Die Zukunft der Internetanbindung Ein tiefer Einblick in FTTH

Fiber-to-the-Home (FTTH) oder Fiber-to-the-Premises (FTTP) beinhaltet die direkte Installation und den Anschluss von Glasfaserkabeln an ein einzelnes Gebäude oder eine einzelne Struktur, z. B. ein Wohnhaus, eine Wohnung oder ein Gewerbeobjekt. Diese Methode zur Bereitstellung von Internetdiensten erfreut sich weltweit immer größerer Beliebtheit, da sie im Vergleich zu herkömmlichen DSL- und Nicht-Glasfaser-Koaxialkabelverbindungen eine bessere Leistung bietet.

Im Gegensatz zu Koaxialkabeln und Telefonleitungen, die auf elektrischer Datenübertragung beruhen, übertragen Glasfaserkabel Daten durch Lichtsignale und ermöglichen so höhere Geschwindigkeiten und Bandbreiten von 1Gbps und mehr. Mit der zunehmenden Verbreitung von webbasierten Cloud-Diensten auf den weltweiten Märkten für Privat- und Geschäftskunden garantiert die Ausweitung der Glasfaserinfrastruktur auf das Firmengelände eine erstklassige Leistung und öffnet die Tür für zukünftige technologische Innovationen.

Projektionen über FTTH

Laut einem Bericht der Fiber Broadband Association (ehemals FTTH Council Americas) hat die COVID-19-Pandemie die Bedeutung von Hochgeschwindigkeitsinternet deutlich gemacht, wobei FTTH-Netze eine entscheidende Rolle bei der Ermöglichung von Fernarbeit, Telemedizin und Fernunterricht spielen. Die Nachfrage nach höheren Breitbandgeschwindigkeiten und die Zunahme von Video-Streaming-Diensten treiben das Wachstum des FTTH-Marktes weltweit voran. Hier sind einige Prognosen zu FTTH:

• Einem Bericht von ResearchAndMarkets zufolge wird der globale FTTH-Markt von 2021 bis 2026 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 4,9 % wachsen. Der Bericht prognostiziert, dass der globale FTTH-Markt bis 2026 11,8 Milliarden US-Dollar erreichen wird.
• Zion Market Research berichtet, dass der globale FTTH-Markt bis 2025 einen Wert von 11,8 Milliarden US-Dollar erreichen wird, mit einer CAGR von 5,5 % von 2019 bis 2025.
• Der FTTH Council Europe prognostiziert, dass die Zahl der FTTH/B-Anschlüsse (Fiber-to-the-Home/Building) in Europa bis 2026 auf 202 Millionen steigen wird, gegenüber 93,5 Millionen im Jahr 2019.
• Ein Bericht der Fiber Broadband Association prognostiziert, dass die Zahl der weltweiten FTTH/B-Abonnenten bis 2025 eine Milliarde erreichen wird.

Wie funktioniert FTTH?

Bei einer FTTH-Einrichtung werden die Daten über Glasfaserkabel als primäres Medium im gesamten Netz übertragen, wobei die Haushalte direkt mit der Zentrale verbunden sind. Das optische Verteilernetz (ODN) verbindet das Hauptbüro mit den Haushalten. Es verwendet in der Regel eine passive optische Netzwerkarchitektur (PON), die passive Elemente wie optische 1xN-Splitter für die Signalaufteilung und -verteilung umfasst. Dadurch ist FTTH kostengünstiger und zuverlässiger als glasfaserbasierte Dienste, die aktive Komponenten benötigen.

Zu den grundlegenden Elementen einer Standard-FTTH-Netzinfrastruktur gehören ein optisches Leitungsendgerät (OLT) in der Zentrale, ein optisches Verteilernetz (ODN) zwischen der Zentrale und den Haushalten, das aus passiven optischen 1xN-Splittern besteht, sowie optische Netzendgeräte oder optische Netzeinheiten (ONTs/ONUs) in den Haushalten oder Räumlichkeiten. Es ist wichtig zu wissen, dass das ODN-Segment des FTTH-Netzes je nach Architektur aus verschiedenen Fasersegmenten bestehen kann. Eine als "Feeder" bezeichnete Glasfaser, die von der Zentrale ausgeht, kann in mehrere "Verteiler"-Fasern aufgeteilt werden, von denen jede einen primären Schrank in einem Viertel oder einem Komplex versorgt.

Eine typische FTTH-Netzwerkarchitektur lässt sich am besten anhand eines Diagramms erklären. Die folgende Abbildung veranschaulicht den Aufbau und die verschiedenen Komponenten eines Standard-FTTH-Netzes.

