Systemkomponenten

Eine Vielzahl aktiver und passiver Komponenten für eine individuelle Lösung.

IP-Home-Netzwerk (DATALIGHT/Homefibre)

Im Bereich Systemintegration geht es um den Aufbau des Faser-Funk-Netzwerkes. Das Bild links zeigt ein sog. aktives optisches Netzwerk (AON): Es besteht aus passiven optischen Fasern in einer Sternstruktur als Backbone mit aktiven Funkstationen und Multimedia (MM)-Dosen sowie einem aktiven zentralen Switch. Da ein derartiges optisches Netzwerk mit verteilten aktiven Komponenten arbeitet, ist es nicht erforderlich, zusätzliche passive Schnittstellen zu installieren, was Installationskosten reduziert bzw. den Verkabelungsaufwand erleichtert.

Zugangstechnologien wie Internet und IP-TV über FTTH, xDSL, CATV können über Zugangsrouter in das Heimnetzwerk eingespeist werden. Der Zugangsrouter hat dabei auch wichtige Funktionen wie Firewall und DHCP Server integriert. Auch SAT-IP kann über einen eigenen Server in das Heimnetzwerk eingespeist und je nach Ausführung können in einem Privathaus 4-8 oder mehr Programme gleichzeitig über das IP-Netzwerk übertragen werden. Modem und SAT-IP Server können zudem je nach örtlicher Platzierung über jede Datensteckdose in das IP-Heimnetzwerk eingespeist werden.

Derartige Netze benötigen optische Switche im Zentrum des Netzes und über Netzteile im Dauerbetrieb gespeiste Medienkonverter, was einen hohen Energieverbrauch erfordert.

Alternative passive optische Netzwerkstrukturen (PON) sind dagegen im Wide Area Network Bereich (WAN-Bereich) zur Minimierung von System-, Energie- und Betriebskosten häufig anzutreffen; Ein WAN (Weitverkehrsnetz) ist dabei ein Rechnernetz, das sich im Unterschied zu einem LAN über einen sehr großen geografischen Bereich erstreckt. Im LAN-Bereich wie auch bei APOLAN (Association for Passive Optical LAN) werden hingegen Punkt-zu-Punkt Verbindungen eingesetzt, da die Netzwerkstruktur vereinheitlicht ist.

 

Passive Komponenten

Leitungen

Die Leitungen bilden das Rückgrat des Netzwerkes. Hier wird wischen Kupferkabeln und optischen Kabeln unterschieden. Am häufigsten werden Twisted-Pair Kabel verwendet. Auch kommen Koax-Kabel zum Einsatz, wenn z.B. vorhandene Antennenkabel zur Gebäude- oder Wohnungsvernetzung wiederverwendet werden.
Daneben finden optische Kabel in Form der Glasfasern mehr und mehr Anwendung in der Weitverkehrstechnik (WAN). Wird dieses Kabel im Gebäude weitergeführt, entfällt ein Medienübergang zwischen den Netzebenen NE 3 und NE 4 bzw. NE 5. Die POF widerum verbindet die Vorteile der Glasfaser mit der Einfachheit der Konfektionierung der Kupferkabel.

 

Leerrohre und Hybrid-Kabel

Die Verlegung von Leerrohren bei Neubauten oder Renovierungen bzw. Modernisierungen in Gebäuden ist heute ein Muss. Dies erlaubt zu späterer Zeit die geeignete Verkabelung nachträglich einzuziehen oder modernen Entwicklungen ohne großen Aufwand zu folgen, wenn z. B. alte Kupferleitungen durch breitbandige Übertragungsmedien wie LWL zu ersetzen sind, was unmittelbar zur Wertsteigerung der Immobilie führt.

Da die Datenübertragung in Lichtwellenleitern (GOF oder POF) nicht durch äußere elektrische oder magnetische Felder gestört werden kann, können diese LWL parallel mit Leitungen aus dem Energienetz verlegt werden. Im Handel sind erhältlich: Leerrohre jeglicher Art, durch die später Leitungen verlegt werden können, z. B. Glattrohre (7/4 mm bis 12/8 mm) für GOF zwischen Gebäuden, in der NE 4 von Wohngebäuden und in Infrastrukturen in Gewerbe- und Industrieanlagen. Wellrohre vergleichbarer Durchmesser sind ebenso anwendbar. Erhältlich sind ferner Leerrohre für NE 4 und NE 5, die bereits 2 x POF-Kabel enthalten und Hybridkabel mit 2 x POF. Darüber hinaus gibt es Hybridrohre, die neben einem Kupferkabel (Koax- oder symmetrische Kabel) ein Leerrohr (Glattrohr 7/4 mm) an-extrudiert haben sowie Hybridleitungen von POF und Kupfer als gebündeltes Element oder auch als Kabel mit Kabelmantel.

