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Leitungsgebundene Breitbandtechnologien

Erstellt am: 09.06.2015 | Stand des Wissens: 04.08.2023

Synthesebericht gehört zu:

Für leitungsgebundene Breitbandverbindungen spielen Glasfaserkabel eine entscheidende Rolle. Im Gegensatz zu einer elektrischen Signalübertragung über Kupferkabel ermöglichen Glasfaserkabel durch eine optische Signalübertragung deutliche höhere Übertragungsraten. Allerdings müssen Glasfaserkabel im Gegensatz zu den kupferbasierten Kabeln des klassischen Telefonnetzes in der Regel neu verlegt werden, was durch umfangreiche Tiefbauarbeiten sehr kostenintensiv ist. Grundsätzlich erhöht sich die erreichbare Übertragungsgeschwindigkeit eines leitungsgebundenen Breitbandanschlusses, je näher Glasfaserkabel an den Endkundenanschluss herangeführt werden.

BreitbandausbauformenAbb. 1: Breitbandausbauformen (eigene Darstellung in Anlehnung an [ANGA14])
In Abbildung 1 sind die vier gängigen Breitbandausbauformen für das Telefonnetz und das Kabelnetz im Anschlussbereich schematisch dargestellt. Im Telefonnetz können die verschiedenen Ausbauformen unterschieden werden nach dem Punkt, bis zu dem das Signal über Glasfaser übertragen wird und auf die vorhandene Kupferinfrastruktur übergeht.
Bei der klassischen Digital Subscriber Line (DSL) -Anschlusstechnologie sind Glasfaserkabel bis zum Hauptverteiler verlegt, welcher als zentrale Station die Kommunikationsverkabelung für ein bestimmtes Anschlussgebiet bündelt. Der Rest der Strecke bis zum Teilnehmer besteht ausschließlich aus Kupferkabeln. Diese Anschlusstechnologie ist somit relativ kostengünstig, da sie schon bestehende Kupfernetze nutzt. Aufgrund der physikalischen Dämpfung in den Kupferkabeln kann allerdings bei Endkunden nur ein Bruchteil der Übertragungsrate erreicht werden (maximal 24 Megabits pro Sekunde im Download), die durch die Glasfaserinfrastruktur eigentlich möglich wäre.
Durch die Fiber To The Curb (FTTC) -Anschlusstechnologie wird der Punkt, an dem statt Glasfaser Kupferkabel verwendet werden näher zum Teilnehmeranschluss verschoben. Die Glasfaserkabel werden bis zum Kabelverzweiger verlegt, welcher die Anschlussleitungen eines Hauptkabels mit Verzweigerkabeln, die zu den Teilnehmeranschlüssen führen, verbindet.  Somit reduziert sich der kupferbasierte Leitungsanteil, was die mögliche Übertragungsrate auf maximal 100 Megabits pro Sekunde im Download erhöht. Diese Anschlusstechnologie wird auch als Very High Speed Digital Subscriber Line (VDSL) bezeichnet.
Als Fiber To The Buildung (FTTB) beziehungsweise Fiber To The Home (FTTH) wird die Verlegung von Lichtwellenleiter bis in einzelne Gebäude (bei FTTB) beziehungsweise bis zum Teilnehmeranschluss (bei FTTH) bezeichnet, was die mögliche Datenrate weiter erhöht. Im besten Fall einer rein optischen Datenübertragung (FTTH) erhöht sich die Übertragungsgeschwindigkeit auf über 1 Gigabits pro Sekunde im Download. In Deutschland sind die Nutzerzahlen der Zugänge über FTTB/FTTH noch relativ gering, was auch in den hohen Investitionskosten für solche Anschlüsse begründet liegt. Ende 2022 gingen knapp 1 Millionen Kunden über FTTB und rund 2,4 Millionen über FTTH ins Internet [BNetzA23d].
Bei Breitbandanschlüssen über Hybrid-Fibre-Coax (HFC) -Netze nutzt man vorhandene Koaxial-Fernsehkabelnetze zur Breitbanddatenübertragung. Die Kombination aus Glasfaser- und Koaxialkabel ermöglicht in Verbindung mit dem Übertragungsstandard Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) 3.0 Angebote mit Bandbreiten von bis zu 200 Megabits pro Sekunde im Download. Ende 2017 wurden in Deutschland 7,7 Millionen Breitbandanschlüsse über diese Netze genutzt [BNetzA23e]. Im Unterschied zum klassischen Telefonnetz sind allerdings nur rund 43 Prozent der deutschen Haushalte mit Kabelfernsehnetzen erschlossen [StatB22a].
