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08.11.2010 - 19:07
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FTTH: Das Festnetz wird runderneuert

Wie verteilt man das Signal?

Die große Krux ist nun, dass sich drei zueinander inkompatible Technologien zum Bau der Splitter etabliert haben: Man kann das Signal mit aktiver Elektronik switchen, oder man kann es passiv auf die einzelnen Ports verteilen. Von den passiven Technologien gibt es wiederum zwei Varianten: Entweder kann man das Signal einfach gleichmäßig aufteilen, oder nach Wellenlänge getrennt. Diese drei Methoden sind zueinander inkompatibel. Das bedeutet: Hat man ein FTTH-Netz erstmal nach einer Methode aufgebaut, kann man es kaum auf eine der anderen Methoden umrüsten.

Passiver Splitter im Verhältnis 1:32.

Bei den ersten in Asien installierten FTTH-Netzen wurden aktive Splitter verwendet. Diese sind ähnlich denen von Computer-Netzwerken bekannten Ethernet-Switches. Allerdings werden nicht elektrische Kupferkabel, sondern optische Glasfaserkabel in die jeweiligen Ports gesteckt. Die Nachteile der aktiven Switches: Sie müssen mit Strom versorgt werden, sie können wie alle Elektronik mit der Zeit kaputt gehen und die Kosten pro Port sind wegen der benötigten Elektronik recht hoch. Will man später das Netz auf höhere Bitraten ausbauen, muss man nicht nur die Endgeräte in der Vermittlungsstelle, sondern auch die ganzen Switches im Feld austauschen.

Daher wurden passive optische Netze entwickelt, kurz PON. Die Splitter arbeiten dort rein optisch. Das Licht aus der Eingangsfaser wird einfach auf 2, 4, 8, 16 oder gar 32 Ausgangsfasern aufgeteilt. Für den Rückweg wird das Licht aus den Einzelfasern wieder vereint. Hin- und Rückkanal liegen übrigens in derselben Faser; die Trennung erfolgt durch Nutzung verschiedener Lichtfrequenzen (oder -farben bzw. -wellenlängen) für die beiden Richtungen.

Nachteil: Durch die Aufteilung sinkt die Signalstärke. In der Folge wird bei der derzeit in Europa favorisierten Variante GPON ("Gigabit passive optical network") bei einem Split-Verhältnis von 1:64 (ein Port in der Vermittlungsstelle führt zu 64 Anschlüssen) die Reichweite auf ca. 20 km limitiert. Ausrüster empfehlen sogar, nur 1:32 real zu installieren - dann hat man noch die Reserve, einzelne Anschlussfasern bei Bedarf ein weiteres Mal 1:2 splitten zu können, wenn z.B. durch Grundstücksteilung neuer Bedarf entsteht. Grenzen der passiven Verteilung Es ist also durchaus möglich, mehrere Splitter hintereinander zu installieren; jedoch darf für keinen Anschluss das Produkt der einzelnen Split-Verhältnisse (z.B. 1:8 mal 1:4 = 1:32) über dem sich aus der Kabellänge und den weiteren optischen Gegebenheiten (etwa der Qualität der verwendeten Fasern, Stecker, Spleißstellen und Splitter) maximalen Split-Verhältnis liegen; typisch ist ein Wert von 1:64 bei einer Kabellänge von bis zu 20 Kilometern.

Statt durch Aufteilung der Signalstärke kann die Trennung am Splitter auch durch unterschiedliche Lichtfarben erfolgen. Vorteile dieses derzeit in der Standardisierung befindlichen WDM-PONs: Die Signalstärke bleibt am Splitter - von gewissen unvermeidbaren Verlusten abgesehen - unverändert. Dadurch steigt die mögliche Reichweite deutlich. Auch ist das Medium nicht geteilt: Jeder Anschluss kann dediziert die volle Bitrate nutzen.

Nachteilig sind beim WDM-PON der etwas höhere Aufwand bei den Splittern, und der erheblich höhere Aufwand in der Vermittlungsstelle: Statt eines Senders und Empfängers für alle 32 bis 64 Anschlüsse an einem PON-Baum werden nun je ein Sender und Empfänger pro Lichtfarbe bzw. pro Anschluss benötigt. Damit enthält WDM-PON auf Anbieter-Seite ähnlich viele aktive Elemente wie die anfangs erwähnten aktiven optischen Netze. Immerhin wird aber auch bei WDM-PON die ganze aktive Technik des FTTH-Anbieters in der Vermittlungsstelle konzentriert und nicht mehr über das gesamte Anschlussgebiet verteilt. Auf der kommenden Seite wird das bereits eingesetzte GPON genauer beschrieben.

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Inhaltsverzeichnis:

  1. Glasfaser schlägt Kupfer
  2. Mehrfachverwendung der Glasfaser
  3. Wie verteilt man das Signal?
  4. Unterschiede auch im Detail
  5. Der Umbau ist teuer

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