OPTISET LIITYNTÄVERKOT V2. 1/2006 V2 julkaistu 26.2.2009

OPTISET LIITYNTÄVERKOT V2 1/2006 V2 julkaistu 26.2.2009

Julkaisija Viestintävirasto Tekijät Valokaapelityöryhmä Asiakirjan nimi 1/2006 Työryhmäraportti Optiset liityntäverkot v2 KUVAILULEHTI Asiakirjan päivämäärä 26.2.2009 Asiakirjan laji Työryhmäraportti Toimeksiantaja Viestintävirasto Tiivistelmä Viestintävirasto perusti kesäkuussa 2005 laajakaistayhteyksien operaattorirajapinnat -työryhmälle alatyöryhmän selvittämään tarvetta optisten liityntäverkkojen valokaapelointia ja rakennetta koskeville ohjeille, suosituksille ja määräyksille ja valmistelemaan näitä tarpeen mukaan sekä laatimaan teknisiä suosituksia valokaapeleilla toteutettujen optisten liityntäverkkojen vuokrauksesta muille palveluoperaattoreille. Raportissa käsitellään myös muita säädäntöön perustuvia velvoitteita kuten yleispalveluvelvoitteen toteuttamista valokaapeliverkon kautta. Tässä raportissa julkaistujen ohjeiden ja suositusten tavoitteena on auttaa verkkojen suunnittelijoita, rakennuttajia, urakoitsijoita sekä rahoittajia päätöksenteossa ja luoda yhteisiä käytäntöjä valokaapeliverkkojen rakentamiseksi. Raportti kuvaa lyhyesti valokaapeliverkon komponentteja ja siinä annetaan suosituksia näille komponenteille asetettavista minimivaatimuksista. Lisäksi raportissa kuvataan verkon eri topologia- ja arkkitehtuurivaihtoehdot ja määritellään näihin liittyvää termistöä. Työryhmä on vuonna 2008 jatkanut työtään ja julkaisee nyt optisten liityntäverkkojen valokaapelointia ja rakennetta koskevat päivitetyt suositukset ja ohjeet. Uusittu raportti ottaa huomioon optisten verkkoratkaisujen tekniikassa tapahtuneet muutokset, alalla tapahtuneen muun kehityksen ja optisista liityntäverkoista saadut kokemukset. Päivitetyn raportin sisältö on muuttunut edelliseen raporttiversioon (23.2.2006) nähden erityisesti valokaapeliverkon rakennetta koskevien ohjeiden ja suositusten osalta. Päivitetyssä raportissa huomioidaan entistä paremmin tulevaisuuden odotettavissa oleva kehitys kohti kuitu-kotiin (FTTH eli Fibre To The Home) -mallin mukaisia verkkoratkaisuja. Lisäksi verkkojen vuokraamista käsittelevä materiaali on poistettu raportista sen ydintarkoitukseen kuulumattomana. Valokaapelityöryhmäraportin päivitystyöhön on vuonna 2008 osallistunut 28 henkilöä 21 organisaatiosta: Antero Saarinen (pj.) (Viestintävirasto), Heidi Kivekäs (siht.) (Viestintävirasto), Tapio Haapanen (TeliaSonera Finland Oyj), Tauno Hovatta (Sähkö- ja teleurakoitsijaliitto STUL), Eino Jauhiainen (Nestor Cables Oy), Risto Kainulainen (Savonlinnan Puhelin Oy), Juha Karjanlahti (Kilpailuvirasto), Jorma Kohonen (Verkko-osuuskunta Kajo), Pekka Koivisto (Pekka Koivisto Oy), Jarmo Koskiranta (Pohjois-Hämeen Puhelin Oy), Ari Kurkela (SW Television Oy/Welho), Matti Laipio (CSC - Tieteellinen laskenta Oy/Funet), Pentti Lamminen (Loviisan Puhelin Oy), Ilkka Malmi (Elektroskandia Oy), Seppo Marttila (Onninen Oy), Pentti Mäkinen (Onninen Oy), Petri Naukkarinen (Verkko-osuuskunta Kuuskaista), Klaus Nieminen (Viestintävirasto), Esko Pienimaa (Oy LM Ericsson Ab), Risto Pulliainen (TeliaSonera Finland Oyj), Jari Pyhältö (Elisa Oyj), Ville Reinikainen (Sähkö- ja teleurakoitsijaliitto STUL), Tuija Riukulehto (Suomen Seutuverkot ry), Torsti Ruokoski (TeliaSonera Finland Oyj), Ilkka Tammi (Telekarelia Oy), Jouni Tuomala (DNA Palvelut Oy), Jorma Väistö (TeliaSonera Finland Oyj) ja Hannu Väätämöinen (Draka Comteq Cable Solutions BV). Avainsanat optinen liityntäverkko, valokaapeli, valokuitu, minimivaatimukset, mittaaminen, rakentaminen ja ylläpito Sarjan nimi Viestintäviraston julkaisuja Kokonaissivumäärä 46 Jakaja Viestintävirasto Kieli suomi Hinta 9 Kustantaja Viestintävirasto Luottamuksellisuus julkinen Postiosoite Käyntiosoite Puhelin Sähköposti PL 313 Itämerenkatu 3 A 09 69 661 info@ficora.fi 00181 HELSINKI 00180 HELSINKI Telekopio Kotisivu Y-tunnus 0709019-2 09 6966 410 http://www.ficora.fi

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 1 (44) SISÄLLYSLUETTELO 1 JOHDANTO...2 2 SUOSITUKSET...3 3 VALOKAAPELIVERKON KOMPONENTIT...5 3.1 VALOKUIDUT... 5 3.2 VALOKAAPELIT... 5 3.3 VALOKAAPELIVERKKOJEN ASENNUSTARVIKKEET... 7 4 VALOKAAPELIVERKON RAKENNE...13 4.1 VALOKAAPELIVERKON OSAT... 13 4.2 VERKKOTOPOLOGIAT... 15 4.3 KUITU-KIINTEISTÖÖN TAI KUITU-KOTIIN... 16 4.4 AVOIN KUITUKAAPELOINTI... 17 4.5 VALOKAAPELIVERKON SUUNNITTELU... 18 4.6 OMAKOTITALOALUEEN OPTINEN LIITYNTÄVERKKO... 21 4.7 ASUINRIVI- JA KERROSTALOALUEEN OPTINEN LIITYNTÄVERKKO... 22 5 VALOKAAPELIVERKON RAKENTAMINEN JA YLLÄPITO...25 5.1 SUUNNITTELU, URAKOITSIJAN VALINTA JA TARVITTAVAT LUVAT... 25 5.2 NOUDATETTAVAT STANDARDIT JA OHJEET... 26 5.3 YHTEISKAIVAMINEN JA PUTKEN ASENTAMINEN... 26 5.4 KIINTEISTÖN SISÄISEN VIESTINTÄVERKON LIITTÄMINEN OPTISEEN LIITYNTÄVERKKOON... 27 5.5 VERKON MITTAAMINEN... 28 5.6 DOKUMENTOINTI JA KAAPELINÄYTÖT... 30 5.7 YLLÄPITO... 31 5.8 VIANKORJAUS... 31 6 SÄÄDÄNTÖ...33 6.1 YLEINEN TELETOIMINTA JA TELETOIMINTAILMOITUS... 33 6.2 HUOMATTAVAN MARKKINAVOIMAN YRITYKSEN VELVOITTEET JA YHTEENLIITTÄMINEN... 33 6.3 YLEISPALVELUVELVOITE... 34 6.4 SÄHKÖN SYÖTTÖ... 35 6.5 VIESTINTÄVERKON FYYSINEN SUOJAAMINEN... 35 6.6 INTERNET-YHTEYSPALVELUT... 35 6.7 MUUT TEKNISET MÄÄRÄYKSET... 35 7 MÄÄRITELMÄT...37 8 VIITTEET...40 LIITTEET...42 LIITE 1: VALOKAAPELIEN TÄRKEIMPIEN SUORITUSARVOJEN VÄHIMMÄISVAATIMUKSET... 42 LIITE 2: LIITOS- JA HEIJASTUSVAIMENNUS... 43 LIITE 3: LISÄTIETOJA LIITINTYYPEISTÄ... 43 LIITE 4: LIITINSTANDARDIT... 43 LIITE 5: YHTEISTYÖTAVAT/HINNOITTELUMALLIT YHTEISKAIVAMISEEN JA PUTKEN ASENTAMISEEN... 44

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 2 (44) 1 JOHDANTO Eri laajakaistatekniikat ovat kehittyneet ja tulevat kehittymään voimakkaasti. Kuparisten parikaapelien suorituskyvyn loppuessa valokaapeliin perustuvilla laajakaistatoteutuksilla tulee olemaan teknisesti ja taloudellisesti yhä merkittävämpi rooli tässä kehityksessä. Valokaapeliverkkojen koko ja peittoalue kasvaa kylä- ja maakuntavetoisten hankkeiden sekä operaattorien alueverkkohankkeiden vuoksi. Teleyritysten runkoverkot ovat jo nyt toteutetut pääosin valokaapeleilla ja vähitellen valokaapeleita ollaan tuomassa myös yhä lähemmäs loppuasiakasta. Tällä hetkellä valokaapeli tuodaan pääosin talojakamoon, mutta uusiokohteissa myös enenevissä määrin koteihin saakka. Viestintävirasto perusti 24.5.2004 laajakaistayhteyksien operaattorirajapinnat -työryhmän määrittelemään laajakaistayhteyksien tarjoamisessa käytettävien, toiselta teleyritykseltä hankittavien palvelujen rajapintoja ja niiden teknisiä spesifikaatioita. Marraskuussa 2004 työryhmä julkaisi Laajakaistayhteyksien operaattorirajapinnat -työryhmäraportin (7/2004) [1], joka kuvaa bitstream-palvelujen toteutusvaihtoehdot ATM- ja Ethernet-pohjaisissa DSL-palveluissa sekä kaapelitelevisio- ja WLAN-verkoissa. Viestintävirasto perusti kesäkuussa 2005 päätyöryhmälle uuden alatyöryhmän selvittämään tarvetta optisten liityntäverkkojen valokaapelointia ja rakennetta koskeville ohjeille, suosituksille ja määräyksille ja valmistelemaan näitä tarpeen mukaan. Työryhmä julkaisi raportin vuoden 2006 alussa. Tässä raportissa julkaistujen ohjeiden ja suositusten tavoitteena on auttaa verkkojen suunnittelijoita, rakennuttajia, urakoitsijoita sekä rahoittajia päätöksenteossa ja luoda yhteisiä käytäntöjä valokaapeliverkkojen rakentamiseksi. Raportti kuvaa lyhyesti valokaapeliverkon komponentteja (kuidut, kaapelit ja asennustarvikkeet) ja siinä annetaan suosituksia näille komponenteille asetettavista minimivaatimuksista. Lisäksi raportissa kuvataan verkon eri topologia- ja arkkitehtuurivaihtoehdot ja määritellään näihin liittyvää termistöä. Vuoden 2008 kesällä ilmeni, että optisten liityntäverkkojen ja niiden teknisenä jatkeena olevien kiinteistöjen optisten sisäjohtoverkkojen (käsittäen myös kiinteistön eri rakennusten välisen aluekaapeloinnin) suunnittelu ja rakentaminen ovat voimakkaassa kehitysvaiheessa. Syitä tähän ovat mm. uusien laajakaistaisempien palvelujen tarjonnan kasvu, operaattorien välinen kilpailu, asuinkiinteistöjen sisäjohtoverkkojen muuttuminen kapasiteetiltaan huomattavasti suuremmiksi uudistetun Viestintäviraston määräyksen 25 E/2008 Kiinteistön sisäjohtoverkosta [2] myötä, ns. kuitukotiin -järjestelmien yleistyminen ja valokaapeliverkkojen komponenttien kehitys. Työryhmä jatkoi näin ollen vuonna 2008 työtään ja julkaisee nyt päivitetyt suositukset ja ohjeet optisten liityntäverkkojen valokaapeloinnista ja rakenteesta. Päivitetyn raportin sisältö on muuttunut edelliseen raporttiversioon (23.2.2006) nähden erityisesti valokaapeliverkon rakennetta koskevien ohjeiden ja suositusten osalta. Raportissa esitetään vaiheittain rakentuvien optisen liityntäverkkojen malli, joka vastaa yhä kasvaviin tiedonsiirtotarpeisiin, poistaa päällekkäisten investointien tarvetta ja mahdollistaa verkon passiivisen infrastruktuurin yhä laajemman yhteiskäytön. Raportin yhtenä tavoitteena onkin poistaa optisten liityntäverkkojen yleistymisen tiellä olevia ongelmakohtia. Päivitetyssä raportissa huomioidaan myös paremmin kehitys kohti kuitu-kotiin (FTTH eli Fibre To The Home) -mallin mukaisia verkkoratkaisuja. Lisäksi verkkojen vuokraamista käsittelevä luku on päivitetystä raportista poistettu raportin ydintarkoitukseen kuulumattomana. Työryhmän antamat suositukset eivät ole juridisesti sitovia, mutta ne edustavat eri toimijoiden näkemyksiä suositeltavista tekniikoista ja vapaaehtoisuuteen perustuvista toimintatavoista. Yhteenveto viestintämarkkinalakiin [3] ja Viestintäviraston teletoimintamääräyksiin perustuvista keskeisistä velvoitteista on esitetty raportin luvussa 6.