aber nicht, dass der Verstärker nach dieser Zeit nicht mehr funktioniert. Helltec Engineering AG Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 4 Vielmehr verschlechtert sich die Bildqualität beim Kunden zunehmend, was zu Abonnementskündigungen und Abwanderungen zu einem alternativen Anbieter führen kann. Wir empfehlen daher, alle aktiven Bauteile, Nodes und Verstärker durch neueste Produkte mit entsprechender Technologie zu ersetzen. Bei den passiven Bauteilen ist die Bandbreite 862 MHz ebenfalls vorhanden und sie könnten theoretisch weiterverwendet werden. Aus den Netzaufnahmen und Bildern von Kabinen konnte jedoch entnommen werden, dass es sich bei den verbauten Abzweigern ausschliesslich um sogenannte „Miniatur-Abzweiger“ handelt. Diese sollten aufgrund der Umgebungsbedingungen ausschliesslich in Hausverteilanlagen und nicht im Verteilnetz verbaut werden. Die Problematik liegt dabei nicht bei der HF-Dichtigkeit, sondern bei der mangelhaften Abdichtung der Anschlüsse gegen Feuchtigkeit und den mechanischen Eigenschaften der koaxialen Verbindungen. Zudem bedingen diese mit F-Anschlüssen bestückten Verteiler zusätzliche Übergänge und Verbindungskabel. Beispiel Miniaturabzweiger: (Sollten ausschliesslich in Hausverteilanlagen eingesetzt werden) 2.4.1 Aluminium-Rohrkabel Die eingesetzten Aluminium-Rohrkabel sind marktüblich und verursachen keine Probleme, sofern sie keine mechanischen Beschädigungen aufweisen. 2.4.2 RG11-Kabel Erfahrungen aus realisierten Netzmodernisierungen haben gezeigt, dass RG11-Kabel unter Umständen altersbedingte Schäden im Dielektrikum aufweisen können. Diese führen zu stark erhöhten Dämpfungswerten. Eine diesbezügliche Rückfrage bei Herrn Gautschi (Fa. Gautschi & Blättler, zuständige Firma für das Kabelfernsehnetz) hat ergeben, dass im Netz Märstetten bis heute keine Dämpfungszunahmen bei den RG11Kabeln festgestellt wurden. Eine diesbezügliche Nachfrage schien uns wichtig, da im gesamten Netz ca. 15 Kilometer RG11-Kabel verbaut sind. 2.4.3 Stecker und Adapter Auf den uns vorliegenden Kabinenaufnahmen ist ersichtlich, dass im Verteilnetz sehr häufig noch Aluminium-Stecker, teilweise mit Pin-Stiften wie auch mit durchgeführten Innenleitern, verwendet sind. Dieses Steckermaterial muss ersetzt werden. Es hat sich Helltec Engineering AG Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 5 herausgestellt, dass diese Steckertypen im Rückweg häufige und teilweise starke Störungen verursachen. Ebenfalls sollten im Zuge einer Netzmodernisierung alle Gehäuseanschlüsse (Verstärker/Node) mit 3.5/12-Verschraubungen bestückt werden. Diese Anschlusstechniken zeichnen sich durch hervorragende mechanische und elektrische Eigenschaften aus. Einen weiteren Vorteil bieten diese Gehäuseanschlüsse beim raschen Auswechseln von defekten Netzkomponenten. Verbaute Stecker im Netz Märstetten Zusammengefasst kann gesagt werden, dass möglichst einheitliches Steckermaterial verbaut werden sollte. Im vorliegenden Fall heisst das, dass alle Gehäuseanschlüsse wie oben beschrieben bestückt werden sollten. Neuwertige Cablecon-Stecker, welche teilweise bereits eingesetzt worden sind, werden jedoch beibehalten. Alle anderen Steckertypen und Reduktionen sollten im Zuge der