Glasfaser-Netzarchitektur
In der zukünftigen Breitband-Infrastruktur spielen Glasfaserkabel eine große Rolle. Um eine hohe Bandbreite bei den Teilnehmeranschlüssen zu erreichen, sind die Netzbetreiber gezwungen, die "letzte Meile" im Festnetz von der reinen Kupferverkabelung auf Glasfaserverkabelung umzubauen. Die "letzte Meile" bezeichnet die Strecke der Leitung von der Vermittlungsstelle bis zum Teilnehmeranschluss beim Kunden.
Auf dem Weg zur vollständigen "Verglasung" gibt es mehrere Zwischenschritte, die eine Kombination aus Kupferkabel und Glasfaserkabel vorsehen. Im folgenden Text werden Netzarchitekturen beschrieben, die Glasfaserkabel auf der "letzten Meile" zum Kunden verwenden.
- FTTC - Fiber-to-the-Curb
- FTTB - Fiber-to-the-Building
- FTTH - Fiber-to-the-Home
- FTTD - Fiber-to-the-Desk
Für die verschiedenen Glasfaser-Netzarchitekturen gibt es unterschiedliche Übertragungstechniken und -systeme, die die Entfernung zwischen Vermittlungsstelle und Teilnehmeranschluss mit einer entsprechenden Kombination aus Glasfaser- und Kupferkabel überbrücken.
Klassisches Festnetz (zum Vergleich)
Typischerweise besteht das klassische Festnetz aus einer durchgängigen Kupferverkabelung. Ausnahme ist die Vermittlungsstellte (VSt). Die wird seit der Digitalisierung des Telefonnetzes mit Glasfaser angebunden. Der Rest der Strecke vom Teilnehmerendgerät (TE) zum Teilnehmeranschluss (TA), APL (Anschlusspunkt Linientechnik), zum Kabelverzweiger (KvZ) am Straßenrand bis zur Vermittlungsstelle (VSt) besteht ausschließlich aus Kupferkabel.
Kurz zu Erläuterung: Das Teilnehmerendgerät (TE) ist zum Beispiel ein Telefon, ein PC oder ein Router, der den Übergang in ein lokales Netzwerk darstellt. Der Teilnehmeranschluss (TA) ist die Anschlussdose ab der der Endkunde seine eigenen Endgeräte anschließen darf. Im Festnetz ist das die TAE-Dose. Der APL ist ein Übergabepunkt innerhalb eines Gebäudes in dem verschiedene Teilnehmeranschlüsse zusammenlaufen. In der Regel ist das ein einfacher Verteiler, der sich im Keller befindet. Der Kabelverzweiger (KvZ) ist ein grauer Verteilerkasten am Straßenrand, der mehrere Gebäude oder Straßenzüge mit einem Hauptkabel von der Vermittlungsstelle (VSt) verbindet.
FTTC - Fiber-to-the-Curb
Fiber-to-the-Curb (FTTC) oder Fiber-to-the-Cabinet (FTTC) bedeutet "Glasfaser bis zum Bordstein/Straßenrand". Die VDSL2-Infrastruktur der Deutschen Telekom in den Großstädten Deutschlands ist eine typische FTTC-Installation.
In der FTTC-Architektur endet das Glasfaserkabel in einem grauen Kasten, im Kabelverzweiger (KvZ), der am Straßenrand steht. Von diesem Anschlussverteiler aus werden die vorhandenen Kupferkabel bis zum Kunde weiter verwendet. Im Kabelverzweiger ist dafür ein aktive Komponente installiert, die die Signale von Glasfaser auf Kupferkabel bzw. umgekehrt umsetzt. Dazu unterscheidet sich auf beiden Seiten die Übertragungstechnik. Die Umsetzung ist recht aufwendig und erfordert aktive Komponenten.
Weil die Hauptkabel im städtischen Bereich in Rohren verlegt sind, lassen sich hier Glasfaserkabel kostengünstig einziehen. Dazu werden Kanaldeckel geöffnet und in einem freien Rohr ein Glasfaserkabel bis zum nächsten Kanaldeckel eingezogen.
Problematisch ist die Verkabelung zwischen Vermittlungsstelle (VSt) und Kabelverzweiger in ländlichen Gebieten. Dort ist das Kupferkabel meist direkt im Erdreich vergraben. Der Austausch durch ein Glasfaserkabel ist nicht so einfach möglich. Für die Verlegung eines Glasfaserkabels muss in der Regel das Erdreich aufgegraben werden. Die Kosten für einen Kilometer liegen bei 50.000 bis 100.000 Euro.