Schließlich bieten einige Dienstanbieter jetzt eine dedizierte Glasfaserverbindung direkt zum Haus des Teilnehmers an, so dass das optische Signal nicht mit anderen Verbrauchern oder Unternehmen geteilt wird. Dieser Ansatz bietet maximale Geschwindigkeiten und Bandbreiten für jeden Nutzer, ist aber in der Regel mit höheren Kosten verbunden.

Derzeit werden diese dedizierten Glasfaserdienste vor allem für FTTP in Unternehmen mit hohem Geschwindigkeits- und Bandbreitenbedarf angeboten, da die Installation dedizierter, durchgängiger Glasfaserkabel für jeden Haushalt eine exponentielle Anzahl von Glasfasern erfordern würde, die weder effizient noch kostengünstig wäre.

Was sind die Vorteile von FTTH für die Verbraucher?

Die Vorteile von FTTH für den Verbraucher sind zahlreich. Der Bedarf an höheren Internetgeschwindigkeiten und Bandbreiten wird im Laufe der Jahre nur noch zunehmen. FTTH ist auf künftige technologische Fortschritte bei Glasfasern gut vorbereitet, da Glasfasernkabel viel größere Datenmengen als die derzeitigen optischen Netzwerkgeräte unterstützen können und nicht durch die Datenrate begrenzt sind. Daher wird FTTH auch in Zukunft schnellere Geschwindigkeiten und mehr Daten bieten. In den letzten zehn Jahren hat sich die Art und Weise, wie die Menschen Home Entertainment genießen, erheblich verändert. Die ganze Familie nutzt jetzt verschiedene Geräte, um auf hochauflösende Videoinhalte zuzugreifen, die mehr Bandbreite erfordern, während Online-Spiele immer beliebter werden. Außerdem sind viele Verbraucherdienste wie E-Commerce, Online-Banking und soziale Medien jetzt online verfügbar.

Cloud-Speicher und -Computing ermöglichen den Fernzugriff auf Geschäftssysteme und Softwareanwendungen, was schnelle und zuverlässige Internetverbindungen für effiziente Arbeitsabläufe erfordert, insbesondere bei der Arbeit von zu Hause aus. Sowohl Privatpersonen als auch Unternehmen benötigen eine solche Verbindung, um auf digitale Daten zugreifen zu können, die außerhalb der eigenen Räumlichkeiten gespeichert sind. In den letzten Jahren hat das Cloud Computing enorm an Popularität gewonnen, und mit der zunehmenden Verbreitung von Fernarbeit wird erwartet, dass es weltweit weiter wächst.

Ein weiterer Grund, warum FTTH gegenüber anderen Internetdiensten bevorzugt wird, ist die Zunahme von Internet-of-Things (IoT)-Geräten für den Hausgebrauch, wie z. B. Haussicherheitssysteme und Versorgungsmanagementsysteme (z. B. zur Steuerung von Licht und Temperatur). Mit FTTH können diese Dienste aufgrund der höheren Geschwindigkeiten und der größeren Datenkapazität, die Glasfasernetze bieten, effizienter und effektiver arbeiten.

Insgesamt unterstreicht die Beliebtheit dieser datenintensiven Dienste und Produkte die Vorteile von FTTH und Glasfasernetzen gegenüber älteren Technologien wie Koax- und DSL/Telefonleitungen, die den wachsenden Anforderungen datengesteuerter Dienste und Produkte gerecht werden müssen.

Was sind die Vorteile von FTTH gegenüber DSL und COAX?

FTTH hat mehrere Vorteile gegenüber älteren Technologien wie DSL, Koax und Hybridfaser-Koax (HFC). Wie bereits erwähnt, besteht der Hauptvorteil darin, dass Glasfaserkabel schnellere Geschwindigkeiten und größere Bandbreiten unterstützen kann, was sie zu einer zukunftssicheren Lösung macht.

Aber es gibt noch weitere Vorteile von Glasfaserkabeln im Vergleich zu DSL und kupferbasierten Koaxialsystemen. Dazu gehören:

• Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen (EMI)
• Höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Umweltveränderungen
• Kostengünstiger, platzsparender und leichter

Unternehmen können Glasfaserkabel zu geringeren Kosten als Kupferkabel gleicher Länge herstellen. Sie sind zum wichtigsten Übertragungsmedium für die meisten Kommunikationsnetze geworden. Während auf der "letzten Meile" vom zentralen Knotenpunkt bis zum Haus in vielen Fällen noch Koaxialkabel verwendet werden, ersetzen die meisten neueren Netze die alten Technologien und installieren Glasfaser und glasfaserfähige Geräte im gesamten Netz (oder wo immer möglich) aufgrund der verschiedenen Vorteile, die in diesem Artikel beschrieben werden.