Netzmodernisierung ausgewechselt werden. Mechanische Zug- und Stosskräfte auf Steckverbindungen, welche durch nicht entlastete Kabel verursacht werden, führen zu losen Steckverbindungen und somit zu einer schlechten Kontaktierung. Schlechte Kontaktierungen wiederum bilden zusammen mit den Ingresseinkopplungen in den Hausverteilanlagen die Hauptursache für Störungen im Rückweg. Dies bedeutet, dass im Zusammenhang mit den Installationsarbeiten in den Kabinen alle Kabelabgänge zusätzlich auf Montageschienen mechanisch abgefangen werden. 2.4.4 Netzdokumentation Die dem Vorprojekt zugrunde liegenden Netzunterlagen bestehen aus von Hand gezeichneten HF-Schemas, welche im Zuge der kürzlich erfolgten Netzaufnahmen ergänzt worden sind, und einer schematischen Glasfaserübersicht. Im Zusammenhang mit den Netzerhebungen ist daneben auch ein Verstärkerverzeichnis mit den angeschlossenen Liegenschaften erstellt worden. Laut Herr Gautschi besteht auch ein Ordner mit Leitungsplänen, in denen die Änderungen und Netzerweiterungen nachgeführt werden. Helltec Engineering AG Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 6 3 Wahl der Aktivmaterialtechnologie Im folgenden Kapitel werden Evaluationskriterien für die Wahl des Aktivmaterials aufgezeigt. 3.1 Allgemeines Neben Aspekten wie Materialkontinuität und Investitionsschutz sollte bei Netzmodernisierungen prinzipiell von den neusten zur Verfügung stehenden Technologien Gebrauch gemacht werden. Deren Einsatz erlaubt in der Regel einen kosteneffizienten Netzbau, ermöglicht neue Anwendungen und erhöht die Netzperformance (u.a. Signalqualität beim Teilnehmer). Ein gutes Beispiel dafür ist der Einsatz von Power Doubling Gallium Arsenid Verstärkern (PD GaAs). 3.2 Optische Sender Bei den optischen Sendern für die Übertragung von CATV-und Datensignalen stehen als Kernkomponenten DFB-Lasersender (Distributed Feedback) und FP-Lasersender (Fabry-Perot) zur Verfügung. Für die optische Übertragung im Vorwärtsweg kommen ausschliesslich DFB-Laserdioden zum Einsatz, da diese über eine hohe Linearität verfügen. Im Rückweg sollten im Sinne der Zukunftssicherheit trotz höheren Investitionskosten ebenfalls nur DFB-Laser eingesetzt werden. Bei diesem Sendertyp können dank guten Rausch- und Intermodulationswerten neben analogen Videosignalen auch hochwertige Modulationsverfahren wie QAM-64 oder höher übertragen werden. Mit solchen Verfahren kann die maximale Übertragungskapazität im Rückweg gesteigert werden. Ein weiterer Vorteil der DFB-Laser ist die Tatsache, dass dank dem schmalen optischen Ausgangsspektrum Sender mit unterschiedlicher, aber genau definierter Wellenlänge erhältlich sind. Diese Sender, deren Wellenlängen im Bereich 1470-1610 nm einem international standardisierten Raster folgen, können für die Realisierung von CWDMund DWDM-Systemen eingesetzt werden. Somit ist es möglich über eine Glasfaser 8 oder 16 und mehr optische Signale zu übertragen. 