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V-Hub by Vodafone BusinessConnectivityGlasfaserDatenübertragung per Glasfaser: Vorteile und Funktionsweise
Connectivity
Datenübertragung per Glasfaser: Vorteile und Funktionsweise
20.12.2024
12 Min.
Moderne Glasfasernetze übertragen riesige Datenmengen über weite Entfernungen – durch die Weltmeere und über Kontinente hinweg. Wie Sie und Ihr Unternehmen von der der biegsamen Superader aus Siliziumdioxid profitieren und was sie noch so alles kann, lesen Sie hier.
Kaum dicker als ein menschliches Haar, trotzdem störungsresistent, witterungsbeständig, unbrennbar und so übertragungsstark wie hundert Kupferkabel. Die Glasfasertechnik hat den modernen Datentransfer revolutioniert.
Die Entfernung zum nächsten Verteilerkasten oder das Magnetfeld benachbarter Leitungen bremsen herkömmliche Datenleiter aus Kupfer aus. Glasfaserstränge sind hingegen immun gegen derartige Störeinflüsse. Sie transportieren friktionsfrei riesige Datenmengen In den weltweiten Übertragungsnetzen. Und das sind noch längst nicht alle Vorteile der robusten Lichtwellenleiter.
Inhaltsverzeichnis
Warum Glasfaser? Die wesentlichen Vorteile der Technologie
Glasfasernetze liefern die Bandbreite, die Sie für die Digitalisierung Ihres Unternehmens brauchen. Daneben überzeugen sie mit ihrer Unempfindlichkeit und Zuverlässigkeit. Da Glas kein elektrischer Leiter ist und keinerlei elektromagnetische Strahlung verursacht, sind Glasfaserkabel nahezu überall einsetzbar.
Selbst in kritischen Umgebungen wie in einem Chemiewerk oder direkt neben einer Hochspannungsleitung sind Kurzschlüsse, Brände, Explosionen oder Überspannungen bei Glasfaser ausgeschlossen. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass Glasfaserkabel fast unmöglich anzuzapfen sind und sich deshalb kaum abhören lassen.
Die wichtigsten Vorteile von Glasfaser im Überblick:
- Schnelle Datenübertragung: Deutlich höhere Bandbreite als bei anderen Übertragungstechnologien wie DSL oder DOCSIS (Kabelanschluss) möglich
- Stabile Verbindung: Verlustfreie Übertragung über weite Entfernungen hinweg
- Zuverlässigkeit: Störungsresistenz, Witterungsbeständigkeit und universelle Einsetzbarkeit
- Sicherheit: Absolute Datensicherheit und Zuverlässigkeit
- Simple Anwendung: Maximale Übertragungsleistung bei minimalem Installationsaufwand
- Gesteigerte Immobilienwerte: Zukunftsfähige Objekte
Vorteil #1: Deutlich höhere Bandbreiten
Glasfaser bedeutet, dass Ihre Daten mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden. Denn die Glasfaser übermittelt Daten als optische und nicht als elektrische Signale. Daraus ergibt sich ein höherer nutzbarer Frequenzbereich. Je höher die Frequenz, desto mehr Informationsbits können pro Zeiteinheit übertragen werden.
So liegt die Frequenz im Lichtwellenleiter bei bis zu 60 Terahertz (60.000 Gigahertz). Durch die gleichzeitige Verwendung mehrerer Frequenzen (Lichtfarben) kann die einzelne Glasfaser mit entsprechender Technik an den Endpunkten sogar noch einmal deutlich mehr Daten transportieren.
Zum Vergleich: Der moderne VDSL2-Nachfolgestandard G.Fast für Kupferkabel überträgt mit bis zu 212 Megahertz. Über kurze Strecken sind zwar auch damit hohe Übertragungsraten erreichbar – aber eben nur auf ganz kurze Entfernungen. Bereits bei einer Leitungslänge von nur 100 Metern nimmt die Datenrate im Kupferkabel deutlich ab, weil sich das Signal verschlechtert. Das Licht im Glasfaserkabel hingegen kann auch über weite Entfernungen mit hohen Gigabitraten weitgehend störungsfrei übertragen werden.
Glasfaser ist dadurch die bislang einzige Übertragungstechnologie, die symmetrische Bandbreiten ohne große Signalverluste bietet. Schon heute sind unter idealen Bedingungen bis zu einem Gigabit sowohl im Download als auch im Upload kein Problem.
