Multiplexing

Kabel sind zwar nicht allzu teuer, vor allem nicht im Vergleich zu der Arbeit beim Verlegen, aber sie brauchen Platz. Daher kann die Anzahl der verlegten Leitungen nicht beliebig nach oben geschraubt werden. Also wird mit verschiedenen Techniken versucht, mehr Nutzen aus den einzelnen Kabeln zu ziehen. Das wird „Multiplexing“ genannt. Man kann mehrere Signale abwechselnd übertragen (TDM, Time Division Multiplex) oder auf verschiedenen Frequenzen. Da bei optischer Übertragung üblicherweise die Wellenlänge und nicht die Frequenz genannt wird, heißt die Mehrfachnutzung einer Glasfaser mittels verschiedener Frequenzen WDM, Wavelength Division Multiplex.

Mit Multiplexing hängt die Frage zusammen, wie viele Fasern für eine Verbindung verwendet werden. Weil Reflexionen an Steckverbindungen die Übertragung stören würden, werden Sende- und Empfangsrichtung voneinander getrennt, so dass der Empfänger nicht die Reflexionen des Senders auf der selben Seite „sieht“. Dazu können zwei Fasern verwendet werden: Eine für die Übertragung in die eine Richtung und eine weitere für die Übertragung in die andere Richtung. Für solche Verbindungen werden Duplex-Kabel verwendet, die zwei Fasern enthalten und diese auf je zwei Stecker an jedem Ende führen. Es ist aber auch möglich, die Trennung durch verschiedene Wellenlängen („Farben“) vorzunehmen. Dann wird in beide Richtungen über eine Faser übertragen. Reflektionen stören nicht, weil der Empfänger nicht auf die Wellenlänge des Senders auf der selben Seite reagiert. Für solche Verbindungen werden Simplex-Kabel verwendet, die nur eine Faser enthalten und diese auf je einen Stecker pro Seite führen.

Auf Mehrfachnutzung basiert auch ein Standard, der teilweise für FTTH Anschlüsse eingesetzt wird: GPON, Gigabit Passive Optical Network. Als „passive optische Netzwerke“ werden eine Reihe von Standards bezeichnet, bei denen die Fasern von mehreren Anschlüssen an einem Punkt innerhalb des Netzes zusammenlaufen, an dem die Signale passiv, d.h. ohne Elektronik, auf eine Faser zusammengeführt werden, bzw. in umgekehrter Richtung das Signal dieser einen Faser über Strahlteiler auf alle Anschlüsse verteilt wird. Über diese eine Faser werden die Signale aller Anschlüsse eines Splits dann von und zur Vermittlungsstelle übertragen. Die Elektronik, die für den geregelten Zugriff auf dieses „geteilte Medium“ verantwortlich ist, befindet sich an den Endpunkten des passiven optischen Netzwerks. Dabei werden WDM für die Trennung von Sende- und Empfangsrichtung und TDM für die Aufteilung des Zugangs auf mehrere Anschlüsse verwendet.

Ein Nachteil aller Multiplexing-Verfahren ist die mehr oder weniger starke Einschränkung auf bestimmte Übertragungstechniken, die mit der gewählten Netzarchitektur und den passiven Komponenten im Netz zurechtkommen. Dies wurde z.B. der OPAL (OPtische AnschlussLeitung) zum Verhängnis, die kurz nach der Wiedervereinigung von der Deutschen Telekom zum Ausbau des Telefonnetzes in den östlichen Bundesländern eingesetzt wurde. Die dabei eingesetzte Multiplexing-Technik war auf den reinen Telefonbetrieb ausgelegt. Derartige Anschlüsse konnten daher später nicht für DSL verwendet werden.

FTTH Anschlüsse der Telekom basieren auf dem GPON Standard, d.h. es kommt Multiplexing zum Einsatz. In diesem Standard ist auch die unterschiedliche Up- und Downstream Datenrate angelegt: In Richtung zum Netz ist die Datenrate auf rund. 1,2Gbit/s festgelegt, halb so viel wie in der Richtung vom Netz. Da diese Bandbreite aber von allen Teilnehmern eines Splits geteilt wird, kann nicht einfach ein größerer Teil der Upstream Bandbreite zugewiesen werden. Die technische Asymmetrie schlägt sich also auch in den angebotenen Tarifen nieder.

Das Netz der Deutschen Glasfaser ist ein sogenanntes aktives optisches Netzwerk. Die Signale der einzelnen Anschlüsse werden über exklusiv für die jeweiligen Anschlüsse genutzte Glasfasern bis zum PoP (Point of Presence) geführt, wo sich die aktiven Verteilkomponenten des Netzes befinden (Router). Mit diesem Netzaufbau steht von Beginn an eine höhere Bandbreite für jeden einzelnen Anschluss zur Verfügung, da zwischen dem Router und dem Hausanschluss die Bandbreite nicht mit anderen Kunden geteilt wird. Die externe Anbindung kann mit anderer Übertragungstechnik unabhängig von den Hausanschlüssen praktisch beliebig skaliert werden, so dass auch an der Stelle kein technischer Engpass entsteht. Die Glasfasern vom PoP bis ins Haus sind technologieneutral und können über einen Austausch der Endgeräte noch weit über die bisherigen Geschwindigkeiten hinaus genutzt werden, ohne dass dafür wieder Bauarbeiten notwendig wären. Die hoffentlich bald auch in unserem Ort installierten Netzabschlüsse (NT) sind aber bereits für 1Gbit/s geeignet. Nach Auskunft von der Informationsveranstaltung werden für jeden Anschluss zwei Fasern gelegt. Die voraussichtliche Anschlusstechnik (Genexis FiberTwist P2410) verwendet trotzdem WDM, um Sende- und Empfangsrichtung über eine Faser abzuwickeln. Da zwei durchgehende Fasern vorhanden sind, steht dennoch jeder Aufrüstungspfad für die Zukunft offen.