Leistungsfähigkeit von Glasfaser und Übertragungsverfahren

  • Es wird immer wieder fälschlich behauptet, dass Glasfaser nahezu unbeschränkte Datenübertragsraten ermöglicht. Oft werden Raten in der Größenordnung von 100 Tbit/s genannt.
    In Wirklichkeit treten bei Glasfaser jedoch die gleichen Probleme wie bei Kupfer auf: Beschränkung durch Dämpfung. Je nach Aufwand, Betriebskosten und Übertragungsverfahren sind unterschiedliche Geschwindigkeiten möglich.
    -> Leider herrscht hierüber großes Schweigen und Geheimhaltung. Dem muss Abhilfe geleistet werden. Jeder Bürger weis, was mit den verschiedenen Verkehrswegen und Fahrzeugen möglich ist und kann dementsprechend zu Feiertagen, Ferien etc. die für ihn optimalen Strecken und Verkehrsmittel auswählen. Die gleiche Klarheit muss auch bei den Glasfaserleitungen hergestellt werden.
    -> Offenbar gibt es zwei verschiedene Verfahren:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Multiplexverfahren#DWDM
    (1) Dense Wavelength Division Multiplex (DWDM) als leistungsstärkste Variante ermöglicht
    "10–100 Gbit/s pro Kanal bei bis zu 80 Kanälen". Das wären insgesamt 0,8 bis 8 Tbit/s.
    (2) Coarse Wavelength Division Multiplex (CWDM) als preisgünstige Variante ermöglicht
    "bis 10 Gbit/s pro Kanal bei 18 Kanälen". Das wären insgesamt bis zu 180 Gbit/s.
    -> Diese Angaben erscheinen mir aber ziemlich vage und datieren auf ein Papier von 2003. Das kann aber
    nach 15 Jahren nicht mehr aktuell sein.
    -> Zu den Problemen:
    DWDM. Je höher die Datenrate auf einem Kanal, umso größer werden Beeinflussungen durch Dispersion. Bei Datenraten ab 10 Gbit/s muss mit Beeinflussungen durch chromatische Dispersion gerechnet werden, bei Datenraten ab 40 Gbit/s kommen weitere Effekte, wie etwa die Polarisationsmodendispersion (PMD) hinzu. Diese linearen Verzerrungen treten innerhalb jedes Kanals getrennt auf und können zumindest teilweise kompensiert werden, entweder durch Hardware-Kompensatoren oder durch schnelle Signalprozessoren. In Wellenlängen-Multiplexsystem kann es darüber hinaus auch zu nichtlinearen Verzerrungen kommen, durch welche die optische Leistung in einem Kanal die Übertragung der Nachbarkanäle stört. Bei der Vierwellenlängen-Mischung entsteht aus drei optischen Frequenzen eine vierte, die in einen anderen Übertragungskanal fallen kann. Durch die Kreuz-Phasen-Modulation ändert die Leistung eines optischen Kanals die Brechzahl der Faser und damit die Phase der Nachbarkanäle, wodurch auch eine Depolarisation eintreten kann.
    CWDM. "Je nach Fasertyp und Systemhersteller können nicht immer alle Wellenlängen genutzt werden. Diese „grobe“ Aufteilung der Wellenlängen wurde gewählt, um kostengünstigere Laser und Komponenten verwenden zu können."

  • Ja, was jetzt?
    Ist Glasfaser also auch nicht "das" Mittel für den "guten Zweck"?


    Ich denke, dass den meisten die technische Ausführung hier nicht weiter hilft und glaube weiter, dass es für den privaten Haushalt eh irrelevant ist. Für den 0815-Bürger wird ein Anschluß mit 100 MBit/s oder gar bis 500 MBit/s mehr als ausreichend sein.
    Für Leute ohne einen gewissen Infostand bez Glasfaser klingt das eher nach "Finger weg von Glasfaser". Und das ist doch sicher nicht gemein, oder?

  • Was für Ärzte Hypochonder sind, ist für Netzwerker der Herr Krämer. Der hat Kreuz-Phasen-Modulation und Depolarisierung. Man kann Transceiver für 100000Mbit/s mit nur vier Farben über eine einzelne Singlemode Faser bis 10km Länge heute schon ganz bezahlbar neu bei Ebay finden, aber Herr Krämer sieht da zu Kupferkabeln vergleichbare Probleme ... 8o

  • Ich glaube es war von Herrn Krämer nicht negativ beschrieben. Soweit ich weiß, ist er der Glasfasertechnologie positiv ausgerichtet und wollte dies informativ noch erwähnen.


    Ich kann leider zu diesem Thema nichts beitragen, hier fehlt mir die Erfahrung. Ich denke aber auch, dass es erst einmal für die nächsten Jahre - vielleicht Jahrzehnte in Sachen Geschwindigkeit ausreichen könnte. Und bis dahin wird es sicherlich schnellere Sachen über 5G und dessen Nachfolger geben. Dafür muss man sicherlich nicht nochmal die Straßen und Gärten aufbuddeln. Danke für die Info alfalfa

  • Na der Herr Krämer schreibt ja nicht nur hier. Auch an anderer Stelle weist er auf Effekte hin, die bei Übertragungen durch Glasfasern im Grenzbereich relevant sind, also bei sehr großen Distanzen, entsprechenden optischen Leistungen und extrem hohen Datenraten, wie sie z.B. in Unterseekabeln auftreten. Daraus leitet er dann Maximalforderungen für den FTTH-Ausbau ab, wo es wahrscheinlich noch ein paar Jährchen dauern wird, bis die heute technisch problemlos (aber natürlich nicht ganz billig) realisierbaren Millionen Megabit/s pro Faser nicht mehr ausreichen. Die Bedenkenträgerei kann man getrost ignorieren.


    Wie gesagt, Transceiver für 100 Gigabit/s über eine einzelne Faser, die die Kapazität der Faser noch überhaupt nicht auslasten, gibt es schon von diversen Herstellern als kleines standardisiertes Einschubmodul zu kaufen. Die entsprechende Switching- oder Routingkapazität ist sehr viel teurer. Glasfasern sind einfach nicht das Problem.