3.3 Optische Empfänger Moderne optische Empfänger sind heute mehrheitlich in Kombination mit einem HFVerstärker zu finden. Der HF-Teil des optischen Empfängers ist meistens identisch mit dem eines Verstärkers. Diverse Fabrikate von optischen Empfängern erlauben heute den Einsatz von mehreren Vorwärtswegempfängern sowie Rückwegsendern. Typische Kompaktempfänger erlauben eine 2 + 2 Konfiguration. Daraus ergeben sich einerseits die Möglichkeit einer Redundanzschaltung, und andererseits die Möglichkeit einer Zellverkleinerung. Von der zweiten Möglichkeit wird in der Praxis eher Gebrauch gemacht, sofern ab dem Nodestandort zwei Koaxialstränge mit ähnlich grossen Teilnehmerzellen abgehen. Im Weiteren sollte bei der Evaluation eines optischen Empfängers darauf geachtet werden, dass jeder aktive Koaxialausgang über einen Rückwegschalter verfügt. Ebenso sollte der optische Empfänger mit einem HMS-tauglichen Transponder ausgerüstet werden können. Helltec Engineering AG Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 7 3.4 HF-Verstärker Generell bieten sich bei der Modernisierung von Kabelfernsehnetzen zwei unterschiedliche Verstärkerkonzepte an. Das eine Konzept verwendet ein Verstärkerdesign, welches neuste Technologien mit geringen Gehäuseabmessungen verbindet, während das andere Konzept traditionelles Design mit drei und mehr aktiven Verstärkerausgängen anstrebt. Der Unterschied des Designs beruht primär auf unterschiedlichen Einsatzbedingungen (Art der Montage, Umwelteinflüsse) und kann nur bedingt mit den Erfordernissen einer bestimmten Netzarchitektur in Verbindung gebracht werden. Bei den beschränkten Platzverhältnissen in den Kabinen, wie sie in den meisten CATVAnlagen zu finden sind, sollte der Kompaktheit und der Gehäuseabmessung ein entsprechender Stellenwert zugeordnet werden. Helltec Engineering AG Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 8 4 Projektbeschreibung Kurz zusammengefasst: - Der Hubstandort wird in den neuen Werkhof versetz - Der Node A1 wird in eine neue Kabine eingebaut - Der grösste Teil der bestehenden Glasfaserkabel mit dispersionsgeschobenen Fasern wird weiterverwendet - In den zwischenzeitlich neu erstellten Glasfaserleitungen in Märstetten werden für die Netzmodernisierung auch Fasern belegt - Zwischen dem neuen Hubstandort im Werkhof und dem Node B1 muss eine neue Glasfaserleitung erstellt werden - Ein Teil der optischen Vorwärtssplitter wird weiter benutzt - Im Vorwärtsweg werden zwei Netzzellen gebildet - Vorwärtsweg und Rückweg werden über getrennte Fasern gefahren - Der Rückweg wird im CWDM-Wellenlängenspektrum auf einer Faser pro Netzzelle in den Hub übertragen - In jedem Node ausser den jeweils letzten in der Kaskade ist neben dem Vorwärtswegsplitter auch der CWDM-Add/Dropmultiplexer untergebracht - Netzarchitektur mit Linien und Stammverstärker - Im Koaxialnetz werden alle aktiven und passiven Komponenten ersetzt - Die Hausanschlüsse (Signalübergabestellen) werden saniert und abgefiltert - Die bestehenden Kabinen werden umgebaut, die Gehäuse werden weiterverwendet - Nur minimale Kabelauswechslungen - Erhöhung der Hausanschlusspegel in Fällen mit zu tiefen Pegelwerten (Bedarfspegel) 4.1 Schnittstelle Die Schnittstelle des vorliegenden Projektes für die Netzmodernisierung des HFCNetzes der Gemeinde Märstetten befindet sich im neuen Hub auf dem LWL-Patchfeld. Prinzipschema: Hub Märstetten Schnittstelle Rückweg Netzzelle 1 Vorwärtsweg Rückweg 4 Fasern Richtung TB Weinfelden Rückweg Netzzelle 2 Helltec Engineering AG Vorwärtsweg