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 3 (44) 2 SUOSITUKSET Tämä luku sisältää kootusti kaikki raportissa esitetyt suositukset. Suositus 1 Suositus 2 Suositus 3 Suositus 4 Suositus 5 Suositus 6 Suositus 7 Suositus 8 Suositus 9 Työryhmän näkemyksen mukaan liityntäverkoissa suositeltava kuitutyyppi on ITU-T suosituksen G.652.D [4] mukainen yksimuotokuitu tai suosituksen G.657.A [5] mukainen yksimuotokuitu, joka samalla täyttää myös suosituksen G.652.D vaatimukset. Työryhmä suosittaa käytettäväksi hankintaspesifikaatiota, joka määrittelee kattavasti verkkoon asennettavien valokaapelien suoritusarvot. Työryhmä suosittaa luokan A valokaapelien käyttämistä runko- ja liityntäverkoissa. Yhden tai kahden liittymän kohteisiin voidaan vaihtoehtoisesti käyttää luokan B kaapeleita, ns. talokaapeleita, joissa kuitujen lukumäärä on enintään 12 ja kaapelissa ei siirretä muiden kuin yhden tai kahden liittymän tarvitsemaa liikennettä. 1 Työryhmä suosittaa, että kuitujen liittämisessä käytetään SC-liittimiä ja suuremmalla pakkaustiheydellä LC-liittimiä. Työryhmä suosittaa, että optisten liittimien asentamisessa käytetään yksinomaan menetelmää, jossa tuotantotiloissa valmistetut liittimelliset häntäkuidut ja häntäkaapelien kuidut hitsataan valokaapelin kuituihin. Työryhmä suosittaa, että kuitukaapelointi suunnitellaan passiiviseksi ja järjestelmäriippumattomaksi. Työryhmän näkemyksen mukaan, verkon suunnittelussa lähtökohtana ja vertailulaskelmien perustana tulisi olla täysi tähti -topologia. Jos kustannussyistä päädytäänkin toteutuksessa toiseen kuitutopologiaan, tulisi suunnittelussa varautua myös siihen, että valittu kuitutopologia voidaan tulevaisuudessa muuttaa täysi tähti -topologiaksi. Työryhmä suosittaa, että verkon rakentamisessa käytettävään valokaapeliin varataan ylimääräisiä kuituja, koska se ei lisää oleellisesti kustannuksia ja samalla varaudutaan verkon laajennuksiin tulevaisuudessa. Jos laajennustarpeiden yksityiskohdat eivät ole ennakoitavissa, suositellaan käytettäväksi sellaisia kaapelirakenteita, joissa kuitujen haaroitus jälkikäteen voidaan tehdä liikenteessä olevia kuituja vaarantamatta. Työryhmän näkemyksen mukaan, aktiivilaitteiden ja passiivisten jaottimien määrä tulisi minimoida ja ne tulisi keskittää vain talojakamoon ja/tai liityntäsolmuun. Suositus 10 Työryhmän näkemyksen mukaan, verkon yhteiskäytön liittymäkohta tulisi olla vain joko talojakamo tai liityntäsolmu. Suositus 11 Työryhmä suosittaa, että omakotitaloalueiden liittämisessä optiseen liityntäverkkoon eri verkko-operaattoreiden liityntäkohta kuitukaapelointiin toteutetaan liityntäsolmussa. Suositus 12 Työryhmä suosittaa, että omakotitalo liitetään liityntäsolmuun kahdella kuidulla ja pisteestä pisteeseen -kuitutopologialla. Suositus 13 Työryhmä suosittaa, että käytettäessä kuitujaottimia omakotialueiden liittämisessä optiseen liityntäverkkoon, keskitetään ne aktiivilaitteiden yhteyteen liityntäsolmuun. Suositus 14 Työryhmä suosittaa, että maanrakennustöiden yhteydessä harkitaan putken asennusta. 1 TeliaSonera Finland Oyj ja Elisa Oyj määrittelevät käyttöön tulevat valokaapelit käyttöympäristön olosuhteiden ja asennustavan perusteella, ei kaapelin käyttötarkoituksen tai tilaajan prioriteetin mukaisesti. Tällä perusteella he katsovat, että luokka A, Peruskaapelit, on tarkoituksenmukainen myös ns. talokaapeliosuuksilla.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 4 (44) Suositus 15 Työryhmä suosittaa, että verkon rakennuttajan tulee pyrkiä mahdollisimman hyvään valokaapelien paikannustarkkuuteen myös haja-asutusalueella. Karttakoordinaattien lisäksi myös reitin korkeusasema (Z-koordinaatti) on hyvä mitata. Suositus 16 Työryhmä suosittaa, että verkon omistajan on ilmoitettava alueelliseen johtotietopalveluun tai vastaavaan tieto kaapeliensa sijainnista tai vähintään osoite, josta kyseinen tieto on saatavissa. Suositus 17 Työryhmä suosittaa, että kaivu-urakoitsija selvittää kaivualueella sijaitsevat kartoitetut johdot johtotietopalvelulta tai vastaavalta ja niiden lisäksi alueella mahdollisesti sijaitsevat merkitsemättömät johdot sekä sähkölaitokselta että Puolustusvoimilta. Suositus 18 Työryhmä suosittaa, että valokaapeliverkoista tehdään jatkoskaaviot, joihin merkitään verkon muutosten ja viankorjausten kannalta oleelliset tiedot reiteistä, kaapeleista ja jatkoksista. Suositus 19 Työryhmä suosittaa, että jatkoskotelot ja näihin tulevat kaapelit merkitään riittävän selkeästi kosteutta kestävin merkinnöin.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 5 (44) 3 VALOKAAPELIVERKON KOMPONENTIT Tässä luvussa kuvataan valokaapeliverkon tärkeimmät komponentit. Työryhmä antaa myös suosituksia hyviksi todetuista ratkaisuista sekä Suomen oloihin soveltuvista komponenteista. 3.1 Valokuidut Valokuitu (optinen kuitu) on valokaapelin signaalia kuljettava elementti ja siten tiedonsiirron kannalta valokaapelin keskeinen elementti. Valokuitu on läpinäkyvä dielektrinen johdin, jota käytetään optisella taajuusalueella olevien elektromagneettisten aaltojen siirtoon. Televerkoissa käytetyt kuidut ovat lasikuituja, joiden siirto-ominaisuus perustuu valon kokonaisheijastukseen kuidun ytimen ja kuorikerroksen välisessä rajapinnassa. Televerkot, niin liityntä- kuin runkoverkotkin, toteutetaan yksimuotokuiduilla. Optisissa liityntäverkoissa käytettäviä yksimuotokuituja ovat nykyään ITU-T suositusten G.652.D ja G.657.A mukaiset kuidut. ITU-T suositusten G.654, G.655 ja G.656 mukaiset yksimuotokuidut on tarkoitettu erikoissovellutuksiin kuten merikaapeleihin ja runkoverkon suurikapasiteettisiin järjestelmiin. Yksimuotokuitujen kategoriat löytyvät myös standardista IEC 60793-2-50 hiukan eri muodossa. Vuodesta 1986 lähtien Suomen televerkoissa on käytetty lähes yksinomaan G.652-sarjan kuituja, joita ovat G.652.A, G.652.B, G.652.C ja G.652.D. Näistä viimeisimmässä kuitutyypissä eli G.652.D:ssä yhdistyvät seuraavat ominaisuudet: laaja käyttöaallonpituusalue mukaan lukien ns. vesipiikin (1383 nm) kohta, mikä mahdollistaa CWDM-järjestelmien koko kanava-alueen hyödyntämisen pieni PMD-arvo yhteensopiva muiden G.652-sarjan kuitujen kanssa. Suositus G.657 määrittelee suosituksen G.652 mukaista yksimuotokuitua kehittyneemmät taivutusominaisuudet siten, että luokan G.657.A mukainen kuitu täyttää myös suosituksen G.652.D vaatimukset. Luokan G.657.B kuidun taivutuksesta aiheutuva vaimennus on luokan A kuitua alhaisempi, mutta se ei ole G.652.D suosituksen mukaisen kuidun kanssa yhteensopiva. Suositus 1: Työryhmän näkemyksen mukaan liityntäverkoissa suositeltava kuitutyyppi on ITU- T suosituksen G.652.D [4] mukainen yksimuotokuitu tai suosituksen G.657.A [5] mukainen yksimuotokuitu, joka samalla täyttää myös suosituksen G.652.D vaatimukset. Yleiskaapelointistandardissa EN 50173-1 on yksimuotokuidut jaettu kahteen kategoriaan: OS1 ja OS2. Näistä OS1 vastaa ITUT-T:n kuitutyyppejä G.652.A ja G.652.B ja OS2 vastaa tyyppejä G.652.C ja G.652.D. Viestintäviraston määräyksen 25 Kiinteistön sisäjohtoverkosta [2] mukaan asuinkiinteistön sisäjohtoverkon optinen kaapelointi tulee toteuttaa kuitutyypeillä OS1 tai OS2. Monimuotokuidut on yleiskaapelointistandardissa EN 50173-1 jaettu kolmeen kategoriaan: OM1, OM2 ja OM3. Monimuotokuitujen käyttö rajoittuu toimitilakiinteistöjen yleiskaapelointiin, jossa niitä voidaan käyttää kiinteistön sisäisiin lähiverkkoyhteyksiin. 3.2 Valokaapelit Valokaapeli (optinen kaapeli) on yhden tai useamman valokuidun muodostama suojarakenteilla varustettu kokonaisuus. Valokaapelit jakautuvat sisä- ja ulkokaapeleihin. Sisäkaapelit on tarkoitettu rakennusten sisäisiin sovelluksiin eivätkä ne yleensä sovi ulkokäyttöön. Sisäkaapelit ovat yleensä halogeenittomia ja niiden tulee täyttää ulkokaapeleita tiukemmat paloturvallisuusmääräykset. Markkinoilla on myös ns. sisä-ulko-kaapeleita, jotka täyttävät paloturvallisuusmääräykset ja ovat samalla sisäasennuksiin ja ulkona kanavaasennuksiin soveltuvia.