Breitband-Internetzugang

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Ein Breitband-Internetzugang (auch Breitbandzugang, Breitbandanschluss) ist ein Zugang zum Internet mit verhältnismäßig hoher Datenübertragungsrate von einem Vielfachen der Geschwindigkeit älterer Zugangstechniken wie der Telefonmodem- oder ISDN-Einwahl, die im Unterschied als Schmalbandtechniken bezeichnet werden. Ursprünglich wurde mit Breitband eine Realisierungsform von Datennetzwerken bezeichnet, die heute aber veraltet ist, so dass der Begriff daher heute sinnentfremdet verwendet wird. In vielen Gebieten findet seit den frühen 2000er Jahren ein starkes Wachstum des Marktes für Breitbandzugänge statt.

Definitionen

Bislang existiert kein allgemein akzeptierter Schwellwert, ab welcher Datenübertragungsrate die Breitband-Verbindung beginnt. Insbesondere steigt durch die Weiterentwicklung der Kommunikationstechnik dieser Wert beständig.

Technologien

Telefonnetz

Eine der verbreitetsten Technologien arbeitet mit einer verbesserten Nutzung der Kupferleitungen des Telefonnetzes, da durch die bestehende Infrastruktur geringere Neuinvestitionen nötig sind. Dabei sind in erster Linie die hauptsächlich verwendeten DSL-Techniken zu nennen. Es gibt oder gab jedoch auch andere Ansätze, wie die Entwicklung schnellerer Telefonmodems oder eines schnelleren ISDN-Standards, dem Breitband-ISDN (B-ISDN).

DSL-Technologien sind nur zur Überbrückung kurzer Distanzen geeignet, was – je nach DSL-Technik – nach wenigen hundert Metern oder erst wenigen Kilometern den Übergang zu einer anderen Übertragungstechnik, einem DSL-Verstärker oder einem Repeater nötig macht. Daher handelt es sich in der Regel um eine Hybridtechnik in Kombination mit, wie in den meisten Fällen, Lichtwellenleitern oder beispielsweise auch Richtfunkstrecken. Mit wachsenden Übertragungsraten rückt der Übergabepunkt immer näher an den Endnutzer. Eine andere Möglichkeit für breitbandige Datenübertragungen über Telefonleitungen ist die Bündelung mehrerer analoger oder ISDN-Leitungen, was hauptsächlich in Ermangelung des DSL temporär genutzt wurde oder teils noch wird.

ISDN-Primärmultiplexanschluss

Die Primärmultiplexanschlüsse gibt es in verschiedener Ausführung, als T-carrier, wie T-1/DS-1, T2, T3, als E-carrier oder Optical Carrier. Diese Technologien sind vergleichsweise kostspielige Möglichkeiten für breitbandige Internetanbindung über Kupfer- oder auch Glasfaserkabel, die für Geschäftskunden und ähnliche Nutzer mit größeren Netzen eingerichtet sind.

Kabelfernsehnetz

Die Daten werden mit Kabelmodems auf die analogen Signale des Kabelfernsehnetzes aufmoduliert und so über diese Koaxialkabel übertragen. Auch hier handelt es sich aus ähnlichen Gründen wie bei DSL in der Regel um eine Hybridtechnik. Durch den DOCSIS 3.1 – Standard können Datenraten bis zu 10 GBit/s im Downstream und 1 GBit/s im Upstream realisiert werden. In Deutschland sind ca. 30,1 Mio. Haushalte (Stand Ende 2015)[6] über das Kabelnetz an Breitbandzugang angeschlossen. Da das Netz auch in vielen kleineren Gemeinden verfügbar ist, bietet die Technologie gute Voraussetzungen für den Anschluss dünn besiedelter Gebiete.[7]

Genutzte Frequenzbereiche

In der Praxis wird bei Euro-Docsis 2.0 für den Upload (Rückkanal) der Frequenzbereich von 30 MHz bis 42 MHz, bei Euro-Docsis 3.0 von 30 MHz bis 65 MHz und Euro-Docsis 3.1 von 15 MHz bis 30 MHz z.Zt. genutzt, für den Download die Frequenzen ab 450 MHz,[8] wobei sich dieses obere Frequenzband Fernsehkanäle und Internet teilen. Die Obergrenze ist vom Netzausbau abhängig und wurde nicht in Docsis spezifiziert. In modernisierten Kabelnetzen liegt sie bei 862 MHz, oft lassen sich aber nur die Bereiche bis 640 oder sogar nur 470 MHz nutzen. Mit zunehmender Kabellänge sinkt dämpfungsbedingt die Obergrenze des nutzbaren Frequenzspektrums, was sich nur durch eine stärkere Segmentierung der Netze in weitere Kopfstationen oder Hubs beheben lässt.[9] Die Bandbreite des Upload ist v.a. durch das Eingangsrauschen aus den verteilten Antennendosen beschränkt und dadurch, dass in Senderichtung ein robusteres, dafür weniger effizientes Modulationsverfahren angewendet wird.[10] Der Frequenzbereich von 5 MHz bis 20 MHz wird aus diesem Grund gemieden.[9]