diagramm-1107544.pngAbb. 2: Breitbandanschlüsse über HFC-Netze in Millionen (Kabelnetze) [BNetzA23e]
Ansprechperson
Bauhaus-Universität Weimar, Professur Verkehrssystemplanung, Prof. Dr.-Ing. Plank-Wiedenbeck
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Regulierung von Breitbandinfrastruktur (Stand des Wissens: 17.01.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?451225
Literatur
[ANGA14] Verband Deutscher Kabelnetzbetreiber e.V. Das deutsche Breitbandkabel 2014, 2014
[BNetzA23d] Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas, Telekommunikation, Post und Eisenbahnen Aktive Breitbandanschlüsse über Fibre to the Home/Fibre to the Building, 2023/05/17
[BNetzA23e] Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas, Telekommunikation, Post und Eisenbahnen Aktive Breitbandanschlüsse über Hybrid-Fibre-Coax-Netze, 2023/05/17
[StatB22a] Statistisches Bundesamt (Hrsg.) Fast jeder fünfte Haushalt hat Internetfernsehen, 2022/05/10
Weiterführende Literatur
[BMVI18t] Bundesministerium für Digitales und Verkehr Digitalisierung und Künstliche Intelligenz in der Mobilität Aktionsplan, 2018/11
Glossar
FTTH FTTH - Fiber To The Home (Glasfaser bis zur Wohnung) bezeichnet eine Glasfaseranschlusstechnik, bei der der Glasfaserausbau bis zur Wohneinheit erfolgt. Das heißt die Glasfaserleitung endet nicht im Verteilkasten am Bordstein (FTTC) oder im Technikraum beziehungsweise im Keller eines Gebäudes (FTTB), sondern wird bis in die Wohnung geführt. Diese Technologie ermöglicht Highspeed-Internet, digitales Fernsehen in hochauflösender Qualität (sogenanntes HDTV - High Definition Television) und höchste Sprachqualität beim Telefonieren.
Hybrid
Der Ausdruck Hybrid bedeutet "etwas Gebündeltes, Gekreuztes oder Gemischtes". Es stammt ab von dem lateinischen Fremdwort griechischen Ursprunges Hybrida. In der Technik wird ein hybrides System, aus zwei unterschiedlichen Technologien miteinander kombiniert.
FTTB FTTB - Fiber To The Building (Glasfaser bis zum Gebäude) bezeichnet eine Glasfaseranschlusstechnik, bei der der Glasfaserausbau bis zum Gebäude erfolgt. Die weiterführenden Verbindungen im Gebäude bis zum Teilnehmeranschluss werden über die vorhandenen Kupferkabel realisiert. Diese Technologie wird für das VDSL- und VDSL2 Verfahren benutzt.
DSL
Abkürzung für Digital Subscriber Line (digitaler Teilnehmeranschluss)
Unter DSL werden Übertragungsstandards verstanden, die über einfache Kupferleitungen hohe Übertragungsraten (bis zu 1.000 Megabit pro Sekunde) ermöglichen. In Deutschland war dies lange Zeit ein Synonym für einen Breitband-Internetzugang.
xDSL bedeutet die Zusammenfassung verschiedener DSL-Verfahren.
Von VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line) spricht man bei Hybridnetzen aus Glasfaser- und Kupferleitungen, wobei die Glasfaser möglichst nah an den Kunden herangeführt wird, um hohe Datenübertragungsraten zu erreichen.
FTTC
FTTC - Fiber To The Curb (Glasfaser bis zum Bordstein) bezeichnet eine Glasfaseranschlusstechnik, bei der der Glasfaserausbau von der Ortsvermittlungsstelle bis zum Schaltverteiler am Bordstein erfolgt. Die weiterführenden  Verbindungen bis zum Teilnehmeranschluss werden weiterhin über vorhandene Koaxialkabel oder andere Kupferkabel  realisiert. Diese Technologie wird überwiegend in städtischen Bereichen verlegt und für das VDSL-Verfahren benutzt.
DOCSIS DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) ist ein weltweit einheitlicher Standard für die Datenübertragung mit Kabelmodems in Kabelfernsehnetzen. Die erste Version DOCSIS 1.0 wurde hauptsächlich für den Internetzugriff über Kabelfernsehnetze entwickelt. Bei den weiteren Versionen, die inzwischen entwickelt wurden, steht insbesondere im Vordergrund, die verfügbare Bandbreite pro Nutzer zu steigern.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?450062

Gedruckt am Samstag, 22. Februar 2025 18:49:14