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 6 (44) Ulkokaapelien vaatimukset riippuvat asennusympäristöistä ja asennustavoista. Asennusympäristöjen mukaan kaapelit jaotellaan maa-, ilma-, kanava- ja vesistökaapeleihin. Suomessa yleisimmät asennustavat ovat maakaapelin auraaminen suoraan maaperään ja maa- tai kanavakaapelin vetäminen tai puhaltaminen maanvaraisputkituksiin ja/tai kanaviin. Lisäksi käytetään ilmakaapelin kiinnittämistä pylväisiin. IEC:n valokaapeleita koskevissa standardeissa, joista tärkeimmät on esitetty taulukossa 1, määritellään testausmenetelmät, joiden perusteella valokaapelin eri suoritusarvoja (mm. veto-, puristusja lämpötilakäyttäytymisarvoja) testataan. Taulukko 1. Valokaapeleita ja valokuituja määrittelevät tärkeimmät standardit. IEC/EN 60794-1-2 Optical fibre cables - Part 1-2: Generic specification-basic optical cable test procedures IEC/EN 60794-3 Optical fibre cables - Part 3: Sectional specification - Outdoor cables IEC/EN 60794-3-10 Optical fibre cables - Part 3-10: Outdoor cables - Family specification for duct and directly buried optical telecommunication cables IEC/EN 60794-3-20 Optical fibre cables - Part 3-20: Outdoor cables - Family specification for aerial optical telecommunication cables IEC/EN 60793-2-50 Optical fibres - Part 2-50: Product specifications - Sectional specification for class B single-mode fibres - Single-mode fibre type B1.3 ITU-T Recommendation G.652 Characteristics of a single-mode optical fibre and cable ITU-T Recommendation G.657 Characteristics of a bending loss insensitive single mode optical fibre and cable for the access network Kaapelien hankintaspesifikaatioissa määritellään yleensä oleelliset kaapelien suoritusarvot, jotka määräävät kaapelin eliniän. Kaapelityypin valinta vaikuttaa merkittävästi kaapeliverkon luotettavuuteen ja käytettävyyteen. Verkon rakentamisen kokonaiskustannuksista kaapelin osuus on vain osa. Kaapeleilta tulee vaatia vähintään 25 vuoden laskennallista elinikää asennusympäristössään. Verkon suunnittelun, hallinnan ja ylläpidon kannalta on edullista pyrkiä yhtenäiseen määrittelyyn koko verkossa. Suositus 2: Työryhmä suosittaa käytettäväksi hankintaspesifikaatiota, joka määrittelee kattavasti verkkoon asennettavien valokaapelien suoritusarvot. Kansainväliset IEC- ja niistä muodostetut EN-standardit luovat hyvän pohjan kaapelien määrittelylle. Kaapelien suoritusarvoissa tulee ottaa huomioon Suomen erityisolosuhteet, jotka syntyvät maaperän routimisesta aiheutuvista rasituksista (veto, puristus), lämpötilan suuresta vaihteluvälistä (kaapelin kutistuminen, laajeneminen), veden jäätymisestä (puristus, veto, kutistuminen kanavaputkissa), jään ja huurteen kerääntyminen ilmakaapeleihin (tuuli- ja jääkuorma) ja aurausasennuksen rasitukset kaapeleille (veto, puristus, isku). Vaatimukset voidaan antaa vähimmäissuoritusarvoina, joista tärkeimmät ovat: kaapelin/kuitujen suunniteltu elinikä lämpötila-alue (asennus, käyttö, varastointi) kaapelien suurimmat sallitut vetovoimat asennuksen aikana kaapelien vähintään vaadittavat puristuslujuudet kaapelien vähintään vaadittavat iskunkestävyydet ilmakaapelien sallitut huurre- ja jääkuormat kaapelien sallitut taivutussäteet asennuksen aikana ja asennuksen jälkeen Kaapelien käyttöympäristö ja asennustapa vaikuttavat suoritusarvojen määrittelyyn. Liitteeseen 1 (Luokka A: Peruskaapelit) on kerätty tärkeimmät suoritusarvot Suomessa nykyisin käytetyistä ulkokaapeleista, joita ovat:

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 7 (44) maakaapelit, jotka soveltuvat aurausasennukseen ja asennettaviksi maanvaraisputkituksiin ja/tai kanaviin vetämällä tai puhaltamalla kanavakaapelit, jotka soveltuvat asennettaviksi maanvaraisputkituksiin ja/tai kanaviin vetämällä tai puhaltamalla itsekantavat ilmakaapelit, jotka soveltuvat pylväsasennuksiin. Näillä kaapeleilla voidaan toteuttaa sekä runko- että liityntäverkkokaapeloinnit. Yhden tai kahden liittymän kohteisiin (omakotitalo, paritalo) voidaan vaihtoehtoisesti käyttää luokan B kaapeleita (ns. talokaapeleita, joissa kuitujen lukumäärä on enintään 12), kun kaapelissa ei siirretä muiden kuin yhden tai kahden liittymän tarvitsemaa liikennettä. Myös näiden kaapeleiden suoritusarvot on esitetty liitteessä 1. Muut kuin liitteessä 1 määritellyt suoritusarvot saadaan tuoteryhmäkohtaisista standardeista (IEC/EN 60794-3-10 ja IEC/EN 60794-3-20). Kuitujen tunnistamisessa ja kaapelien tyyppimerkinnässä suositellaan käytettäväksi saman standardin mukaista menetelmää koko verkossa. Suomessa on vakiintunut SFS 5648 -standardin mukainen tyyppimerkintä ja kuuden kuidun ryhmän värijärjestelmä. Suositus 3: Työryhmä suosittaa luokan A valokaapelien käyttämistä liityntäverkoissa. Yhden tai kahden liittymän kohteisiin voidaan vaihtoehtoisesti käyttää luokan B kaapeleita, ns. talokaapeleita, joissa kuitujen lukumäärä on enintään 12 ja kaapelissa ei siirretä muiden kuin yhden tai kahden liittymän tarvitsemaa liikennettä. (1 (1 TeliaSonera Finland Oyj ja Elisa Oyj määrittelevät käyttöön tulevat valokaapelit käyttöympäristön olosuhteiden ja asennustavan perusteella, ei kaapelin käyttötarkoituksen tai tilaajan prioriteetin mukaisesti. Tällä perusteella he katsovat, että luokka A, Peruskaapelit, on tarkoituksenmukainen myös ns. talokaapeliosuuksilla. 3.3 Valokaapeliverkkojen asennustarvikkeet 3.3.1 Liittämistarvikkeet Optisen kaapeloinnin liittämistarvikkeita ovat jatkamisen ja päättämisen yhteydessä käytettävät tarvikkeet, kuten: optiset liittimet kuitujen hitsausjatkosten tarvikkeet häntäkuidut ja kytkentäkaapelit päätekotelot ja -paneelit sekä optiset jakotelineet (ODF, Optical Distribution Frame). Liitos tai jatkos on aina kriittinen siirtoyhteyden kannalta. Siirtotien suorituskyky heikkenee aina liitoksessa tai jatkoksessa. 3.3.2 Optiset liittimet Optisia liittimiä käytetään siellä, missä liitos joudutaan tarvittaessa avaamaan ja sulkemaan ilman erityistyökaluja. Tällaisia asennuspaikkoja ovat mm. optiset päätepaneelit ja optiset jakotelineet, siirtolaitteet sekä mittalaitteet. Optinen liitin on optisella kuituyhteydellä aina epäjatkuvuuskohta ja täten myös mahdollinen vikakohta. Optisella liittimellä ei päästä yhtä hyviin suoritusarvoihin kuin hitsausjatkoksella. Hyvällä optisella liittimellä on seuraavat ominaisuudet: pieni liitosvaimennus suuri heijastusvaimennus hyvä stabiilius hyvä toistettavuus hyvä käsiteltävyys.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 8 (44) Pieni liitosvaimennus tarkoittaa, että liitoskohdassa etenevästä optisesta tehosta häviää mahdollisimman vähän. Suuri heijastusvaimennus puolestaan tarkoittaa, että liitosrajapinnasta takaisin heijastuva valoteho on mahdollisimman pieni. Hyvän optisen liittimen liitosvaimennus on tyypillisesti alle 0,3 db ja heijastusvaimennus yli 40 db. Lisätietoa liitos- ja heijastusvaimennuksista on esitetty liitteessä 2. Optinen liitos muodostuu kahdesta liittimestä, jotka on kohdistettu ja lukittu paikoilleen liitinadapterin avulla. Yleisimmät optiset liittimet ovat ns. holkkiliittimiä, joissa kuidun pää liimataan pienen reiällisen holkin eli ferrulen sisään. Kaksi tällaista holkkia kohdistetaan toisiinsa ja lukitaan paikoilleen. Kohdistuksessa käytetään adapteria. Ferrulen pään hionnalla vaikutetaan liitoksen optisiin ominaisuuksiin. Pää hiotaan hiukan kuperaksi, jolloin kuitujen väliin ei jää ilmarakoa, vaan niiden välille syntyy fyysinen kosketus. Seuraavat hiontatavat ovat tunnettuja: PC-hionta (PC, Physical Contact): RL (Return Loss) > 30 db SPC-hionta (Super PC): RL > 40 db UPC-hionta (Ultra PC): RL > 50 db APC-hionta (Angle PC) eli vinohionta kulmaan (8 ): RL > 60 db. Hiontajäljen täytyy olla puhdas ja sileä. Erittäin tärkeää on myös ferrulen ja liitinadapterin lisäksi liitinrungon luotettavuus, mm. vedonpoistovaatimus. Hionnan lisäksi puhtaus on tärkeä asia aina liittimiä käsiteltäessä. Pienikin pölyhiukkanen tai ohut rasvakerros huonontaa selvästi liitoksen ominaisuuksia. Yleisin liitintyyppi Suomessa on nykyisin SC-liitin. SC-liittimestä on olemassa myös duplex-versio SC-D, mutta sen käyttö ei ole kovin yleistä Suomessa. Suomessa käytetään pääsääntöisesti yksittäisiä SC-liittimiä. Yleensä SC-liittimen ferrule on nykyisin UPC-hiottu, jolloin päästään heijastusvaimennuksessa 50 db:n arvoon. Ominaisuudet ja vaatimukset televerkon siirtojärjestelmille ovat nykyisin: Liitosvaimennusvaatimus: < 0,5 db (tyypillinen 0,1 0,3 db) Heijastusvaimennusvaatimus: > 40 db (tyypillinen > 50 db, UPC-hionta). Kaapelitelevisioverkossa siirtojärjestelmä voi olla AM-tekniikalla toteutettu, jolloin liittimen heijastusvaimennusvaatimus on > 60 db. Tällöin liittimet täytyy valmistaa APC-hionnalla eli liittimen pää on vinoon hiottu. Näitä liittimiä ei voida kytkeä paneeleissa tavallisten SC-liittimien kanssa, koska niissä on suora hionta. Lisäksi hiontakulman suuruus (yleensä 8 ) ja suunta täytyy määritellä liittimelle. Laitepuolella pakkaustiheyden takia on menty ns. miniatyyriliittimiin eli liittimen poikkileikkauksen koko on korkeus- ja leveyssuunnassa puolet SC-liittimen mitoista. Tällaisia liittimiä ovat MU-liitin ja LC-liitin, joita molempia käytetään hyvin yleisesti laitteissa. Tulevaisuuden kehityssuuntaus tiheää pakkausta vaativissa kohteissa (esim. suurissa ristikytkentäjakotelineissä ODF-puolella) on kuitenkin painottumassa nimenomaan LC-liittimen käyttöön ja MU-liittimen merkitys vähenee. Tässä kappaleessa mainituista liitintyypeistä on annettu lisätietoja liitteessä 3. Suositus 4: Työryhmä suosittaa, että kuitujen liittämisessä käytetään SC-liittimiä ja suuremmalla pakkaustiheydellä LC-liittimiä. Televerkoissa on edelleen myös 1980-luvulla asennettuja FC-liittimiä, mutta niiden asentaminen on lopetettu jo kauan sitten optisiin paneeleihin. Optisten mittalaitteiden liitintyyppi on vieläkin usein FC-liitin. Liittimien toimintalämpötila-alue on IEC:n standardien vaatimuksissa yleensä +60-40 C, joka poikkeaa jonkin verran alarajalla Suomessa käytettävien valokaapeleiden vastaavasta lämpötilaalueesta +60-45 C. Nämä IEC:n standardivaatimukset tulee ottaa huomioon, jos liittimiä aiotaan käyttää kylmissä ulkojakamokaapeissa.