FTTB - Fiber-to-the-Building
Fiber-to-the-Building (FTTB) bedeutet "Glasfaser bis zum Gebäude". Die FTTB-Architektur sieht vor, dass das Glasfaserkabel innerhalb des Gebäudes endet, in dem der Kunde seinen Anschluss hat. Genauer gesagt endet das Glasfaserkabel am APL oder in der Nähe davon. Der APL (Anschlusspunkt Linientechnik) befindet sich meistens im Keller des Gebäudes. Innerhalb des Gebäudes wird die vorhandene Kupferverkabelung verwendet, um bis in die Wohnungen zum Teilnehmeranschluss (TA) und von dort zu den Endgeräten zu kommen.
Diese Architektur kommt vorwiegend im städtischen Bereich zum Einsatz. Denkbar ist die Anbindung von Hochhäusern, Mehrfamilienhäusern oder Wohnanlagen, in denen viele Wohneinheiten vorhanden sind. Meist steht der Kabelverzweiger oder die Vermittlungsstelle direkt vor dem Haus. Da bietet es sich an, von dort aus, ein Glasfaserkabel bis ins Gebäude zu verlegen.
Innerhalb des Gebäudes wird dann per VDSL2 über die bestehende hausinterne Kupferverkabelung die einzelnen Wohnungen mit Internet versorgt.
- GPON - Gigabit Passive Optical Network (ITU-T G.984)
- GEPON - Gigabit Ethernet Passive Optical Network (IEEE 802.3ah)
FTTH - Fiber-to-the-Home
Fiber-to-the-Home (FTTH) bedeutet "Glasfaser bis in die Wohnung". Die FTTH-Architektur sieht vor, dass das Glasfaserkabel in den Wohnungen des Kunden am Teilnehmeranschluss (TA) endet. In der Regel ist das eine Anschlussdose in der Wand, die sich an einer zentralen Stelle in der Wohnung befindet. Hier steht ein Gigabit-Glasfaser-Hausanschluss zur Verfügung.
FTTH bedeutet allerdings nicht, dass von der Vermittlungsstelle zu jedem Kunden ein Glasfaserkabel verlegt wird. Von der FTTC-Architektur ausgehend, werden die Kupferkabel vom Kabelverzweiger bis zum Teilnehmeranschluss des Kunden durch ein Glasfaserkabel ersetzt. Im Kabelverzweiger wird durch einen optischen Splitter das Lichtsignal für alle ausgehenden Glasfaserkabel dupliziert.
Für FTTH und auch für die Heimvernetzung braucht es ein Glasfaserkabel das die optischen Eigenschaften von Glasfaserkabel und die Biegsamkeit von Kupferkabel hat. In den Anwendungsbereichen von FTTH kommen wesentlich kleinere Biegeradien vor, als bei üblichen Glasfaser-Installationen. Das Kabel muss dem Standard ITU-T-G.657B entsprechen.
Auf der untersten Ebene der Glasfaserverkabelung konkurrieren zwei System. Zum einen PON (PtMP) und PtP. PON ist eine Punkt-zu-Mehrpunkt-Topologie in Gruppen zu je 32 oder 64 Teilnehmern. Hier teilen sich die Teilnehmer eine gemeinsame Glasfaser-Zuführung. Dagegen steht PtP-Ethernet, bei der jeder Teilnehmer seine eigene Glasfaser vom nächsten Netzknoten (VSt) bekommt.
- PtP-Ethernet
- GPON - Gigabit Passive Optical Network (ITU-T G.984)
- GEPON - Gigabit Ethernet Passive Optical Network (IEEE 802.3ah)
FTTD - Fiber-to-the-Desk
Fiber-to-the-Desk (FTTD) bedeutet "Glasfaser bis zum Schreibtisch". Es handelt sich dabei um eine sogenannte "Vollverglasung", bei der die gesamte Übertragungsstrecke von der Vermittlungsstelle bis zum Schreibtisch aus Glasfaser besteht. Das bedeutet, auch von der Anschlussdose (TA) bis zum Endgerät (TE) wird ein Glasfaserkabel verwendet.
Übersicht: Glasfasertechnik
- Lichtwellenleiter (LWL Glasfaser)
- Lichtwellenleiter-Kabel
- Lichtwellenleiter-Komponenten
- PON - Passive Optical Networks / Passive optische Netze
- Optische Übertragungssysteme