Übrigens: Die symmetrische Bandbreite ist dabei nicht nur für Firmenkunden interessant. Mit Fiber to the Home (FTTH) kommt diese Technologie auch in private Wohnungen und bietet die Vorteile hoher Download- und Uploadgeschwindigkeiten.
Mitarbeitende im Homeoffice und an unterschiedlichen Firmenstandorten können so dank Glasfaser über netzbasierte Services effizient zusammenarbeiten. Auch störungsfreie Internet-Telefonie und Videokonferenzen in bester Sprach- und Bildqualität gehören mit Glasfaser-Internet zum digitalen Business-Alltag. Die maximale Übertragungsrate und -strecke hängen allerdings von den physischen Eigenschaften der Glasfaserleitung und der Technik an den Verteilerknoten ab.
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Vorteil #2: Verlustfreie Übertragung über weite Entfernungen
Die typische Glasfaser für den Hausanschluss besteht aus drei Schichten und hat insgesamt gerade einmal den Durchmesser eines menschlichen Haares. Der Kern, also der eigentliche Lichtwellenleiter, misst nur neun Mikrometern (µm). Drumherum liegt ein Mantel von 125 Mikrometern Stärke. Er sorgt dafür, dass das Lichtsignal nicht aus dem Kern austritt. Den Mantel wiederum umschließt eine Schutzschicht (Buffer oder Coating) von noch einmal 250 Mikrometern Durchmesser.
Solche geringen Durchmesser sind bei der Glasfaser technisch problemlos machbar, was die beste Voraussetzung für Gigaspeed-Internet über kilometerweite Distanzen hinweg ist. Dabei verlegt man bis zu 144 Einzelfasern als sogenanntes Fasernbündel zusammen in der Straße. So versorgen sie auch die anliegenden Häuser mit schnellem Internet. Jede einzelne Singlemode-Glasfaser im Faserbündel bringt es auf 100 Gigahertz Bandbreite.
Über kurze und mittlere Distanzen haben sich die dickeren Multimode-Kabel mit 50 Mikrometern (in Deutschland üblich) oder 62,5 Mikrometern Kerndurchmesser (vor allem in den USA verwendet) durchgesetzt. Etwa für die Datenübertragung in Rechenzentren.
Die Reichweite eines Lichtwellenleiters hängt nicht nur von der Faserstärke ab, sondern auch von der Qualität der Glasfaser und der jeweiligen Wellenlänge. Daraus ergibt sich der Dämpfungswert der Gesamtstrecke – also die Abschwächung des Lichtsignals über die Distanz. Moderne Produktionsverfahren, das Verwenden hochreiner Ausgangsstoffe sowie der Einsatz moderner Laserdioden als Lichtquellen haben die Übertragungskapazitäten und den Dämpfungsfaktor in den letzten Jahren weiter verbessert.
Leistungsfähige Kommunikationsnetze sind für die Weiterentwicklung des produzierenden Gewerbes zur Industrie 4.0 eine wichtige Voraussetzung. Lokale und regionale Handwerksbetriebe, Zulieferer und Transportfirmen können via Glasfaser-Internet intelligente Services nutzen. Etwa für die Fernwartung und Fernsteuerung von Fahrzeugen, Maschinen und Anlagen oder für die Vernetzung verschiedener Standorte.
Mit dem Internet of Things (IoT) reduzieren Unternehmen langfristig den Wartungsaufwand und minimieren das Risiko kostenintensiver Ausfälle. Mit einem Glasfaseranschluss können Sie beispielsweise Ihre Gewerberäume, Produktionshallen und ganze Betriebsgelände per Webcam im Livestream überwachen.
Vorteil #3: Störungsresistenz, Witterungsbeständigkeit und universelle Einsetzbarkeit
Das Material des Faserkerns ist das Geheimnis hinter den hervorragenden Eigenschaften von Glasfaser: Hochreines Quarzglas. Da dieses Glas keinen Strom leitet, sind Glasfaserleitungen nicht nur gegenüber Magnetfeldern, elektrischen Einflüssen und Funkstörungen resistent, sondern auch gegenüber Kurzschlüssen durch Nässe, gegen Kälte, Hitze und die meisten anderen Umwelteinflüsse.