Die Gesamtbandbreite beträgt für den Internetzugang häufig etwa 1 GBit/s pro Kopfstation.[9]

Direkte Glasfaseranbindung

Den Endkunden direkt per Glasfaser anzubinden ermöglicht hohe Datenraten (größer 1000 MBit/s) über große Entfernungen. Die notwendige Verlegung neuer Anschlüsse zu jedem Kunden erfordert hohe Investitionskosten und wird hauptsächlich in dicht besiedelten Gebieten wie Großstädten betrieben[7]. Ende 2010 waren in Deutschland Glasfaseranschlüsse zu etwa 600.000 Haushalten verlegt, vermarktet wurde etwa ein Viertel davon.[11] Bis ins Jahr 2014 stieg die Zahl der Haushalte mit aktivem Internetanschluss per Glasfaser auf rund 385.000 an.[12]

Elektrizitätsnetz

Mittels Trägerfrequenzanlagen (TFA) können Internetzugänge über das Stromnetz realisiert werden, auch unter dem englischsprachigen Begriff Powerline Communication (PLC) bekannt. Meist werden damit Datenverbindungen zwischen heimischen Steckdosen und Trafostationen oder ähnlichen Einrichtungen realisiert, die zentral über Glasfaser oder Richtfunk angebunden werden.

Terrestrische Funktechnologien

Terrestrische Funktechnologien sind eine Möglichkeit, breitbandigen Datenaustausch zu ermöglichen. Vielerorts – insbesondere wo die Versorgung mittels herkömmlicher Kabeltechnologien nicht vorhanden ist – bauen Wireless Internet Access Provider sogenannte Wireless Metropolitan Area Networks (WMAN) auf, um so einen schnellen Internetzugang anbieten zu können. Dabei kommen unterschiedliche Technologien zum Einsatz, darunter der speziell entwickelte WiMAX-Standard, WLAN-Technologien, sowie verschiedene funkbasierende Einzellösungen. Mehr oder weniger breitbandige Datendienste können auch Mobilfunkstandards wie LTE, HSDPA, UMTS oder EDGE bieten. Quelle: Bundesnetzagentur.de [13]

Unter besonderen Bedingungen kann auch Packet Radio aus dem Amateurfunkbereich dazugezählt werden. Damit können Übertragungsraten bis zu mehreren Megabit pro Sekunde realisiert werden und entsprechende Übergabepunkte können damit Zugang zum Internet ermöglichen. Die Nutzung ist jedoch Funkamateuren vorbehalten.

Internetzugang über Satellit

Reine Satellitenverbindungen (2-Wege-Satellitenverbindungen) sind unabhängig von landschaftlichen Gegebenheiten oder anderer Infrastruktur praktisch überall auf der Erdoberfläche verfügbar und eignen sich damit besonders für entlegene Gebiete und Schiffe. Problematisch sind bei Satellitenzugängen die immer noch deutlich höheren Kosten, die hohen Latenzzeiten und, sofern der Rückkanal nicht über den Satelliten realisiert ist, die Abhängigkeit von einer weiteren Zugangsmöglichkeit. Im Beispiel eines Systems mit geostationären Satelliten ergeben sich typische Verzögerungen von 500–700 ms, was Echtzeitanwendungen empfindlich stört. Die Technik ermöglicht Übertragungsraten von 1–2 MBit/s und mehr. Die Kapazitäten sind in Deutschland auf einige 10000 simultane Nutzer begrenzt, sollen allerdings ausgebaut werden (Stand 2009).[7]

Hochfliegende Luftfahrzeuge

Über hochfliegende stationäre Luftschiffe können Funksignale für Dienste wie Fernsehausstrahlung, Mobiltelefonie und auch Internetzugänge vermittelt werden. Ein Beispiel für eine Umsetzung dieser Technologie trägt den Markennamen Stratellite. Ein weiterer Ansatz wären hochfliegende unbemannte (Leicht)Flugzeuge wie Helios.

