Wie funktioniert die Daten Übertragung durch ein Glasfaserkabel?
Hey könnte mir jemand erklären wie das genau funktioniert?
4 Antworten
Grundsätzlich hat man bei der Signalübertragung elektromagnetische Wellen. Dies kann Licht sein (Lichtwellenleiter bzw. Glasfaser), oder aber Funkwellen (WLAN, Mobilfunk) oder aber elektrischer Strom (Kupferkabel). Das Prinzip der Signalübertragung ist immer gleich (und wie beim Radio und Fernsehen):
Du hast ein Trägersignal in einer bestimmten Frequenz, in der Glasfaser durch eine Wellenlänge (z. B. 850 nm) bzw. Lichtfarbe repräsentiert. Im WLAN kennst Du die Angaben 2,4 bzw. 5 GHz. Das ist die Frequenz bzw. das Frequenzband des Trägersignals. Auf diesen Träger wird dann das zu übertragende Signal aufmoduliert. Aus dem Radio-Bereich kennst Du vielleicht die Abkürzungen AM und FM. AM bedeutet Amplitudenmodulation, sie wird bei Mittelwelle eingesetzt. Dabei wird die Amplitude des Trägersignals, also die Signalstärke, leicht modifiziert. Das Nutzsignal wird also durch Schwankungen der Signalstärke dargestellt. Beim FM, Frequenzmodulation (UKW), wird das Nutzsignal durch leichte Veränderung der Frequenz dargestellt. Die Frequenz schwankt also minimal.
Bei der digitalen Datenübertragung kommen andere, deutlich komplexere Modulationsarten zum Einsatz. Stichworte: binäre Phasenverschiebung, Quadratur-Amplituden-Modulation (QAM), etc. In jedem Fall ist die Modulation dazu da, um das Nutzsignal auf ein Trägersignal aufzumodulieren, also quasi "aufzusetzen".
https://de.wikipedia.org/wiki/Amplitudenmodulation
https://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzmodulation
Wie schon beschrieben mit Licht an oder aus für die Binären Werte 0 und 1.
Dabei werden die Daten in Pakete verpackt, durch einen Wandler in Lichtsignale umgewandelt und am anderen Ende wieder zurück in Elektrische Signal gewandelt. Dabei können auf eine Glasfaser sogar zig verschiede Datenverbinungen übertragen werden. In Telefonleitungen sind das schon mal 100 Millarden Gespräche gleichzeitig auf einer Fasern eines Kabels. Durch die hohe Geschwindigkeit des Lichts sind solche Mengen an Daten erst möglich. Dee Enden des Kabels sind da eher ein Nadelöhr da man mit Strom nicht solche Geschwindigkeiten erreichen kann.
Korrektur: Ich habe als Einheit m/s geschrieben, richtig ist km/s.
Auf Grund von Wiederstand, Induktivitäten und Kapazitäten ist ein Stromkabel dem Lichtleiter im Nachteil. Du hast mit den Physikalischen Werten zwar Recht, aber sie werden in der Praxis nicht oder nur sehr schwer zu erreichen sein bei gleicher Datenmenge. Auch Glasfaser unterliegt einer Dämpfung und es kann sogar bei hohen Frequenzen zu einer Art übersprechen der einzelnen Impulse kommen (Dispersion). Aber ich wollte eine einfache Erklärung für den Fragesteller geben. Ich hätte natürlich noch auf das Trägersignal eingehen können, auf dessen Wellenlänge und der dadurch resultierenden Möglichkeiten. Auch auf die verschiedenen Mantelarten und auf Single und Multimodes. Aber ich denke das wäre vielleicht zu viel für GF. Dazu gibt es genügend Bücher.
Auf Grund von Wiederstand,
Widerstand
Du hast mit den Physikalischen Werten zwar Recht, aber sie werden in der Praxis nicht oder nur sehr schwer zu erreichen sein bei gleicher Datenmenge.
Noch einmal: Die Geschwindigkeit der Signalausbreitung hat mit der Datenrate nichts zu tun. Auch die Datenmenge hat mit der Datenrate nichts zu tun.
Auch Glasfaser unterliegt einer Dämpfung
Ach was.
und es kann sogar bei hohen Frequenzen zu einer Art übersprechen der einzelnen Impulse kommen (Dispersion).
Ach was.
Aber ich wollte eine einfache Erklärung für den Fragesteller geben.
Einfach heißt aber nicht falsch. Du hast eine falsche Erklärung gegeben.
- Das Licht wird nicht wie von Dir behauptet an und ausgeschaltet.
- Die Geschwindigkeit der Signalausbreitung hat mit der Datenrate nichts zu tun.
Ich hätte natürlich noch auf das Trägersignal eingehen können, auf dessen Wellenlänge und der dadurch resultierenden Möglichkeiten.