Glasfasern sind nicht explosiv, unbrennbar und überall einsetzbar – sogar direkt neben einer Hochspannungsleitung. Kupferkabel können dagegen bei starker Hitze schmelzen und sogar elektrische Brände verursachen. Zudem benötigt Glasfaser 5-mal weniger Energie für den Datenstrom als ein Kupfernetz und erzeugt keine elektromagnetischen Felder.
Vorteil #4: Datensicherheit und Zuverlässigkeit
Eine Schutzschicht, das sogenannte Coating, umhüllt Faserkern sowie Mantel und schützt die Glasfaser so gegen Umwelteinflüsse. Dadurch sind Glasfaserleitungen deutlich zuverlässiger als Kupferkabel. Ein entscheidender Aspekt bei der Datensicherheit ist, dass Glasfasern keine elektromagnetischen Felder abstrahlen. Somit können die transportierten Daten nicht aus dem umgebenden Magnetfeld mitgelesen werden.
Als weiterer Vorteil beeinflussen Glasfasern im Unterschied zu den Adern im Kupfer-Telefonnetz keine benachbarten Leitungen negativ und bremsen damit deren Datenverkehr aus – egal wie dicht sie nebeneinander verlegt sind.
Vorteil #5: Maximale Übertragungsleistung bei minimalem Installationsaufwand
Glasfasern sind extrem dünn und platzsparend. Sie benötigen weniger Hardware und Anschlusskomponenten als Kupferkabel. Zudem profitieren Sie vom geringen Wartungsaufwand, weniger Ausfallzeiten und natürlich der enormen Übertragungsrate.
Ein einziges Glasfaserbündel kann bis zu 144 Lichtwellenleiter enthalten, von denen jeder einzelne zig Kupferleitungen ersetzen kann. Zudem erhalten Sie eine garantierte Bandbreite. Denn die Leistungsfähigkeit des einzelnen Anschlusses schwankt nicht durch die Einflüsse von Nachbaranschlüssen, wie das bei einem VDSL-Anschluss der Fall ist.
Für eine schnelle und unkomplizierte Installation sorgt das sogenannten Nano-Trenching-Verfahren, die sozusagen einem „minimalinvasiven“ Eingriff zum Verlegen der Kabel ermöglicht.
Die Übertragungsreichweite eines Glasfaserkabels wird lediglich durch dessen Dämpfung beschränkt. Mit zunehmender Entfernung verliert das Licht an Helligkeit. Daher müssen bei großen Distanzen Verstärkerstationen verbaut werden.
Vorteil #6: Gesteigerte Immobilienwerte
Ein Glasfaseranschluss wertet Ihre Immobilie entscheidend auf und macht sie zukunftsfähig. Die betrifft sowohl den Baugrund an sich, an dem Sie vielleicht künftig neue Firmengebäude errichten wollen, wie etwa ein Versandzentrum. Auch bestehende Objekte sind davon betroffen – möchten Sie sich davon trennen oder eine neue Immobilie erwerben, erhöht Glasfaser die erzielbaren oder aufgerufenen Verkaufspreise.
Auch im Fall leerstehender Büroräume oder größerer Firmengebäude, die Sie vermieten möchten, profitieren Sie direkt von einem bestehenden Glasfaseranschluss. Das schnelle Internet der Zukunft sorgt für eine deutliche Wertsteigerung und ist vor allem bei Interessenten begehrt, deren Datenaufkommen jetzt schon hoch ist und in der Zukunft noch steigen wird.
Glasfaser als Antwort auf steigendes Datenvolumen
Die Datenmengen im Internet wachsen rasant. Cloud-Dienste, Streaming, Industrie 4.0 und netzbasierte Kommunikation wie Internet-Videokonferenzen mit Microsoft Teams und Co. lassen die benötigte Bandbreite fast schon exponentiell ansteigen. Glasfaser ist die Technologie der Zukunft, um diesen Herausforderungen gerecht zu werden.
Bisherige Übertragungslösungen wie Kupfernetze oder auch Funktechnologien stoßen bei diesen Anforderungen immer öfter an ihre Leistungsgrenzen. Problematisch wird das für Firmen, die auf einen beständigen, schnellen Internetzugang angewiesen sind – und das betrifft eigentlich jedes erfolgs- und wachstumsorientierte Unternehmen.
