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2. Oktober 2019
FTTB | FTTC | FTTH | Glasfaser-Anschlüsse

Glasfaser-Anschlüsse: Unterschiede von FTTC, FTTB und FTTH

Wer zu Hause oder am Arbeitsplatz mit schnellen Geschwindigkeiten im Internet surfen möchte, sollte sich erkundigen, ob vor Ort ein schneller Glasfaser-Anschluss verfügbar ist. Über Glasfaser werden die Daten, anders als bei einem (A)DSL-Anschluss, nicht auf Basis elektrischer Signale, sondern optisch auf Basis von Lichtwellen übertragen.

Vorteile von Glasfaser- gegenüber Kupferleitungen

Der große Vorteil von Glasfaser und der optischen Datenübertragung im Vergleich zu Kupferleitungen besteht darin, dass selbst bei sehr langen Glasfaserleitungen keine Leitungsdämpfung vorliegt. So können sehr hohe optische Frequenzen mit extrem hohen Datenraten ohne nennenswerte Beeinträchtigung übertragen werden. Davon profitieren Internet-Nutzer: Denn ohne Dämpfung, kann eine höhere Bandbreite bis zum Router übertragen werden. Mehr zu den Vorteilen von Glasfaser und dem Thema „Leitungsdämpfung” haben wir in einem separaten Artikel zusammengefasst.

 

Was bedeutet FTTC, FTTB und FTTH – und worin bestehen die Unterschiede?

FTTC, FTTB und FTTH sind sogenannte Netz-Topologien: Als solche besagen sie zunächst nicht mehr, als bis zu welchem Punkt die Glasfaser aus dem lokalen Anschlussnetz reicht, und dass ab diesem Punkt ein anderes Leitungsmaterial, zumeist Kupfer (zum Beispiel als Kupfer-Doppelader, COAX-Kabel oder CAT-Kabel), zum Einsatz kommt. Einfach ausgedrückt: Bei FTTC reicht das Glasfaser bis zum Kabelverzweiger am Bürgersteig (Fiber To The Curb); von dort wird das Signal mit einem Kupferkabel ins Haus geleitet. Bei FTTB reicht Glasfaser bis in die Gebäudekeller (Fiber to the Building) und bei FTTH sogar bis in die einzelnen Wohnungen (Fiber to the Home).

Fiber to the Curb – Glasfaser bis zum Bürgersteig

Bei FTTC reicht die Glasfaser aus dem lokalen Anschlussnetz bis zum Verteilerkasten, dem sogenannten Multifunktionsgehäuse („MFG“) auf dem Bürgersteig. Vom Verteilerkasten aus verlaufen dann jeweils Bündel aus mehreren Kupferdoppeladern bis in die Keller (oder Technikräume) der Häuser in der näheren Umgebung. Dort endet dieses Kabelbündel in einem „Abschlusspunkt Linientechnik“ (APL), einem Hausverteiler-Kasten. Am APL werden die einzelnen Kupferdoppeladern mit jeweils einer Kupfer-Endleitung (den bereits vorhandenen „Telefonleitungen“) verbunden, die dann vom Keller bis zu einer Teilnehmer-Anschluss-Einheit (TAE-Dose) in den einzelnen Wohnungen führen.

Im MFG werden die über das Glasfasernetz übertragenen, optischen Datensignale in elektrische Signale umgewandelt. Für die elektrische Signalübertragung über die gesamte Kupferstrecke von einem VDSL-DSLAM („DSL Access Multiplexer“) im Verteilerkasten über den APL bis zur TAE-Dose wird VDSL in der Regel im Frequenzbereich bis 17 MHz und in Verbindung mit Vectoring eingesetzt. Mit dieser VDSL-Variante ist eine Downstream-Datenrate von bis zu 100 Mbit/s möglich.

Sofern die Länge der Kupferstrecke vom MFG bis zur TAE-Dose weniger als 500m beträgt, kann auch die VDSL-Variante „Supervectoring“ mit einem Frequenzbereich bis 35 MHz in Verbindung mit einem weiterentwickelten Vectoring-Verfahren eingesetzt werden. Hierzu ist es erforderlich, dass der VDSL-DSLAM zusätzlich mit einer Supervectoring-Linecard aufgerüstet wird. Dieses zusätzliche Frequenzband zwischen 17 MHz auf 35 MHz dient dabei ausschließlich zur Erhöhung der Datenrate im Downstream, sodass mit Supervectoring in der Praxis Downstream-Geschwindigkeiten von bis zu 250 Mbit/s erreicht werden können. Die Frequenzbereiche zur Übertragung des Upstreams sind bei Supervectoring hingegen identisch wie beim VDSL mit 17 MHz verteilt, sodass beide VDSL-Varianten in einem gemeinsamen Kabelbündel übertragen werden können, ohne dass hierdurch zusätzliche Störungen verursacht werden.