Verbreitung

Insbesondere in den Industriestaaten entwickelt sich der Breitbandzugang zur vorherrschenden Zugangsart zum Internet, der zugleich auch zunehmend von Internet-Anwendungen zur sinnvollen Nutzung vorausgesetzt wird. Ende 2006 kamen in den 30 OECD-Staaten 17 Breitbandanschlüsse auf 100 Einwohner, wobei als Technologie für

  • 62 % der Anschlüsse DSL Verwendung fand;
  • 29 % davon waren Kabelanschlüsse,
  • 7 % direkte Glasfaserzugänge und
  • 2 % waren über andere Techniken realisiert.[14]

In der EU verfügten im Frühjahr 2008 80 % der Haushalte mit Internetanschluss über einen Breitbandzugang.[15] Die EU-Kommission hat die staatliche Unterstützung für den Breitbandnetzausbau ausgeweitet. So wurden 2010 mehr als 1,8 Milliarden Euro öffentliche Mittel hierfür genehmigt.[16]

77 % der deutschen Haushalte verfügen über einen privaten Internetanschluss, 93 % davon sind Breitbandanschlüsse. Dabei dominiert die DSL-Technik. Von den 28 Millionen Breitbandanschlüssen im Jahr 2012 waren 82 % DSL-Anschlüsse.[17] TV-Kabel spielen als Breitbandzugangsform zwar eine wachsende, aber aktuell nur geringe Rolle in Deutschland (ca. 16 % der Breitbandanschlüsse),[18] anders als in den USA oder auch in Österreich; dort sind DSL und TV-Kabel etwa gleich häufig drahtgebundene Übertragungsform.[19]

Breitbandkluft

Besteht keine ausreichende Versorgung mit Breitbandzugängen,[20] spricht man von einer Breitbandkluft. Sie gilt als Teil der digitalen Kluft oder digitalen Spaltung. Der Breitbandatlas[21] des Bundeswirtschaftsministeriums gibt einen Eindruck von der Versorgungslage in Deutschland. Einige Bundesländer reagieren auf diese Situation mit der Gründung von Breitbandkompetenzzentren,[22] um den betroffenen Kommunen einen neutralen Ansprechpartner zur Verfügung zu stellen. Von der Interessengemeinschaft kein-DSL.de kommt ein Breitbandbedarfsatlas, der die konkrete Nachfrage abbildet. In diesen können Interessenten ihren Breitbandbedarf und ihren Bandbreitenwunsch eintragen.[23]

Verschiedene staatliche, bürgerschaftliche und partnerschaftliche (PPP) Initiativen engagieren sich gegen die Unterversorgung auf Länderebene,[24] deutschlandweit[25][26] und europaweit.[27][28] Allerdings halten nicht alle dieselben Instrumente für tauglich zur schnellen Überwindung der Breitbandkluft. Eine Zugangsoption im ländlichen Raum können Breitbandzugänge mittels Satellit sein, welche mittlerweile ernstzunehmende Angebote darstellen.[29][30]

Um die flächendeckende Versorgung mit Breitband-Internetzugängen sicherzustellen, gilt in der Schweiz ab 2008 ein Breitbandzugang mit 600 kBit/s in Empfangs- und 100 kBit/s in Senderichtung als Bestandteil des Grundversorgungskataloges. Ein ähnliches Versorgungsziel verfolgt Australien mit der Australian Broadband Guarantee seit 2007.[31] In Frankreich wurde 2013[32] die Initiative France Très Haut Débit gestartet, bei der bis 2022 flächendeckend alle Anschlüsse auf sehr hohe Datenraten (>30 Mbit/s) umgestellt werden sollen (80 % davon mit Glasfaseranschlüssen[33]). Ende 2013 lag die durchschnittliche Übertragungsrate bei 8,7 Mbit/s.[34] In Japan und Finnland soll bis 2011 jeder Bürger mit Breitband- und 90 Prozent mit Hochleistungsinternet versorgt sein. Die USA planen Initiativen zur Verbesserung der Verfügbarkeit.[7]

Siehe auch

Literatur

  • Georg Erber: Flächendeckende Bereitstellung von Breitbandanschlüssen. In: DIW Wochenbericht 37/2007, 549–554.
  • Georg Erber: Breitbandversorgung in Deutschland: Der Zukunft zugewandt? In: Oekonomenstimme 22. August 2014.
  • Georg Erber: Weichgespült: Breitbandversorgung vom Koalitionsvertrag zur Digitalen Agenda. In:DIW Wochenbericht 35/2014.
  • Remco van der Velden: Wettbewerb und Kooperation auf dem deutschen DSL-Markt – Ökonomik, Technik und Regulierung. Mohr Siebeck, Tübingen 2007. ISBN 3-16-149117-3 (ISBN 978-3-16-149117-7)

