Heimnetz fit für die Glasfaser

Schneller letzter Meter an schneller letzter Meile

Im Juli 2023 wurde es bekanntgegeben: In Windischeschenbach und Neuhaus wird im Frühjahr 2024 das Fiber-to-the-Home-Glasfasernetz der Deutschen Telekom ausgebaut. Damit wird die "letzte Meile" - so nennt man im Provider-Jargon das letzte Verbindungssegment zwischen Vermittlungsstelle und Kunde - über eine hochbandbreitige, zuverlässige Glasfaserverbindung umgesetzt. Bisher besteht die letzte Meile aus einer zweiadrigen Telefonleitung (oder seltener einem Koaxialkabel beim Kabelmodem), aus der mit allen möglichen und unmöglichen Tricks das letzte an Bandbreite herausgeholt wird, das mit dieser Technologie möglich ist. Bei einer VDSL-Verbindung und günstigen Bedingungen (Nähe zur Vermittlungsstelle) kommen am Router des Kunden 250MBit/s an. Mit der Glasfaser ist das Vierfache, also 1000MBit/s möglich, unabhängig von der Entfernung zur Vermittlungsstelle. Diese Bandbreite muss man sich auch nicht mit anderen Kunden an der gleichen Kopfstelle teilen, wie das bei der Internetverbindung über das Fernsehkabel der Fall ist.

Um diese Bandbreite auch auf die Straße zu bringen, darf man allerdings nicht vom eigenen Heimnetzwerk ausgebremst werden. Dabei kann und möchte ich helfen, und habe deshalb diesen Artikel geschrieben.

Gängiges Heimnetz: Ein einziger WLAN-­Router am Standort der Telefondose

Internetbremse WLAN

In den meisten Privathaushalten und auch vielen Firmennetzwerken ist das WLAN-Netzwerk der größte Flaschenhals beim Internetzugang. Das betrifft teilweise auch schon Internetzugänge per VDSL oder TV-Kabel. Beim Glasfaserzugang ist dieser Flaschenhals auf jeden Fall spürbar, da die Aussenanbindung mehr Bandbreite zur Verfügung stellt als das interne Netzwerk verteilen kann. Ursache sind zu wenige oder schlecht verteilte Sender, auch Access Points genannt. Oft ist der einzige Access Point der Router neben der Telefondose. Auch bei hoher verfügbarer Internetbandbreite kommt dann einige Zimmer vom Router entfernt kein, oder nur ein schlechtes Signal an. Mehrere Wände und Betondecken dämpfen das Funksignal bis zur Unbrauchbarkeit (siehe schematische Darstellung des WLAN-Signals in der Abbildung links). Schon vor dem Totalausfall reduziert sich die verfügbare WLAN-Bandbreite deutlich. Wenn nur noch ein Bruchteil der eigentlich vorhandenen Internetbandbreite verfügbar ist, macht sich das durch langsamen Webseitenaufbau und niedrige Downloadgeschwindigkeiten bemerkbar.

Optimiertes Heimnetz: Vollständige WLAN­ Ausleuchtung mit mehreren Access­Points am kabelgebundenen Hausnetzwerk

Mehrere Accesspoints für optimale WLAN-Abdeckung

Um die Abdeckung und Bandbreite zu verbessern, stellt man zusätzliche Access Points (WLAN-Sender) auf. Diese sollten über eine schnelle und zuverlässige, kabelgebundene Netzwerkverbindung mit dem Router verbunden werden. Durch geeignete Positionierung der Access Points kann man Funklöcher schließen und die Endgeräte verteilen sich so auf mehrere Sender. Auch das hilft, denn die verfügbare WLAN- Bandbreite von 54, 300 oder 1300MBit/s teilt sich immer durch alle mit einem Accesspoint verbundenen Endgeräte.

Die optimale Positionierung der Access Points bestimmt sich auf Basis einer Dämpfungsmessung des WLAN-Signals: Wo das Signal im Vergleich zum Referenzwert (maximal unter Laborbedingungen erreichbare Signalstärke direkt neben dem Accesspoint, bei voller Sendeleistung) zu schwach ist, muss ein zusätzlicher Access Point aufgestellt werden. Um ein typisches Einfamilienhaus mit zwei Stockwerken abzudecken, werden bei günstiger Routerposition in der Regel zwei Accesspoints zusätzlich zum Router benötigt.

Modell einer Netzwerk-Hausverkabelung. Auf den Stockwerken befinden sich Netzwerkdosen, die am zentralen Verteiler (rechts unten) angeschlossen sind.

