Fraunhofer ESK erforscht Breitband-Internet: FTTdp schafft 2 Gbit/s auf Kupferdrähten

Das Internet soll noch schneller in die Haushalte kommen. Datenraten von ein bis zwei Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) soll die Technik Fiber-To-The-Distribution-Point (FTTdp) bringen, die das Glasfaser noch näher an das Gebäude heranführt, indem schuhkartongroße Verteilerkästen (Distribution Point, DP) unabhängig vom Stromnetz flexibel platziert werden. Für den Rest des Weges zu und in den Gebäuden werden bestehende Kupferkabel genutzt.

Kupferstrecke kurz halten

Das Fraunhofer-Institut für Eingebettete Systeme und Kommunikationstechnik ESK untersucht im Forschungsprojekt FlexDP zusammen mit Lantiq und der InnoRoute GmbH bis 2016, wie sich in diesem hybriden Netz Datenraten von 1-2 Gbit/s real umsetzen lassen.

Um die hohen Datenraten zu erzielen, müssen über die symmetrischen Kupferleitungen hohe Frequenzbereiche genutzt werden. Das ist nur dann möglich, wenn diese Strecke verhältnismäßig kurz ist. Bei FTTdp wird daher ein flexibler Verteilerkasten eingesetzt, der unabhängig von bestehenden Stromversorgungen näher am Teilnehmer installiert wird.

VDSL2 nutzt nur ein Zehntel des Spektrums

Während VDSL2 das Spektrum bis maximal 30 MHz nutzt, werden beim FTTdp Frequenzen bis 300 MHz zum Einsatz kommen. Dabei spielen neben den Übertragungseigenschaften der Leitungen auch das Hintergrundrauschen und sporadisch auftretende Impulsstörungen eine wichtige Rolle.
Die höheren Frequenzbereiche ermöglichen den Einsatz neuer Übertragungsverfahren wie G.fast, das bis zu 212 MHz nutzt und sich gerade in der Standardisierung befindet. Durch diese Erweiterung des Frequenzspektrums werden prinzipiell höhere Datenraten von bis zu 2 Gbit/s möglich, allerdings nur, wenn die Kanaleigenschaften konsequent berücksichtigt werden.

Strom kommt aus den Häusern

Bei G.fast können die Kupferleitungen maximal etwa 250 Meter lang sein. Dazu müssen neue Standorte für die Verteilerkästen erschlossen werden. Dies wird einfacher, wenn diese nicht über bestehende Stromleitungen mit Energie versorgt werden, sondern über die Kupferleitungen aus den Haushalten der Kunden (Reverse Power Feeding). Sollte nur ein Kunde sein Modem einschalten, muss bereits diese Strommenge ausreichen, um den Verteilerkasten zu betreiben.

Sende- und Empfangsbaugruppen müssen daher dynamisch an- und abschaltbar sein, was wiederum eine dynamische Veränderung der Crosstalk-Störumgebung zur Folge hat. Somit besteht eine weitere Herausforderung in der Entwicklung neuer Algorithmen für eine stabile Übertragung bei sich dynamisch ändernden Szenarien.