Hättest Du machen können, hätte aber nicht weitergeholfen. Es geht um das Prinzip, nicht um Details. Das Prinzip hast Du aber schon falsch dargestellt.
Ein Glasfaserkabel leitet Licht, welches an seinen Innenwänden reflektiert wird.
Es ist keinen Störungen wie Übersprechen von Leitungen in der Nähe oder von Radio/Funkwellen ausgesetzt.
Außerdem kann es viel mehr Daten pro Zeit transportieren.
An einem Ende wird Licht ein/aus gemacht und der Empfänger macht daraus Stromsignale zur Verarbeitung.
An einem Ende wird Licht ein/aus gemacht
Nein, so einfach ist die Welt nicht. Das Licht ist dauerhaft an. Das Signal wird auf einen Träger moduliert.
Ist mir schon klar, finde das bei dem Niveau der Frage aber völlig unpassend. Das verwirrt nur und hilft nicht.
Was heißt falsch? Dass Signale per Licht übertragen werden, sollte doch richtig sein. Oder ist das von mir falsch? Dass dort mit mehreren Frequenzen gearbeitet wird, ist zu viel des Guten.
Es geht hauptsächlich darum, dass die Information statt per Strom über Kupfer nun per Licht über Glas geht.
Alles weitere an Information finde ich bei der Fragestellung unpassend.
Was heißt falsch?
Falsch heißt, dass die Information, dass die Signale durch "Licht an, Licht aus" übertragen werden. Das geht aus meinem Kommentar aber durchaus hervor.
Dass Signale per Licht übertragen werden, sollte doch richtig sein.
Richtig. Mein Kommentar bezog sich nur auf den zitierten Satz
An einem Ende wird Licht ein/aus gemacht
Das habe ich durch mein Zitat auch deutlich gemacht.
Dass dort mit mehreren Frequenzen gearbeitet wird, ist zu viel des Guten.
Das ist auch nicht unbedingt richtig. Mit mehreren Frequenzen wird beim WDM gearbeitet. Das war aber weder in der Frage, noch in meiner Antwort, noch in meinem Kommentar ein Thema.
Alles weitere an Information finde ich bei der Fragestellung unpassend.
Dann ist also die Information
An einem Ende wird Licht ein/aus gemacht
unpassend, denn die Information
Es geht hauptsächlich darum, dass die Information statt per Strom über Kupfer nun per Licht über Glas geht.
ist bereits in Deinem ersten Satz der Antwort
Ein Glasfaserkabel leitet Licht, welches an seinen Innenwänden reflektiert wird.
enthalten.
Dann schreibe doch selbst eine Antwort.
Dann gehe ich hier auf der Plattform wieder in Winterschlaf, weil es wieder eine Person gibt, die sich so verhält.
Finde das sehr unangenehm und weiche zurück.
Freiheit ist die Freiheit des anderen, die man mir nicht geben mag.
Dann schreibe doch selbst eine Antwort
Das habe ich bereits vor 6 Stunden getan:
Dann gehe ich hier auf der Plattform wieder in Winterschlaf
Gute Nacht.
weil es wieder eine Person gibt, die sich so verhält.
Ich wusste nicht, dass es nicht erlaubt ist, falsche Antworten zu korrigieren. Ich ging davon aus, dass Antworten auf hier gestellte Fragen richtig sein sollten und keine groben Fehler enthalten sollten.
Freiheit ist die Freiheit des anderen, die man mir nicht geben mag.
Du hast die Freiheit, falsche Antworten zu geben. Allerdings musst Du mit korrigierenden Kommentaren rechnen. Vereinfachung darf nicht dazu führen, dass die Antwort sachlich falsch wird. Ich habe sachlich kommentiert, da ist nicht verwerfliches dran. Ich sehe nicht, dass ich mich falsch verhalten habe.
Ganz einfach ... Digital funktioniert mit 2 Zuständen , Ja-Nein , Strom- kein Strom , Ton-Stille, Licht an- Licht aus ... und Glasfaser geht mit Licht an - Licht aus ... oder besser Licht - kein Licht.
Ja-Nein , Strom- kein Strom , Ton-Stille, Licht an- Licht aus ... und Glasfaser geht mit Licht an - Licht aus ... oder besser Licht - kein Licht.
Nein, so einfach ist die Welt nicht. Das Licht ist dauerhaft an. Das Signal wird auf einen Träger moduliert.
Nein.
Auch hier: Nein. Die Geschwindigkeit des Lichts hat nichts mit der Datenübertragungsrate zu tun.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Lichtsignalen in der Glasfaser ist nicht höher als die von elektrischen Signalen in Kupfer. Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum beträgt rund 300.000 m/s. Im Glasfaserkabel hast Du nur noch rund 200.000 m/s. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Signalen im Kupferkabel beträgt rund 230.000 m/s und ist damit schneller als die Signalausbreitung in Lichtwellenleitern.