Hausverkabelung für Access Points und Endgeräte

Die sauberste und zuverlässigste Anbindung für Accesspoints ist eine fest im Haus installierte Netzwerkverkabelung. Diese besteht aus Netzwerkdosen in den Räumen und einem zentralen Verteiler, an dem die Netzwerkdosen zusamenlaufen. Im Bild ist eine solche Hausinstallation als Modellaufbau zu sehen. Jeder Port (Einzelanschluss) an den Wanddosen terminiert in einem Port am Patchpanel (grauer Kasten rechts unten beim Hausmodell). Hierbei handelt es sich um eine rein elektromechanische Verbindung ohne aktive Komponenten. Die eigentliche Netzwerkverbindung wird durch Stecken von kurzen Patchkabeln zwischen Patchpanel und einem Switch oder dem Router für den Internetzugang hergestellt.

Um einen Vergleich aus der Welt der Stromversorgung zu bemühen: Die Kombination aus Patchpanel/Wanddose verhält sich wie ein Verlängerungskabel, der Switch wie eine Mehrfachsteckdose.

Netzwerk-Wanddose: Direkter Draht zum zentralen Netzwerkverteiler

Selbstverständlich ist es möglich, über eine Wanddose auch andere Geräte wie PCs oder weitere Switches zum Weiterverteilen der Netzwerkverbindung anzuschließen. Mit einem geeigneten Switch, der den PoE-Standard (Power over Ethernet) unterstützt, können sogar Kleingeräte wie IP-Telefone, Accesspoints, Türsprechanlagen oder Überwachungskameras zentral mit Strom versorgt werden, ohne dass sie am Aufstellort ein eigenes Steckernetzteil benötigen.

Mithilfe von Adapterkabeln kann man auch analoge Telefone oder Faxgeräte über das Patchpanel mit einer Wanddose verbinden. Allerdings kann diese Wanddose nicht gleichzeitig für das Netzwerk genutzt werden. Sind nicht genug Wanddosen für beides vorhanden, empfiehlt es sich, IP-Telefone zu verwenden und die Netzwerkverbindung über einen Switch an der Wanddose aufzuteilen.

Zentraler Netzwerkverteiler: Hier laufen alle Netzwerkdosen zusamen und können via Patchkabel mit einem Switch verbunden werden.

Patchpanele für den Netzwerkverteiler gibt es in verschiedenen Formfaktoren. Die kleinste Variante ist eine simple Auf- oder Unterputznetzwerkdose am Verteilerstandort. Diese wird eingesetzt wenn nur eine oder zwei Verbindungen gebraucht werden.

Im Privatbereich am gängigsten sind kleine Wandpanele mit 8 oder 12 Ports, wie das in meinem Modellhaus verbaute. Für größere Gebäude mit vielen Netzwerkdosen setzt man 24-Port Panele im 19-Zoll-Format ein, wie das im Bild links. Diese Panele haben ein Normmaß und können in beliebiger Menge in 19-Zoll-Gehäusen mit den zugehörigen Einbaurahmen verbaut werden.

Im Bild ist ein kleines 19-Zoll-Wandgehäuse mit 3 Höheneinheiten zu sehen, aber je nach Platzbedarf der Server- und Netzwerkinfrastruktur gibt es auch große Serverschränke mit bis zu 42 Höheneinheiten und einer Einbautiefe von 80cm. Im Einfamilienhaus reicht in der Regel ein Wandpanel oder 19-Zoll-Wandgehäuse mit einem einzigen Patchpanel.

Mesh-­Netzwerk und Powerline

Als Alternative zum Netzwerkkabel werden oft Repeater auf WLAN- oder Powerline-Basis verkauft. Diese vermeide ich jedoch, sofern die Kabelverlegung möglich ist. Die Powerline- oder WLAN-Verbindung wird zwischen allen Geräten geteilt, die Technik ist störanfällig und viele Repeater sind nach kurzer Zeit defekt. In den meisten Häusern gibt es zum Glück Leerohre, unbenutzte Kaminzüge und Lüftungsschächte oder Keller, durch die Netzwerkkabel verlegt werden können.

Hausanschluss: Karten neu gemischt

Beim Einziehen der Glasfaser ins Haus muss die Glasfaserdose nicht zwingend dort gesetzt werden, wo sich momentan der Telefon- oder Kabel- Hausanschluss befindet. Stattdessen kann man sie dort setzen lassen, wo es am besten passt - vorausgesetzt ein Verlegungspfad für die Glasfaser ist vorhanden.

Es empfiehlt sich jedoch einen Ort zu wählen, der für die Weiterverteilung ins Hausnetzwerk geeignet ist. Ich helfe gerne bei der Auswahl eines optimalen Ortes.

Sollte die Glasfaserdose bereits gesetzt, oder der Montageort schon festgelegt sein, ist das aber in der Regel kein Problem. Weder Glasfaserdose noch Router müssen sich zwingend am Standort des Verteilers befinden. Beide kann man im Bedarfsfall über eine Stichleitung an den Netzwerkverteiler anbinden.