Was haben ein Bagger im Raum Frankfurt und ein Diebstahl von Kupferkabeln in Bochum gemeinsam? Beide haben Glasfaserkabel-Verbindungen gekappt. Der Kabeldiebstahl in Bochum führte zu einer Stellwerkstörung, da das Glasfaserkabel, das Steuersignale eines Stellwerkes überträgt, bei dem Diebstahl beschädigt wurde. An dem Tag mussten für einen längeren Zeitraum alle Züge über Gelsenkirchen oder Herne umgeleitet werden. Über den Bagger, der die Lufthansa lahmlegte oder das Thema Redundanz von Datenleitungen ist an anderer Stelle berichtet worden.
Glasfaserkabel sind heute nicht mehr wegzudenken und ermöglichen unseren modernen Lebensstandard, was die Datenübertragung betrifft. Der Internetknoten DE-CIX in Frankfurt hat 2022 fast 34 Exabyte an Daten transportiert (1.000.000 Terabyte = 1 Exabyte). Die Spitzenübertragungsrate aller von DE-CIX betriebenen Knoten lag am 14. Dezember 2022 bei 132 TB/min. Das entspricht der Übertragung eines fünf Jahre langen HD-Videostreams in einer Minute.
Auch im privaten Sektor spielt die Datenanbindung eine Rolle. Beim Surfen mit dem Smartphone oder bei der Auswahl eines Internetvertrags kommen entsprechende Themen auf. Liegt die Glasfaserleitung bis ins Haus und welche Anschlüsse sind möglich? Wie ist der Mobilfunkempfang? 4G oder 5G? Aber nicht nur im privaten Sektor ist das Thema von Bedeutung, auch Unternehmen haben steigende Ansprüche an ihre datentechnische Anbindung. Besonders wenn eigene Rechenzentren betrieben werden, muss man sich Gedanken über den Datentransfer machen.
Glasfaserkabel im Allgemeinen bestehen im Kern aus Quarzglasfasern, die gebündelt werden. Mittels Laserdioden werden Lichtsignale (Photonen) durch das Quarzglas transportiert. Damit nur geringe Verluste bei der Übertragung entstehen, ist eine zweite Glasschicht um den Kern angelegt. Die beiden Schichten unterscheiden sich im Brechungsindex und es wird eine Totalreflexion erzeugt. Es folgen weitere Schichten, um die Glasfasern vor Umwelteinflüssen oder mechanischer Einwirkung zu schützen.
Um dem steigenden Datenvolumen entsprechen zu können, kann man die Kapazität bestehender Glasfaserkabel mit WDM-Technologien (Wavelength Division Multiplexing) erweitern. Die beiden wichtigsten Technologien sind das grobe Wellenlängenmultiplexing (CWDM) und das dichte Wellenlängenmultiplexing (DWDM). Beim Wellenlängenmultiplexing werden verschiedene Datensignale auf unterschiedlichen Lichtwellenlängen kombiniert und durch eine einzelne Glasfaserverbindung transportiert. CWDM-Systeme bieten die Möglichkeit, mit acht oder 16 Kanälen Daten zu übertragen. Dabei haben die Wellenlängen einen Abstand von 20 nm (Nanometer). Diese Systeme sind günstiger und finden auf kürzeren Strecken Anwendung, dafür sind die übertragenen Datenmengen geringer als bei dichten Wellenlängenmultiplexing-Systemen. DWDM-Systeme übertragen deutlich mehr Daten und können dies über längere Distanzen. Durch einen Wellenlängenabstand von 0,4 nm sind typischerweise 80 Kanäle oder sogar 160 Kanäle auf einer Glasfaser möglich.
Fazit
Höhere Leistung spiegelt sich in den Installations- und Betriebskosten wider. Dennoch könnte eine Umrüstung auf DWDM-Technologien günstiger sein, als eine neue Glasfaserverbindung zu errichten. Es lohnt sich also ein Überblick über die Technologien und die Abwägung, welche Datenvolumen man als Nutzer transportieren muss, bevor man sich auf eine Datenverbindung festlegt.