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 9 (44) SC-liittimiä ja testimenetelmiä koskevat standardit on lueteltu liitteessä 4. Valokaapeliverkossa optisia liittimiä käytetään häntäkuiduissa ja kytkentäkaapeleissa, joihin liittimet on asennettu tehtaalla hallituissa olosuhteissa. Liittimien asennus on teknisesti mahdollista myös kentällä suoraan valokaapeleiden kuituihin, mutta tällöin liityntöjen laatu ja luotettavuus ovat hyvin vaihtelevat. Tästä syystä liittimien asennus kenttäolosuhteissa ei ole yleistynyt. Suositus 5: Työryhmä suosittaa, että optisten liittimien asentamisessa käytetään yksinomaan menetelmää, jossa tuotantotiloissa valmistetut liittimelliset häntäkuidut ja häntäkaapelien kuidut hitsataan valokaapelin kuituihin. 3.3.3 Optisten liittimien käsittely Optiset liittimet ovat tärkeitä komponentteja, sillä niiden laatu ja puhtaus vaikuttavat hyvin paljon järjestelmän toimivuuteen. Likaiset tai naarmuiset liittimet saattavat aiheuttaa yhteyksille niin paljon vaimennusta, että yhteydet eivät toimi lainkaan. Tästä syystä liittimien laatuun ja puhtauteen on tärkeää kiinnittää riittävästi huomiota. Seuraavassa on ohjeita liittimien käsittelylle: kytkemättöminä häntäkuidut ja kytkentäkaapelit on säilytettävä omissa pakkauksissaan ja liittimet varustettuina suojahatuilla ennen kytkentää häntäkuitujen ja kytkentäkaapeleiden liittimet tulee puhdistaa järjestelmällisesti asianmukaisin puhdistusmenetelmin (vaikka tuotteet olisivat käyttämättömiä ja tulisivat suoraan valmistajilta) liittimiä tulee käsitellä kytkentätilanteessa huolellisesti varoen esim. siten, että niiden suojaamattomat päät eli ferrulet eivät pääse naarmuuntumaan, sormikosketuksiin tai putoamaan lattialle epäiltäessä liittimien kuntoa, esim. jos liitin on pudonnut suojaamattomana lattialle, sen kunto on tarkastettava mikroskoopilla; tarkastelu paljaalla silmällä tai suurennuslasilla ei riitä, koska valo kytkeytyy liittimessä halkaisijaltaan vain noin 0,01 mm:n alueella valokaapelipäätteissä kytkemättömät liittimet tulee olla suojattuina omilla suojahatuillaan valokaapeliyhteyksiä mitattaessa on huolehdittava, että käytetyt mittajohdot ovat kunnolliset; mittajohtojen likaiset liittimet likaavat myös valokaapelipäätteiden sisäpuoliset liittimet Optisten liittimien käsittelystä ja huollosta löytyy lisätietoja mm. Onnisen julkaisemasta tiedotteesta [6]. 3.3.4 Kuitujen hitsausjatkosten tarvikkeet Kuitujen hitsausjatkosten tarvikkeita ovat mm.: jatkoskotelot ja -kaapit ulkoasennuksiin sisäjatkokset ulkokaapeleiden jatkamiseen sisäkaapeleihin jatkoslevyt optisten kuitujen ja kuituliitosten suojaamiseen kuitujatkossuojat muut hitsausjatkoksissa käytettävät materiaalit. Seuraavassa on kuvattu jatkoskoteloiden ja -kaappien sekä sisäjatkosten käyttöä sekä yleisesti että optisissa liityntäverkoissa. Jatkoskotelot Ulkokaapelijatkoksina käytetään tätä tarkoitusta varten suunniteltuja koteloita. Kotelon koon ja rakenteen on oltava sellainen, että se suojaa kuituja ympäristön vaikutuksilta sekä antaa riittävän tilan kuitujatkoksille ja kuitujen taivutussäteille. Rakenteen tulee mahdollistaa riittävän hyvä kaapelin veto- ja lujite-elementtien kiinnitys sekä kaapelin mahdollisten metalliosien maadoittaminen.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 10 (44) Jatkoskoteloa valittaessa on tärkeää kiinnittää huomiota asennusympäristön asettamiin vaatimuksiin. Kotelon mekaaninen lujuus ja tiiveys ovat erityisen merkittäviä asioita, koska käytännössä kotelon tulee suojata kuidut yhtä hyvin kuin kuidut on suojattu koteloon tulevissa kaapeleissa. Jatkoskoteloissa jatkettavien kuitujen enimmäismäärät vaihtelevat koteloiden koosta ja rakenteesta riippuen 12:sta jopa useisiin satoihin kappaleisiin saakka. Jatkettavien kaapeleiden enimmäismäärä on koteloiden koosta ja läpivienneistä riippuen yleensä 2 7 kpl. Optisissa liityntäverkoissa jatkoskoteloa valittaessa joudutaan ottamaan huomioon kuitumäärän lisäksi erityisesti jatkettavien kaapeleiden määrä, koska jatkoskoteloissa tämä on hyvin rajallinen. Runkokaapeleiden jatkoksissa tämä ei yleensä ole mikään ongelma, mutta jos runkokaapeli joudutaan haaroittamaan hyviin moneen, jopa 20 tilaajakaapeliin, kannattaa rakentajan käyttää tätä varten kehitettyjä jatkoskaappeja. Jatkoskaappi on hyvä valita jatkoskotelon sijaan myös kohteisiin, joihin on odotettavissa useita kaapeleita eri suunnilta, vaikka ensiasennuksissa jatkettavia kaapeleita olisi vain yksi kappale. Jatkoskaapit Jatkoskaapit ovat vaihtoehtoja kotelomaisille jatkoskoteloille. Niiden tiiviys ei ole jatkoskoteloiden tasoa ja siksi ne sijoitetaan kosteussuojauksen vuoksi toisen kaapin, yleensä toisen jakokaapin sisälle. Tällöin kaappien välinen ilmatila toimii eristeenä ja tiivistyvä kosteus jää kaappien väliseen tilaan. Jatkoskaappien etuja jatkoskoteloihin verrattuna ovat mahdollisuus useiden kaapeleiden sisääntuloille, helppo laajennettavuus ja muunneltavuus. Lisäksi niihin on mahdollista sijoittaa liitinpaneeleja, jolloin tällainen kaappijatkos voi toimia eräänlaisena aluejakamona kohteissa, joissa aluejakamoa ei saada sijoitettua sisätiloihin. Sisäjatkokset Sisäjatkoksilla tarkoitetaan koteloita tai kaappeja, joissa ulkokaapelit jatketaan sisäkaapeleihin. Sisäkaapeleiden toisissa päissä voi olla valmiiksi liittimet, jolloin nämä ovat ns. häntäkaapeleita. Tätä päättämistapaa käytetään varsinkin suurissa laitetiloissa, joihin tulee runsaasti valokaapeleita. Sisäjatkosten käytössä ulkokaapeleita päätettäessä voidaan nähdä seuraavia etuja: vältytään jäykkien ulkokaapeleiden asentamiselta mahdollisesti ahtaisiin sisätiloihin ulkokaapelit muutetaan paloturvallisiksi sisäkaapeleiksi heti sisääntulon yhteydessä minimoidaan ylijänniteriskit, koska ulkokaapeleissa on tyypillisesti metallielementtejä vältytään ulkokaapeleiden täyterasvan tai -geelin aiheuttamilta likaantumisilta kuitujen jatkamistyöt kaapeleiden käsittelyineen on mahdollista tehdä varsinaisia laitetiloja väljemmissä tiloissa, joissa aikaisemmat kytkennät eivät ole haittaamassa uusien asennusten tekoa. Kuitujatkossuojat Kuitujatkossuojia käytetään kuitujen hitsausliitosten suojaamiseen. Kuitujatkossuoja on 30 60 mm pitkä kutistemuovihylsy, jonka sisällä on liima-ainetta ja liitoskohtaa tukevoittava teräksinen tai lasikuituvahvisteinen (FRP) tanko. Kutistaminen tapahtuu hitsauslaitteen varusteisiin kuuluvalla uunilla. Kuitujatkossuojia on sekä yksittäisille kuiduille että kuitunauhoille. Yksittäisten kuitujen jatkossuojia on eripituisia. Yleisimmät ja vakiintuneet pituudet ovat 40, 45 ja noin 60 mm (60 62 mm). Jatkossuojien pituus on asennustyössä tärkeää huomioida, sillä jotkut jatkoslevyt ja pääterakenteet vaativat lyhemmät 40 tai 45 mm pitkät jatkossuojat, jotta kuitujen taivutussäteet eivät menisi liian pieniksi. 3.3.5 Häntäkuidut ja kytkentäkaapelit Häntäkuitu on tyypillisesti 2 metrin pituinen tiukkapäällysteinen (900 µm) kuitu, jonka toisessa päässä on optinen liitin. Häntäkuituja käytetään valokaapelin kuitujen päättämiseen. Häntäkuidun