Ebenso gewinnt die Netzqualität durch moderne Arbeitsmodelle und Kollaboration-Plattformen wie Microsoft 365 als Voraussetzung für optimierte Team- und Telearbeiten an Bedeutung. Und auch die Vernetzung von Anlagen und Geräte-Komponenten in der Industrie 4.0 kommt nicht ohne eine moderne Infrastruktur aus.
Über 50 Jahre nach ihrer Erfindung im Jahr 1970 entwickelt sich die Glasfasertechnik noch immer weiter. Mit seiner Gigabit-Offensive beschleunigt Vodafone den flächendeckenden Ausbau des Glasfasernetzes und bringt Gigaspeed-Internet zu Unternehmen im ganzen Land. Zusammen mit 5G, dem Mobilfunkstandard der fünften Generation, und dem Maschinennetz Narrowband IoT (NB-IoT) wird Glasfasertechnik zur zukunftssicheren Grundlage für das Gigabit-Zeitalter.
Glasfaser-Technologie: Mit Lichtgeschwindigkeit ins digitale Zeitalter
Glasfaser nutzt Licht zur Datenübertragung. Anders als bei Kupferkabeln, die mit Elektronen arbeiten, transportieren hier Lichtteilchen (Photonen) die Informationen. Das ermöglicht eine deutlich schnellere und effizientere Datenübertragung über große Entfernungen. Bei dieser optischen Variante können deutlich mehr Information pro Zeiteinheit übertragen werden – und das ohne Signalverstärkung über mehrere hundert Kilometer.
Physikalische Grundlage dafür ist die Totalreflexion. Sie entsteht einerseits durch den Glasfaser-Aufbau in mehreren Schichten. Und andererseits durch den unterschiedlichem Brechungsindex (gibt an, wie stark Licht in einem Material abgelenkt wird) zweier unterschiedlicher Glasarten für Kern und Mantel. Trifft das Licht im Kern in einem flachen Winkel auf die Grenzfläche zum Mantel, wird es komplett reflektiert und bleibt im Kern. So springt das Licht immer wieder an den Wänden entlang und kann über große Entfernungen übertragen werden.
Im Zentrum jeder Glasfaser liegt der lichtführende Kern, der von einem Mantel mit niedrigerem Brechungsindex sowie weiteren Schutzschichten aus Kunststoff umgeben ist. Der Unterschied des optischen Brechungsindex sorgt für die Reflexion der Lichtsignale und deren „wellenförmige“ (eher gezackte) Ausbreitung in Längsrichtung des Lichtwellenleiters.
Die drei gebräuchlichsten Glasfaser-Kabelarten
Im Laufe der Jahre wurden mehrere Glasfasertypen entwickelt, die sich in erster Linie durch den Durchmesser ihres Kerns unterschieden. Für Datennetze sind heute drei Hauptgrößen geläufig: 50/125, 62,5/125 und 8,3/125 Mikrometer. Dabei steht die erste Zahl für den Kerndurchmesser, die zweite für den Manteldurchmesser. Die Zahlen geben auch Auskunft über Übertragungsleistung. Im Gegensatz zu Kupferkabeln gilt bei Glasfaser: Je dünner der Kern, desto besser die Übertragungsleistung.
Multimode-Kabel: Viele Wege streuen das Lichtsignal
Multimode-Glasfaserkabel mit 50/125 und 62,5/125 Mikrometern sind kostengünstig und wurden damit die gebräuchlichsten Typen in Datennetzwerken. Ihr größerer Kerndurchmesser ermöglicht die Ausbreitung der Lichtstrahlen in mehreren sogenannten Moden. Das führt zu einer Streuung und somit zur Verschlechterung des Signals, da die Lichtstrahlen das Ziel zeitversetzt erreichen. Dieses Phänomen wird als intermodale Dispersion bezeichnet (auch Differential Mode Delay, kurz DMD). Multimode-Glasfasern eignen sich daher eher für Verbindungskabel im Nahbereich.
Monomode-Kabel: Glasfaser für das Gigabit-Zeitalter
Monomode-Glasfaserkabel (auch Singlemode-Fasern, englisch Single Mode Fiber, SMF) sind die effektivste Lösung, um die intermodale Dispersion zu umgehen. Sie haben einen sehr dünnen Kern, wodurch es für das Licht nur einen Ausbreitungsmodus gibt. Mit einem Kerndurchmesser von lediglich drei bis zehn Mikrometern gibt es hier fast keine Laufzeitverschiebungen. Damit haben sich Monomode-Glasfasern als bisher beste Lösung für Gigabit-Anwendungen entpuppt.
