Fiber

Kurz: Glasfaserkabel — überträgt Daten als Lichtimpulse statt als elektrische Signale, ermöglicht sehr hohe Bandbreiten über große Entfernungen.

Genauer: Weil Licht statt Strom übertragen wird, ist Glasfaser immun gegen elektromagnetische Störungen und verliert über weite Strecken kaum an Signalqualität — im Gegensatz zu Kupferkabeln. Wird sowohl im Fernbereich (Backbone-Netze) als auch zunehmend bis zum Endkunden (FTTH, “Fiber to the Home”) eingesetzt.

Im Detail

Physikalisches Prinzip: Totalreflexion

Eine Glasfaser besteht aus einem dünnen Glaskern, umgeben von einer Ummantelung (Cladding) mit niedrigerem Brechungsindex — Licht, das in den Kern eingespeist wird, bleibt dadurch durch physikalische Totalreflexion im Inneren gefangen, sobald es in einem flachen Winkel auf die Grenzfläche trifft, und “läuft” praktisch verlustfrei durch die Faser, auch über viele Kilometer und um sanfte Kurven herum. Es gibt zwei Haupttypen: Multimode-Fasern (dickerer Kern, mehrere Lichtwege/“Moden” gleichzeitig möglich, günstiger, für kurze Distanzen wie Rechenzentrumsverkabelung geeignet) und Singlemode-Fasern (sehr dünner Kern, nur ein einziger, exakt gerader Lichtweg möglich, teurer in der benötigten Laseroptik, aber für sehr große Distanzen wie interkontinentale Seekabel praktisch alternativlos, weil bei Multimode über große Distanzen die verschiedenen Lichtwege unterschiedlich lange brauchen und das Signal verwaschen würde — Modendispersion).

Vorteile gegenüber Kupfer

Im Vergleich zu Kupferkabeln (Coax, Twisted-Pair-Kabel) hat Glasfaser drei entscheidende Vorteile: praktisch keine Signaldämpfung über weite Strecken (Kupfer braucht je nach Kabeltyp alle paar hundert Meter aktive Verstärker/Repeater, hochwertige Singlemode-Glasfaser kommt über zig bis über hundert Kilometer ganz ohne aus), vollständige Immunität gegen elektromagnetische Störungen (weil überhaupt kein elektrisches Signal, sondern reines Licht übertragen wird — Glasfaser lässt sich problemlos direkt neben Starkstromleitungen verlegen, was bei Kupferkabeln zu Störungen führen würde), und eine deutlich höhere maximale Bandbreite — moderne Glasfasertechnik mit Wellenlängenmultiplexing (mehrere Lichtfarben gleichzeitig über dieselbe Faser) überträgt Terabit pro Sekunde über eine einzige physische Faser.

Nachteile und Installation

Der Nachteil: Glasfaser ist empfindlicher gegenüber mechanischer Beanspruchung (starkes Knicken kann die Faser dauerhaft brechen, ohne dass das von außen sichtbar ist) und die Installation bzw. Reparatur erfordert spezialisierte Werkzeuge — insbesondere Fusionsspleißgeräte, die zwei Faserenden unter kontrollierter Hitze exakt zusammenschmelzen, statt sie wie bei Kupfer einfach mechanisch zu verbinden. Das macht Glasfaserinstallation und -wartung tendenziell teurer und aufwendiger als robustere Kupferverkabelung, wofür die deutlich höhere Kapazität und Reichweite den Ausschlag gibt, sobald diese wirklich benötigt werden.

FTTH vs. FTTC im Endkundenbereich

Im Endkundenbereich unterscheidet man je nachdem, wie nah die Glasfaser tatsächlich an den Haushalt herangeführt wird: FTTH (“Fiber to the Home”, Glasfaser bis direkt in die Wohnung — die schnellste und zukunftssicherste Variante, weil auf der gesamten Strecke keine Kupferstrecke mehr die Geschwindigkeit begrenzt) gegenüber FTTC (“Fiber to the Curb”, Glasfaser nur bis zum Verteilerkasten am Straßenrand, die letzten Meter bis zum Haus laufen dann noch klassisch per Kupfer, oft über Koaxialkabel via DOCSIS oder DSL) — ein Kompromiss, der beim Ausbau schneller und günstiger ist, aber die erreichbare Endgeschwindigkeit durch das verbleibende Kupferstück limitiert.

Siehe auch: Coax, Bandbreite, Cat-Arten und Spezifikationen