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 11 (44) toinen pää jatketaan hitsaamalla päätettävän kaapelin kuituun ja toisessa päässä oleva liitin kytketään valokaapelipäätteen tai jakamon naarasliittimeen eli adapteriin liitinkentän sisäpuolella. Häntäkuitujen vaihtoehtona valokaapeleiden päättämisessä käytetään myös häntäkaapeleita silloin, kun kuitujatkokset sijoitetaan erilleen liitinpaneeleista sisäjatkoksiin, esim. jatkoskaappeihin. Häntäkaapeleissa on useita kuituja, 6 48 kpl, kaapeloituina saman vaipan alle ja kaapelin toinen pää on varustettu liittimillä. Kaapeleiden liittimillä varustettu pää voi olla myös valmiiksi kytketty jakotelineeseen asennettavaan liitinpaneeliin, jolloin liittimien käsittely työmaalla jää pois. Häntäkaapeleiden käytön etuja on kuvattu edellä sisäjatkoksia käsittelevässä kappaleessa. Kytkentäkaapeli on yksi- tai useampikuituinen taipuisa kaapeli, jonka molemmissa päissä on optinen liitin. Kytkentäkaapeleita käytetään aktiivilaitteiden liittämiseksi valokaapelipäätteisiin sekä jakamoissa kuituliitäntöjen ylikytkentöihin. Kytkentäkaapeleiden kuidut on yleensä suojattu aramidivahvikkeilla ja muovivaipalla. Yksikuituisen kaapelin halkaisija on tyypillisesti 2 mm ja pituus 2 m. Häntäkuituja ja kytkentäkaapeleita käytetään pääasiassa lämmitetyissä laitetiloissa, mutta niitä voidaan käyttää myös lämmittämättömissä ulkojakamokaapeissa. Tällöin on huomioitava, että niin liittimien kuin häntäkuiduissa ja kytkentäkaapeleissa olevien materiaalien on oltava sellaiset, että nämä toimivat samalla lämpötila-alueella kuin varsinaiset kaapelitkin eli +60-45 C. 3.3.6 Päätekotelot ja -paneelit sekä optiset jakotelineet Valokaapeleiden päättämisessä laiteliitäntöjä ja ristikytkentöjä varten tarvitaan kaapeloinnissa erilaisia kotelo-, paneeli- ja jakotelineratkaisuja. Seuraavassa on kuvattu näiden käyttöä sekä yleisesti että optisissa liityntäverkoissa. Päätekotelot Päätekoteloilla tarkoitetaan koteloita, jotka asennetaan suoraan seinälle ilman esim. 19 kiinnitystä. Yleisimmin päätettävän kaapelin kuidut liitetään päätekoteloissa häntäkuituihin, mutta tarvittaessa päätekoteloon voidaan tulla häntäkaapelilla, jolloin hitsausliitokset ovat erillisessä kotelossa. Päätekoteloita käytetään yleensä silloin, kun päätettävien kuitujen lukumäärä on pieni, yleensä enintään 12 kpl, eikä päätettä voida sijoittaa esim. 19 laitetelineen yhteyteen. Optisissa liityntäverkoissa päätekoteloita käytetään pääasiassa asiakkaan kiinteistössä, jossa tyypillisesti päätetään 2 6 kuitua. Päätekotelon välittömään läheisyyteen sijoitetaan aktiivilaite ja näiden väliin asennetaan optinen kytkentäkaapeli. Mikäli tällainen kytkentä ei ole sijoitettuna suojaisaan paikkaan tai toisen suojakotelon sisälle vaan avoimeen tilaan, erilaiset ulkopuoliset tekijät kuten lapset, eläimet, siivous ym. saattavat aiheuttaa riskejä kytkennän toimivuudelle. Tästä syystä päätteiden ja kytkentäkaapeleiden suojaukseen on hyvä kiinnittää huomiota. Asiakkaan kiinteistössä päätekotelolle tulee ja myös suositellaan tuotavaksi vain yksi asiakkaalle tuleva kaapeli. Päätepaneelit Päätepaneelit ovat tavallisimmin 19 telineeseen tai kaappiin asennettavia koteloita. Kaapeleiden päättämisperiaate on sama kuin päätekoteloissakin. Yleensä yhteen 19 päätepaneeliin voidaan päättää 24 kuitua, mutta markkinoilla on myös 48 ja jopa 96 kuidun päättämiseen tarkoitettuja päätepaneeleja. Optisissa liityntäverkoissa päätepaneeleja käytetään laitetiloissa. Ne voivat sijaita samassa telineessä aktiivilaitteiden kanssa tai erillisessä ristikytkentätelineessä. Suurehkoissa laitetiloissa, joihin tuodaan useita valokaapeleita ja joihin on odotettavissa vuosien myötä runsaasti lisäyksiä, on suositeltavaa varata omat telineet optisia päätepaneeleja sekä niihin liittyviä ristikytkentöjä ja laiteliitäntöjä varten. Optisissa liityntäverkoissa kuitujen ja sitä myöten kytkentäkaapeleiden määrät nousevat laitetiloissa helposti hyvin suuriksi. Tästä syystä laitetilojen päättämisratkaisuja valittaessa kuitujen hallinta, käsiteltävyys ja laajennettavuus tulisi ottaa huomioon jo verkon rakentami-

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 12 (44) sen alkuvaiheessa, jotta kytkentöjen lisäykset eivät johtaisi hallitsemattomaan kaaokseen jota verkon käyttötilanteessa on hyvin vaikea korjata. Optiset jakotelineet (ODF, Optical Distribution Frame) Optisilla jakotelineillä tarkoitetaan edellä kuvattuja, vain optisia päätepaneeleja ja niihin liittyviä kuitukytkentöjä varten olevia, telineitä. Telinerakenne voi olla myös muu mekaniikka kuin 19 :n teline eli se voi olla varta vasten valokaapeleiden päättämiseen ja kuitujen kytkentöihin kehitetty teline. Tällaisissa jakotelineissä kuitujen hallinta, käsittely ja kytkentöjen laajennettavuus on huomioitu telineiden rakenteissa toisin kuin tyypillisissä 19 :n telineissä. Päätekoteloa, päätepaneelia ja optista jakotelinettä valittaessa on syytä kiinnittää huomiota ainakin seuraaviin seikkoihin: rakenteellinen selväpiirteisyys päätettävien kaapeleiden kiinnitys ja maadoitus (tarvittaessa) asennus-, huolto- ja muutostöiden helppous laajennettavuus kuitujen ja kaapeleiden hallinta kuitumäärien kasvaessa lukittavuus ja kytkentäkaapeleiden suojaus (tarvittaessa).

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 13 (44) 4 VALOKAAPELIVERKON RAKENNE Tässä luvussa kuvataan valokaapeliverkon osat, eri topologia- ja rakennevaihtoehdot sekä annetaan verkon rakennetta koskevia suosituksia. Kuvassa 1 on esitetty optisen liityntäverkon rakenneperiaate, verkon topologia kaapelitasolla ja eri kaapelointien nimitykset. Kuva 1. Optisen liityntäverkon rakenne, topologiat kaapelitasolla ja kaapelointien nimitykset. 4.1 Valokaapeliverkon osat Valokaapeliverkko rakentuu liityntäverkoista, niitä yhdistävästä runkoverkosta, kiinteistön sisäisestä viestintäverkosta ja valokaapeli-/verkkopäätteestä. Tässä raportissa keskitytään optisen liityntäverkon ja sen jatkeena olevan kiinteistön sisäisen verkon kuvaamiseen. Raportissa seuraavilla käsitteillä tarkoitetaan: Optinen liityntäverkko Optinen liityntäverkko liittää asiakkaat ja heidän kiinteistöjensä sisäiset viestintäverkot osaksi yleistä viestintäverkkoa käyttäen siirtomediana optista kuitua. Optisella liityntäverkolla tarkoitetaan valokaapeleilla toteutettua verkkoa liityntäsolmulta viimeiseen valokaapelipäätteeseen ennen kiinteistön omaa viestintäverkkoa. Optinen liityntäverkko koostuu valokaapelien sisältämistä tilaajakuiduista ja liityntäsolmuista. Lisäksi optisessa liityntäverkossa saatetaan käyttää verkon toteutuksesta riippuen myös vahvistimia ja jaottimia. Liityntäverkko jatkuu talojakamoon, joka toimii yleisen viestintäverkon ja kiinteistön sisäisen viestintäverkon rajapintana. Liityntäsolmuja verkossa voi olla useita, jolloin niitä yhdistävä optinen tiedonsiirtoverkko katsotaan kuuluvaksi raportissa määriteltyyn optiseen liityntäverkkoon. Tilaajakuitu Tilaajakuitu on asiakkaalta verkko-operaattorin verkkoon lähtevä kokonaan asiakkaan tiedonsiirtoon tarkoitettu valokuitu.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 14 (44) Runkoverkko Runkoverkko on eri liityntäverkkoja yhdistävä tiedonsiirtoverkko. Runkoverkot on toteutettu oletusarvoisesti optisesti. Ensiöjakamo Ensiö- ja toisiojakamoiden käytöllä saadaan aikaan vaiheittain haaroittuva verkkorakenne, missä voidaan optimoida liityntäverkon kaapeloinnin toteutusta kuparisen puhelinverkon tapaan. Ensiöjakamon tehtävänä on mm. optimoida jako- ja syöttökaapelien pituudet sekä syöttökaapelien kuitujen käyttö vaiheittain sen mukaan, miten kuituliitännät aktivoituvat. Kun verkko muutetaan myöhemmin ns. FTTB-rakenteesta FTTH-rakenteeksi, ensiöjakamon toiminnallinen merkitys kasvaa. Tämä ilmenee varsinkin silloin kun tilaajakohtaiset kuidut ulottuvat liityntäsolmulle asti. Toisiojakamo Toisiojakamon tehtävänä on optimoida mm. jako- ja talokaapelien pituudet sekä jakokaapelien kuitujen käyttö. Toisiojakamona voi toimia myös kiinteistön talojakamo, joka voi palvella usean talon kiinteistössä rakennuksissa sijaitsevia alijakamoita. Toisiojakamo voi olla myös sijoitettu kortteliin palvelemaan useita saman korttelin kiinteistöjä. Tyypillisesti toisiojakamo on katujakokaappi, jossa sijaitsevat jakokaapelin ja talokaapelien väliset hitsausjatkokset. Talojakamo Talojakamo on kiinteistön jakamo, jossa liitetään yhteen yleinen viestintäverkko ja kiinteistön sisäinen viestintäverkko. Talojakamossa on näiden verkkojen välinen rajapinta. Optisen liityntäverkon talokaapelit päätetään talojakamossa valokaapelipäätteeseen ja talojakamoon sijoitetaan lisäksi palvelujen edellyttämiä optisen verkon aktiivilaitteita. Kerros- ja rivitaloissa talojakamoon päätetään myös kiinteistön sisäisen viestintäverkon nousukaapelit (optiset kaapelit ja parikaapelit). Verkkojen yhteenliittäminen tehdään kaapelipäätteiden välisillä suorilla ristikytkennöillä tai aktiivilaitteiden kautta tehtävillä ristikytkennöillä. Syöttö-, jako- ja talokaapelit Syöttö-, jako- ja talokaapelit ovat valokaapeleita, joita käytetään verkon eri osien yhdistämiseen. Syöttökaapeleilla yhdistetään ensiöjakamot liityntäsolmuun. Jakokaapeleilla taas yhdistetään toisiojakamot ensiöjakamoihin ja talokaapeleilla talojakamot toisiojakamoihin. Lisäksi, nimitystä runkokaapeli voidaan käyttää valokaapeleista, joita käytetään liityntäsolmujen tai liityntäsolmujen ja keskuksen yhdistämiseen. Valokaapelipääte Valokaapelipääte on rakennukseen tulevan valokaapelin päättämiseen tarvittava kotelo tai vastaava rakenne, jossa on seuraavat toiminnalliset osat: valokaapelin vedonpoisto, metalliosien maadoitusmahdollisuus, pidikkeet kuitujatkossuojille, liittimellisten häntäkuitujen mekaaninen suoja, ylimääräpituuden varastointitila sekä rei'itetty levyrakenne liitinadaptereille. Liitinadapterit muodostavat passiivisen valokaapeliverkon rajapinnan, johon verkkopääte kytketään kytkentäkaapeleilla. Valokaapelipäätteitä ovat valokaapelin päätekotelot ja -paneelit. Rajoitetut valokaapelipäätteen toiminnot voivat olla integroituja yhteen verkkopäätteen kanssa mutta päätelaitteen vaihto voi johtaa valokaapelipäätteen uudelleen asentamiseen. Verkkopääte Verkkopääte (optinen verkkopääte) on asiakaspään aktiivinen laite, joka päättää kuituyhteyden ja muuntaa optisen signaalin sähköiseksi signaaliksi ja päinvastoin. Verkkopäätteestä käytetään myös termejä mediamuunnin tai tilaajapääte sekä lyhenteitä CPE (Customer Premises Equipment), ONU (Optical Network Unit) ja ONT (Optical Network Termination). Huoneistokohtaisesta verkkopäätteestä saadaan tyypillisesti mm. puhelinverkkoliitäntä, nopea Ethernet-liitäntä ja antenniverkon yhteys.