Fibre-to-the-Home

Die Anbindung des Glasfasernetzes zum Endteilnehmer (Privatkunden/Firmen) nennt man Fibre to the Home (FTTH).  Die optischen Signale, die über Glasfaser als Lichtwellenleiter übertragen werden, werden dann von optoelektronischen Wandlern in elektrische Signale für die kupferbasierten-Endteilnehmer Geräte (z.B. LAN) umgewandelt. 

Glasfaser-Technologie
Glasfaser sind eine Form von Lichtwellenleitern (LWL) die in der Lage sind, optische Signale auf großen Strecken verlustfrei zu übertragen.  Da der Sender der Informationen meist ein Rechnernetzwerk ist, daß elektronische Signale sendet, muß das elektronische Signal vor der Einspeisung in das optische Glasfasernetz erst durch einen elektrooptischen Wandler in  ein optisches Signal umgewandelt werden. Falls ein analoges Signal vorliegt, wird zunächst eine Analog-Digital-Wandlung vollzogen und das Signal wird durch eine Treiberstufe verstärkt. Bei digitalen Rechnern als  Sender kann dieser Schritt entfallen. Die eigentliche elektrooptische Wandlung  wird dann durch LED-Technologie oder Laserdioden vollzogen. Beim Übergang von der Glasfaser zu kupferbasierten Signalträgern wird dann das optische Signal  wieder durch einen optoelektronischen Wandler (Photodiode, Fototransistor) wieder in ein elektronisches Signal umgewandelt. 

Vorteile der Glasfaser-Technologie
Mit der Glasfasertechnologie können optische Signale über grosse Entfernungen hinweg ohne Verlust übertragen werden. Es gibt keine elektromagnetische Störsignale, die Kabeldämpfung ist nahezu  Frequenz- und Temperaturunabhängig und der Ausbau der Glasfaser ist neben anderen Versorgungsleitungen möglich. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Bandbreite des optischen Lichtes noch zu erhöhen, indem man die optischen Signale in ein  Farbspektrum splittet und jede Lichtfarbe als Transportmedium nutzt. 

Glasfaseranbindung
Grundsätzlich wird von den Internet Service Providern und Telekommunikationsanbietern die Vermittlungsstelle (VSt) mit Glasfaser angebunden. Bei FTTH und weiteren Formen der Glasfaseranbindung geht  es um die Überbrückung der 'letzten Meile', die bisher meist mit kupferbasierten Technologien stattfindet.  Bei Fibre to the Node (FTTN) oder Fibre to the Curb (FTTC) wird der Glasfaserausbau bis zum 'Bordsteinrand', also dem Anschlussverteiler bzw. Kabelverzweiger vorangetrieben. FTTC wird auch Fibre to the Cabinet genannt. Fibre to the Building  oder Fibre to the Basement (FTTB) bedeutet, daß die Glasfaser im Gebäude endet, konkreter im Anschlusspunkt Linientechnik (APL).  Bei Fibre to the Home (FTTH) liegt ein Glasfaseranschluß bis in die Wohnung vor und endet am Teilnehmeranschluß, der in Form einer Anschlußdose für den Endteilnehmer erreichbar ist.  FTTH bedeutet nicht, daß zu jedem Endteilnehmer eine Glasfaserleitung gelegt sein muss. Es wird ein Glasfaserkabel vom Anschlußverteiler (Kabelverzweiger) bis zum Teilnehmeranschluß gelegt und im Anschlußverteiler durch einen optischen Splitter  die Ausgangssignale dupliziert. FTTH benötigt spezielle Glasfaserkabel welche die optischen Leistungsmerkmale von Glasfasern bieten, aber  ähnlich biegsam sind wie Kupferkabel. Diese benötigten Biegeradien für Glasfaserkabel sollten der Norm ITU-T-G.657B entsprechen. Biegeradien sind eine Angabe in Relation zum Kabeldurchmesser. Die Biegeradien bei Glasfaser (LWL)  befinden sich bei ca. dem 10- bis 15-fachen des Außendurchmessers - auch Minimum Bend Radius genannt. Der Minimum Bend Radius gibt den minimalen Radius an, mit dem man ein Kabel anwinkeln kann, ohne seine Funktion zu stören oder zu gefährden.  Unterhalb des Minimum Bend Radius sollte ein Kabel nicht angewinkelt werden. 