Vorwärtsweg Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 9 4.2 Neuer Hubstandort Im Werkhof ist ein Raum von ausreichender Grösse vorhanden. In diesem Raum befinden sich bereits die beiden Glasfaserkabel zur EKT-Station (48 Fasern) und zur TS Grubmühlestrasse (24 Fasern). Der Raum sollte noch mit einem Doppelboden versehen werden. Die neuen Ausrüstungen werden in einem 19“-Schrank untergebracht. Dieser sollte so aufgestellt werden, dass er beidseitig bedient werden kann. In diesen Schrank werden die beiden neuen EDF-Vorwärtssender, die Rückwegsender nach Weinfelden, die elektrische Verschaltung, die optischen Splitter und die Glasfaserverteilung eingebaut. 4.3 Node A1 Der Node A1 ist in der alten Hubstation eingebaut. Im Zuge der Netzmodernisierung muss diese Nodestation aus dem Gebäude entfernt und in eine neu zu erstellende Kabine eingebaut werden. Der neue Kabinenstandort sollte sich jedoch in unmittelbarer Nähe des alten Hubstandortes befinden. 4.4 Glasfasern und Faserzahlen Im bestehenden CATV-Netz verfügen die vorhandenen Glasfaserkabel auf allen Abschnitten generell über vier Fasern, wodurch eine sternförmige Erschliessung der Nodes ab dem Hub mit je einer Faser für den Vorwärts- und einer Faser für den Rückweg nicht möglich ist. Die dabei verwendeten dispersionsgeschobenen Fasern sind zudem für die Übertragung bei 1550 nm optimiert. Die neuen Glasfaserkabel, welche zwischenzeitlich verlegt worden sind und in der Netzmodernisierung auch teilweise weiterverwendet werden, sind wie heute üblich mit dispersionsnormalen Glasfasern bestückt, welche für die Übertragung bei 1310 nm optimiert sind. Das bedeutet, dass im modernisierten HFC-Netz zwei verschiedene Fasertypen Verwendung finden. Dieser Umstand führt dazu, dass eine technische Lösung gewählt werden muss, welche diesem „Fasermix“ einerseits sowie den minimalen Faserzahlen andererseits Rechnung trägt. Mit der Verwendung der zwei optischen Verstärker (EDFA) mit 13 dBm Ausgangsleistung können die vorhandenen dispersionsgeschobenen Fasern wie auch die zwischenzeitlich verlegten dispersionsnormalen Fasern weiterverwendet werden. Eine Vorwärtsübertragung der Signale bei der Standardwellenlänge von 1310 nm ist unter diesen Umständen nicht möglich. Dazu wäre das vollständige Ersetzen der verlegten Glasfaserkabel nötig. Die Übertragung im Vorwärtsweg erfolgt bei 1550 nm. Die Übertragung im Rückweg erfolgt bei den Wellenlängen 1470 nm / 1490 nm / 1510 nm / 1530 nm / 1570 nm / 1590 nm / 1610 nm. Dabei ist jeder Node mit einem Rückwegsender mit fest zugeordneter Wellenlänge bestückt. Bezüglich der eingesetzten Technologien im Vorwärts- und Rückweg kann gesagt werden, dass die neu vorgesehenen Aktivkomponenten ohne Einschränkungen weiterverwendet werden können, sollten die bestehenden Glasfaserkabel zu einem späteren Zeitpunkt durch Standardfasern ersetzt werden (Investitionsschutz). Helltec Engineering AG Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 10 Für diesen Glasfaserersatz müsste bei der Totallänge von ca. 6'500 m1 Glasfaserkabel mit Kosten von 80'000 bis 100'000 Fr. inklusive Tiefbau- und Spleissarbeiten gerechnet werden. 