Für
Eigenheimbesitzer
und
Wohnungseigentümer
ist
ein
Glasfaseranschluss
im
Haus
ein
Plus,
das
Mietern
und
Käufern
einen
Aufpreis
wert
ist.
Die
Deutsche
Glasfaser
gibt
an,
dass
einem
Sparkassengutachten
zufolge
ein
Haus
durch
einen
FTTH
Anschluss
im
Durchschnitt
um
ca.
3000
Euro
aufwertet.
Bei
der
Suche
nach
Mietern
sind
Wohnungen
mit
FTTH
ebenfalls
im
Vorteil.
Für
Menschen,
die
ihre
Büroarbeit
ganz
oder
teilweise
von
zu
Hause
erledigen,
ist
das
Fehlen
von
schnellem
Internet
ein
klares
Ausschlusskriterium.
Auch
sonst
legen
immer
mehr
Menschen großen Wert auf einen schnellen Internetanschluss.
Glasfaser ist besser, weil ….
Nachfolgend
geht
es
um
die
technischen
Vorteile,
die
Glasfaseranschlüsse
gegenüber
anderen
Internetzugangstechniken
haben.
Dass
Glasfaser
technisch
viel
besser
ist,
bestreiten
nicht
einmal
die
Provider,
deren
Internetanschlüsse
noch
über
Kupferkabel
realisiert
sind.
Auseinander
gehen
die
Ansichten
darüber,
ob
die
Vorteile
jetzt
den
Aufwand
rechtfertigen,
Glasfaserkabel
bis
ins
Haus
zu
verlegen.
Die
Provider,
die
über
existierende
Hausanschlüsse
in
Kupferleitungstechnik
verfügen,
sehen
das
naturgemäß
anders
als
Provider,
die
neue
Anschlüsse
bauen
und
sich
alte
Technik
nicht
durch
wegfallende
Installationskosten
schönrechnen
können.
Einigkeit
herrscht
wiederum
darüber,
dass
das
herkömmliche
Telefonnetz
keine
Zukunft
mehr
hat,
sondern
durch
Internettelefonie
ersetzt
wird,
und
im
Prinzip
auch
darüber,
dass
der
steigende
Bandbreitenbedarf
in
absehbarer
Zeit
die
Umrüstung
auf
Hausanschlüsse
in
Glasfasertechnik
erforderlich
machen
wird.
Über
das
Wann
gehen
die
Meinungen
dann
wieder
auseinander.
Die
Deutsche
Telekom
legt
z.B.
einigen
Zweckoptimismus
zu
dem
Thema
an
den
Tag,
was
zukünftige
Übertragungstechnik
aus
den
Kupferkabeln noch herausholen kann.
Schnell, schneller, Glasfaser
Das
wichtigste
zuerst:
Über
Glasfasern
können
höhere
Geschwindigkeiten
erreicht
werden
als
über
jeden
anderen
Internetzugang.
Bereits
die
Technik,
die
z.Z.
von
Deutsche
Glasfaser
eingesetzt
wird,
stellt
eine
Gigabit-Verbindung
zwischen
PoP
und
NT
bereit.
Das
Ende
der
Aufrüstbarkeit
ist
noch
nicht
abzusehen.
Es
existiert
bereits
symmetrische
Übertragungstechnik
für
100Gigabit/s
über
Glasfasern,
also
die
tausendfache
Geschwindigkeit eines heutigen Basisanschlusses bei Deutsche Glasfaser.
Über
das
Fernsehkabel
kann
mit
aktueller
Technik
maximal
10Gbit/s
im
Download
und
1Gbit/s
im
Upload
übertragen
werden.
Allerdings
teilen
sich
diese
Bandbreite
alle
Teilnehmer,
die
an
einem
Segment
angeschlossen
sind.
Außerdem
gehen
von
der
maximalen
Downloadbandbreite
noch
große
Übertragungskapazitäten
für
das
Fernsehprogramm
ab,
und
die
theoretischen
Bandbreiten
werden
wegen
Störeinflüssen
tatsächlich
nicht
erreicht.
In
der
Praxis
klagen
viele
Kunden
von
Kabelnetzbetreibern
über
tageszeitabhängige
Überlastung.
Große
zukünftige
Steigerungen
der
Geschwindigkeit
sind
beim
Fernsehkabel
nicht
zu
erwarten, da bereits für heutige Angebote im Prinzip sehr kleine Segmente nötig sind.
Die
DSL-Technik
hat
mit
VDSL2
ihren
Höhepunkt
erreicht.
Zukünftige
Entwicklungsstufen
setzen
so
kurze
Kabel
voraus,
dass
sie
gerade
im
ländlichen
Raum
nicht
mehr
sinnvoll
als
Verteiltechnik
eingesetzt
werden
können.
Die
Nachfolgetechnik
G.fast
wird
voraussichtlich
nicht
zum
Einsatz
kommen.
Schon
der
VDSL-Ausbau
wird
nicht
den
ganzen
Ort
mit
den
maximal
erreichbaren
100Mbit/s
im
Download
versorgen.