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Hat Glasfaser Nachteile?
Die Vorteile von Glasfaser überwiegen ganz klar die Nachteile. Auf lange Sicht gesehen ist Glasfaser die Technik der Zukunft, da die Bandbreiten der bisherigen Übertragungsarten auf Kupferbasis irgendwann an ihr natürliches bzw. physikalisches Ende gelangen.
Dennoch gehen mit der Umstellung auf den Übertragungsstandard wie bei jeder neuen Technologie einige Herausforderungen einher, die Sie mit Ihrem Unternehmen im Blick haben sollten. Diese fallen jedoch vor allem bei der Umstellung von Kupfer- auf Glasfaserkabel an und spielen im weiteren Betrieb nur in seltenen Fällen eine Rolle.
- Je nach Lage und den räumlichen Verhältnissen kann es aufwendig sein, einen Glasfaseranschluss herzustellen. Nano-Trenching ist nicht überall möglich, um den Aufwand sowie die baulichen Eingriffe in öffentliche und private Infrastrukturen gering zu halten.
- Entscheiden Sie sich erst später, den Internetzugang Ihres Unternehmens auf Glasfaser umzustellen, zahlen Sie meist deutlich mehr als bei aktuellen Ausbaumaßnahmen. Je weiter der Ausbau voranschreitet, desto günstiger werden allerdings auch künftige Verträge ausfallen.
- Schöpfen Sie die Leistung in Ihrem Unternehmen gar nicht aus, lohnt sich der teurere Glasfaseranschluss gegenüber dem bisherigen Vertrag nicht – bislang zumindest.
- Der Ausbau geht zwar kontinuierlich voran, doch vor allem in ländlichen Regionen kann es mitunter lange dauern, bis der Ausbau tatsächlich stattfindet – selbst wenn eine Kommune sich beispielsweise für den flächendeckenden Anschluss eines ganzen Gewerbegebiets entschieden hat.
Unternehmen, die langfristig planen, die viele Geschäftsprozesse via Cloud-Computing abwickeln, auf smarte Infrastrukturen und Standortvernetzungen setzen, kommen auf lange Sicht nicht um die Umstellung auf Glasfaser herum. Langfristig profitieren Sie nicht nur von der viel höheren Geschwindigkeit und besseren Sicherheit, sondern auch von der größeren Zuverlässigkeit von Glasfaser.
Jetzt informieren: Glasfaser ist der Standard
Sie möchten Ihr Unternehmen sicher und zuverlässig vernetzen? Mit uns haben Sie die passende Anbindung. Wir bieten extra hohe Bandbreiten – dank unseres eigenen Glasfasernetzes, Fiber-to-the-Home (FTTH) und weiteren Verlegearten. Damit sind sogar Turbo-Geschwindigkeiten bis 10 Gbit/s im Download drin.
Bei den meisten Produkten können Sie als Geschäftskunde von Vodafone außerdem eine oder mehrere feste IP-Adressen dazubuchen.
Vorteile von Glasfaser: Das Wichtigste in Kürze
- Glasfaser bietet deutlich höhere Bandbreiten, mehr Stabilität und eine verlustfreie Übertragung über weite Strecken hinweg verglichen mit DSL oder dem Kabelanschluss.
- Glasfaserkabel sind leicht zu verlegen, störungsresistent, witterungsbeständig und universell einsetzbar.
- Das Internet of Things, smarte Unternehmensprozesse sowie die effiziente und sichere Vernetzung von Standorten entfalten erst auf Basis von Glasfaser ihr volles Potenzial.
- Moderne Business-Anwendungen wie Videokonferenzen, Streaming insgesamt und schneller Datentransfer zwischen Standorten sind mit Glasfaser jederzeit und mit Highspeed möglich.
Sie haben noch Fragen? In unserem Hilfebereich finden Sie nützliche Informationen rund um das Thema Glasfaser. Außerdem erläutern wir Ihnen an anderer Stelle im V-Hub, wie der Glasfaser-Ausbau gelingt und warum Kabel-Internet und Glasfaser in Kombination miteinander sehr gut funktionieren.
20.12.2024
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