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 15 (44) Kiinteistön sisäinen viestintäverkko Kiinteistön sisäisellä viestintäverkolla tarkoitetaan kiinteistön tai rakennuksen sisäistä puhelin- tai yhteisantenniverkkoa tai yleiskaapeloinnilla toteutettua verkkoa. Kiinteistön hallinnoima sisäinen viestintäverkko voi olla toteutettu optisilla kuiduilla. Tällöin optinen liityntäverkko voi teknisessä mielessä jatkua kiinteistön sisäisenä verkkona aina huoneistoihin asti. Asuinrivi- ja -kerrostaloihin toteutetussa FTTH-verkkomallissa, kiinteistön nousukaapelointi päättyy kotijakamoon. Mikäli asuinrivi- ja -kerrostaloihin tehdään FTTB-verkkorakenteen mukainen kaapelointi, on nousukaapelointi taas toteutettu kuparikaapelointina. Tällöin optisen liityntäverkon aktiivilaitteet sijoitetaan talojakamoon. Kotijakamo Kotijakamo on huoneiston jakamo, johon päätetään kotikaapelointi ja sijoitetaan kodin tietoliikennepalvelujen edellyttämät aktiivilaitteet, kuten esimerkiksi optinen verkkopääte. Kerros- ja rivitaloissa nousukaapelit päätetään kotijakamoon, jolloin nousukaapeloinnin ja kotikaapeloinnin välinen rajapinta sijaitsee kotijakamossa. Omakotitaloissa talojakamo palvelee yleisesti myös kotijakamona, joka toimii kotikaapeloinnin ristikytkentäpisteenä. Esimerkki kiinteistön sisäisestä verkosta ja talojakamon toteutuksesta on esitetty kuvassa 2. Kuva 2. Optinen liityntäverkko päättyy talojakamoon. Kiinteistön nousukaapelointi asuinrivi- ja - kerrostaloissa päättyy huoneistossa kotijakamoon. Kotijakamoon päätetään myös kupariset kotikaapeloinnin kaapelit. Omakotitaloissa talojakamo toimii myös kotijakamona. Kotikaapelointi Kotikaapeloinniksi kutsutaan kotijakamon ja huoneiston liitäntärasioiden välistä kaapelointia. Kotikaapelointi koostuu tyypillisesti luokan E yleiskaapeloinnista (kategorian 6 kaapelit ja liittimet) ja koaksiaalikaapeloinnista. Luokan E yleiskaapelointi tukee tietoliikennesovelluksia ja koaksiaalikaapelointi tukee antenniverkon sovelluksia. Nousukaapelointi Nousukaapelointi on kiinteistön talojakamon ja kotijakamoiden välinen kaapelointi. 4.2 Verkkotopologiat Valokaapeliverkon topologiat voidaan jakaa kahteen ryhmään: kaapeli- ja kuitutopologioihin. Kaapelitopologia ilmaisee käytännössä kaapelien reitityksen ja on sitä kautta yhteydessä kanavien ja kaapelikaivantojen reititykseen sekä muuhun fyysiseen rakentamiseen ja maantieteelliseen sijaintiin. Kuitutopologia sen sijaan kertoo miten optiset kuidut on kytketty kaapelien sisällä toisiinsa. Kuitutopologiaa käytetäänkin kuvaamaan tiedonsiirtojärjestelmien vaatimuksia ja toisaalta tarvittavia kuitumääriä. Kaapelitopologioita ovat rengas-, tähti- sekä puutopologiat, jotka on esitetty kuvassa 1. Kuitutopologioita, jotka on esitetty kuvassa 3, ovat: passiivinen "pisteestä pisteeseen" tähti eli ns. täysi tähti

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 16 (44) passiivinen "pisteestä moneen pisteeseen" eli passiivinen haaroittuva verkko (PON eli Passive Optical Network) aktiivinen "pisteestä moneen pisteeseen" eli aktiivinen haaroittuva verkko KESKUS/ LIITYNTÄSOLMU Passiivinen "pisteestä pisteeseen" tähti (täysi tähti) (Passive P2P, Point-to-Point) KESKUS/ LIITYNTÄSOLMU Passiivinen "pisteestä moneen pisteeseen" (Passive P2MP, Point-to-Multipoint) KESKUS/ LIITYNTÄSOLMU Aktiivinen "pisteestä moneen pisteeseen" tähti (Active P2MP, Point-to-Multipoint) Kuva 3. Topologiavaihtoehdot kuitutasolla liityntäsolmun ja tilaajan välisellä osuudella. Kussakin edellä mainitulla kuitutopologialla toteutetussa liityntäverkossa valokaapelipäätteelle on oma kuituyhteys joko liityntäsolmulta, passiiviselta jaottimelta tai aktiiviselta tähtipisteeltä. Pitkillä yhteyksillä kuidut ovat tyypillisesti yhden tai kahden valokaapelin sisällä ja jakamossa ne hitsataan yhteen kullekin liitynnälle menevän kaapelin kuitujen kanssa. Yleisesti käytetyssä, puu-topologialla toteutetussa, kaapeloinnissa, kuitutopologia voidaan valita hyvin joustavasti, edellyttäen, että käytössä on riittävästi kuituja. Kuitutopologia voidaan valita tai vaihtaa haaroittuvan aktiivisen, haaroittuvan passiivisen tai täyden tähtitopologian välillä, kaapelitopologiaan puuttumatta. Samalla kaapeloinnilla voidaan toteuttaa eri kuitutopologioita myös samanaikaisesti. Täysi tähti -kuitutopologia on yleisin käytössä oleva topologia, koska siitä voidaan muodostaa helposti mikä tahansa muu kuitutopologia. Täysi tähti -topologian mukaisessa verkossa, passiiviset jaottimet ja aktiivilaitteet voidaan keskittää samaan pisteeseen, mikä verkon hallinnan ja huollon kannalta on selkeintä. 4.3 Kuitu-kiinteistöön tai kuitu-kotiin Kun optinen liityntäverkko rivi- ja kerrostalototeutuksissa ulottuu kiinteistöön asti, tarkoitetaan kuitu-kiinteistöön -verkkomallia (FTTB, Fibre To The Building). Kuidun ulottuessa omakotitaloon tai rivi- ja kerrostaloissa kiinteistön sisäisenä kuitukaapelointina edelleen huoneistoon, kutsutaan verkkomallia kuitu-kotiin -malliksi (FTTH eli Fibre To The Home). Kuitu-liityntäsolmuun (FTTN, Fibre To The Node) ja kuitu-aktiivilaitekaapille (FTTC, Fibre To The Cabin) -verkkomallit ovat ns. hybriditoteutuksia, joissa liityntäsolmulta tai aktiivilaitekaapilta eteenpäin laajakaistayhteydet toteutetaan käyttäen olemassa olevaa puhelinverkon kupariparikaapelointia.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 17 (44) Optinen liityntäverkko voidaan toteuttaa joko FTTB- tai FTTH-verkkomallilla. Nykyisen kehityssuuntauksen perusteella on todennäköisintä, että käyttöön otetaan ensin FTTB-verkkomallin mukaiset toteutukset, joista siirrytään vaiheittain FTTH-verkkomalliin. Nämä eri kehitysvaiheet tulisi huomioida jo verkon suunnitteluvaiheessa. FTTB-verkkomallissa kuitu ulottuu liityntäsolmusta talojakamoon, johon sijoitetaan aktiivilaitteet. Mallissa hyödynnetään kiinteistön kuparista sisäjohtoverkkoa seuraavilla tavoilla: vanhaa puhelinsisäjohtoverkkoa xdsl-yhteyksillä (esim. ADSL2+ ja VDSL2) kuparisilla parikaapeleilla (esim. kategoria 5) toteutettua yleiskaapelointijärjestelmää esim. 100 Mbit/s siirtonopeuksilla Viestintäviraston määräyksen 25 [2] mukaista kiinteistön sisäjohtoverkon (kategorian 6 kaapeliin perustuvaa) kaapelointia esim. 1 Gbit/s siirtonopeuksilla koaksiaalikaapeliverkkoa yhteisantennijärjestelmän yhteyksillä FTTH-verkkomallissa taas kuituyhteys ulottuu liityntäsolmusta huoneistoon asti, mihin myös optinen päätelaite sijoitetaan. Riippuen valitusta kuitutopologiasta, malli mahdollistaa tilaajakohtaisen passiivisen kuituyhteyden operaattorin liityntäsolmun ja tilaajan välillä, jolloin aktiivilaitteita ei tarvitse sijoittaa enää esim. talojakamoon. Lisäksi, kun kupariosuutta ei enää ole, poistuu myös kuparin kaista- ja etäisyysrajoitus, mikä mahdollistaa uudet liityntäverkkomallit ja kilpailun hyvin laajakaistaisissa palveluissa. 4.4 Avoin kuitukaapelointi Optinen kuitu sähkömagneettisen signaalin siirtomediana poistaa liityntäverkkototeutuksista käytännössä etäisyys- ja kaistarajoituksen, mitkä muilla siirtomedioilla (radioaalto ja kupari) ovat verkon toteutusta rajoittava tekijä. Optisessa liityntäverkossa verkon aktiivilaitteet voidaan käytännössä sijoittaa vapaasti. Toteutukseksi voidaan valita myös passiivinen kuitukaapelointi, mikä voidaan helposti sovittaa palvelemaan hyvin erilaisia järjestelmiä. Tässä suhteessa kuitu on teknologiariippumaton siirtomedia. Kuitukaapelointi voidaan nähdä tästä eteenpäin osana yhteiskunnan perusinfrastruktuuria. Verkon käyttö voi olla hyvin laaja-alaista, jolloin verkon käytön kustannuksia saadaan peittämään yhä laajenevan palvelutarjonnan tuoma maksuvirta. Tiedonsiirtojärjestelmien kehityksen nopeuden vuoksi, kuitukaapeloinnin optimointi palvelemaan pääsääntöisesti vain yhtä järjestelmää, on ristiriidassa sen kanssa, että kuitukaapeloinnin toteutus on hyvin pitkäkestoinen investointi. Kun otetaan huomioon, että tiedonsiirtojärjestelmän elinikä voi olla viisi vuotta ja kuitukaapeloinnin vuorostaan 25 (tai jopa 50) vuotta, havaitaan, että hyvin toteutettu kuitukaapelointi palvelee useita järjestelmäsukupolvia elinikänsä aikana. Passiivisen valokaapeli-infrastruktuurin kustannukset tulevat suurelta osin rakentamiskustannuksista, jolloin yhteistoiminta muun yhdyskuntarakentamisen kanssa on suositeltavaa. Optinen