Große
Bereiche
werden
maximal
50Mbit/s
oder
sogar
nur
25Mbit/s
bekommen,
ohne
Aussicht
auf
Verbesserung.
Die
Upload-
Geschwindigkeiten sind noch deutlich niedriger.
Alles Glasfaser?
Vielleicht
ist
Ihnen
auch
schon
aufgefallen,
dass
sowohl
Unitymedia
als
auch
die
Deutsche
Telekom
das
Wort
"Glasfaser"
für
sich
entdeckt
haben.
Unitymedia
bewirbt
die
eigenen
Anschlüsse
z.B.
mit
den
Worten
"COAX-Glasfaser-Technologie".
Auf
die
Kritik
an
den
großen
Outdoor-DSLAM-Schränken,
die
für
den
VDSL
Ausbau
u.a.
vor
einem
denkmalgeschützten
Haus
in
Korschenbroich
aufgestellt
wurden,
antwortete
ein
Telekomsprecher,
diese
seien
"Verteilerkästen für unsere Glasfaser".
Diese
Wortwahl
ist
zwar
im
Prinzip
nicht
völlig
falsch,
aber
Klarheit
schafft
man
damit
nicht.
Alle
Internetprovider
setzen
für
ihre
Netze
Glasfasern
ein,
da
dies
die
einzige
Technik
ist,
mit
der
die
benötigten
Übertragungskapazitäten
geschaffen
werden
können.
Sowohl
beim
Internet
über
das
Fernsehkabel
als
auch
bei
VDSL
reicht
das
Glasfasernetz
aber
nur
bis
in
die
Nähe
der
Häuser,
eben
bis
in
diese
Kästen
am
Straßenrand.
Von
dort
aus
kommt
die
Verbindung
über
das
Fernsehkabel
bzw.
über
das
Telefonkabel
ins
Haus.
Diese
sogenannte
"letzte
Meile"
ist
der
Engpass.
Im
Zusammenhang
mit
diesen
Anschlüssen
von
Glasfaser
zu
sprechen, ist also "Marketing".
Shared Medium
Um
zu
verstehen,
welche
Engpässe
bei
den
unterschiedlichen
Internetzugangstechniken
auftreten
können,
ist
es
auch
wichtig,
die
Teile
des
Netzes
zu
erkennen,
die
als
"shared
medium"
genutzt
werden.
Auf
ein
"geteiltes
Medium"
(Leitung,
Funkfrequenzen,
etc.)
greifen
mehrere
Teilnehmer
so
zu,
dass
die
Nutzung
andere
Teilnehmer
zur
gleichen
Zeit
ausschließt.
Die
gesamte
Übertragungsleistung
wird
auf
alle
Nutzer
aufgeteilt,
indem
sie
das
Medium
abwechselnd
benutzen.
Das
ist
eine
Form
von
"Multiplexing",
auf
das
in
einem
späteren
Abschnitt weiter eingegangen wird.
Es
ist
das
Wesen
von
Netzwerken,
dass
nicht
nur
exklusiv
nutzbare
Verbindungen
existieren.
Das
Ziel
von
Netzwerkarchitekturen
ist
aber,
die
Illusion
der
exklusiven
Verbindung
zu
erreichen
und
unabhängig
vom
Nutzungsverhalten
einzelner
aufrechtzuerhalten.
Die
entscheidende
Frage
ist
deshalb
nicht,
ob
es
ein
geteiltes
Medium
gibt,
sondern
wo
und
wie
leistungsfähig
es
ist.
Vereinfacht
gesagt
ist
ein
geteiltes
Medium
problematischer,
je
weniger
Nutzer
es
teilen.
Das
erscheint
auf
den
ersten
Blick
unlogisch,
ist
doch
ein
Medium
mit
nur
einem
Nutzer
überhaupt
nicht
problematisch.
Aber
dann
ist
es
auch
kein
geteiltes
Medium.
Schon
bei
zwei
Nutzern
zeigt
sich,
was
damit
gemeint
ist:
Nehmen
Sie
z.B.
eine
Telefonleitung,
die
sie
mit
einer
weiteren
Person
teilen.
Nur
eine
Person
kann
gleichzeitig
telefonieren.
Besonders
dann,
wenn
Sie
keinen
Einfluss
darauf
haben,
wann
der
andere
Nutzer
telefoniert,
kann
das
ganz
schön
störende
Auswirkungen
haben.
Die
Illusion
der
eigenen
Telefonleitung
ist
dahin.
Vier
Personen
mit
zwei
Telefonleitungen
machen
schon
weniger
Stress,
weil
Einschränkungen
durch
das
geteilte
Medium
seltener
vorkommen.
Und
so
geht
das
weiter:
Wenn
die
Anzahl
der
Nutzer
steigt,
wird
die
Auslastung
des
Netzes
immer
gleichmäßiger,
so
dass
die
Kapazität
des
geteilten
Mediums
immer
weniger
auf
Extremnutzungsfälle
ausgelegt
werden
muss.