Passive Optical Networks
An der letzen Ausbaustufe der Glasfaser-Technologie gibt es mehrere Umsetzungsmöglichkeiten: PON (Passive Optical Networks) bzw. PtMP (Point-to-Multipoint) und PtP Ethernet (IEEE 802.3ah - Ethernet in the first mile).  PON und PtP sind Realisierungen Passiver Optischer Glasfaser-Netze. Diese benötigen keine aktiven Geräte und funktionieren mit optischen Splittern, welche nicht mit elektrischen Vermittlungsfunktionen ausgestattet sind.  Bei PtMP wird für mehrere Endteilnehmer eine Glasfaseranschluss bis zum Kabelverzweiger gelegt und dann über einen passiven optischen Splitter das Signal zum jeweiligen Endteilnehmer übertragen.  Die PtP (Point-to-Point) Lösung (EPON, Gigabit-Ethernet PON) ist gedacht, um jeden Endteilnehmer mit einer eigenen Glasfaser zu versorgen. Eine technische Spezifikation von PON (PtMP) ist G-PON (Gigabit Passive Optical Network): mehrere Endteilnehmer  (32 oder 64) teilen sich eine Bandbreite von ca. 2,5 GBit/s (Downstream) bzw. 1,25 GBit/s (Upstream). Ein PON besteht aus einem OLT (Optical Line Terminal) im Technologiebereich des ISP und mehreren ONUs (Optical Network Units)  im Bereich des Endteilnehmers. ITU Normen sind APON, BPON, G-PON und 10G-PON. G-PON (Gigabit-PON) ist eine Weiterentwicklung des BPON-Standards mit höheren Bandbreiten und erzeugt ein neues Transportprotokoll  mit der nativen Generic Encapsulation Method (GEM), welche mehrere, nicht-native Transportprotokolle wie ATM, TDM (Time Division Multiplex/Zeitmultiplexverfahren) oder Ethernet (OSI-Schichtenmodell  Ebene 2 (Data Link Layer/Sicherungsschicht)) unterstützt.

Weitere Glasfaseranbindungen sind Fibre to the Loop (FTTL: bis zum Endteilnehmer) und Fibre to the Desk (FTTD: bis zum Schreibtisch).
 
Siehe auch:    ADSL   VDSL   FDDI   HSDPA   UMTS   Long-Term-Evolution   Ethernet   ITU   Transistor   

  ADSL
DSL-Modem Deutsche Telekom DSL-Modem Deutsche Telekom
Asymmetric Digital Subscriber Line. Asymmetrisches Datenübertragungsverfahren. Beim Download sind theoretische Raten von bis zu 9 MBit/s erreichbar, beim Upload eine Geschwindigkeit von über 768 kBit/s.  ADSL ist eine auf Kupferkabel basierende Datenübertragungstechnik.  Diese meist genutzte Variante mit unterschiedlicher Sende- und Empfangsbandbreite wird von den IS-Providern bevorzugt, weil die Download-Rate bei den Privatanwendern eine höhere Priorität hat.  Es wird ein DSL Modem und ein Splitter benötigt. Geschwindigkeiten von 1000, 2000, 3000, 4000, 6000 und 16000 kBit/s (ADSL2+) werden angeboten. IP-TV ist ab 16 MBit/s möglich. 

VDSL-Angebote mit 25.000 kBit/s und 50.000 kBit/s (50 MBit/s) ermöglichen  höhere Bandbreiten und z.B. IP-TV im HD-Format.  Vor allem in den ländlichen Gebieten Deutschlands ist die DSL-Technologie noch nicht flächendeckend erhältlich. Um die weißen Punkte auf der DSL-Landkarte zu versorgen, soll die WiMax Funk-Technologie (IEEE 802.16) eingesetzt werden. 

Um die DSL-Versorgung weiter in Deutschland zu verbessern setzt man auf mobile Technologien wie LTE oder HSPA+ und WLAN sowie den Ausbau des Glasfasernetzes (Fibre to the Home, FTTH).  Die HSPA/UMTS Technologie ermöglicht dann Geschwindigkeiten von bis zu 21 MBit/s bzw. 42 MBit/s. Der LTE-Ausbau wird 100 MBit/s zur Verfügung stellen. Mit FTTH sind Bandbreiten im 1 GBit/s Bereich möglich.                                         
Siehe auch:    ADSL2   VDSL   internet   Downstream   VPN   ISP   WiMAX   HSDPA   DSLAM   Fibre-to-the-Home