Warum geht damit „alles plötzlich so viel schneller“? Kann mir das jemand von euch vielleicht etwas anschaulicher als Wikipedia erklären? Wär sehr nett.
Hallo das kann man ganz einfach so erklären . Durch ein Glasfaserkabel wird kein Strom geschickt sondern Licht .
Ein Lichtstrahl ist bekanntlich sehr schnell .
viele Grüße noro
Licht hat in Glas ne Geschwindigkeit von etwa 0,75c, Strom in Kupfer etwa auch. Und nu?
und warum ist Kupfer so langsam und es gehen immer wieder Daten verloren ?
Hallo!
Kupferleitungen, insbesondere so einfache aus zwei Drähten wie bei Telefonleitungen, haben ein paar Nachteile:
-
Für höhere Frequenzen bildet ein Kupferkabel einen höheren elektrischen Widerstand. Man kann also nicht all zu hohe Frequenzen benutzen, denn dann käme am anderen Ende kaum noch was an. Wenn man sich vorstellt, daß die Datenbits als „Spannung an - Spannung aus“ über die Leitung kommen, müßte man die Spannung 50 Millionen mal pro Sekunde an und aus schalten, oder eben mit 50 Megahertz in das Kabel rein pumpen. Auf der anderen Seite des Kabels käme von dem Signal kaum was verwertbares an.
Der Trick bei DSL besteht nun darin, daß man quasi viele Töne unterschiedlicher Frequenz ins Kabel schickt, und am Ende auf jede einzelne Frequenz hört. So kann man sehr viele Daten parallel übers Kabel schicken.
Ich gehöre zu den Glücklichen, die tatsächlich volle 50MBit/s bekommen, aber laut meinem Router ist die höchste genutzte Frequenz etwa 4MHz.
Viel höher kann man die Frequenz nicht schrauben, weil davon weniger ankommt. Und je weiter du von dem DSLAM (Gegenstelle) entfernt wohnst, desto niedriger ist die maximal mögliche Frequenz.
Und beliebig klein kann man den Frequenzunterschied benachbarter Töne auch nicht machen. -
Signale können übersprechen. Das heißt, wenn ein Signal über eine Leitung eines dicken Kabels gesendet wird, kann man es auf anderen Leitungen des selben Kabels auch ganz leicht wahrnehmen. Du kannst so nicht wirklich den Datenverkehr deines Nachbars mitschneiden, da auf deiner Leitung ein riesiges Chaos aus den Überlagerungen aller deiner Nachbarn ankommt. Aber: Das stört die für dich bestimmten Signale, und reduziert damit die maximale Übertragungsrate.
-
Generell kann es zu Einstreuung fremder Signale kommen, die deine stören.
Grundsätzlich sind unsere Telefonleitungen natürlich zum Telefonieren gedacht, daß man da mal solche Datenmengen drüber schicken will, hätte man nie gedacht. Koaxialkabel sind deutlich besser für schnelle Datenübertragung geeignet, die letzten beiden Punkte fallen so gut wie weg. Allerdings teilen sich hier auch viele Nachbarn ein einziges Kabel, und irgendwo ist auch da dann Schluss.
Schaut man sich dagegen Glasfaser an:
-
Licht hat eine Frequenz von etwa 400THz (Terahertz, also 400.000GHz), und geht problemlos durch eine Glasfaser. Man kann es daher auch relativ schnell an- und ausschalten, und kann so über eine Faser bis hin zu einigen 10 TBit/s übertragen. Praktisch gesehen müssen Sender und Empfänger mit der Geschwindigkeit auch noch klar kommen, das begrenzt die Sache nach oben hin. Je nach Faser-Art kann man auch verschiedene Farben (Frequenzen, „Töne“) gleichzeitig über eine Faser schicken, um ähnlich wie bei DSL noch mehr Daten zu übertragen.