4.5 Vorwärtsweg Das HFC-Netz Märstetten wird in zwei Netzzellen für den Vorwärtsweg aufgeteilt. Jede Netzzelle wird mit einem neuen 13dBm-EDFA-Lasersender mit Signalen versorgt. Mit dieser Aufteilung besteht die Möglichkeit, zukünftig pro Zelle ein zusätzliches Narrowcastsignal individuell einzuspeisen. Eine weitergehende individuelle Programmeinspeisung pro Node ist mit dieser Variante jedoch nicht möglich. Netzzelle 1 besteht aus Node B1 bis B4 und C1 bis C4 und umfasst 384 Teilnehmer. Netzzelle 2 besteht aus Node A1 bis A4 und umfasst 348 Teilnehmer. Die optischen Splitter für die Aufteilung der Vorwärtssignale zu den einzelnen Nodes sind in den Spleissboxen bei den jeweiligen Nodes eingebaut. Diese Splitter würden jedoch bei einem Glasfaserkabelersatz in den Hub zurückversetzt werden. 4.6 Rückweg Im Hub werden die Rückwärtssignale aus der Netzzelle 1 und der Netzzelle 2 auf 12 Rückwegempfänger geführt. Die elektrischen Signale werden zusammengeschaltet und mit je einem Rückweglasersender auf 2 separaten Fasern nach Weinfelden übertragen. Durch die Verwendung von zusätzlichen Fasern auf den LWL-Verbindungen vom neuen Hub bis Node A1 und der neuen LWL-Verbindung auf den Node B1 können die Rückwegsignale von den Nodes A1 bis A4 und B1 / B2 auf separaten Fasern in den Hub geführt werden. Die Rückwegsignale vom den sechs Nodes B3 / B4 und C1 bis C4 müssen wegen dem Faserengpass ab dem Node B1 Richtung Ottoberg mit einem 1:9„Low Loss CWDM-Demultiplexer“ selektiert und dem Rückwegempfänger zugeführt werden. Theoretisch könnten die Rückwegausrüstungen auch in Weinfelden installiert werden, jedoch mit der Konsequenz, dass lokal in Märstetten keinen Zugriff auf das HF-Signal mehr möglich ist. (z. B. für Ingressmessungen). 4.7 Optische Zellen Im Rückweg werden zwei CWDM-Segmente mit den Wellenlängen 1510 nm bis 1570 nm und 1470 nm bis 1610 nm aufgebaut. Die Wellenlänge 1310 nm kann als Reserve genutzt werden. 1. CWDM-Rückwegsegment Node A1 Node A2 Node A3 Node A4 142 69 116 21 Teilnehmer Teilnehmer Teilnehmer Teilnehmer 2. CWDM-Rückwegsegment Node B1 Node B2 Helltec Engineering AG 77 Teilnehmer 32 Teilnehmer Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 11 Node B3 Node B4 Node C1 Node C2 Node C3 Node C4 108 21 41 50 51 4 Teilnehmer Teilnehmer Teilnehmer Teilnehmer Teilnehmer Teilnehmer 4.8 Netzarchitektur Koaxialnetz Das koaxiale Verteilnetz ist als Linien-/Stammnetz projektiert. Die Stammverstärker für die Versorgung der Hausübergabepunkte werden ab einer maximalen Kaskade von drei Linienverstärkern angespiesen. Die Kaskade von Stammverstärker beträgt maximal zwei Einheiten. Ab den Linienverstärkern selber werden keine Teilnehmer versorgt. Zwecks Optimierung der Übertragungsqualitäten werden die Ausgangspegel der Linienverstärker gegenüber den Stammverstärkern um 4 dB reduziert. Die Stammverstärker werden mit 48 dBmV ausgesteuert. 