Der Internetzugang über Glasfaser

Im Bereich der Kernnetzwerke wird fast ausschließlich auf Glasfaser als Übertragungsmedium gesetzt. Auch im Bereich der Zugangsnetzwerke wird immer mehr Glasfaser genutzt, um DSLAMs, CMTS und andere Geräte zu verbinden, welche die Datenströme der Endteilnehmer konzentrieren und weiterleiten. Nur für die letzte Meile bis zu einem Hausanschluss ist die Anbindung über Glasfaser in Deutschland derzeitig (April 2016) noch die Ausnahme. Es sind oftmals kleinere regionale Internetanbieter, wie z.B. NetCologone (Köln) oder Rapeedo (Ratingen), welche Internetzugänge über Glasfaser anbieten. In dem Kontext von Internetzugängen über Glasfaser trifft man auch auf das abgekürzte synonym für Glasfaserzugänge FTTH, welches “Fibre To The Home” bedeutet.

Für die Anbindung von Privatkunden und kleine Büros wird in Deutschland meistens die GPON Technologie (Gigabit Passive Optical Network) oder eine optische PtP (Point to Point, Punkt zu Punkt) Sternstruktur eingesetzt.

Die GPON Technologie schließt eine Vielzahl von Endteilnehmern an eine Glasfaser an. Die Aufspaltung (englisch: Splitting) dieser gemeinsamen Glasfaser auf die einzelnen Glasfasern, welche dann bis in die Häuser bzw. Wohnungen verlaufen, passiert über einen passiven optischen Splitter. Die Glasfaser wird dann in ihrem Heim über eine optische Terminierung (ONT, Optical Network Terminator) wieder in ein elektrisches Signal gewandelt und von dort Ihrem Internet-Router zur Verfügung gestellt.

Damit kann es wie bei dem Internetzugang über Kabel vorkommen, dass durch das gleichzeitige senden oder empfangen von Daten von mehreren Endteilnehmern, die verfügbare netto Datenrate für den einzelnen Endteilnehmer zeitweise sinkt. Die Anzahl der angeschlossenen Endteilnehmer pro Glasfaser kann variieren, scheint aber üblicherweise im Bereich von 32 - 64 Teilnehmer zu liegen. Die individuell verfügbare Datenrate zu einem bestimmten Zeitpunkt wird von dem OLT (Optical Line Terminal) geregelt. Dieser weist jedem Endteilnehmer Zeitschlitze zu, in welchen diese Uplink senden dürfen, bzw. verteilt die Daten im Downlink auf verfügbare Zeitschlitze. Da die Glasfasern selbst im Gigabit Bereich übertragen können (z.B. 2.5Gbit/s Downlink), kann das OLT auch mehrere Endteilnehmer mit einer maximalen Datenrate versorgen, wenn diese im derzeitig typischen Bereich von 50-200Mbit/s liegt. Für die Trennung der Übertragung im Uplink von dem Downlink, werden zwei verschiedene optische Wellenlängen eingesetzt. Damit können die Daten im Uplink über die 1310nm Wellenlänge übertragen werden, unabhängig von der Übertragung im Downlink auf der Wellenlänge 1490nm. Um einen präziseren Eindruck zu bekommen wie wahrscheinlich es ist, dass Ihre netto Datenrate aufgrund des optischen Internetzuganges niedriger ist als die aversierte, können Sie versuchen bei Ihrem Internetanbieter vor Ort nähere Informationen einzuholen.

Durch die Nutzung unterschiedlicher Wellenlängen für die Datenübertragung im Up- und Downlink, ist es theoretisch nicht mehr notwendig asymmetrische Datenraten anzubieten. In der Praxis sind die Tarife für private Endkunden auch mit Internetzugängen über Glasfaser weiterhin asymmetrisch ausgelegt und somit die Datenrate im Uplink ungleich geringer als im Downlink. Von daher ist es ratsam sich auch der Datenrate im Uplink bewusst zu werden, wenn Sie Anwendungen nutzen, für welche eine hohe Datenrate im Uplink nützlich sind. Beispiele sind die externe Datenspeicherung in der Cloud oder der externe Zugriff auf Ihre Daten im Heimnetzwerk über ein VPN (Virtual Private Network). Fällt die Datenrate für Uplink für Ihre Zwecke überraschend gering aus, kann plötzlich ein Internetzugang über z.B. VDSL2 wieder interessant werden.

