FTTH: Funktionsweise und Vorteile von Glasfaser-Lösungen

Die Back­bone-Netze zwischen den Vermitt­lungs­stellen werden schon seit geraumer Zeit prak­tisch ausschließ­lich mit Glas­faser­kabeln aufge­baut. Doch mitt­lerweile führt mit FTTH die Glas­faser auch bis in die Wohnung des Kunden, bzw. bei FTTB und FTTC zumin­dest fast bis dorthin: Bei FTTB führt die Faser bis zu einem Umsetzer (kurz ONU, "Optical Network Unit") im Keller, und bei FTTC (auch als VDSL bezeichnet) bis zu einem Outdoor-DSLAM im Kabel­verzweiger am Stra­ßenrand. Die vom herkömm­lichen Tele­fonnetz bekannten dicken Kupfer­kabel mit Hunderten von Adern­paaren werden bei FTTH, FTTB und FTTC durch Glas­faser­kabel ersetzt, in denen bis zu 1 000 Einzel­fasern gebün­delt sind.

Passiver Splitter im Verhältnis 1:32. Da Glas­fasern deut­lich dünner als Kupfer-Doppel­adern sind, sind die Haupt­leitungen einer Glas­faser­vermitt­lungs­stelle dennoch dünner als die Haupt­leitungen einer herkömm­lichen Vermitt­lungs­stelle. Vor allem aber hilft ein weiterer Trick, die Zahl der Fasern dras­tisch zu redu­zieren: Per opti­schem Splitter lassen sich bis zu 32 oder gar 64 Wohn­einheiten mit nur einer Faser anschließen! Diese Faser-Reduk­tion zusammen mit dem Umstand, dass Glas­faser-Anschluss­kabel problemlos 10 bis 20 Kilo­meter lang sein dürfen, bewirkt, dass für ein Glas­faser-basiertes Tele­fonnetz viel weniger Vermitt­lungs­stellen benö­tigt werden als für ein Kupfer-basiertes. Zum Vergleich: In der herkömm­lichen Kupfer-Tech­nologie verhin­dern schon 2 bis 3 Kilo­meter lange Tele­fonan­schluss­leitungen die Nutzung von hoch­bitra­tigem DSL, ab 5 Kilo­meter wird es echt kritisch.

Die Glasfasermuffe Ansonsten ähnelt ein Glas­faser-Anschluss­netz einem herkömm­lichen Kupfer-Anschluss­netz: Die Haupt­kabel werden auf ober­irdi­sche Vertei­lerkästen oder unter­irdi­sche Vertei­lermuffen geführt. Diese teilen ein Haupt­kabel (in den beiden Fotos unten schwarz) jeweils in viele Vertei­lerkabel (in den Fotos rot, nur zwei als Beispiel). In letz­teren sind die Fasern zur mecha­nischen Stabi­lisie­rung jeweils in dicke Kunst­stof­fum­hüllungen einge­legt, so dass die Vertei­lerkabel in Summe viel dicker sind als das Haupt­kabel. Diese Vertei­lerkabel werden an den zu versor­genden Häusern entlang geführt, zum Beispiel unter dem Bürger­steig vergraben. An y-Vertei­lern werden jeweils einzelne Fasern aus dem Vertei­lerkabel ausge­koppelt, die dann jeweils direkt in ein Haus führen. Der Durch­bruch in den Keller ist dabei nur sehr klein und wird wasser- und gasdicht ausge­führt.

An dem y-Rohrabzweiger wird eine Faser aus dem Kabel ausgekoppelt Für die bereits erwähnten Splitter zur Versor­gung vieler Wohnungen mit nur einer Faser gibt es mehrere mögliche Tech­nolo­gien. Favo­risiert wird in Deutsch­land die passive Vari­ante GPON: Gigabit Passive Optical Network. "Passiv" heißt, dass der Splitter keinerlei Strom­versor­gung benö­tigt. GPON bietet allen Kunden, die an einer Faser hängen, eine gemein­same Down­link-Bitrate von 2,5 Gigabit pro Sekunde. Einzelnen Kunden werden in der Regel derzeit maximal 100 bis 200 MBit/s zuge­wiesen. Die maxi­male Uplink-Bitrate ist bei GPON halb so schnell wie der Down­link, und damit deut­lich schneller als bei ADSL, wo diese typi­scher­weise nur ein Zehntel der Down­link-Bitrate hat. Später kann auf XGPON hoch­gerüstet werden, was im Down- wie Uplink voraus­sicht­lich vier­fach schneller sein wird.