kuitu mahdollistaa passiivisen ja erittäin laajakaistaisen kaapeloinnin toteutuksen siten, että eri järjestelmät, jopa rinnakkaiset, voivat toimia samassa kaapeloinnissa. Samalla on teknisesti mahdollista toteuttaa itsenäinen passiivinen valokaapeli-infrastruktuuri, joka palvelee useita verkkotoimijoita samanaikaisesti. Teknisessä mielessä, ei ole esteitä toteuttaa ns. avointa kuitukaapelointia, joka täyttää seuraavat ehdot: Kaapelointi on riippumaton siirtojärjestelmistä, joita verkko palvelee (vrt. yleiskaapelointijärjestelmä kiinteistöissä). Usea operaattori voi käyttää samaa passiivista valokaapeliverkkoa. Yksi kattava kuitukaapelointi riittää, jolloin myös päällekkäisiltä investoinneilta vältytään (katso kuvat 4 ja 5). Eri kuitutopologiat voidaan toteuttaa samalla kuitukaapeloinnilla myös samanaikaisesti. Kaapeli-TV-verkon järjestelmät voivat käyttää samaa kuitukaapelointia. Kaapelointi täyttää mahdollisesti voimaan tulevan EU:n määräyksen tilaajayhteyksien eriyttämisestä (LLU eli Local Loop Unbundling) myös kuiduille. Kaapelointi on käyttökelpoinen myös tulevaisuuden järjestelmille, jolloin esimerkiksi kapasiteetin kasvatus mahdollistaa 1 Gbit/s tai 10 Gbit/s siirtonopeudet. Lisäksi, kaapelointi voi toimia jo nykyisellään mobiiliverkon runkoverkkona ja tulevaisuudessa muiden rinnakkaisten järjestelmien kanssa.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 18 (44) Kuva 4. FTTB-mallin mukaiset toteutusratkaisut johtavat helposti päällekkäisiin investointeihin, mikä vaikeuttaa siirtymistä aikanaan FTTH-mallin mukaiseen toteutukseen. Kuva 5. Avoin kuitukaapelointi mahdollistaa verkko- ja palveluoperaattoreiden yhteisen liityntärajapinnan siirtämisen liityntäsolmuun, jolloin vältytään päällekkäisiltä valokaapeliverkon investoinneilta. 4.5 Valokaapeliverkon suunnittelu Optisen liityntäverkon suunnittelussa on hyvä erottaa passiivinen valokaapeli-infrastruktuuri, jonka kustannukset tulevat suurelta osin rakentamistyöstä ja joka on eliniältään kymmeniä vuosia (jopa 50 vuotta), aktiivisista järjestelmistä, joita on useita ja joiden kehitys tapahtuu nopeassa syklissä. Liityntäverkon etäisyyksillä kuitu ei käytännössä rajoita siirtoetäisyyttä, jolloin aktiivilaiteet voidaan sijoittaa verkkoon vapaasti. Näin voidaan keskittyä passiivisen valokaapeliverkon suunnitte-

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 19 (44) luun omana itsenäisenä infrastruktuurinaan, ilman että se optimoidaan sillä hetkellä valitun aktiivisen tiedonsiirtojärjestelmän tarpeisiin. Suositus 6: Työryhmä suosittaa, että kuitukaapelointi suunnitellaan passiiviseksi ja järjestelmäriippumattomaksi. Optinen liityntäverkko voi olla rakenteeltaan nykyisen, kuparikaapeloinnilla toteutetun, langallisen puhelinverkon mukainen, jolloin kukin tilaaja kytketään tilaajajohdolla suoraan keskukseen. Samalla periaatteella teknisesti edistyksellinen verkko saadaan kytkemällä kukin tilaaja tilaajakuidulla keskukseen tai liityntäsolmuun. Näin voidaan toteuttaa hyvin laajakaistainen ja joustava verkkorakenne, joka palvelee lähes kaikkia liikennöintimuotoja ja tiedonsiirtojärjestelmiä myös tulevaisuudessa. Koska kuidun hinta, suhteessa rakentamistyön kustannuksiin, on merkittävästi alentunut, tulisi verkon investointilaskelmiin vertailuperustaksi ottaa edellä kuvailtu verkkomalli. Näin tulisi tehdä silloinkin, kun toteutus ensivaiheessa tehdään rajoitetummassa muodossa ja suunnitelmiin tehdään varaukset verkon laajentamisesta myöhemmin. Luvussa 4.1 määriteltyjen ensiö- ja toisiojakamoiden käytöllä mahdollistetaan vaiheittain haaroittuva verkkorakenne, jossa voidaan optimoida liityntäverkon kaapeloinnin toteutusta kuparisen puhelinverkon tapaan. Verkon kasvaessa, suunnittelussa on oleellista huomioida jakamoiden sijainti ja näiden kapasiteetti vaiheittain. Uusia jakamoita voidaan lisätä myös myöhemmässä vaiheessa, jos käytetään sellaisia kaapelirakenteita, joissa haaroitettavuus on toteutettavissa muuta liikennettä vaarantamatta. Tämä on erityisen tärkeää sellaisilla alueilla, joissa laajennustarpeiden sijainti ja yksityiskohdat eivät ole vielä verkon perustamisvaiheessa tiedossa. Erityisesti tämän merkitys korostuu siirryttäessä FTTB-verkkomallista FTTH-verkkomalliin tai operaattorien yhteisen liityntärajapinnan muuttuessa kustakin talojakamosta mahdollisesti yhteiseen liityntäsolmuun. Liityntäverkon FTTH-mallissa optinen liityntärajapinta siirtyy teknisesti huoneistoon asti. Omakotitalojen optisessa kaapeloinnissa tämä rakenne saavutetaan ilman kehityksen välivaiheita, koska liityntäverkon talokaapeli päättyy suoraan talojakamoon, joka toimii samalla myös kotijakamona. Asuinrivi- ja kerrostaloissa tilanne on monimutkaisempi, koska on huomioitava kiinteistön sisäjohtoverkon kehitysvaihe. Viestintäviraston määräyksessä 25 Kiinteistön sisäjohtoverkosta [2] edellytetään, että kuidut tai kuituvalmiudet rakennetaan talojakamosta huoneistoihin. Näin ollen kuitu tulee leviämään myös kiinteistön sisäiseen viestintäverkkoon, jolloin syntyy mahdollisuus toteuttaa optinen liityntäverkko ja sen teknisenä jatkeena oleva kiinteistön sisäjohtoverkko täysin passiivisena liityntäsolmun ja asiakkaan liityntärajapinnan välillä. Yksi liityntäverkon suunnittelun viimeisistä tehtävistä on kuitutopologian valinta. Luvussa 4.2 esitetyistä kuitutopologiavaihtoehdoista täysi tähti -kuitutopologia on yleisin, koska siitä voidaan helposti muodostaa mikä tahansa muu topologia. Täysi tähti -topologiassa passiiviset jaottimet ja aktiivilaitteet voidaan keskittää samaan pisteeseen verkon hallinnan ja huollon helpottamiseksi. Verkon suunnittelussa täysi tähti -topologia on hyvä olla lähtökohtana ja vertailulaskelmien perustana. Jos kustannussyistä päädytäänkin toteutuksessa toiseen kuitutopologiaan, on suunnittelussa varauduttava myös siihen, että valittu kuitutopologia voidaan tulevaisuudessa muuttaa täysi tähti - topologian mukaiseksi. Suositus 7: Työryhmän näkemyksen mukaan, verkon suunnittelussa lähtökohtana ja vertailulaskelmien perustana tulisi olla täysi tähti -topologia. Jos kustannussyistä päädytäänkin toteutuksessa toiseen kuitutopologiaan, tulisi suunnittelussa varautua myös siihen, että valittu kuitutopologia voidaan tulevaisuudessa muuttaa täysi tähti -topologiaksi. Optisen liityntäverkon suunnittelussa tulee huomioida kiinteistön sisäisen viestintäverkon mahdolliset kehitysvaiheet, joista esimerkkejä on esitetty taulukossa 2. Optisen liityntäverkon suunnittelussa tulisi huomioida, miten myöhemmin tullaan siirtymään joustavasti FTTB-verkkomallista FTTH-verkkomalliin. Suunnittelussa tulisi muistaa, että nämä molemmat mallivaihtoehdot voivat olla käytössä myös samanaikaisesti. Lisäksi tulisi arvioida, millä ehdoilla FTTH-malli voidaan ottaa suoraan käyttöön ilman FTTB-mallin mukaista kehityksen välivaihetta.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 20 (44) Taulukko 2. Esimerkkejä asuinrivi- ja -kerrostalokiinteistöjen sisäverkon mahdollisista kehitysvaiheista. Valitulla verkkomallilla on vaikutus optisen liityntäverkon suunnitteluun Taulukossa 3 on esitetty verkon kuitumäärien suunnitteluun mitoitustaulukko, jossa on huomioitu eri verkkomallien mukaiset toteutusvaihtoehdot ja kehitysvaiheet alkaen FTTB-mallista ja päätyen lopulta kahden tilaajakuidun avoimeen kuitukaapelointiin täysi tähti -kuitutopologialla. Muut kuitutopologiavaihtoehdot ja verkon kehitysvaiheet ovat kuitumääriltään taulukossa annettujen vaihtoehtojen välissä. Taulukko 3. Työryhmän suosittelema mitoitustaulukko liityntäverkon kuitumäärien suunnitteluun eri verkkomallien mukaisilla kaapeliyhteyksillä. (2 Verkkomalli/kuitutopologia FTTB FTTB + FTTHvaraus (k [%]) FTTH P2P (ns. avoin tähtiverkko) minimimäärä ASUINRIVI- JA -KERROSTALOT Kuidut huoneistoon - ks. FTTH P2P 4 Kuidut talojakamoon 24 kxhx2 + 12 Hx2 + 12 Kuidut talojakamoon ks. FTTH P2P ks. FTTH P2P Hx4 + 6 (kiinteistön alueverkossa) Kuidut toisiojakamoon Nx6 (min 24) kxhx2 + Nx6 Hx2 + Nx6 Kuidut ensiöjakamoon Nx6 (min 48) kxhx2 + Nx6 (min N=8) Hx2 + Nx6 (min N=8) Kuitulähdöt liityntäsolmulta Nx6 (min 48) kxhx2 + Nx6 (min N=8) Hx2 + Nx6 (min N=8) OMAKOTITALOT Kuidut omakotitaloon ks. FTTH P2P ks. FTTH P2P 4 tai 6 Kuidut toisiojakamoon ks. FTTH P2P ks. FTTH P2P Nx2 + 24 Kuidut ensiöjakamoon ks. FTTH P2P ks. FTTH P2P Nx2 + 48 Kuitulähdöt liityntäsolmulta ks. FTTH P2P ks. FTTH P2P Nx2 + 48 H = huoneistojen yhteenlaskettu määrä verkossa tarkastelukohdasta lähtien suunnassa kohti tilaajia (ns. verkkoa alavirtaan) N = talojen lukumäärä verkossa tarkastelukohdasta lähtien (ns. verkkoa alavirtaan) k = varautuminen FTTB-verkkomallissa tiettyyn suhteelliseen osuuteen FTTH-mallin liitäntöjä (esim. kun k = 25 % (0,25), varaudutaan siihen, että 25 % tilaajista liitetään kahden kuidun liitäntään tai 50 % tilaajista yhden kuidun liitäntään)