Dass
von
zwei
Personen
alle
gleichzeitig
telefonieren
wollen,
kommt
oft
vor.
Der
Eindruck
einer
exklusiv
nutzbaren
Telefonleitung
setzt
in
dem
Fall
so
viele
Leitungen
wie
Nutzer
voraus.
Dass
von
200
Personen
alle
gleichzeitig
telefonieren
wollen,
kommt
dagegen
praktisch
nie
vor.
Auch
wenn
weniger
Leitungen
als
Benutzer
vorhanden
sind,
hat
jeder
den
Eindruck,
eine
eigene
Telefonleitung
zur
Verfügung
zu haben.
Telefonmodem:
Bei
der
Datenübertragung
über
das
Telefonnetz
war
das
Shared
Medium
die
Anzahl
der
Telefonleitungen.
Sobald
eine
Verbindung
zwischen
den
beiden
Modems
geschaltet
war,
stand
diese
exklusiv
zur
Verfügung.
Problematisch
war
das
dort,
wo
Ortsgespräche
kostenlos
waren:
Mit
dem
Aufkommen
der
DFÜ
wurden
mehr
und
mehr
Leitungen
durch
lang
andauernde
DFÜ-Verbindungen
belegt,
so
dass
teilweise
keine
Wählverbindungen
mehr
aufgebaut werden konnten.
DSL:
Anders
als
die
"circuit-switched"
Verbindungen
des
Telefonnetzes
arbeitet
DSL
wie
alle
anderen
Internetzugangstechniken
seitdem
auf
der
Netzseite
mit
paketvermittelter
Datenübertragung.
Die
Anzahl
der
Leitungen
ist
daher
keine
Grenze
mehr.
In
der
Vermittlungsstelle
steht
ein
DSLAM
genanntes
Gerät,
das
das
Gegenstück
zum
DSL-Modem
ist.
Die
Telefonleitung
zwischen
dem
DSLAM
und
dem
DSL-Modem
steht
exklusiv
zur
Verfügung,
ist
also
auch
kein
geteiltes
Medium.
Bei
DSL
ist
das
geteilte
Medium
die
Bandbreite,
mit
der
der
DSLAM
an
das
Kernnetz
des
Internetproviders
angeschlossen
ist.
Diese
Bandbreite
ist
in
der
Regel
kein
Flaschenhals.
Der
Engpass
liegt
in
der
Leitung
zwischen
Vermittlungsstelle
und
Kundenanschluss:
Die
Kupferleitung
dämpft
das
Signal
in
Abhängigkeit
von
Frequenz
und
Entfernung.
Für
hohe
Übertragungsraten
wird
ein
starkes
und
breitbandiges
Signal
benötigt.
Bei
einer
langen
Leitung
ist
das
Signal
aber
insgesamt
schwach und in den höheren Frequenzbereichen weiter abgeschwächt.
VDSL:
Mit
VDSL
rückt
die
Vermittlungstechnik
näher
an
den
Kunden.
Die
DSLAMs
befinden
sich
in
Schaltschränken
am
Straßenrand,
so
dass
die
Verbindung
zum
VDSL-Modem
nur
noch
wenige
hundert
Meter
lang
ist.
Dadurch
wird
die
entfernungsabhängige
Dämpfung
begrenzt.
Durch
die
höheren
Datenraten
der
einzelnen
Anschlüsse
müssen
die
DSLAMs
aber
eine
entsprechend
schnelle
Verbindung
an
das
Kernnetz
des
Providers
bekommen.
Diese
Verbindung
teilen
sich
alle
VDSL
Kunden,
die
an
den
jeweiligen
DSLAM
angeschlossen
sind.
Weil
die
Reichweite
eines
DSLAMs
durch
die
Eigenschaften
der
Kupferkabel
begrenzt
ist,
sind
nur
verhältnismäßig
wenige
Kunden
an
einen
Outdoor-DSLAM
angeschlossen,
mit
der
Folge,
dass
die
ausgleichenden
Effekte
großer
Benutzergruppen
noch
nicht
greifen.
Wenn
diese
Verbindung
daher
zu
knapp
dimensioniert
wird,
kann
hier
abhängig
vom
Nutzungsprofil
der
Nachbarn
ein
Engpass
entstehen.
Allerdings
ist
eine
Aufrüstung
gut
möglich,
so
dass
das
kein
prinzipielles
Problem
darstellt.
Wie
bei
DSL
ist
das
Kupferkabel
letztlich
der
begrenzende
Faktor.
Nennenswerte
Geschwindigkeitssteigerungen
sind
nur
noch
von
immer
kürzeren
Leitungen bis zum Modem des Kunden zu erwarten.
Kabelfernsehen:
Das
Koaxial-Breitbandkabelnetz
wurde
vielerorts
rückkanalfähig
gemacht
und
steht
seitdem
auch
als
Internetzugang
zur
Verfügung.