Einzelnachweise

  1. ↑ Erläuterungen des statistischen Bundesamtes zum Breitbandanschluß. destatis.de
  2. ↑ RTR Telekom Monitor 4/2016 – PDF-Dokument (siehe Seite 71) bei der RTR, vom 7. Dezember 2016
  3. ↑ Connecting America: The National Broadband Plan
  4. ↑ FCC: Erst 25 MBit/s sind in den USA jetzt ein Breitbandanschluss, golem.de, 30. Januar 2015
  5. ↑ Breitband-Definition der koreanischen Regierung laut Breitbandportal der walisischen Regierung (bbwo.org.uk)
  6. ↑ Anzahl der Breitbandanschlüsse im Festnetz in Deutschland in den Jahren 2001 bis 2015 (in Millionen) April 2016
  7. ↑ a b c d Breitbandstrategie der Bundesregierung. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Februar 2009, S. 25 (PDF, 555 KB)
  8. ↑ Kabel Internet Technik – Wie funktioniert Internet über TV-Kabelanschluss? kabelinternet.net, abgerufen am 8. Dezember 2013
  9. ↑ a b c Kabelmodemtechnik (TV-Kabelnetz). Eintrag bei elektronik-kompendium.de, abgerufen am 8. Dezember 2013
  10. ↑ Internet-Zugang über Kabelanschluss. Eintrag bei elektronik-kompendium.de, abgerufen am 8. Dezember 2013
  11. ↑ Achim Sawall: Wenig Fortschritte bei Glasfaserausbau in Deutschland. golem.de, 9. Februar 2011
  12. ↑ de.statista.com: [1] de.statista.com, 2015
  13. ↑ https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Downloads/DE/Sachgebiete/Telekommunikation/Unternehmen_Institutionen/Breitband/Breitbandmessung/Breitbandmessung_Jahresbericht_%202015_2016.pdf?__blob=publicationFile&v=2
  14. ↑ Verbreitung von Breitband-Internetzugängen in den OECD-Industriestaaten
  15. ↑ EU: Mehr als die Hälfte der EU-Bürger nutzt das Internet, golem.de
  16. ↑ Kommission erleichtert Ausbau des schnellen Internets, Pressemitteilung der Europäischen Kommission vom 20. Januar 2011
  17. ↑ Jahresbericht 2012. Bundesnetzagentur, S. 76
  18. ↑ Jahresbericht 2012. Bundesnetzagentur, S. 76
  19. ↑ Liste der weltweiten Verbreitung von Breitbandanschlüssen 2011. Weltbank, zitiert beim Statistischen Bundesamt.
  20. ↑ Studie warnt vor Öffnung einer „Breitband-Schere“. Heise online, vom 27. März 2008
  21. ↑ http://www.breitbandatlas.de Breitbandatlas des BMWi
  22. ↑ Breitband Initiative Niedersachsen: Breitband Kompetenz Zentrum Niedersachsen
  23. ↑ Schmalbandatlas.de: Der deutschlandweite Breitbandbedarfsatlas der Interessengemeinschaft kein-DSL.de
  24. ↑ Initiative der Clearingstelle „Neue Medien“ des Landes Baden-Württemberg Breitband-Informationsportal breitband-bw.info
  25. ↑ Interessengemeinschaft kein-DSL.de
  26. ↑ Initiative gegen digitale Spaltung. geteilt.de
  27. ↑ Entschließung des Europäischen Parlaments vom 19. Juni 2007 zu der Entwicklung einer europäischen Breitbandpolitik. Europäisches Parlament
  28. ↑ Bridging the Broadband Gap. ec.europa.eu
  29. ↑ StarDSL bietet ab sofort Internet per Satellit mit Rückkanal. golem.de
  30. ↑ Filiago bringt Internet per Satellit mit Rückkanal. golem.de
  31. ↑ Australian Broadband Guarantee. dbcde.gov.au
  32. ↑ Artikel VDI Nachrichten
  33. ↑ http://www.liberation.fr/economie/2014/02/02/tres-haut-debit-le-savoir-fibre-francais_977233
  34. ↑ Webseite Très Haut Débit.
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