Festnetz

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Als Festnetz wird die Gesamtheit aller öffentlichen leitungsgebundenen Telefonnetze bezeichnet. Unter leitungsgebunden wird hier vor allem die letzte Meile, also der Anschluss zum Endkunden verstanden. Öffentliche Netze, als Teil des Festnetzes, können in staatlichem oder privatem Besitz sein, sind aber der Allgemeinheit entweder nur regional (z. B. NetCologne) oder flächendeckend verfügbar (z. B. das Telefonnetz der Deutschen Telekom), und unterliegen im deutschen Sprachraum den Anforderungen der jeweiligen bundesstaatlichen Telekommunikationsgesetze.

Prinzipielle Struktur des Festnetzes

Nichtöffentliche leitungsgebundene Telefonnetze mit eigenen Nummerierungsplänen, in Deutschland beispielsweise die Telefonnetze der Bundeswehr oder der Deutschen Bahn AG, sind nicht Teil des Festnetzes.

Aufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Festnetz wird in das Kernnetz und das Zugangsnetz unterteilt.

Struktur des Zugangsnetzes

Kernnetz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Kernnetz verbindet die einzelnen Vermittlungsknoten untereinander. Die physikalische Basis bilden verdrillte Kupferadern (doppelt oder vierfach), Koaxialkabel, Richtfunk und Glasfasern. Es werden dabei mehrere Kanäle mittels Multiplex zu einem großen zusammengefasst. Bei der „fast-synchronen Übertragung“ der plesiochronen digitalen Hierarchie (PDH) sind Übertragungsraten bis 564.992 Mbit/s möglich. Die modernere SDH-Technik (synchrone digitale Hierarchie) erreicht Datenraten im Gbit/s-Bereich. Die PDH-Technik wird daher von der SDH-Technik verdrängt und bei Neuinstallationen nur noch im Zugangsnetz eingesetzt[1].

Zugangsnetz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Zugangsnetz verbindet die Endteilnehmer mit den Vermittlungsknoten (siehe letzte Meile).

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Den Anfang der Kommunikationsnetze bildeten manuelle Vermittlungsstellen, die sternförmig aufgebaut und von dem "Fräulein vom Amt" miteinander verbunden wurden. Ab Anfang des 20. Jahrhunderts wurde diese Handvermittlung allmählich durch elektromechanische Schaltelemente ersetzt, die hierarchische Struktur aber beibehalten. Zu dieser Zeit bildeten in Deutschland sieben Zentralämter die oberste Ebene des Netzes, welche jeweils über eine eigene Kennziffer verfügten. Diese Ebene wurde in drei weiteren Schritten feingegliedert. Eine Telefonnummer baute sich durch diese Gliederung aus - <Fernverkehrsziffer (0)> - <Zentralamt> - <Hauptamt> - <Knotenamt> - <Ortsamt> und der Teilnehmerrufnummer auf. Daraus ergaben sich bis zu fünfstellige Vorwahlen, die auch heute noch im deutschen Festnetz genutzt werden. Bei steigendem Gesprächsaufkommen zwischen zwei Ämtern mussten allerdings Querverbindungen installiert werden, so dass die strenge Hierarchie immer weiter aufgelöst wurde. Das Netz entwickelte sich zu einer unvollständigen Masche. Mittlerweile sind die elektromechanischen Schaltelemente vollständig durch hochintegrierte Schaltungen, den sogenannten Koppelfeldern und deren Steuerung ersetzt. Das Netz gliedert sich heute in die zwei Ebenen:

  • Ortsebene VE:O (Vermittlungseinheit Ort) und
  • Fernebene VE:F (Vermittlungseinheit Fern).

Daneben gibt es auch die Auslandsvermittlung (VE:A)[2].

Statistik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Deutschland[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Abgehende Sprachverbindungsminuten (in Mio. Min. pro Tag)[3]
Jahr Festnetz Mobilfunk (ohne Roaming­verkehr) OTT-Anbieter (Skype, FaceTime u.ä.)
2006 543 155 64
2007 548 189 74
2008 545 231 85
2009 540 250 85
2010 529 275 109
2011 501 293 120
2012 488 300 179
2013 463 301 197
2014 437 303 214
2015 (Schätzung) 418 305 231

In Deutschland gibt es 37,98 Millionen Festnetzanschlüsse (Stand 2011), über die im Jahr 191,2 Milliarden Minuten telefoniert wird (Stand 2011). Ferner gibt es 26,9 Millionen DSL-Breitbandanschlüsse (Stand Juli 2011) mit einem durchschnittlichen Datenvolumen von 11,6 GB pro Monat (Stand 2011).[4]

Leitungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die CIA berichtet, dass im Jahre 2003 weltweit etwa 844 Millionen Strecken für Festnetzverbindungen existieren.

Die Volksrepublik China hat dabei den größten Teil mit 263 Millionen, an zweiter Stelle die Vereinigten Staaten mit 181,6 Millionen Festnetzstrecken. Im Vergleich dazu gibt es in den Vereinigten Staaten 158,7 Millionen Mobiltelefone.