4.9 Node und Verstärkerkabinen Im Zuge der Netzmodernisierung werden alle Node- und Verstärkerkabinen wie auch die passiven Parzellenverteilkonsolen neu installiert. Damit die vorhandenen Installationsflächen besser genutzt werden können, werden in allen Kabinen Lochbleche eingebaut. Auf diesen Lochblechen können die Bauteile übersichtlich und servicefreundlich angeordnet werden. Nodekabine Verstärkerkabine 4.10 Hausübergabepegel Bei den vorgenommenen Detailplanungen wurde vom Prinzip der Besitzstandwahrung ausgegangen. Dies bedeutet, dass die Hausübergabepegel nach der Modernisierung mindestens den heutigen Pegelwerten entsprechen müssen, sofern diese Pegel nicht zu tief sind. Im Zusammenhang mit den Netzberechnungen in den Referenzzonen sind verschiedentlich sehr tiefe Signalpegel < 80 dBuV bis < 70dBuV festgestellt worden. Bei den heutigen Netzen mit einer Belegung bis 862 MHz darf und sollte eigentlich kein Helltec Engineering AG Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 12 Hausanschluss weniger als 82 bis 85 dBuV bei 862 MHz aufweisen. Zu tiefe Anschlusspegel werden im Zuge der Netzmodernisierung erhöht. 5 Hausverteilanlagen Die Hausverteilanlagen (HVA) sind nach wie vor das schwächste Glied in der Kette eines Kommunikationsnetzes. Einerseits endet am Hausübergabepunkt das Hoheitsrecht des Kabelnetzbetreibers und andererseits ist der Markt für Installateure in diesem Bereich frei. Während die Verteilung der Vorwärtssignale keine grösseren Probleme verursacht, ist die Planung und Fehlersuche im Rückweg anspruchsvoll. Für einen möglichst problemlosen Betrieb der HVA sollte der Kabelnetzbetreiber folgende Vorkehrungen treffen: - Genügend Hausübergabepegel anliefern, um ohne Hausverstärker drei bis vier Datendosen anspeisen zu können Hausübergabepegel erhöhen, falls die Installationsumgebung einen Hausverstärker erfordern würde Hilfestellung seitens des Kabelnetzbetreibers bei der Planung der HVA Regelmässige Workshops für Installationsfirmen Ständiger Dialog mit den Installationsfirmen Installationsanmeldungen verlangen und kontrollieren 6 Kostenberechnung Bei den Materiallieferungen basieren die Berechnungen der Investitionskosten auf Listenpreisen. Die Preisen für die Arbeitsleistungen stützen sich auf uns bekannten Montagepreisen aus durchgeführten Ausschreibungen. Für das Aktivmaterial (Node und Verstärker) wurden Teleste-Produkte der neuesten Generation eingesetzt. AC 8800 / AC 3200 / AC 3000. Beim Passivmaterial sind Preise von gängigen Standardprodukten eingesetzt worden. Für die Kostenberechnungen wurden die Referenzgebiete B3 / B4 und C2 ausgewählt. Diese umfassen 145 Liegenschaften (1/3 des Gesamtpotenzials Liegenschaften) und 179 Teilnehmeranschlüsse (1/4 des Gesamtpotenzials Teilnehmeranschlüsse). Die Zahlen betreffend angeschlossene Liegenschaften basieren auf den zur Verfügung gestellten Netzdokumentationen. 6.1 Verteilnetz Die Kostenhochrechnung erfolgte über die Anzahl der Liegenschaften. Anzahl Liegenschaften: 435 Liegenschaften = 100% Anzahl Liegenschaften im Referenzgebiet: 145 Liegenschaften = 33.33% Hochrechnungsfaktor: 3 6.2 Hub Die Kostenberechnung für das Material basiert auf Listenpreisen. Die Berechnung der der Arbeitsleistungen beruht auf dem geschätzten Aufwand für Planung, Installation, Inbetriebnahmen und Schulung / Instruktion. Helltec Engineering AG Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 13 6.3 Anpassungen im Glasfasernetz Die Kostenberechnungen für die Anpassungen im Glasfasernetz betreffen die neu zu erstellende LWL- Verbindung von der TS Grubmühlestrasse bis zum Node B1 und die Anpassungsarbeiten für den Node A1 welcher in eine neue Kabine eingebaut wird. Zudem müssen bei allen Nodestationen die Retourfasern und teilweise die Add- TropSplitter eingespleisst werden. Ebenso müssen Anpassungen im Zusammenhang mit den bestehenden optischen Splittern im Vorwärtsweg vorgenommen werden. 