Glasfaserausbau: keine Anzeichen eines Nachlassens

Während die Herausforderungen in der Lieferkette und der Inflationsdruck viele Märkte unter Druck setzen, gibt es im Bereich des Datenzugangs keine Anzeichen eines Nachlassens: Die Installation fortschrittlicher Systeme zur Verbesserung der Datenbereitstellung schreitet mit großer Geschwindigkeit voran. Die berühmt-berüchtigte „letzte Meile“, die lange Zeit als Hauptursache für Engpässe bei der Datenübertragung galt, wird nun von ihrem negativen Image befreit, da passive optische Netze (PON) der nächsten Generation die Leistung und Bandbreite erheblich verbessern. Angesichts der explosionsartigen Zunahme des Datenverkehrs und der steigenden Nachfrage nach hochleistungsfähigen Datenzugängen wird das PON, das mehreren Nutzern über einen einzigen Glasfaserleiter Zugang zu hochleistungsfähigen Breitbandsignalen bietet, immer effizienter und leistungsfähiger. Und das Wachstum ist beachtlich: Laut einem Bericht des Marktforschungsunternehmens Dell'Oro Group stieg der Umsatz mit Geräten für den Breitbandzugang 2021 um 12 % gegenüber dem Vorjahr. 

Gigabit PON, oder GPON, war die bisherige „Fiber To The Home“-Lösung (FTTH), die Downstream-Datenverkehrsraten von 2,48 Gb/Sekunde und Upstream-Kapazitäten von 1,24 Gb/Sekunde ermöglicht. Diese Lösung befindet sich jedoch im Übergang zur nächsten Generation, um den enormen Bandbreitenbedarf von Haushalten und Unternehmen zu decken. 10G PON ist zum neuen Standard avanciert. Damit ermöglichen die Komponenten von 10G PON – das Optical Line Terminal (OLT) und die Optical Network Unit (dt. „optische Netzwerkeinheit“, ONU)/das Optical Network Terminal (ONT) – ultrahohe Geschwindigkeiten von bis zu 10 Gb/Sekunde symmetrisch. Die Einführung von 10G PON findet weltweit statt, und auch PON ist weiterhin auf dem Vormarsch. [2] Bis 2027 wird erwartet, dass der weltweite Markt für PON-Ausrüstungen mehr als 18 Mrd. USD generieren wird, mit einer jährlichen Wachstumsrate von 13,2 % zwischen 2021 und 2027. [3] 

Auch die Umsätze mit GPON OLT der nächsten Generation werden im gleichen Zeitraum voraussichtlich um mehr als 15 % steigen und bis 2027 einen Umsatz von 5 Mrd. USD erreichen. [4]

Die neuen OLT-Designs enthalten größere, leistungsfähigere elektronische Komponenten, um eine erhöhte Bandbreite zu ermöglichen (und mit der Entwicklung von 25G und 50G PON werden weitere hinzukommen). Um dieses Niveau an Datenverarbeitung und Leistung zu erreichen, enthalten die Terminals sehr große, leistungsstarke Komponenten wie anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (application-specific integrated circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays (FPGA), DDR-Speicher (Double Data Rate) und Mikrocontrollereinheiten (microcontroller unit, MCU) mit hoher Leistungsdichte.Die Netzwerkterminals (ONT/ONU) sind zudem mit fortschrittlichen integrierten Schaltkreisen (integrated circuit, IC) ausgestattet, die eine höhere Betriebskapazität ermöglichen. Diese großen, multifunktionalen Geräte – die zwischen 7 mm x 4 mm und 45 mm x 45 mm groß sein können – sind dauerhaft in Betrieb und erzeugen hohe Betriebstemperaturen, die, wenn sie nicht kontrolliert werden, die Leistung und Produktlebensdauer einschränken können. Der Einsatz von Materialtechnologien, die die Wärme von Hochleistungsgeräten effizient ableiten, ist für die Funktionsoptimierung und Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung.

Wie bei jedem elektronischen Gerät variieren die OLT- und ONU-Ausführungen von Lieferant zu Lieferant, ebenso wie die Wärmemanagementstrategien. Dabei müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, darunter unter anderem die thermische Masse der einzelnen Komponenten, die Automatisierungskompatibilität der Wärmemanagementmaterialien, die Wärmeleitfähigkeit, der Wärmewiderstand und die Anpassungsfähigkeit an verschiedene Komponententoleranzen. Die Auswahl an Wärmeleitmaterialien (TIM) ist groß. Sie reicht von Pads über Klebefilme bis hin zu Flüssigkeiten, Gelen und Pasten. Die Optimierung einer TIM-Lösung für alle OLT- und ONU/ONT-Ausführungen mit dem Ziel, das beste Ergebnis für alle wärmeerzeugenden Geräte und die gesamte Einheit zu erzielen, kann ein komplexes Unterfangen sein. Die Zusammenarbeit mit einem Lieferanten von thermischem Material, der über Anwendungserfahrung und ein breit gefächertes Lösungsportfolio verfügt, kann den Entwicklern von Geräten für den Breitbandzugang dabei helfen, die besten Zusammensetzungen im Hinblick auf Fertigungseffizienz, Reaktionsfähigkeit der Terminals und langfristige Leistung auszuwählen. Ein sachkundiger Lieferant mit Fachwissen über Daten- und Telekommunikationsanwendungen und einer umfangreichen Innovationspipeline ist ein vertrauenswürdiger Partner, der Systementwicklern bei der nahtlosen Umstellung auf Glasfaserzugangstechnologien der nächsten Generation helfen kann, die das Leistungsversprechen erfüllen.