FTTH: Funktionsweise und Vorteile von Glasfaser-Anschlüssen
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 1000 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 zwei bis drei Kilometer lange Telefonanschlussleitungen
die Nutzung von hochbitratigem DSL, ab fünf Kilometern wird es dann
kritisch.
Die Glasfasermuffe
Foto: teltarif.de
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, sodass 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
Foto: teltarif.de
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 Energieversorgung 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 200 bis 1000 MBit/s, vereinzelt aber sogar bis 2500 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 XG-PON (auch 10G-PON oder G.987 genannt)
hochgerüstet werden, was im Down- wie Uplink voraussichtlich vierfach
schneller sein wird.
FTTB-Netz von HanseNet in Eimsbüttel (ohne Splitter)
Foto: teltarif.de
Da sie keine Energieversorgung 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, sodass 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 (V)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 Internet-Fernsehen nutzt
und per VoIP telefonieren oder mit Video telefonieren 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 Energiekabel und
Hochspannungsleitungen bzw. HGÜ-Kabel, in dieselben Leerrohre gelegt werden, ohne dass sich
elektromagnetische Störungen ergeben würden. Das erhöht die Betriebssicherheit
und hilft, die Ausbaukosten überschaubar zu halten.
Positiv war auch die Möglichkeit, die veralteten OPAL-Netze weiter nutzen
zu können, der Breitband-Ausbau in Deutschland konnte regional so auch auf diese
Weise vorangetrieben werden.
Glasfaser-Ratgeber im Überblick
- Internet per Glasfaser: So funktioniert FTTX
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