 

Splitter und Spleiße

Zu den passiven Komponenten, die bei der Installation von F2NET-Netzwerken Verwendung finden, zählen optische Techniken zu Splittern und Verbindungen von Fasern. Derartige Techniken und Produkte sind im Bereich der Glasfasertechnik etabliert, werden aber in naher Zukunft aus Kosten- und Aufwandsgründen noch nicht im Heimbereich (NE 5) einsetzbar sein. Lediglich in den Netzebenen NE 3 und NE 4 setzen sich vorkonfektionierte GOF-Kabel derzeit durch. Hier sei z. B. auf die Anbieter von GOF-Komponenten im Bereich MATV (master antenna television (z. B. https://www.onevisionltd.co.uk/matv-systems)) verwiesen – das sind beispielsweise Gemeinschaftsantennenanlagen als lokale Breitbandkabelsysteme, über die TV-Kanäle in Wohnanlagen, Krankenhäuser, Universitäten und Institute übertragen werden – oder auf die FEMTOtech GmbH (http://www.femotech.de/), die hochwertige Sonderlösungen für die hier gewünschte LWL-Technik produziert.

 

Aktive Komponenten

Haus-Übergabepunkt

Das Haus-Übergabepunkt (HÜP) stellt die Verbindung des Netzwerks zur Außenwelt dar. Durch ihn wird sämtlicher Datenverkehr zwischen den Netzebenen NE3 und NE5 geleitet. Der HÜP ist häufig als Router umgesetzt und beinhaltet entsprechende Firewall-Funktionen um das Gebäude- oder Wohnungsnetz gegen unerwünschte Zugriffe von Außen zu schützen. Ein Vertreter ist hier z.B. der FiberTwist der Firma Genexis (https://genexis.de/produkt/fibertwist/).

 

Netzwerk-Switches

Optischer POF-Switch: Als Beispiel sei der OMS1026RR – GIGABIT ETHERNET SWITCH von Homefibre erwähnt: Er ist ein Layer 2-Switch, erfüllt IEEE 802.3u sowie IEEE 802.3az und ist kompatibel zu Ethernet Gigabit IEEE 802.3bv (Gigabit Ethernet über Polymerfaser A4a2 (IEC 60793-2-40 .ed.3:2009h)).

Gigabit Switch mit SFP Ports: Aus der Glasfasertechnik bekannte und verfügbare Gigabit- Ethernet-Switche mit sog. SFP-Ports bringen Vorteile in Bezug auf Netzwerkflexibilität, Zukunftssicherheit und Kosteneffizienz. SFP steht dabei für „Small Form-Factor Pluggable“ und bezeichnet Transceiver – also Medienkonverter -, die sich in einen entsprechenden Switch-Port einstecken lassen, sodass verschiedene Schnittstellen verfügbar sind.

 

Netzwerk-Anschlußdosen

Mit der Übertragung von Gigabit Ethernet über die Polymer Optische Faser ergeben sich innovative Lösungen für F2NET-Produkte, nachdem die Gigabit Technologie von KDPOF (https://www.kdpof.com/) im Rahmen einer IEEE-Arbeitsgruppe nunmehr standardisiert wird. Die Fa. Homefibre hat hier eine ausgezeichnete Marktposition, wobei Technologie, Produkte sowie Anwendungen nach internationalen Standards intensiv getestet werden. Dabei interessiert vor allem der wirkliche Datendurchsatz, wie er z.B. in RFC 2544 definiert ist. Homefibre und DATALIGHT Produkte werden bereits nach diesen Kriterien gemessen.

Optische Netzwerkanschlussdose 1 Gbit/s: Optische Gigabit-Netzwerkanschlussdosen zum Einbau in Unterputzdosen oder Aufputzrahmen (AP) werden inzwischen von Homefibre mit folgenden Merkmalen angeboten: 2x RJ45-Buchsen und 1x optischer Anschluss für Duplex-POF-Kabel. Dieser Integrierte Medienkonverter und mit einem integrierten Gigabit Ethernet Switch ist für eine Spannungsversorgung von AC 110-240V ausgelegt.

 

WLAN-Accesspoints

WLAN-Accesspoint bilden die Schnittstelle zwischen dem AON und mobilen Endgeräten, wie Laptops, Smartphones, intelligente Lautsprecher und anderen. In ein AON werden in der Regel mehrere Accesspoints integriert, die jeweils einen kleinen räumlichen Bereich, z.B. ein Zimmer, abdecken.
Neue WLAN Standards (IEEE 802.11ad) für hohe Bandbreiten und zugehörige Endgeräte nutzen den Frequenzbereich um 60GHz. Dieser wird durch Wände start abgeschwächt, so dass automatisch ein Accesspoint pro Raum notwendig wird. Dieser wird durch das AON optimal in das gesamte Netzwerk integriert.