Tipp: Typischerweise stellte ihnen der vom Internetanbieter zur Verfügung gestellte ONT einen Ethernet Anschluss zur Verfügung, welcher mit Ihrem Internet-Router verbunden wird. In diesem Fall brauchen Sie bei der Wahl Ihres Internet-Routers keine Rücksicht darauf zu nehmen, ob dieser über ein integriertes Modem verfügt z.B. ein DSL Modem, da ein integriertes Modem nicht gebraucht wird.

Neben GPON werden optische Zugangsnetze auch nach dem PtP (Point to Point, Punkt zu Punkt) Sternstrukturprinzip aufgebaut. Hierbei wird jedem Endteilnehmer eine einzelne Glasfaser von dem OLT bis zum ONT zur Verfügung gestellt. Die gemeinsame Übertragung der Daten von mehreren Endteilnehmern erfolgt damit erst mit der Verbindung vom OLT weiter in Richtung Internet.

Da die Glasfaser ein optisches Übertragungsmedium ist und kein elektrisches, ergeben sich deutliche Unterschiede in den Übertragungseigenschaften. So ist eine Glasfaser störungssicherer, da Sie sich nicht von elektrischen Feldern beinflussen lässt. Die typischerweise verwendeten Single Mode Glasfasern ermöglichen die Datenübertragung über große Distanzen, ohne eine Beeinträchtigung der Datenrate. Durch die potentielle Nutzung unterschiedlicher Wellenlängen als seperate Übertragungskanäle, ergibt sich die Möglichkeit die zu übertragenden Datenraten pro physikalischer Glasfaser noch erheblich zu steigern, wenn nötig. Letztendlich bedeutet das für Sie als Endteilnehmer, dass die Datenübertragung über eine Glasfaser in der Regel zuverlässiger ist. Das macht sich vor allem dann bemerkbar, wenn Sie häufiger Probleme mit Übertragungsstörungen bei Nutzung von DSL oder Kabel haben. Verglichen mit einem gut funktionierendem DSL oder Kabelanschluss, werden Sie im alltäglichen Gebrauch kaum einen Unterschied feststellen.

Die Störungssicherheit von Glasfaser bedeutet allerdings nicht, das es keine Probleme geben kann. Glasfaser sind sehr empfindlich gegenüber Biegung und bei zu starker Biegung kann eine unvorhergesehene stärkere Signaldämpfung oder im schlimmsten Fall ein Bruch der Glasfaser passieren. Auch die Verbindungsstellen müssen sehr sorgfältig ausgeführt sein, um eine zu hohe Signaldämpfung zu vermeiden. Wenn allerdings das Glasfasernetz gut geplant und die Installation sorgfältig durchgeführt wurde, dann sind die Voraussetzungen für einen schnellen Internetzugang erfüllt.

Notiz: Eine Variante für einen Internetzugang über Glasfaser ist das FTTB (Fibre To The Building) Konzept. Diese Variante ist für für Mehrparteienhäuser interessant. Hierbei wird die Glasfaser nur bis in das Gebäude nahe des Telefon oder Kabelabschlusspunktes verlegt. Für die Verteilung im Gebäude wird dann das bestehende Telefon- oder Kabelverteilernetz weiterbenutzt. Für Bestandsbauten hat das den Vorteil, dass keine aufwendige Neuinstallation von Glasfasern im Gebäude notwendig ist. Nachteil ist, dass die Eigenschaften eines kupferbasierten Netzes weiterhin die Datenübertragung beeinflussen und begrenzen. Jetzt allerdings nur mit den vergleichsweise kurzen Leitungsdistanzen, welche innerhalb des Gebäudes entstehen. Auch ist es wahrscheinlich das z.B. bei der Wiederbenutzung des innerhäuslichen Kabelnetzes, Geräte eingesetzt werden, welche auch sonst für die Kabeltechnologie eingesetzt werden, z.B. Kabelmodem und CMTS. Damit sieht für den Endteilnehmer in einer einzelnen Wohnung der Internetzugang letztendlich so aus als würde dieser über Kabel erfolgen.