Breitbandtechnik

Die Breitbandtechnik umfasst Übertragungstechniken, Übertragungsverfahren und Netze, die eine hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit haben. Mit Breitband ist gemeint, dass die hohe Übertragungsrate unter anderem dadurch zustande kommt, dass ein großer Frequenzbereich (ein breites Band) oder ein breiter Übertragungskanal benutzt wird, der viel Übertragungskapazität bereitstellt. Bei der Übertragung von Daten ist das ein wichtiges Kriterium. Je mehr Bandbreite, desto mehr Daten können pro Zeiteinheit übertragen werden.

In der Vergangenheit führte die Nachfrage nach mehr Bandbreite zu immer neuen Übertragungstechniken. Da dabei jedes mal die technischen Einrichtungen umgebaut oder ausgetauscht werden mussten, geht man heute andere Wege. Statt jedes mal eine neue Technik zu installieren, versucht man in der technischen Weiterentwicklung kleinere und dafür kontinuierliche Schritte zu gehen und die gerade aktuelle Technik bis an die physikalischen Grenzen auszureizen.

Da bei Kupferkabeln die Möglichkeiten physikalisch ausgereizt sind, erhöhen sich die Datenraten der Übertragungstechnik auf Kupferkabel nur minimal.
Auch bei Mobilfunk ist die Bandbreite begrenzt, weshalb Mobilfunk sich nur dann eignet, wenn Mobilität gefragt ist. Aus diesem Grund ist das Übertragungsmedium der Zukunft in der Breitbandtechnik die Glasfaser.

Die Tage der DSL-Technik sind gezählt. Schon mit der Einführung von DSL-Anschlüssen hat man gewusst, dass wir um die Glasfaser als Übertragungsmedium nicht herum kommen. Alle Internet-Anschlüsse mit DSL, ADSL, VDSL und auch TV-Kabel werden bis 2032 durch Glasfaser-Anschlüsse ersetzt.

• DSL-Abschaltung / Glasfaser-Migration

Breitband-Übertragungstechniken

In Deutschland ist "DSL" das Synonym für Breitband-Internet und wird in Deutschland nahezu ausschließlich von der Deutschen Telekom bereitgestellt.

• DSL
• ADSL2+
• VDSL2 / ITU-T G.993.2

Weit verbreitet sind TV-Kabelnetze, die in Deutschland noch zur Zeit der Deutschen Bundespost aufgebaut wurden. Die technische Entwicklung ermöglicht hier konkurrenzfähige Internet-Anschlüsse.

• Kabelmodemtechnik (TV-Kabel)

Alternativ gibt es noch Mobilfunknetze, die allerdings mit der Leistung mit kabelgebundenen Anschlüssen nicht mithalten können.

• 5G-Mobilfunk

Die Glasfaser ist die leitungsgebundene Infrastruktur der Zukunft.

• Glasfaser-Anschluss

Breitbandbedarf

Der durchschnittliche Breitbandbedarf pro Haushalt liegt bei etwa 50 MBit/s und ist steigend. Die Nutzung von Cloud-Anwendungen, Dienste mit künstlicher Intelligenz, die Vernetzung von Gebäuden und Städten, Home Office, Online-Gaming, Video-Streaming und Telemedizin erfordern mittelfristig einen Breitbandanschluss mit 100 MBit/s und mehr, um genug Leistungsreserven zu haben, die parallele Verbindungen am selben Anschluss benötigen.

Auch wenn man die aktuelle Bandbreite nicht ausreizt bringt es ein Mehr an Komfort. So ist die Latenz schneller Anschlüsse niedriger, wovon alle Online-Anwendungen profitieren, indem sie auf Benutzereingaben flotter reagieren und Daten schneller bereitstellen.

Auf dem Weg in die Gigabitgesellschaft ergeben sich viele sinnvolle neue Anwendungsbereiche.

• vernetztes Arbeiten
• Telemedizin
• VR-Anwendungen

Wer jetzt denkt, „das betrifft mich nicht“, der verkennt, dass viele zukünftige Anwendungen nur dann sinnvoll sind, wenn möglichst viele schnelle Internet-Anschlüsse in der Fläche vorhanden sind. Und davon profitieren wiederum alle anderen auch, die einen schnellen Internet-Zugang nicht brauchen.

Generell gilt, je schneller ein Internet-Anschluss hat, desto flüssiger fühlt sich die Verbindung an. Das ist wichtig für zeitkritische Anwendungen wie Telefonie und Videokonferenzen, die auf kurze Latenzen angewiesen sind.