Fiber to the Building – Glasfaser bis ins Gebäude

Wer noch schneller im Internet surfen möchte, setzt auf einen FTTB-Anschluss: Hier reicht die Glasfaser vom Anschlussnetz bereits bis in den Keller eines Gebäudes hinein. Dort ist in unmittelbarer Nähe zum APL eine Distribution-Point Unit (DPU) angebracht, um die bestehenden Kupfer-Endleitungen, die vom APL bis in die einzelnen Wohnungen führen, direkt mit der DPU zu verbinden. Die DPU sorgt dabei für die beidseitige Umsetzung zwischen der optischen Signalübertragung über das Glasfaser-Anschlussnetz und der elektrischen Signalübertragung über die Kupfer-Endleitungen innerhalb des Gebäudes.

Für die elektrische Signalübertragung über die Kupfer-Endleitungen bis zur TAE-Dose in der Wohnung wird bevorzugt der Standard „G.fast“ eingesetzt. G.fast überträgt die elektrischen Signale in einem Frequenzbereich von 106 oder sogar 212 MHz. Diese hohen Frequenzen unterliegen daher noch mehr als VDSL-Supervectoring der Dämpfung, sodass sich dieses Übertragungsverfahren nur für Leitungslängen bis rund 70m eignet. In einer FTTB-Topologie, bei der G.fast lediglich die kurzen Leitungswege innerhalb des Gebäudes zu überbrücken hat, ist es daher optimal geeignet. Mit G.fast mit 106 MHz können aus technischer Sicht Übertragungsraten von ca. 1 Gbit/s erreicht werden, bei G.fast mit 212 MHz sogar bis zu 1,8 Mbit/s. Anders als bei den DSL-Standards, die für die Signalübertragung des Upstreams und Downstreams jeweils feste Frequenzbereiche vorschreiben (Frequenzduplex), wird bei G.fast jeweils das gesamte Frequenzspektrum genutzt, wobei sich die Übertragungsrichtungen in sehr kurzen Zeitsequenzen (<1 ms) abwechseln (Zeitduplex).

Diese unterschiedlichen Übertragungsverfahren sind daher nicht miteinander kompatibel. Falls also in einem Kabelbündel einige Endleitungen mit VDSL und andere mit G.fast betrieben werden, ist zu erwarten, dass sich diese Signalübertragungen aufgrund des Cross Talks gegenseitig erheblich stören. Daher hat die BNetzA angeordnet, dass in Gebäuden, die bereits vor der Erschließung mit FTTB-G.fast mit FTTC-VDSL versorgt wurden, der Frequenzbereich unterhalb der Frequenz von 17 MHz (bzw. 35 MHz) nicht für G.fast genutzt werden darf. Dadurch wird mit G.fast (106 MHz) in den hiervon betroffenen Gebäuden in der Praxis vorerst nur ein Downstream von bis zu 700 Mbit/s erreicht werden können.

Mit FTTB sind somit dennoch bereits heute Bandbreiten verfügbar, die über VDSL bei weitem nicht mehr erreicht werden können. Da bei FTTB die bestehenden Endleitungen weiter genutzt werden können, ist es die naheliegende Lösung für den einfachen Einstieg in die Welt der Glasfaseranschlüsse.

Fiber to the Home – Glasfaser bis in die Wohnung

Die schnellsten Internetverbindungen ermöglichen Anschlüsse, bei denen die Glasfaser-Leitung erst in der eigenen Wohnung endet. Bei FTTH werden dazu innerhalb des Gebäudes zusätzliche Glasfaser-Endleitungen bis in die einzelnen Wohnungen verlegt. Auch bei einem solchen Anschluss reicht die Glasfaser vom Anschlussnetz zunächst bis in den Keller eines Gebäudes hinein. Diese werden dort über einen Glasfaser-Verteiler mit dem Glasfaser-Hausanschluss verbunden, sodass eine durchgehend optische Signalübertragung erreicht wird. In der Wohnung endet die optische Übertragung an einem „Optical Network Terminator“ („ONT“). Dieser ONT kann zum Beispiel an der Wohnungswand montiert sein und wandelt dort die optischen Signale in elektrische Signale um („Medienkonverter“), sodass diese dann über ein handelsübliches LAN-Kabel (Ethernet) an einen Router übertragen werden können, der die Internet-Versorgung innerhalb der Wohnung zum Beispiel über WLAN übernimmt. Eine andere Anschluss-Variante ist eine optische Anschlussdose an der Wohnungswand, an die ein Glasfaser-Router, in dem der ONT mit verbaut ist, direkt mit einem optischen Kabel angebunden wird.