FTTB-Netz von HanseNet in Eimsbüttel (ohne Splitter) Da sie keine Strom­versor­gung benö­tigen, ist die Lage der Splitter variabel: Um ein Mehr­fami­lien­haus mit zum Beispiel 20 Wohn­einheiten zu versorgen, bietet es sich gera­dezu an, eine Faser von der Vermitt­lungs­stelle bis in den Keller des Hauses zu führen, und diese dort dann im Verhältnis 1:32 aufzu­teilen. Vom Keller führen dann 20 Einzel­fasern in die Wohnungen; 12 Ports wären noch frei und könnten später belegt werden, wenn zum Beispiel eine Wohnung geteilt wird oder zusätz­liche Anlagen (etwa eine Mobil­funk-Basis­station auf dem Dach) mitver­sorgt werden sollen. Alle Wohnungen dieses Beispiel­hauses führen über den Splitter auf eine Faser im Vertei­lerkabel und eine Faser im Haupt­kabel und damit auch zum selben Port in der Vermitt­lungs­stelle!

In einer Eigen­heim-Sied­lung wird man hingegen schon im Vertei­lerkasten splitten, beispiels­weise im Verhältnis 1:16, so dass eine Faser aus der Vermitt­lungs­stelle auf 16 Fasern im Vertei­lerkabel aufge­teilt wird, und damit auch in 16 Häuser führt. Im Haus kann dann nur noch im geringen Maß aufge­splittet werden, etwa 1:2 oder evtl. auch 1:4, falls man über­haupt mehrere Anschlüsse benö­tigt. Alle Anschlüsse in diesen genannten 16 Häusern führen wiederum auf einen PON-Baum, also eine Faser im Haupt­kabel und einen Port in der Vermitt­lungs­stelle.

FTTB- und erst recht FTTC-Netze werden hingegen in der Regel ohne Splitter aufge­baut: Eine Glas­faser versorgt hier ohnehin mehrere Kupfer-Ports. Mit Splitter könnten zudem schnell die maximal mögli­chen Bitraten von GPON über­schritten werden. Zudem lässt sich ein split­terloses FTTB-Netz später einfach auf FTTH hoch­rüsten, indem die nötigen Splitter im Keller nach­gerüstet und die nötigen Fasern im Haus verlegt werden.

Vorteile von Glas­faser-Lösungen via FTTH und weiteren

Für den Endkunden ergibt sich durch den Breit­band-Anschluss per Glas­faser via FTTH (und weiteren FTTX-Lösungen) eine Reihe von Vorteilen, der unmit­telbar wich­tigste Punkt ist dabei schlichtweg die hohe Über­tragungs­geschwin­digkeit. Diese zieht aber eine ganze Reihe weiterer neuer Möglich­keiten nach sich, die mit den vorhan­denen DSL-Anschlüssen nicht oder deut­lich weniger komfor­tabel zu reali­sieren sind.

Auch parallele Downloads sind schnell Mehr Geschwin­digkeit macht die paral­lele Nutzung vieler band­brei­tenhung­riger Anwen­dungen möglich - wer zum Beispiel einen großen Down­load durch­führt, gleich­zeitig IPTV nutzt und per VoIP tele­fonieren oder video­tele­fonieren will, wird die Band­breiten, die FTTH bietet, durchaus zu schätzen wissen.

Tech­nisch ist zudem denkbar, gleiche Signale, die von unter­schied­lichen Kunden am selben PON-Baum ange­fordert werden, zusam­menzu­fassen: Läuft in zwei Wohnungen derselbe IPTV-Kanal, muss dieser nur einmal über­tragen werden. Inso­fern sind FTTH-Netze hervor­ragend für IPTV geeignet.

Daten­spei­cher im Internet, etwa für Cloud-Dienste oder auch zur Daten­siche­rung, sind aufgrund des schnellen Uplinks per Glas­faser deut­lich komfor­tabler nutzbar. Für Netz­betreiber und auch Haus­eigen­tümer ist eine solche Moder­nisie­rung der Infra­struktur außerdem eine Maßnahme der Zukunfts­siche­rung und Wert­erhal­tung der eigenen Technik oder Immo­bilie.

IPTV über Glasfaser Auch die Stör­anfäl­ligkeit der Glas­faser-Leitungen ist wesent­lich geringer. Sie können direkt neben allen Sorten Kupfer­kabel, auch Strom­kabel und Hoch­span­nungs­leitungen, in dieselben Leer­rohre gelegt werden, ohne dass sich elek­troma­gneti­sche Störungen ergeben würden. Das erhöht die Betriebs­sicher­heit und hilft, die Ausbau­kosten über­schaubar zu halten. Positiv ist auch die Möglich­keit, die veral­teten OPAL-Netze weiter nutzen zu können, der Breit­band-Ausbau in Deutsch­land kann so auch auf diese Weise voran­getrieben werden.

Weitere Details zu den FTTH-Lösungen erfahren Sie auch in unserem Artikel zum Thema "FTTH: Das Fest­netz wird rund­erneuert". Infor­mationen zur OPAL-Weiter­nutzung finden Sie auf der passenden OPAL-Info­seite.

Glas­faser-Ratgeber im Über­blick

• Internet per Glas­faser: So funk­tioniert FTTX
• Glas­faser: Auch alte OPAL-Netze können teil­weise genutzt werden
• FTTX: Glas­faser-Ange­bote im Über­blick
• Ausge­wählte Glas­faser­ange­bote in Ihrer Region