Von
der
ursprünglichen
Nutzung
als
Broadcast-System
stammt
noch
die
Netzarchitektur,
bei
der
viele
Kunden
über
Stichleitungen
an
eine
Stammleitung
angeschlossen
sind.
Alle
Kunden
an
einem
Segment
der
Stammleitung
nutzen
diese
Leitung
als
geteiltes
Medium
mit
einer
Mischung
aus
Zeit-
und
Frequenzmultiplexing.
Während
bei
(V)DSL
die
Eigenschaften
des
Telefonkabels
die
maximale
Bandbreite
begrenzen,
die
an
einem
einzelnen
Anschluss
angeboten
werden
kann,
ist
die
Übertragungsleistung
des
Koaxialkabels
sehr
hoch.
Damit
können
an
einem
Breitbandkabel-
Anschluss
nominell
sehr
hohe
Bandbreiten
angeboten
werden.
Die
Technik
kann
diese
Bandbreiten
auch
tatsächlich
liefern,
aber
nur
bis
die
gesamte
Leistung
des
Netzsegments
belegt
ist,
denn
es
ist
ein
geteiltes
Medium.
Die
Versuchung,
immer
höhere
Geschwindigkeiten
an
den
Kundenanschlüssen
anzubieten,
obwohl
dadurch
die
Gesamtbandbreite
immer
stärker
überbelegt
wird,
ist
sehr
groß.
Der
Kunde
merkt
das
daran,
dass
die
versprochene
Bandbreite
nur
dann
tatsächlich
zur
Verfügung
steht,
wenn
andere
Teilnehmer
das
Netz
wenig
nutzen.
Zu
den
Hauptverkehrszeiten
bricht
die
Übertragungsgeschwindigkeit
dagegen
mehr
oder
weniger
stark
ein.
Für
den
Netzbetreiber
entsteht
an
der
Stelle
ein
Dilemma:
Durch
Aufteilung
des
Segments
kann
die
Zahl
der
Nutzer
je
Segment
verringert
und
damit
die
Bandbreite
pro
Nutzer
vergrößert
werden.
Aber
erstens
kostet
diese
Aufteilung
natürlich
Geld,
und
zweitens
bedeuten
weniger
Teilnehmer
ein
schlechter
vorhersagbares
Nutzungsverhalten.
Das
Überbelegungsverhältnis
muss
deshalb
kleiner
ausfallen,
wodurch
der
Bandbreitengewinn
durch
die
Segmentteilung
teilweise
aufgewogen wird.
Konkret
"verspricht"
z.B.
Unitymedia
für
den
400Mbit/s
Tarif
eine
übliche
Bandbreite
im
24-
Stunden-Mittel
von
85%.
Das
sieht
zwar
auf
den
ersten
Blick
nicht
schlecht
aus,
aber
als
minimale
Bandbreite
wird
nur
40%
der
Tarifgeschwindigkeit
"versprochen".
Zusammen
bedeuten
diese
Angaben,
dass
im
Extremfall
täglich
sechs
Stunden
lang
nur
40%
der
Tarifgeschwindigkeit
zur
Verfügung
stehen
können,
ohne
im
24-Stunden-Mittel
85%
zu
unterschreiten.
Tatsächlich
gesteht
Unitymedia
in
den
"Besonderen
Geschäftsbedingungen
Internet
und
Telefonie"
ein,
dass
aufgrund
des
geteilten
Mediums
auch
die
Minimalbandbreite
noch
deutlich
unterschritten
werden
kann.
Für
die
ohnehin
nicht
üppige
Upstream-Bandbreite
werden 90% im Durchschnitt und 50% als Minimum angegeben.
Glasfaser
bis
in
die
Wohnung
(FTTH):
Es
gibt
verschiedene
Arten
von
FTTH
Anschlüssen.
Bei
einigen
teilen
sich
mehrere
Anschlüsse
die
Bandbreite
einer
Glasfaser.
Mehr
dazu
im
Abschnitt
Multiplexing.
Im
Netz
der
Deutschen
Glasfaser
wird
jeder
Anschluss
über
eine
eigene
Glasfaserleitung
bis
zum
PoP
realisiert.
Erst
im
PoP
wird
diese
Leitung
mit
anderen
Leitungen
zusammengefasst.
Durch
die
gute
Zugänglichkeit
des
PoPs
stehen
einer
Aufrüstung auf schnellere Verbindungen keine technischen Hürden im Weg.
Moden für Licht
Mit
Moden
sind
in
der
Glasfasertechnik
die
verschiedenen
Arten
der
Lichtausbreitung
in
einer
Glasfaser
gemeint.
Das
ist
einerseits
komplexe
Mathematik,
andererseits
im
Ergebnis
aber
sehr
einfach:
Es
wird
zwischen
Singlemode
Fasern
und
Multimode
Fasern
unterschieden.
Der
Kern
von
Singlemode
Fasern
ist
so
dünn,
dass
sich
das
Licht
darin
nur
auf
eine
Weise
ausbreiten
kann.