Überall in der Welt wird erwartet, dass in wenigen Jahren die Anzahl der Mobilfunkteilnehmer die Zahl der Teilnehmeranschlussleitungen übertreffen wird. Laut einer Schätzung der Bundesnetzagentur telefonierte im Jahr 2011 jeder Deutsche durchschnittlich 60 Stunden, davon 39 Stunden per Festnetz. Die Zahl der Gesprächsminuten aus dem Mobilfunk stieg von 2009 auf 2010 um 10 Prozent an. 2011 sank die Zahl der Gesprächsminuten auf dem Festnetz um 2 Prozent auf 191 Milliarden.[5]

Abgrenzung zum Mobilfunk[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vom Festnetz unterscheidet man das Mobilfunknetz, bestehend aus dem PLMN und dem Zugangsnetz, der Anbindung zum Endkunden, welche drahtlos über die sogenannte Luftschnittstelle erfolgt.

Die Unterscheidung zwischen Festnetz und Funknetz erfolgt hauptsächlich für die letzte Meile, bei der Telefongespräche an eine örtlich festgelegte Teilnehmeranschlussleitung geleitet werden. Hier ist die Infrastruktur meist als Erdkabel mit Kupfer-Doppelader ausgeführt. Seit einigen Jahren werden auch Glasfaserkabel eingesetzt. Über die Kabel der Teilnehmeranschlussleitungen können neben der analogen Telefonie auch andere Dienste ermöglicht werden, darunter ISDN und DSL. Die DSL-Technik ist jedoch auf Kupferkabel beschränkt.

Nur im militärischen Bereich wird das Kernnetz regelmäßig mit mobilen Verbindungsstellen errichtet.

Details zu den Leitungstypen im Festnetz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Freileitung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • mögliche Frequenzen: 0 Hz–100 kHz
  • Repeaterabstand: 2–20 km
  • Bandbreite: < 10 kHz
  • Bitfehlerrate: ?
  • Beispiele: oberirdische Telefonleitung, veraltet, in Deutschland hauptsächlich im bahninternen Fernsprechnetz verwendet

Verdrillte Kupferadern[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Koaxialkabel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • mögliche Frequenzen: bis 5 GHz
  • Repeaterabstand: 1–10 km
  • Bandbreite: 900 MHz
  • Bitfehlerrate: ca. 10−7
  • Beispiele: Telefonnetz (netzintern), Ethernet, Kabelfernsehen, Antennenkabel

Trägerfrequenzanlage (PLC)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • mögliche Frequenzen: bis 30 MHz (über weite Strecken bis 500 kHz)
  • Repeaterabstand: bis zu 200 km (je nach System)
  • Bandbreite: bis zu 20 MHz, für große Entfernungen < 10 kHz
  • Bitfehlerrate: ?
  • Beispiele: Drahtfunk, Nachrichtenübermittlung auf Hochspannungsleitungen (Trägerfrequenzen um 1 kHz und zwischen 30 kHz und 500 kHz), PLC-Anschluss für PC

PLC-Anlagen sind eine Zwischenform der drahtgebundenen und der drahtlosen Nachrichtenübermittlung, da mit PLC-Anlagen übertragene Signale in der Nähe der Leitungen auch mit Funkempfängern für die entsprechenden Frequenzen empfangen werden können. Dies wurde früher in Norwegen bei den sogenannten Linjesendern ausgenutzt. Das waren Rundfunksender im Langwellenbereich, die Stromleitungen zur Übertragung nutzten. PLC-Anlagen sollten nur angewandt werden, wenn durch die Wahl der Übertragungsfrequenz sichergestellt ist, dass keine Funkdienste im Lang- und Kurzwellenbereich gestört werden.

PLC nennt sich auch ein Verfahren Computer zu vernetzen oder mit dem Internet zu verbinden (Inhouse Communication beim Betrieb innerhalb eines Hauses genannt). Der Betrieb verursacht über die häusliche oder öffentliche Stromversorgungsleitungen Störungen im Kurzwellenbereich. Schwache Kurzwellensender sind mit einem starken Rausch- oder Stakkatogeräusch überlagert, welches auch in benachbarten Häusern oder Wohnungen zu hören ist. In diesem Fall kann die Bundesnetzbehörde den Betrieb dieser Geräte untersagen.

Lichtwellenleiter[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Hauser B.J., Lehrbuch der Kommunikationstechnik - Einführung in die Kommunikations- und Netzwerktechnik für Studium und Berufsausbildung (2010), Seiten 232f., ISBN 978-3-942693-24-0
  2. Hauser B.J., Lehrbuch der Kommunikationstechnik - Einführung in die Kommunikations- und Netzwerktechnik für Studium und Berufsausbildung (2010), S. 230ff., ISBN 978-3-942693-24-0
  3. 17. TK-Marktstudie Deutschland 2015. VATM und Dialog Consult, 21. Oktober 2015, S. 23, abgerufen am 11. November 2015 (PDF).
  4. Bundesnetzagentur Tätigkeitsbericht Telekommunikation 2010/2011[1]
  5. BITKOM: 1805: Sprachtelefonie verlagert sich vom Festnetz ins Mobilnetz (Memento vom 15. Juni 2012 im Internet Archive), Presseinformation, 19. Februar 2012, Zugriff am 3. März 2012