-
Übersprechen und Störungen von außen gibt es nicht, denn jede Faser ist von einer lichtdichten Abschirmung umgeben.
Wenn die Telekom jetzt mit Glasfaser ankommt, heißt das eher, daß sie mehr Anschlußkästen aufstellt, so daß der Weg von deiner Wohnung zum nächsten Kasten kleiner ist, und das DSL daher höhere Übertragungsraten zulässt. Und vom Kasten geht es über Glasfaser weiter, um die hohe Datenrate von dir und deinen Nachbarn durchleiten zu können. Würde man statt dessen eine Faser in jede Wohnung oder zumindest in jedes Haus legen, würde das nochmal DEUTLICH über der möglichen DSL-Übertragungsrate liegen, GBit/s wäre kein Problem. Sowas gibt’s, aber nicht für die breite Masse.
Du fragst auch, wie Glasfaser funktioniert. Im einfachsten Fall man macht sich den Effekt der Totalreflexion zunutze. Wenn Licht unter einem flachen Winkel von einem optisch dichteren Medium auf ein optisch weniger dichtes trifft (also beispielsweise auf den Übergang von Glas zu Luft am Rand der Faser, oder am Übergang zwischen Glas und optisch leichterer Ummantelung), wird es an der Grenze verlustfrei reflektiert, bleibt also in der Faser. Ein Nachteil ist jedoch, daß gleichzeitig los geschickte Lichtstrahlen in der Faser unterschiedlich oft reflektiert werden, und so unterschiedliche Strecken zurück legen, und nicht gleichzeitig ankommen. Daher gibt es Gradientenfasern, bei denen die optische Dichte von innen nach außen allmählich abnimmt. Hier wird das Licht nicht an einem Übergang reflektiert, sondern wird sachte zurück gebogen, so daß alle Lichtstrahlen so ziemlich im Zentrum der Faser entlang laufen. Noch besser wird es, wenn die Faser extrem dünn wird (einige Mikrometer), denn dann kann das Licht sich gar nicht quer zur Faserachse ausbreiten, und fließt immer parallel dazu. Die physikalischen Hintergründe dazu sind aber nicht so einfach erklärt.
Hallo,
eine Glasfaser transportiert Lichtimpulse. Die Anzahl der Impulse pro Sekunde kannst du extrem hochsetzen, AT&T und Corning übertrugen 2009 32 Terabit pro Sekunde über eine einzige Verbindung.
Die Grenzen werden dabei durch die Geschwindigkeit der Licht aussendenden und empfangenden Komponenten gesetzt.
Beim Kupferkabel geht das nicht. Warum?
Weil bei Strom elektromagnetische Gesetze gelten. Je schneller du die Impulse pro Sekunde übertägst, desto höher ist die Frequenz des Signals. Dein Heimnetzwerk läuft mit knapp 100MHz - das ist UKW Radio. Die Adern wirken dabei wie Antennen, sie strahlen Leistung ab und sie empfangen auch Sendelesitung von anderen, benachbarten Adern. Zudem ist eine Leitungsschleife von zwei verdrillten Adern eben nicht nur eine simple Verbindung, wo hinten 5V herauskommen, wenn vorne 5V hereingehen, wenn es um so hohe Frequenzen geht. Denn die Adern bilden einen Kondensator, welcher hohe Frequenzen frisst, zudem ist die Schleife eine Spule, die hchfrequente Ströme hemmt.
Das nennt sich Leitungsbelag (siehe Wikipedia).
So eine Kupferleitung ist also - bei hohen Frequenzen - ein anspruchsvolles Konstruk mit komplexen Eigenschaften. Sie stört und sie ist störanfällig. Bei Glasfaser ist hingegen das Licht fest in der Faser eingesperrt. Wenn direkt neben der einen Faser noch zig andere sind, dann ist das überhaupt kein Problem.
Danke für die ausführliche Erklärung. Die physikalischen Hintergründe wären mir wahrscheinlich sowieso zu komplex 