In
den
dickeren
Kernen
von
Multimode
Fasern
gibt
es
mehrere
verschiedene
"Wege"
für
das
Licht.
Die
Folge
davon
sind
schlechtere
Signaleigenschaften
in
Multimode
Fasern.
Gigabit-Ethernet
über
Multimode
Fasern
(1000BASE-SX)
reicht
deshalb
nur
maximal
550m
weit.
Mit
Singlemode
Fasern
sind
wesentlich
größere
Distanzen
möglich,
z.B.
bis
zu
5km
bei
Verwendung
von
1000BASE-LX.
Mit
anderen
Techniken
sind
über
Singlemode
Fasern
noch
sehr
viel
größere
Entfernungen
überbrückbar.
Singlemode
bzw.
Multimode
hat
nichts
mit
der
Anzahl
der
Glasfasern
zu
tun,
die
für
eine
Verbindung
verwendet
werden.
Letzteres
ist der Unterschied zwischen Duplex- und Simplex-Kabeln.
Fiber-to-the-X
Fiber,
Glasfaser,
ist
heute
in
allen
Netzen
im
Einsatz.
Wenn
Provider
also
von
Glasfasern
sprechen,
dann
kommt
es
auf
die
Details
an.
Je
nachdem,
wie
nah
das
Glasfasernetz
an
das
Endgerät
herankommt,
bezeichnet
man
die
Anschlüsse
mit
verschiedenen
FTTx-Kürzeln.
Die
gebräuchlichen sind:
FTTN
(Fiber
To
The
Neighborhood):
Das
Glasfasernetz
reicht
bis
zur
zentralen
Vermittlungsstelle
eines
Ortes.
Von
dort
führen
dicke
Kupferkabel
mit
vielen
Doppeladern
zu
den
Kabelverzweigern.
Dort
sind
Adernpaare
mit
den
einzelnen
Kupferleitungen
verbunden,
die
zu
den
Hausanschlüssen
führen.
Die
Kabellänge
zwischen
Vermittlungsstelle
und
Hausanschluss
kann
mehrere
Kilometer
betragen.
Hier
sind
Dial-Up
(Telefonmodem)
und
DSL
zu finden.
FTTC
(Fiber
To
The
Curb/Cabinet):
Das
Glasfasernetz
reicht
bis
zu
einem
Schrank
an
der
Straße,
der
bei
dieser
Technik
aktive
Übertragungstechnik
enthält
und
entsprechend
größer
als
ein
reiner
Kabelverzweiger
ist.
Nach
der
in
den
Schränken
eingesetzten
Technik
werden
sie
auch
Outdoor-DSLAMs
genannt.
Das
bedeutet
"Digital
Subscriber
Line
Access
Multiplexer"
für
"draußen".
Bei
FTTN
waren
diese
Gegenstücke
zu
den
DSL-Modems
der
Kunden
noch
drinnen,
nämlich
in
der
Vermittlungsstelle.
Die
Kabellänge
zwischen
Outdoor-DSLAM
und
DSL-Modem
beträgt
nur
wenige
hundert
Meter.
In
diese
Kategorie
fallen
sowohl
VDSL
als
auch
Vectoring,
aber
auch
die
Kabelfernsehnetze,
die
zu
Internetzugängen
aufgerüstet
wurden.
FTTB
(Fiber
To
The
Building):
Damit
ist
der
Hausanschluss
in
Glasfasertechnik
gemeint.
Im
Gegensatz
zu
FTTH
besteht
die
In-Haus-Verkabelung
noch
aus
Kupferleitungen.
Wenn
Sie
von
der
Deutschen
Glasfaser
nicht
nur
den
Hausübergabepunkt
(HÜP)
sondern
auch
den
Netzabschluss
(NT)
im
Keller
statt
in
der
Wohnung
installieren
lassen,
dann
haben
Sie
streng
genommen
einen
FTTB
Anschluss.
Mit
einer
Gigabit-Ethernet-Verbindung
innerhalb
des
Hauses
hat
dies
jedoch
auf
absehbare
Zeit
keinen
Nachteil
gegenüber
einem
echten
FTTH
Anschluss.
Wenn
der
Rest
des
Weges
aber
mit
anderen
Techniken,
wie
z.B.
PowerLAN-
Modems
oder
gar
WLAN
überbrückt
wird,
vergeben
Sie
einige
Vorteile
des
Glasfaseranschlusses.
FTTH
(Fiber
To
The
Home):
Dieser
Anschlusstyp
ist
z.Z.
das
Optimum.
Das
Glasfaserkabel
reicht
bis
in
die
Wohnung.
Die
Deutsche
Glasfaser
verlegt
auf
Wunsch
bis
zu
20m
Glasfaser
durch
vorbereitete
Kabelwege
vom
Hausübergabepunkt
(HÜP)
im
Keller
oder
Hausanschlussraum
bis
in
die
Wohnung,
wo
der
Netzabschluss
(NT)
installiert
wird.
Das
ist
echtes
FTTH.
