Glasfasertechnik: Beste Verbindung

Lichtwellenleiter: In Deutschland soll bis zum Jahr 2025 eine gigabitfähige Infrastruktur bestehen. - Foto: Xiaoliangge/Adobe Stock

Die Breitbandversorgung lässt sich mit verschiedenen Technologien erreichen. Glasfaser bis ins Gebäude (FTTB) oder bis ins Haus (FTTH) sind zwei übliche Varianten. Unabhängig davon gilt es zwei weitere Ansätze zu unterscheiden: aktive und passive Zugangstechnologien. Hier ein kompakter Überblick.

Die Netzinfrastruktur ist zukunftssicher, wenn sie auf Glasfaser basiert. Insbesondere in dichter besiedelten, städtischen Gebieten setzen regionale und kommunale Netzbetreiber gerne auf FTTB (Fibre to the Building). Hier endet der Glasfaseranschluss im Gebäudekeller und die Teilnehmer werden über „G.fast“ angeschlossen, eine auf kurze Leitungslängen optimierte, kupferbasierte Übertragungstechnologie. In der Variante mit 106 MHz ermöglicht Gfast über die hausinterne Kupferleitung Datenübertragungsraten von nahezu 1 Gbit/s. Als Weiterentwicklung verspricht Gfast mit 212 MHz bis zu 1,8 Gbit/s bei kurzen Leitungslängen.

Eine Entscheidung der Bundesnetzagentur (BNetzA) aus dem Dezember 2018 sorgt für Diskussion: Sollten FTTB-Anbieter mit Gfast und die Deutsche Telekom mit VDSL2 gleichzeitig die bestehenden Kupferleitungen in den Häusern nutzen, darf der FTTB-Betreiber die Frequenzen, die sich mit dem VDSL2-Signal überschneiden, nicht mehr nutzen, womit sich die Bandbreite reduziert. Der Grund hierfür: Die vektorisierten VDSL-Anschlüsse der Telekom und die Gfast-Anschlüsse der FTTB-Anbieter im gleichen Kupferkabel würden sich gegenseitig stören.

Deshalb wurde nun der Kompromiss beschlossen, dass verschiedene Breitbandtechnologien nebeneinander und im selben Gebäude funktionieren müssen. Aber auch bei der Abschaltung der überschneidenden Frequenzen bleibt bei Gfast der ersten Generation noch eine Summendatenrate von bis zu 600 Mbit/s und bei Gfast der zweiten Generation bis zu 1600 Mbit/s übrig, womit die meisten heute verfügbaren Breitbandanschlüsse nicht unmittelbar betroffen sind. Komplett entkoppeln lassen sich die Angebote unterschiedlicher Anbieter nur mit echten Glasfaseranschlüssen bis in die Wohnungen der Teilnehmer, also mit FTTH (Fibre to the Home), bei denen die Daten ausschließlich über die Glasfaser transportiert werden.

Laut einer Erhebung des Branchenverbands VATM zufolge waren 2018 rund 3,4 Millionen Haushalte in Deutschland direkt über Glasfaser erreichbar, das entspricht einer Steigerung um 18 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Regionale und lokale Netzbetreiber, darunter auch viele Stadtwerke, haben rund 80 Prozent dieser Glasfaseranschlüsse realisiert. Dennoch sind in Deutschland erst drei Prozent der Haushalte mit Glasfaser (FTTH/FTTB) angeschlossen.

Aktiver und passiver Zugang

Bei Glasfasernetzen lassen sich – unabhängig von FTTH und FTTB – zwei Ansätze unterscheiden: aktive und passive Zugangstechnologien. In der aktiven Variante, den Ethernet-P2P (Punkt-zu-Punkt)-Netzen, kommt eine dedizierte Glasfaser vom zentralen Einspeisepunkt bis zu einem Kunden zum Einsatz. Im Unterschied dazu nutzt die PON (Passive-Optical-Network)-Architektur die Glasfaser als Shared Medium auf der ersten Strecke gemeinsam für mehrere Kunden. Erst ein optischer Splitter teilt die Signale auf einzelne Anschlüsse auf. Während bundesweit und überregional tätige Netzbetreiber vorwiegend PON-Architekturen nutzen, haben regionale und lokale Betreiber oftmals P2P-Architekturen im Einsatz.

In PON-Architekturen sind mit der aktuellen GPON-Technologie Datenübertragungsraten von 2,5 Gbit/s im Download und 1,25 Gbit/s im Upload erreichbar, womit die einzelnen Nutzer heute sehr gut versorgt werden können. Zukünftig werden jedoch verstärkt symmetrische Übertragungsraten (Downstream/Upstream) benötigt, beispielsweise für Cloud-Services. Diese Anforderung greift die neue XGS-PON (10-Gigabit-fähiges PON)-Technologie auf, die symmetrische Übertragungsraten von 10 Gbit/s ermöglicht. Netzbetreiber, die jetzt PON-Systeme beschaffen, sollten von vornherein die Nachfrage nach Symmetrie und immer höheren Datenraten berücksichtigen und auf Lösungen setzen, die eine spätere Aufrüstung auf XGS-PON unterstützen.

Netzwerkausrüster arbeiten zudem bereits an der übernächsten Generation NG-PON2 (Next-Generation-Passive-Optical-Network-2). Ziel von NG-PON2 ist es, mittels Wellenlängenmultiplex auf der Glasfaser Datenraten von bis zu 40 Gbit/s zu erreichen. Wichtig für aktuelle Investitionsentscheidungen ist, dass sowohl XGS-PON als auch NG-PON2 kompatibel mit vorhandenen GPON-Netzen sind. Für Netzbetreiber heißt das: Sie können die entsprechenden Baugruppen ohne zusätzliche Investitionen in der passiven Infrastruktur parallel betreiben.

In der mittelfristigen Zielsetzung einer flächendeckenden Breitbandversorgung im Gigabit-Bereich – am besten mit einem Glasfaseranschluss bis in die Häuser – sind sich Politik, Wirtschaft und Bürger einig. Der Staat soll dabei helfen: Um bis Ende 2025 ganz Deutschland über Gigabitnetze versorgen zu können, hat sich die Telekommunikationswirtschaft im Rahmen der Netzallianz Digitales Deutschland zu Investitionen in Höhe von gut acht Milliarden Euro jährlich verpflichtet und der Bund möchte über vier Jahre weitere zehn bis zwölf Milliarden Euro investieren.

Norbert Böttcher

Der Autor
Norbert Böttcher ist Produktmanager bei Keymile, Hannover, einem Anbieter von Telekommunikationssystemen für den Breitbandzugang