Geschwindigkeit von Breitbandzugängen

Die beworbenen Geschwindigkeitszusagen von Breitbandzugängen, wie DSL und TV-Kabel, kommen in der Praxis häufig nicht beim Kunden an. Deshalb werden Geschwindigkeiten bei Breitbandzugängen in der Regel „mit bis zu" gekennzeichnet.
Aus technischer Sicht ist dafür die Dämpfung der Leitung der ausschlaggebende Punkt. Wobei die Länge und der Querschnitt der Leitung die Einflussfaktoren sind. Je kürzer und je dicker die Leitung, desto geringer die Dämpfung und desto schneller der DSL-Anschluss. Je länger und dünner die Leitung, desto größer die Dämpfung und desto langsamer der DSL-Anschluss.
Bei Kabelanschlüssen ist es ähnlich, aber hier gibt es einen anderen begrenzenden Faktor. Hier hängen mehrere Kunden an einem Kabelstrang. Die teilen sich die Bandbreite bis zur Kopfstation. Je mehr Nutzer in einem Netzsegment gerade online sind, desto geringer ist die für den einzelnen Nutzer verfügbare Bandbreite.

Technisch wäre es sicherlich kein Problem, dem Kunden eine definierte Geschwindigkeitszusage zu machen. Allerdings spart man sich den Aufwand, weil man dann bei jedem Anschluss unterschiedliche Preise abrechnen müsste. Man müsste auf allgemeingültige Tarife verzichten. Das würde Marketing und Vertrieb verkomplizieren.
In der Praxis weichen die beworbenen „mit bis zu"-Werte von den tatsächlichen Werten ab. Ein Kündigungsgrund ist das meistens nicht, weil die technischen Einschränkungen in den Vertragsbedingungen definiert sind und der Kunde das mit seiner Unterschrift abnickt.

Die Geschwindigkeit des eigenen Anschlusses kann man mit Download-Managern testen. Leider sind auch das nur Schätzwerte, die stark voneinander abweichen können. Genauer geht es mit Routern, die detaillierte Informationen über die ausgehandelten Datenraten ausgeben. Hier spricht man dann von der Leitungskapazität, die maximal mit dem Anschluss erreichbar ist. Davon weicht dann die aktuelle Datenrate meistens nach unten ab.

• DSL-Speedtest

Breitband-Techniken für den Netzzugang im Vergleich

Breitbandtechnik für die lokale Vernetzung im Vergleich

Innerhalb von Wohnungen und Einfamilienhäusern erfolgt die Verteilung der Bandbreite hauptsächlich über Funksysteme.

Mobilfunk als Breitband-Ersatz?

Mobiles Internet bzw. die Nutzung der Mobilfunknetze als Zugang zum Internet liegt nahe, weil Mobilfunk fast überall verfügbar ist. Doch weil die Bandbreite begrenzt und Geschwindigkeit der Verbindungen von der Anzahl der Nutzer innerhalb einer Funkzelle und von der Entfernung zur nächstgelegenen Basisstation ist, schwankt die Übertragungsgeschwindigkeit.
Mobilfunk eignet sich also nur bedingt als Breitbandersatz.

• FWA - Fixed Wireless Access
• Internet-Zugang über Mobilfunk

Triple Play

Das Ziel der Netzbetreiber ist, Multimedia-Anwendungen, wie IPTV anbieten zu können. Unter dem Begriff Triple Play mutieren die Netzbetreiber zum Vollanbieter für Internet, Telefonie (VoIP) und Fernsehen (IPTV) über einen Anschluss. Was ursprünglich über mehrere Übertragungsmedien, Systeme und Anbieter verteilt war, kann man von einem Anbieter über einen Breitband-Internet-Anschluss beziehen.

• Triple Play

Übersicht: Breitband-Übertragungstechnik

• DSL
• ADSL
• ADSL2
• ADSL2+
• VDSL2 / ITU-T G.993.2
• VDSL2-Vectoring / ITU-T G.993.5
• G.fast / ITU-T G.9700 und G.9701
• Kabelmodemtechnik
• Satelliten
• 5G-Mobilfunk / IMT-2020
• AON - Active Optical Network
• PON - Passive Optical Network
• GPON - Gigabit Passive Optical Network (ITU G.984)

Weitere verwandte Themen:

• Internet-Anschluss
• NGN - Next Generation Network
• Kommunikationstechnik
• Mobile Kommunikation
• Triple Play

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