Es
entsteht
eine
durchgängige
optische
Verbindung
von
der
Wohnung
bis
zum
Point-of-Presence
(PoP),
wo
Router
die
Verbindung
zum
Kernnetz
der
Deutschen
Glasfaser
herstellen.
Aber
auch
in
der
Königsdisziplin
gibt
es
noch
Unterschiede.
Dazu
mehr
im
Abschnitt "Multiplexing".
FTTD
(Fiber
To
The
Desktop):
Mit
Glasfaseranschlüssen
bis
zum
Schreibtisch
gibt
es
noch
eine
weitere
Stufe,
die
z.Z.
aber
gravierende
Nachteile
gegenüber
FTTH
hat.
So
ist
z.B.
die
Verbreitung
von
optischer
Netzwerktechnik
in
Endgeräten
praktisch
nicht
existent.
Außerdem
sind
Glasfasern
zwar
sehr
robust
gegenüber
vielen
Einflüssen,
aber
nicht
gegenüber
Knicken,
was
zum
Brechen
der
Glasfaser
führt
und
sie
unbrauchbar
macht.
Bisher
ist
die
Nutzung
von
Glasfaserleitungen außerhalb fester Verlegung u.a. deshalb umständlich und fehleranfällig.
Multiplexing
Kabel
sind
zwar
nicht
allzu
teuer,
vor
allem
nicht
im
Vergleich
zu
der
Arbeit
beim
Verlegen,
aber
sie
brauchen
Platz.
Daher
kann
die
Anzahl
der
verlegten
Leitungen
nicht
beliebig
nach
oben
geschraubt
werden.
Also
wird
mit
verschiedenen
Techniken
versucht,
mehr
Nutzen
aus
den
einzelnen
Kabeln
zu
ziehen.
Das
wird
"Multiplexing"
genannt.
Man
kann
mehrere
Signale
abwechselnd
übertragen
(TDM,
Time
Division
Multiplex)
oder
auf
verschiedenen
Frequenzen.
Da
bei
optischer
Übertragung
üblicherweise
die
Wellenlänge
und
nicht
die
Frequenz
genannt
wird,
heißt
die
Mehrfachnutzung
einer
Glasfaser
mittels
verschiedener
Frequenzen
WDM,
Wavelength Division Multiplex.
Mit
Multiplexing
hängt
die
Frage
zusammen,
wie
viele
Fasern
für
eine
Verbindung
verwendet
werden.
Weil
Reflexionen
an
Steckverbindungen
die
Übertragung
stören
würden,
werden
Sende-
und
Empfangsrichtung
voneinander
getrennt,
so
dass
der
Empfänger
nicht
die
Reflexionen
des
Senders
auf
der
selben
Seite
"sieht".
Dazu
können
zwei
Fasern
verwendet
werden:
Eine
für
die
Übertragung
in
die
eine
Richtung
und
eine
weitere
für
die
Übertragung
in
die
andere
Richtung.
Für
solche
Verbindungen
werden
Duplex-Kabel
verwendet,
die
zwei
Fasern
enthalten
und
diese
auf
je
zwei
Stecker
an
jedem
Ende
führen.
Es
ist
aber
auch
möglich,
die
Trennung
durch
verschiedene
Wellenlängen
("Farben")
vorzunehmen.
Dann
wird
in
beide
Richtungen
über
eine
Faser
übertragen.
Reflektionen
stören
nicht,
weil
der
Empfänger
nicht
auf
die
Wellenlänge
des
Senders
auf
der
selben
Seite
reagiert.
Für
solche
Verbindungen
werden
Simplex-Kabel
verwendet,
die
nur
eine
Faser
enthalten
und
diese
auf
je einen Stecker pro Seite führen.
Auf
Mehrfachnutzung
basiert
auch
ein
Standard,
der
teilweise
für
FTTH
Anschlüsse
eingesetzt
wird:
GPON,
Gigabit
Passive
Optical
Network.
Als
"passive
optische
Netzwerke"
werden
eine
Reihe
von
Standards
bezeichnet,
bei
denen
die
Fasern
von
mehreren
Anschlüssen
an
einem
Punkt
innerhalb
des
Netzes
zusammenlaufen,
an
dem
die
Signale
passiv,
d.h.
ohne
Elektronik,
auf
eine
Faser
zusammengeführt
werden,
bzw.
in
umgekehrter
Richtung
das
Signal
dieser
einen
Faser
über
Strahlteiler
auf
alle
Anschlüsse
verteilt
wird.
Über
diese
eine
Faser
werden
die
Signale
aller
Anschlüsse
eines
Splits
dann
von
und
zur
Vermittlungsstelle
übertragen.
Die
Elektronik,
die
für
den
geregelten
Zugriff
auf
dieses
"geteilte
Medium"
verantwortlich
ist,
befindet
sich
an
den
Endpunkten
des
passiven
optischen
Netzwerks.
Dabei
werden
WDM
für
die
Trennung
von
Sende-
und
Empfangsrichtung
und
TDM
für
die
Aufteilung
des Zugangs auf mehrere Anschlüsse verwendet.
