Was ist Breitband und was leisten die verschiedenen Technologien?

Aktuell werden zumeist Geschwindigkeiten bis 30 Mbit/s als niedrige, 30 bis 100 Mbit/s als mittlere und über 100 Mbit/s als hohe Bandbreiten bezeichnet. Dabei handelt es sind um eine politische Festlegung, die auf dem ersten und zweiten Breitbandziel der Europäischen Kommission beruht. Nach diesen Zielen sollen alle Haushalte in Europa bis zum Jahr 2020 Breitbandanschlüsse mit mindestens 30 Mbit/s und der Hälfte aller Haushalte mit mindestens 100 Mbit/s zur Verfügung stehen. Auch national sind ähnliche Ziel formuliert worden: So sieht die Breitbandstrategie des Bundes die flächendeckende Versorgung mit 50 Mbit/s bis zum Jahr 2018 vor. Mitte 2017 waren rund 77 % der Haushalte entsprechend versorgt. Auch wenn die Dynamik durchaus erheblich ist, wird dieses Ziel nicht erreicht werden können. Mit den schnell steigenden Anforderungen an Datenvolumen und Geschwindigkeit und dem technischen Fortschritt werden die Ziele allerdings inzwischen deutlich höher gesetzt. So sehen die Koalitionsverträge auf Bundes- und Landesebene jeweils den flächendeckenden Ausbau von Glasfasernetzen, die Datenraten jenseits von einem Gigabit übertragen können bis 2025 vor.

Aktuell werden bei der Breitbandversorgung verschiedene Techniken verwendet (siehe Tabelle). Das Backbone-Netz bis zu den ca. 8.000 Vermittlungsstellen (Hauptverteilern) besteht inzwischen fast durchgängig aus Glasfaser. Mit den in schlecht versorgten Gebieten danach folgenden Kupferkabeln ist allerdings i.d.R. bereits bei Übertragungsraten von 16 Mbit/s Schluss. Bei längeren Entfernungen zur Vermittlungsstelle, wie sie gerade im ländlichen Raum auftreten, liegt die Geschwindigkeit sogar noch deutlich darunter. Ist das Glasfaserkabel bis zum Kabelverzweiger (Verteilerkasten) verlegt (FTTC – Fibre to the curb) können über VDSL Übertragungsraten bis 50 Mbit/s realisiert werden. Auch hier hängen die möglichen Bandbreiten aber wesentlich von der Länge der Kupferkabel vom Verteilerkasten bis zum Teilnehmeranschluss ab, so dass in vielen Gebieten nur wesentlich niedriger Bandbreiten erreicht werden. Mit VDSL-Vectoring sind aktuell Geschwindigkeiten bis 100 Mbit/s möglich, die Telekom hat angekündigt mit Super-Vectoring Geschwindigkeiten bis 250 Mbit/s realisieren zu können. Im Labor seien zudem Geschwindigkeiten bis zu 10 Gbit/s auf sehr kurzen Strecken (Inhouse-Verkabelung) erreicht worden. Ein Problem des Vectoring besteht darin, dass der Zugriff auf alle Kupferdoppeladern am Kabelverzweiger erforderlich ist, die Leitung also nur noch von einem Anbieter genutzt werden kann.

Neben dem Telekommunikationsnetz werden Internet-Verbindungen über das Kabel-TV-Netz (Koaxialkabel) angeboten. Hier sind mit dem sogenannten DOCSIS 3.0 Standard Übertragungsraten bis 400 Mbit/s und mit dem Nachfolgestandard DOCSIS 3.1 sogar bis 1 Gbit/s möglich. Da die Bandbreite von der Zahl der Nutzer abhängt (shared medium), sind in der Realität oft nur deutlich niedrigere Übertragungsraten erreichbar.

Die erzielbaren Bandbreiten beim Telekommunikationsnetz mit Kupferleitungen sind also stark von deren Länge und beim Kabel-TV-Netz von der Zahl der gleichzeitig zugreifenden Nutzer abhängt Darüber hinaus sind beide System asymetrisch, d. h. die Upload-Geschwindigkeiten liegen deutlich unterhalb der Download-Geschwindigkeiten. Dies entspricht gerade bei gewerblichen Nutzern vielfach nicht deren Anforderungen.

Mit Glasfaseranschlüssen, die bis in die Häuser verlegt werden (FTTB (Fibre to the building) und FTTH (Fibre tot he home)) lassen sich Übertragungsraten bis weit über 100 Gbit/s erreichen, ein Quantensprung bei Geschwindigkeit und Kapazität. Die Längenbeschränkung entfällt genauso wie die Gleichzeitigkeitsbeschränkung und die Asymmetrie. Damit bietet diese Technologie die größten Potentiale für alle zukünftigen Anforderungen.

Bei der mobilen Breitbandanbindung war Deutschland Pionier beim Ausbau des LTE (4G)-Netzes. Mit LTE sind rund 300 Mbit/s möglich, da es sich aber auch um ein shared medium handelt und zudem die Entfernung zum Sendemast wichtig ist, ist die Übertragungsrate im Allgemeinen wesentlich niedriger. Im ländlichen Raum wird es teilweise als alternative Versorgung zum Festnetz genutzt. Zudem gibt es kombinierte DSL-LTE-Router, die die Kapazitäten beider Systeme nutzen.

Breitbandtechnologien und ihre Kapazitäten