6.4 Ersetzen der Glasfaserkabel Die Kostenberechnung für das Ersetzen der Glasfaserkabel beruht auf einer groben Schätzung über die Länge der bestehenden Glasfaserstrecken und einem Erfahrungswert bezüglich des Laufmeterpreises. Für eine exakte Kostenberechnung müssten folgende Faktoren berücksichtigt werden. - Notwendige Grabarbeiten für Sondierungen und ggf. neue Kabelschächte - Optional Riefenrohre als mechanischer Schutz der Glaskabel in den EW-Rohren - Abklärungen betreffend Faserbedarf für weitere Nutzer - Trasseabklärungen 6.5 Nicht berücksichtigte Kosten 6.5.1 Suchen und Beheben von Ingress Das Suchen und Beheben von Ingress-Störungen erfolgt nach Aufwand und ist nicht in der Kostenrechnung enthalten. Erfahrungsgemäss sind diese Aufwendungen mit den im Projekt vorgesehenen Aufwendungen wie z.B. das Abfiltern der Hausanschlüsse sowie das konsequente Wechseln von Steckern, Verbindern und Jumperkabeln überblickbar. 6.5.2 Ersatz von beschädigten Kabinen und Hausanschlusskästen Die Kosten für Reparaturen und Ersatz von bestehenden defekten Kabinen, Konsolen und Hausanschlusskästen sind im vorliegenden Projekt nicht berücksichtigt. 6.5.3 Ersatz von RG11-Kabel Wie bereits unter Punkt 2.4.2 beschrieben, können altersbedingte Probleme bei den Koaxialkabeln auftreten. Da solche Dämpfungszunahmen gemäss Aussage von Herrn Gautschi bis heute nicht bemerkt wurden, sind keine Kosten für den eventuellen Kabelersatz in den Kostenrechnungen berücksichtigt worden. 7 Anforderungen an den Signallieferanten TB Weinfelden Damit im Netz eine hohe Signalqualität erreicht werden kann, müssen mit dem Signallieferanten, TB Weinfelden, folgende Punkte definiert und abgesprochen werden. - Anlieferung der Signale auf 2 Fasern mit je 8 dBm Leistung (=die in Weinfelden eingekoppelte Leistung auf die Fasern nach Märstetten). - Verwendung eines extern modulierten Lasersenders beim Signallieferanten ist Voraussetzung! Helltec Engineering AG Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 14 - Wenn möglich soll der extern modulierte Lasersender über eine DWDM-ITUWellenlänge verfügen, um zu einem späteren Zeitpunkt auf jede Faser eine weitere ITU-Wellenlänge mit Narrowcastsignalen einspeisen zu können (optisches Overlay). 8 Übersichtsplan Netzmodernisierungskonzept Übersicht Ausführungskonzept 24 Fs N B4 N B2 Neues Kabel 24 Fs N B1 24 Fs 8 Fs für HFC- Netz Netzzelle 1 384 TN 48 Fs N B3 8 Fs für HFC- Netz plus 4 Fs für Signalanbindung N C1 N C2 N A1 12 Fs Ottoberg 8 Fs für HFC- Netz Netzzelle 2 348 TN N C3 N A2 N C4 72 Fs N A3 N A4 TB Weinfelden Neuer Hub- Standort / Werkhof N B3 Bestehender Hub- Standort / wird demontiert N A4 N C1 Standorte bestehende Optischer Empfänger Glasfaserkabel CATV- Netz Glasfaserkabel Gemeinde EKT- Station Glasfaserkabel Zuleitung TB W Gemeindehaus Neue LWL Verbindungsleitung TS Grubmühlestrasse Glasfaserkabel ausser Betrieb Helltec Engineering AG Vorprojekt Netzmodernisierung Kabelfernsehanlage Märstetten Seite 15