Bei FTTH sind aktuell Produkte mit Downstream-Bandbreiten von bis zu 1 GBit/s üblich. Aus rein netztechnischer Sicht wären aber auch schon heute erheblich höhere Bandbreiten über FTTH realisierbar.

Fotos: © Berndt-Fotografie Köln / 1&1 Versatel, 2019

30. September 2019
Glasfaser Vorteile | Glasfaser-Anschlüsse

Glasfaser-Internet: Vorteile der Zukunftstechnologie

Mit Glasfaser-Anschlüssen können je nach Anschlusstyp heute schon Geschwindigkeiten von bis zu 1 GBit/s erreicht werden. Warum Glasfaser-Internet die zukunftsweisende Technologie ist und welche Vorteile Glasfaser vor allem gegenüber Kupferleitungen hat, erklären wir im Beitrag.

Glasfaser-Internet als Zukunftstechnologie

Ein bekannter Nachteil bei Übertragungen über Kupferleitungen ist die sogenannte Leitungsdämpfung. Sie resultiert daraus, dass durch den Stromfluss über die gesamte Leitungslänge des Kupferkabels zugleich auch elektromagnetische Felder rund um die Kupferleitung aufgebaut werden. Die hierfür benötigte Energie wird dem eingespeisten Signalstrom entzogen und wirkt dem verbliebenen Stromfluss zusätzlich entgegen. Zum besseren Verständnis für DSL-Nutzer lässt sich zusammenfassen: Die Leitungsdämpfung gibt an, wie sehr ein DSL-Signal zwischen Kabelverzweiger (KVz), dem grauen Kasten am Straßenrand, und dem Router des Nutzers abgeschwächt wird. Der Effekt der Dämpfung betrifft dabei besonders stark die höheren Frequenzbereiche, die für die Übertragung besonders hoher Datenraten benötigt werden.

Dieser Dämpfungseffekt besteht grundsätzlich auch bei sehr kurzen Kupferleitungen. Allerdings sind die Auswirkungen auf die Signalübertragung hier wesentlich geringer, sodass über kurze Kupferleitungen auch die hohen Frequenzbereiche zur Datenübertragung effektiv genutzt werden können. Demzufolge ist das DSL-Signal am Router des Nutzers stärker je geringer die Entfernung zum KVz, also je kürzer die verbindende Kupferleitung, ist.

Ein weiterer Nachteil von Kupferleitungen ist, dass diese über ihre gesamte Länge wie eine Empfangsantenne wirken. Für DSL genutzte Kupferleitungen bestehen häufig aus zwei parallel zueinander liegenden Kupferadern, die in einem Kabelbündel verlegt sind. Die anderen in einem Kabelbündel parallel verlaufenden Kupferleitungen, aber auch andere Umweltquellen, induzieren über elektromagnetische Felder zusätzliche Ströme in eine Kupferleitung, wodurch Störungen bei der Signalübertragung verursacht werden („Cross Talk“). Und auch hier sind insbesondere die hohen Frequenzbereiche betroffen. Zur Kompensation eines erheblichen Anteils dieser Störungen werden Vectoring-Technologien eingesetzt.

Bei optischen Übertragungen über Glasfaser entsteht dieser „Cross Talk-Effekt“ erst gar nicht, sodass auch kein Aufwand zu dessen Kompensation anfällt.

Über Glasfaserleitungen können daher ohne zusätzlichen Aufwand sehr hohe Frequenzen und somit extrem hohe Datenraten ungestört übertragen werden. Hierdurch steigt wiederum die Qualität der Datenübertragung in Form von deutlich kürzeren Datenpaket-Laufzeiten („Latenz“, wichtig zum Beispiel im Bereich Gaming) mit entsprechend geringeren Laufzeitunterschieden („Jitter“) zwischen den übertragenen Datenpaketen und einem geringeren Verlust von ganzen Datenpaketen („Packet Loss“, wichtig zum Beispiel bei Echtzeitanwendungen). Dabei erreicht die bereits heute verwendete Übertragung über Glasfaser Qualitätswerte, die von Kupferleitungen auch in Zukunft nicht erreicht werden können.

Apropos: Gegen Störungen und Ausfälle durch Gewitter sind Glasfaserleitungen natürlich ebenfalls immun.

Anschluss-Varianten FTTC, FTTB und FTTH

Bei Glasfaser-Anschlüssen unterscheidet man zwischen den Netz-Topologien FTTC, FTTB und FTTH (Fiber to the Curb/Building/Home): Als solche besagen sie zunächst nicht mehr, als bis zu welchem Punkt die Glasfaser aus dem lokalen Anschlussnetz reicht, und dass ab diesem Punkt ein anderes Leitungsmaterial, zumeist Kupfer, zum Einsatz kommt. Mehr zu den Unterschieden der drei Topologien FTTC, FTTB und FTTH haben wir hier zusammengefasst.