Die nachstehende Tabelle bietet einen umfassenden Vergleich zwischen Glasfaserkabeln und Kupferkabeln, aus dem Glasfaser aufgrund seiner überlegenen Leistung in Bezug auf Geschwindigkeit, Bandbreite und Entfernung als klarer Sieger hervorgeht. Ein großer Nachteil von Glasfaserkabeln sind jedoch ihre relativ höheren Kosten im Vergleich zu Kupferkabeln.

Was sind die Herausforderungen von FTTH?

Obwohl FTTH wie jede andere Technologie zahlreiche Vorteile bietet, können bei der Einführung von FTTH-Netzzugang und -Diensten einige Herausforderungen auftreten:

Herausforderungen bei der Zugänglichkeit

Die erste Herausforderung besteht darin, einen ausreichenden Zugang zu erhalten, um ein Glasfasernetz erfolgreich aufzurüsten oder neu zu errichten. Dies kann Genehmigungen von lokalen Behörden, genehmigte Wegerechte oder den Widerstand anderer Diensteanbieter erfordern, die über die für die Bereitstellung von FTTH erforderliche Infrastruktur verfügen und möglicherweise keine Wettbewerber in ihrem Gebiet haben wollen. Bevor sie mit dem Bau beginnen können, müssen die Diensteanbieter also mehrere administrative Hindernisse überwinden.

Kostenbezogene Herausforderungen

Die zweite Herausforderung sind die Kosten, die mit der Aufrüstung oder dem Aufbau eines kompletten glasfaserbasierten FTTH-Netzes verbunden sind, einschließlich der erforderlichen Zeit, Arbeit und Ausrüstung. Unternehmen, die sich für diesen Ansatz entscheiden, sind in der Regel entweder große Unternehmen, die erhebliche Investitionen aufbringen können, oder kleinere ISPs, die sich große Beträge von Investoren in Millionenhöhe gesichert haben.

Diese beiden Herausforderungen - Kosten und Zugänglichkeit - sind die größten Hürden, denen sich ein Unternehmen bei der Einführung von FTTH stellen kann. Wie bei jeder anderen Technologie gibt es jedoch auch bei der Glasfaser spezifische Herausforderungen, die auftreten können.

Signalverlust-Management

Lichtwellenleiter sind Glasfasern, die Lichtsignale übertragen, was zu unvermeidlichen Signalverlusten führt, die natürlich über Entfernungen und beim Durchlaufen von Netzwerkkomponenten auftreten. Eine ordnungsgemäße Verlegung der Glasfaserkabel ist entscheidend, um scharfe Biegungen und übermäßige Signalverluste zu vermeiden. Ingenieure müssen die Entfernungen zwischen den Fasern und die Verlustpunkte berücksichtigen, um einen akzeptablen Signalpegel beim Verbraucher zu erhalten. Glasfaserkabel können ähnlich wie andere Kabeltypen beschädigt werden, so dass eine schnelle Identifizierung von Problemen wie Schnitten oder verschlechterten Verbindungen für die Gewährleistung eines zuverlässigen Dienstes unerlässlich ist. Gut ausgebildete und qualifizierte Glasfasertechniker sind auch für die Installation, Wartung, Fehlersuche und Reparatur von Glasfaserkabeln und -systemen unerlässlich, um den Kunden einen möglichst zuverlässigen Service zu bieten.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass FTTH eine moderne Technologie ist, die erhebliche Vorteile gegenüber älteren Ansätzen wie Koaxial- und DSL-Systemen bietet. Mit höheren Geschwindigkeiten, größerer Bandbreite und der Möglichkeit, Netzwerke zukunftssicher zu machen, wird FTTH zur ersten Wahl für Dienstanbieter, die einen zuverlässigen Hochgeschwindigkeits-Internetzugang bereitstellen wollen. Auch wenn die Implementierung von FTTH mit einigen Herausforderungen verbunden ist, machen seine Vorteile es zu einer attraktiven Option für Unternehmen und Verbraucher. Da die Nachfrage nach einem schnelleren und zuverlässigeren Internetzugang weiter steigt, wird sich FTTH in den kommenden Jahren noch stärker durchsetzen.