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 21 (44) (2 Telia Sonera Finland Oyj, Elisa Oyj ja DNA Oy mitoittavat kaapelit sekä kuitujen määrän talojakamosta lähimpään liityntäsolmupisteeseen käyttäen omia mitoitussääntöjään, joilla ko. yritykset varmistavat itselleen teknistaloudellisesti parhaiten sopivat kuituverkon investoinnit. Suositus 8: Työryhmä suosittaa, että verkon rakentamisessa käytettävään valokaapeliin varataan ylimääräisiä kuituja, koska se ei lisää oleellisesti kustannuksia ja samalla varaudutaan verkon laajennuksiin tulevaisuudessa. Jos laajennustarpeiden yksityiskohdat eivät ole ennakoitavissa, suositellaan käytettäväksi sellaisia kaapelirakenteita, joissa kuitujen haaroitus jälkikäteen voidaan tehdä liikenteessä olevia kuituja vaarantamatta. Suositus 9: Työryhmän näkemyksen mukaan, aktiivilaitteiden ja passiivisten jaottimien määrä tulisi minimoida ja ne tulisi keskittää vain talojakamoon ja/tai liityntäsolmuun. Suositus 10: Työryhmän näkemyksen mukaan, verkon yhteiskäytön liittymäkohta tulisi olla vain joko talojakamo tai liityntäsolmu. 4.6 Omakotitaloalueen optinen liityntäverkko Omakotitalon talojakamo toimii samalla kotijakamona, jolloin optinen liityntäverkko toteutetaan FTTH-verkkomallilla ilman kehityksen välivaiheita. Kukin omakotitalo liitetään tähtimäisesti 4- tai 6-kuituisilla, luokan A tai B, talokaapeleilla lähimpään, toisiojakamona toimivaan jakamoon, esimerkiksi kuituhitsauskaappiin. Esimerkki tästä on esitetty kuvassa 6. Kuva 6. Esimerkki omakotitalojen liittämisestä talokaapeleilla liityntäverkon toisiojakamona toimivaan kuituhitsauskaappiin. Maanpäällinen asennuskaappi, jonka sisällä on erillinen kuituhitsauskaappi, on todettu käytännölliseksi ratkaisuksi omakotitaloalueen toisiojakamoksi. Kaapin kokoon, väritykseen ja sijoitukseen voivat vaikuttaa alueen yleiset rakentamiskäytännöt ja mahdollisesti samaan sijoituspaikkaan tuleva sähköjakokaappi. Talokaapelin ketjuttamista toiselle omakotitalolle ei tule tehdä, koska tämä lisää vikaherkkyyttä ja mahdollisessa vikatilanteessa korjausvastuun määritteleminen voi olla ongelmallista. Jakokaapeli sen sijaan voidaan jatkaa seuraavalle kuituhitsauskaapille, jolloin kaapeliin tehdään ns. kuitujen väliulosotto. Kuituhitsauskaappi voidaan varustaa myös liittimellisillä ristikytkentäpaneeleilla, joka kuitenkin kasvattaa asennuksen kustannuksia ja vikaherkkyyttä. Jos maanpäällisen kaapin käyttö ei ole mahdollista, voidaan käyttää kaapelikaivoon tai suoraan maa-asennukseen sopivaa haaroitusjatkosta. Erityisesti haja-asutusalueilla ja talojen sijaitessa toisiinsa nähden yksitellen, on jakokaapelilla ketjutettujen haaroitusjatkosten käyttö kustannustehokas ratkaisu.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 22 (44) Toisiojakamossa jakokaapelin kuidut, joita on vähintään kaksi kutakin liitäntää kohden, hitsataan kuhunkin talokaapelin kuituun. Tällöin kuitutason topologia jatkuu pisteestä pisteeseen (P2P) -topologiana liityntäsolmulta talojakamoon (kotijakamoon). Talokaapelin muut kuidut, joita on 2 4 kappaletta, jätetään toisiojakamolle päättämättöminä myöhempää käyttöä varten. On myös perusteltua, että kuitukaapelointi toteutetaan alusta lähtien avoin kuitukaapelointi -periaatetta noudattaen. Tämä tarkoittaa, että eri operaattoreiden yhteisenä liityntäpisteenä toimii optisen liityntäverkon liityntäsolmu. Haja-asutusalueilla voidaan joutua käyttämään aktiivisia verkkolaitteita (esim. verkkokytkimiä) hajautetusti. Tällöin eri operaattoreiden yhteinen liityntäpiste kuitukaapelointiin voidaan toteuttaa viimeisellä aktiivilaitteella. Suositus 11: Työryhmä suosittaa, että omakotitaloalueiden liittämisessä optiseen liityntäverkkoon eri verkko-operaattoreiden liityntäkohta kuitukaapelointiin toteutetaan liityntäsolmussa. Suositus 12: Työryhmä suosittaa, että omakotitalo liitetään liityntäsolmuun kahdella kuidulla ja pisteestä pisteeseen -kuitutopologialla. Kuitukaapeloinnin yhteiskäyttö alkaen ensiö- tai toisiojakamolta (passiiviset jakamot) edellyttäisi jakamoiden varustamista liittimellisillä ristikytkentäpaneeleilla, mikä nostaisi verkon rakentamiskustannuksia ja vikaantumisherkkyyttä. Uusien tai kaapeloinneiltaan saneerattavien omakotitaloalueiden tiedonsiirtokaapelointi voidaan toteuttaa kokonaan optisesti, jolloin erillistä puhelinverkko- ja kaapeli-tv-verkkokaapelointia kuparisilla kaapeleilla ei tarvita. Pientalon talojakamona on hyvä käyttää laitekaappia, jonka mitoituksessa on otettu huomioon pientalon valokaapeli- ja verkkopäätteen sekä pientalon sisäisen viestintäverkon kytkentärimojen yms. tilatarpeet sekä mahdollisten aktiivilaitteiden tilatarpeet. Suositus 13: Työryhmä suosittaa, että käytettäessä kuitujaottimia omakotialueiden liittämisessä optiseen liityntäverkkoon, keskitetään ne aktiivilaitteiden yhteyteen liityntäsolmuun. 4.7 Asuinrivi- ja kerrostaloalueen optinen liityntäverkko Tässä kappaleessa esitellään esimerkein asuinrivi- ja -kerrostalokiinteistöjen liittämistä optiseen liityntäverkkoon. Seuraavassa esitetyt ratkaisut ovat osittain käyttökelpoisia myös toimitilakiinteistöjen liittämisessä optiseen liityntäverkkoon. Asuinkiinteistöjen sisäverkkojen kuitukaapelointi tapahtuu todennäköisesti vaiheittain. Tällä tarkoitetaan, että useimmissa tapauksissa verkko toteutetaan FTTB-mallin mukaisesti ennen siirtymistä FTTH-mallin mukaiseen toteutukseen. Optisen liityntäverkon suunnittelussa tähän verkon muuttumiseen tulee varautua huomioimalla kiinteistön sisäisen verkon kehitysvaiheet, mitkä on esitetty taulukossa 2. Kuitumääräsuositukset taas on esitetty taulukossa 3. Kuvassa 7 on esitetty yksittäisen asuinkerrostalon liittäminen optiseen liityntäverkkoon. Malli on sama yksittäiselle asuinrivitalolle. Talon nousukaapelointi on FTTB-mallissa toteutettu kuparisilla ja FTTH-mallissa optisilla nousukaapeleilla.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 23 (44) Kuva 7. Asuinkerrostalokiinteistön (tai yksittäisen asuinrivitalokiinteistön) liittäminen optiseen liityntäverkkoon. Talojakamon tehtävä ja kuvaus on esitetty luvussa 4.1. Liityntäverkon liittymä ristikytketään kiinteistön sisäiseen viestintäverkkoon talojakamossa, johon tarvittaessa on sijoitettu usean operaattorin ristikytkentäpäätteet ja aktiivilaitteet. Nousukaapeloinnista voi olla käytössä joko kuituyhteydet, kupariyhteydet tai molemmat. Viestintäviraston määräyksessä 25 [2] Kiinteistöjen sisäjohtoverkoista velvoitetaan neljä yksimuotokuitua kytkettävän huoneistojakamon ja talojakamon välille tai varautumaan mm. putkituksin tämän toteuttamiseen myöhemmin rakenteita rikkomatta. Kuidut päätetään ristikytkentäpaneeliin liitimillä, jolloin ristikytkentä optiseen liityntäverkkoon tapahtuu liittimellisillä välijohdoilla. Talojakamoon tulevassa talokaapelissa on vähintään 24 kuitua. Kuitumäärä kasvaa tästä, riippuen valitusta kuitutopologiasta, siirryttäessä FTTB-verkkomallista FTTH-verkkomalliin. Täysi tähti -topologialla, ohjeellisen kuitumäärätaulukon (taulukko 3) mukaan, kullekin tilaajalle tulee kaksi kuitua ja kiinteistön yhteisiä järjestelmiä varten tämän lisäksi 12 kuitua. Ryhmä rivi- ja kerrostaloja voi kuulua samaan kiinteistöön, jolloin optisen liityntäverkon rajapinta muodostuu toisiojakamona toimivaan talojakamoon, joka palvelee muissa saman kiinteistön rakennuksissa olevia alijakamoita. Esimerkki tästä on esitetty kuvassa 8. Tässä toteutuksessa huoneistokohtaiset kuidut voivat ulottua edellä mainitun talojakamon ristikytkentätilaan asti alijakamon sijaan. Alijakamoihin päätetään tällöin vain talon yhteisiä järjestelmiä varten tarkoitetut kuidut, joita taulukossa 3 esitettyjen suositeltujen kuitumäärien mukaan on vähintään kuusi yksimuotokuitua. Aktiivilaitteiden sijainti kiinteistön viestintäverkossa määräytyy sen mukaan, käytetäänkö kiinteistön kupari- vai kuitunousukaapelointia. Kuitu mahdollistaa aktiivilaitteiden keskittämisen usean rakennuksen muodostaman kiinteistön talojakamoon niiden alijakamoihin hajauttamisen sijaan. Tällöin alijakamoiden tilantarve varsinkin FTTH-verkomallin mukaisessa toteutuksessa pienenee huomattavasti.

TYÖRYHMÄRAPORTTI 1/2006 24 (44) Kuva 8. Esimerkki usean rakennuksen käsittävän asuinrivi- ja -kerrostalokiinteistön liittämisestä optiseen liityntäverkkoon. Kerrostalokiinteistöjen muodostamassa korttelissa optisen liityntäverkon kortteliin sijoitettuun ja koko korttelia palvelevaan toisiojakamoon voidaan keskittää toimintoja usean rakennuksen muodostaman kiinteistön talojakamon tapaan, kuten kuvassa 9 on esitetty. Kortteliin sijoitettu toisiojakamo voi palvella useita kiinteistöjä ja toimia eri operaattoreiden verkkojen yhteisenä liityntäpisteenä. Kortteliin sijoitetun toisiojakamon käyttö mahdollistaa huomattavan tilansäästön talojakamoissa, kun verkko toteutetaan FTTH-mallin mukaisesti. Myös kaapelikanaviston rakennustyö toteutuu pienemmin kokonaiskustannuksin, kun se voidaan tehdä koko korttelissa yhdellä kerralla. Kuva 9. Esimerkki asuinkerrostalokorttelin liittämisestä optiseen liityntäverkkoon. Korttelia palveleva toisiojakamo on sijoitettu korttelin tiloihin.