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Heutzutage haben wir Zugriff auf mehr Informationen als je zuvor. Wir leben in einer digitalen Welt, und Bandbreite ist deren Grundlage. Es gibt viele verschiedene Netzwerktypen, die unterschiedliche Informationen übertragen. Grundsätzlich lassen sich all diese Netzwerke in zwei Kategorien einteilen: passive und aktive. Ein passives Netzwerk benötigt keine elektrisch betriebenen Geräte oder Komponenten, um das Signal von einem Ort zum anderen zu übertragen, während ein aktives Netzwerk elektrisch betriebene Geräte oder Komponenten zur Signalweiterleitung nutzt. Dieser Artikel gibt einen kurzen Überblick über passive und aktive Glasfaser-/Kupfernetzwerke.
Passives Kupfernetzwerk
Es gibt viele verschiedene Arten von passiven Kupfernetzwerken, aber das bekannteste ist wohl das Kabelfernsehnetzwerk zu Hause. Bei einem solchen Netzwerk liefert der Kabelanbieter das Signal über ein Koaxialkabel ins Haus. Das Kabel führt ins Haus und wird zu einem einzelnen Fernseher geleitet. Allerdings besitzen nur wenige Haushalte nur einen Fernseher. In Haushalten mit mehreren Fernsehern muss das Signal des Kabelanbieters aufgeteilt werden, damit jeder Fernseher es empfangen kann. Die Aufteilung erfolgt üblicherweise mit einem Splitter. Der Splitter benötigt keine Stromversorgung. Er hat typischerweise einen Eingang und kann zwei, drei, vier oder mehr Ausgänge haben. Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für einen Splitter mit einem Eingang und vier Ausgängen. Von diesem Splitter führt ein separates Kabel zu jedem Fernseher.
Bei dieser Netzwerkart kommt es zu Signalverlusten. Da das Signal des Kabelanbieters aufgeteilt und an mehrere Fernsehgeräte verteilt wird, verringert sich die Signalstärke an jedem einzelnen Gerät. Werden zu viele Fernsehgeräte angeschlossen, kann die Signalstärke so weit sinken, dass keines der Geräte mehr ausreichend Signal empfängt, um ordnungsgemäß zu funktionieren. In diesem Fall ist es ratsam, ein aktives Kabelfernsehnetzwerk zu installieren.
Aktives Kupfernetzwerk
Ähnlich wie bei passiven Kupfernetzwerken gibt es auch viele Arten von aktiven Kupfernetzwerken. Im vorherigen Abschnitt wurde ein passives Heimkabelnetzwerk betrachtet und darauf hingewiesen, dass an diesen Netzwerktyp nur eine begrenzte Anzahl von Fernsehgeräten angeschlossen werden kann. Um eine ausreichende Signalstärke für mehrere Fernsehgeräte zu gewährleisten, beispielsweise eines in jedem Zimmer, ist ein aktives Netzwerk erforderlich. Bei einem aktiven Heimkabelnetzwerk führt ein Kabel ins Haus und wird zu einem Verteilerverstärker geleitet. Der Verteilerverstärker verstärkt das Signal des Kabelanbieters und verteilt es. Jeder Ausgang des Verteilerverstärkers hat eine Signalstärke, die in etwa der Signalstärke des Eingangskabels vom Kabelanbieter entspricht. Vom Verteilerverstärker wird ein separates Kabel zu jedem Fernsehgerät geführt.
Dieses aktive Netzwerk behebt das bei passiven Netzwerken übliche Problem der Signalstärke. Es erhöht jedoch die Komplexität und benötigt Strom. Fällt der Verteilerverstärker aus, verlieren alle Fernsehgeräte ihr Signal. Dasselbe gilt, wenn der Verteilerverstärker versehentlich vom Stromnetz getrennt wird: Alle Fernsehgeräte im Haus haben dann kein Signal mehr.
Passives optisches Netzwerk
Es gibt verschiedene Arten von passiven optischen Netzwerken (PON), und eines der gängigsten ähnelt dem zuvor beschriebenen passiven Kabelfernsehnetz. Anstelle von Koaxialkabeln wird jedoch Glasfaser verwendet. In jedem PON bilden Koppler das Herzstück. Ein Koppler kann zwei oder mehr optische Signale zu einem einzigen Ausgang zusammenführen oder ein einzelnes optisches Eingangssignal auf zwei oder mehr separate Ausgänge verteilen. Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für einen Sieben-Port-Koppler. Dieser Koppler teilt ein einzelnes Eingangssignal in sechs Ausgänge auf.
Viele Koppler sind für den bidirektionalen Betrieb ausgelegt, sodass derselbe Koppler sowohl zum Kombinieren als auch zum Aufteilen von Signalen verwendet werden kann. Bei einem bidirektionalen Koppler kann jeder Port entweder als Eingang oder als Ausgang fungieren. In einer PON-Anwendung wird ein Koppler, der zum Aufteilen eines Signals verwendet wird, als Splitter bezeichnet. In einem PON-Netzwerk würde der Eingang des oben abgebildeten Kopplers gleichmäßig auf die sechs Ausgänge aufgeteilt. Die in den Koppler eingehenden Daten würden an jeden Ausgang gesendet, analog zur Übertragung des Signals vom Kabelfernsehanbieter an die einzelnen Fernsehgeräte im passiven Kupfernetz. Obwohl jeder Ausgang dieselben Informationen wie der Eingang überträgt, verringert sich die Signalstärke mit zunehmender Anzahl der Ausgänge. Die Anzahl der Ausgänge in einer PON-Anwendung ist begrenzt; typischerweise liegt sie bei 32. Einige Anwendungen unterstützen jedoch mehr Ausgänge.
Aktives optisches Netzwerk
Ein aktives optisches Netzwerk ähnelt dem zuvor beschriebenen aktiven Heimkabelfernsehnetz. Anstelle eines Verteilerverstärkers ist eine Glasfaser mit einem Switch verbunden. Der Switch leitet die Daten an jeden einzelnen Nutzer weiter. Von dort führt ein separates Kabel zu jedem Nutzer. Dieses aktive Netzwerk behebt das bei passiven Netzwerken auftretende Problem der Signalstärke. Es ist jedoch komplexer und benötigt Strom. Fällt der Switch aus, verlieren alle Nutzer den Zugriff auf die eingehenden Daten. Dasselbe gilt bei einem Stromausfall des Switches: Der Datenfluss wird unterbrochen.
Abschluss
Dieser Artikel beschreibt grundlegende Informationen zu passiven Kupfernetzwerken, aktiven Kupfernetzwerken, passiven optischen Netzwerken und aktiven optischen Netzwerken. Jedes Netzwerk hat seine spezifischen Eigenschaften. Informieren Sie sich daher vor der Auswahl eines bestimmten Netzwerks gründlich über alle relevanten Aspekte, bevor Sie es installieren.
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