Ein
Nachteil
aller
Multiplexing-Verfahren
ist
die
mehr
oder
weniger
starke
Einschränkung
auf
bestimmte
Übertragungstechniken,
die
mit
der
gewählten
Netzarchitektur
und
den
passiven
Komponenten
im
Netz
zurechtkommen.
Dies
wurde
z.B.
der
OPAL
(OPtische
AnschlussLeitung)
zum
Verhängnis,
die
kurz
nach
der
Wiedervereinigung
von
der
Deutschen
Telekom
zum
Ausbau
des
Telefonnetzes
in
den
östlichen
Bundesländern
eingesetzt
wurde.
Die
dabei
eingesetzte
Multiplexing-Technik
war
auf
den
reinen
Telefonbetrieb
ausgelegt.
Derartige
Anschlüsse konnten daher später nicht für DSL verwendet werden.
FTTH
Anschlüsse
für
Endverbraucher
basieren
häufig
auf
dem
GPON
Standard,
d.h.
es
kommt
Time
Division
Multiplexing
zum
Einsatz.
Die
Bandbreite
wird
damit
auf
mehrere
Anschlüsse
aufgeteilt.
In
diesem
Standard
ist
auch
die
unterschiedliche
Up-
und
Downstream
Datenrate
angelegt:
In
Richtung
zum
Netz
ist
die
Datenrate
auf
rund.
1,2Gbit/s
festgelegt,
halb
so
viel
wie
in
der
Richtung
vom
Netz.
Die
technische
Asymmetrie
schlägt
sich
in
den
angebotenen
Tarifen nieder.
Die
Deutsche
Glasfaser
hat
bis
2017
auch
für
Endverbraucher
ein
sogenanntes
aktives
optisches
Netzwerk
gebaut.
Die
Signale
der
einzelnen
Anschlüsse
wurden
über
exklusiv
für
die
jeweiligen
Anschlüsse
genutzte
Glasfasern
bis
zum
PoP
(Point
of
Presence)
geführt,
wo
sich
die
aktiven
Verteilkomponenten
des
Netzes
befinden
(Router).
Mit
diesem
Netzaufbau
stand
von
Beginn
an
eine
höhere
Bandbreite
für
jeden
einzelnen
Anschluss
zur
Verfügung,
da
zwischen
dem
Router
und
dem
Hausanschluss
die
Bandbreite
nicht
mit
anderen
Kunden
geteilt wurde.
Inzwischen
setzt
die
Deutsche
Glasfaser
bei
neuen
Projekten
aus
Kostengründen
GPON-
Technik
ein.
Zumindest
anfänglich
soll
dabei
die
Netzstruktur
mit
separaten
Glasfasern
bis
zum
PoP
für
jeden
Hausanschluss
beibehalten
werden
und
die
Zusammenführung
der
Signale
erst
im
PoP
erfolgen.
Glasfasern
vom
PoP
bis
ins
Haus
sind
technologieneutral
und
können
über
einen
Austausch
der
Endgeräte
noch
weit
über
die
bisherigen
Geschwindigkeiten
hinaus
genutzt werden, ohne dass dafür wieder Bauarbeiten notwendig wären.
Symmetrie
Die
bislang
überwiegend
eingesetzten
Internetzugangstechniken
sind
asymmetrisch.
Das
heißt,
der
Upload
ist
(viel)
langsamer
als
der
Download.
Das
hängt
einerseits
mit
dem
typischen
Nutzungsprofil
zusammen:
Es
werden
häufig
weniger
Daten
gesendet
als
aus
dem
Internet empfangen. Andererseits gibt es dafür aber auch technische Gründe.
DSL
wird
weit
überwiegend
asymmetrisch
betrieben,
weil
die
nutzbare
Datenrate
im
symmetrischen
Betrieb
insgesamt
geringer
ist.
Das
liegt
daran,
dass
die
größten
Störungen
durch
benachbarte
(ohne
Abschirmung
dicht
aneinander
liegende)
Kabel
dort
entstehen,
wo
die
Leitungen
zusammenlaufen,
also
in
der
Nähe
des
DSLAM.
An
diesem
Ende
der
Leitung
ist
das
Signal
des
DSL-Modems
durch
die
lange
Leitung
gedämpft,
so
dass
eine
große
Störung
auf
ein
schwaches
Signal
wirkt.
Diese
Richtung
ist
also
"teuer":
Es
wird
viel
Bandbreite
für
eine
niedrige
Übertragungsleistung
gebraucht.
In
der
umgekehrten
Richtung
wirken
die
Störungen
auf
das
noch
starke
Signal
des
DSLAM.
Diese
Richtung
nutzt
das
Frequenzspektrum
daher
effizienter.
Dies
ist
übrigens
der
Punkt,
an
dem
Vectoring
ansetzt:
Die
stärksten
Störungen
kommen
von
den
starken
Signalen
des
DSLAM
in
den
dicht
gepackten
Kabeln.
