Wie funktioniert Glasfaser-Breitband bis ins Haus?

Denken Sie einmal darüber nach, wie sich Ihre Internetnutzung in den letzten Jahren entwickelt hat. Wie die meisten Menschen freuen Sie sich auf mehr Online-Interaktion, beispielsweise mehr Rich Media und das Hoch- und Herunterladen von Bildern und Videos. Immer mehr große Dateien werden heutzutage über das Internet übertragen, und Experten erwarten, dass sich dieser Trend weiter verstärken wird. Eine Studie des Discovery Institute vom Januar 2008 schätzt, dass neue Technologien den Internetverkehr in den nächsten zehn Jahren um das 50-fache steigern werden. Der Druck nach besserer Konnektivität ist einer der Hauptgründe, warum Anbieter und Nutzer Glasfaser-Breitbandverbindungen (FTTH) als potenzielle Lösung betrachten. Wie funktioniert FTTH-Breitband? Dieser Artikel kann Ihnen einige Anregungen geben.

Was sind FTTH-Breitbandverbindungen?

FTTH-Breitbandverbindungen beziehen sich auf Glasfaserkabelverbindungen für Privathaushalte. Ein solches optisches System kann große Mengen digitaler Informationen, Telefon, Video, Daten usw. effizienter als herkömmliche Kupferkoaxialkabel und zu etwa gleichen Kosten bereitstellen. FTTH-Anlagen sind für ihren Betrieb auf aktive und passive optische Netzwerke angewiesen. Laut dem Magazin nutzen bereits über eine Million Verbraucher in den USA, über sechs Millionen in Japan und zehn Millionen weltweit FTTH-Netze. Viele glauben, dass der FTTH-Technologiestandard zur Vorhersage von Netzwerkverbindungen Verkehrsstaus lösen kann.

Welche Vorteile bieten FTTH-Breitbandverbindungen?

Weltweit verfügen bereits über mehr als 10 Millionen Haushalte über Glasfaser-Breitbandanschlüsse, da diese Technologie gegenüber bestehenden Technologien viele Vorteile bietet. Ein wesentlicher Vorteil von FTTH – auch FTTP (für „Fiber to the Premises“) – ist die deutlich höhere Verbindungsgeschwindigkeit und Übertragungskapazität als Twisted Pair-Leitungen, DSL oder Koaxialkabel. Experten des FTTH Council sagen, Glasfaser-Breitbandanschlüsse seien die einzige Technologie mit ausreichend Bandbreite, um den prognostizierten Verbraucherbedarf des nächsten Jahrzehnts zuverlässig und kostengünstig zu decken. Die Technologie ist bereits erschwinglich, wie Unternehmen weltweit zeigen, indem sie in das Geschäft einsteigen und auf die Verbrauchernachfrage spekulieren.

Glasfaser bietet eine praktisch unbegrenzte Bandbreite und eine große Reichweite und ist damit ein zukunftssicheres Standardmedium, das noch lange Bestand haben wird. Die Kosten für Bandbreite und aktuelle Technologie verbessern sich jedoch erheblich. Laut FTTH Council gaben Kabelunternehmen vor zehn Jahren etwa 84 Milliarden US-Dollar für den Anschluss von Haushalten aus. Heute ist die Anbindung dieser Haushalte mit FTTH-Technologie jedoch deutlich günstiger. FTTH wird sogar die zukünftige Internetnutzung bewältigen können, so sehen es einige Experten. Technologien wie 3D-Hologramm-HD-Fernsehen und Spiele werden eines Tages zum Alltag von Familien auf der ganzen Welt gehören. FTTH wird den geschätzten Bedarf solcher Geräte an Datenraten von 30 Gigabyte pro Sekunde decken können.

Aktive und passive optische Netzwerke

Es gibt zwei wichtige Systemtypen, die FTTH-Breitbandverbindungen ermöglichen: aktive optische Netzwerke (AON) und passive optische Netzwerke (PON). Beide bieten Möglichkeiten, Daten zu trennen und an den richtigen Ort zu leiten, und jedes System hat im Vergleich zum anderen Vor- und Nachteile.

Aktive optische Netzwerke

Ein aktives optisches System nutzt elektrisch betriebene Schaltgeräte wie Router oder Switch-Aggregatoren, um die Signalverteilung zu steuern und Signale an bestimmte Kunden weiterzuleiten. Dieser Schalter öffnet und schließt auf verschiedene Weise, um die ein- und ausgehenden Signale an die richtige Stelle zu leiten. In einem solchen System kann ein Kunde über eine eigene Glasfaserleitung bis zu seinem Haus verfügen.

Aktive optische Netzwerke bieten einige Vorteile. Die Ethernet-Technologie erleichtert die Interoperabilität zwischen verschiedenen Anbietern. Teilnehmer können Hardware mit der passenden Datenübertragungsrate auswählen und bei steigendem Bedarf skalieren, ohne das Netzwerk umstrukturieren zu müssen. Aktive optische Netzwerke haben jedoch auch Nachteile. Sie benötigen mindestens einen Switch-Aggregator pro 48 Teilnehmer. Aufgrund des Strombedarfs ist ein aktives optisches Netzwerk grundsätzlich weniger zuverlässig als ein passives optisches Netzwerk.

Passive optische Netzwerke

Ein passives optisches Netzwerk hingegen verfügt nicht über elektrisch betriebene Schaltgeräte, sondern nutzt optische Splitter, um optische Signale auf ihrem Weg durch das Netzwerk zu trennen und zu sammeln. Ein passives optisches Netzwerk nutzt Glasfaserkabel für Teile des Netzwerks. Nur an der Quelle und am Empfangsende des Signals sind strombetriebene Geräte erforderlich.

Passive optische Netzwerke bieten einige entscheidende Vorteile. Sie sind effizient, da jeder Glasfaserstrang bis zu 32 Benutzer versorgen kann. Im Vergleich zu aktiven optischen Netzwerken sind die Bau- und Wartungskosten von PONs niedriger. Da es nur wenige bewegliche oder elektrische Teile gibt, kann bei einem PON einfach weniger schiefgehen. Passive optische Netzwerke haben jedoch auch einige Nachteile. Sie haben eine geringere Reichweite als ein aktives optisches Netzwerk, was bedeutet, dass die Teilnehmer geografisch näher an der zentralen Datenquelle sein müssen. Bei PONs ist es außerdem schwierig, einen Fehler zu isolieren, wenn er auftritt. Da die Bandbreite in einem PON nicht einzelnen Teilnehmern zugeordnet ist, kann sich die Datenübertragungsgeschwindigkeit während der Spitzenzeiten verlangsamen. Dieser Effekt wird als Latenz bezeichnet. Latenz beeinträchtigt schnell die Qualität von Diensten wie Audio und Video, die eine gleichmäßige Übertragungsrate benötigen, um die Qualität zu erhalten.

Abschluss

Die Technologie ist weltweit auf dem Vormarsch. Die Zahl der Länder, in denen FTTH-Breitbandanschlüsse große Zuwächse verzeichnen, wächst stetig. Sowohl AON als auch PON bieten praktikable Lösungen für FTTH-Netzanschlüsse . Da die Nachfrage nach Breitbandkapazitäten weiter steigt, werden Regierungen und private Entwickler voraussichtlich mehr tun, um mehr Haushalte mit FTTH-Breitbandanschlüssen zu versorgen.

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