Unter
der
Voraussetzung,
dass
der
DSLAM
das
gesamte
Kabelbündel
bedient,
kann
er
die
Störungen
vermessen
und
kompensieren,
wenn
er
alle
Signale
zusammen
(als
Vektor)
und
nicht
unabhängig
voneinander
verarbeitet.
Durch
die
nötigen
Berechnungen
steigt
allerdings
der
Stromverbrauch,
und
im
Vergleich
zu
moderneren
Techniken ist der Bandbreitengewinn enttäuschend.
Die
Asymmetrie
der
Internetzugänge
über
das
Kabelfernsehen
hängt
mit
der
Verwendung
eines
geteilten
Mediums
zusammen.
Während
in
Download-Richtung
nur
die
Kabelkopfstation
sendet,
kommen
die
Signale
in
Upload-Richtung
von
allen
Kabelmodems
in
einem
Segment.
Ein
Teil
der
Übertragungskapazität
im
für
den
Upload
verwendeten
Frequenzbereich
muss
deshalb
zur
Koordination
der
Modems
verwendet
werden.
Dieser
Frequenzbereich
ist
außerdem
deutlich
schmaler
(60MHz)
als
der
Frequenzbereich
für
den
Download
(mehrere
hundert
MHz).
Das
hat
EMV
Gründe
(ElektroMagnetische
Verträglichkeit)
und
ist
nicht
einfach
änderbar.
Bei
GPON
entsteht
die
Asymmetrie
dadurch,
dass
in
Upload-Richtung
mehrere
Sender
koordiniert
werden
müssen,
was
Pausenzeiten
zwischen
den
Übertragungen
der
einzelnen
Anschlüsse
nötig
macht.
In
Download-Richtung
ist
dagegen
nur
ein
Sender
aktiv,
dessen
Signal auf alle Anschlüsse aufgeteilt wird.
Punkt-zu-Punkt
Glasfaserverbindungen,
wie
sie
von
Deutsche
Glasfaser
bis
2017
gebaut
werden,
sind
symmetrisch.
Die
verwendete
Technik
wird
genau
so
für
LANs
eingesetzt,
bei
denen
unterschiedliche
Geschwindigkeiten
überhaupt
keinen
Sinn
ergeben
würden.
Von
einer
Einschränkung einer Richtung würde die andere Richtung auch nicht profitieren.
Lange Leitung
Bei
der
Betrachtung
von
DSL-Techniken
kommt
das
Thema
immer
wieder
auf
die
Leitungslänge.
Eine
lange
Leitung
ist
bei
DSL
gleichbedeutend
mit
einem
langsamen
oder
gar
nicht
verfügbaren
Internetanschluss.
Für
höhere
Geschwindigkeiten
muss
die
Übertragungstechnik immer näher an die Häuser herankommen.
Die
Übertragungsleistung
von
Koaxialkabeln,
wie
sie
für
das
Kabelfernsehen
eingesetzt
werden,
ist
nicht
so
entfernungsabhängig.
Dafür
gibt
es
in
diesem
System
das
Problem,
dass
die
Kabelsegmente
nicht
zu
groß
werden
dürfen,
weil
sich
alle
Teilnehmer
in
einem
Segment
die
Bandbreite
teilen.
Auch
hier
muss
deshalb
für
mehr
Bandbreite
Übertragungstechnik
in
der Nähe der Kunden installiert werden.
Im
Gegensatz
dazu
eignen
sich
Glasfasern
auch
für
größere
Distanzen.
Das
Glasfasernetz
braucht
deshalb
keine
Technik
in
der
Nähe
der
Häuser.
Die
Deutsche
Glasfaser
plant
ihr
Netz
mit
Übertragungstechnik,
die
für
10km
lange
Verbindungen
bei
voller
Geschwindigkeit
spezifiziert
ist.
Die
Verteilerkästen,
in
denen
gebündelte
Fasern
mit
den
Fasern
zu
den
einzelnen
Anschlüssen
verbunden
werden,
sind
vergleichsweise
klein
und
können
deshalb
unterirdisch
im
Gehweg
angelegt
werden.
Glasfasern
stören
sich
nicht
gegenseitig.
Aufwendige
Kompensationstechniken
wie
DSL-Vectoring
sind
bei
Glasfaserverbindungen
nicht
nötig.
Keine elektrische Verbindung
Glasfasern
sind
nicht
elektrisch
leitend.
Sie
bestehen
im
(sehr
dünnen)
Kern
aus
Glas
und
sind
zum
Schutz
mit
nichtleitendem
Kunststoff
umhüllt.
Die
Daten
werden
als
Licht
durch
die
Glasfaser
übertragen.
Über
einen
Glasfaseranschluss
kann
folglich
keine
Überspannung
ins
Haus
kommen.
Erdungsschleifen
oder
Potentialausgleichsströme
können
durch
einen
Glasfaseranschluss ebenfalls nicht entstehen.
Was spricht für einen Glasfaseranschluss?
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