ADSL

Ende der 80er Jahre hat man SDSL (Single Line Digital SubscriberLine) und HDSL (High Data Rate Digital Subscriber Line) entwickelt. HDSLund SDSL bieten eine symmetrische Verbindung, d. h. die Daten werden sowohl im Up- als auch im Downstream mit der gleichen Geschwindigkeit übertragen. Hier sind Geschwindigkeiten bis 2,3 Mbit/s auf einer Kupfer-Doppelader bzw. 4,6 Mbit/sauf zwei Kupfer-Doppeladern möglich.HDSL hat einige Vorteile gegenüber SDSL: Drei- bis vierfache Leitungslänge ohne Regeneratoren durch Verwendung eines andern Leitungsprotokolls und einerleistungsstarken Echokompensation. Außerdem verursacht HDSL relativ geringe Störungen der benachbarten Adern, diese können bei SDSL wegen der starken Einstrahlung kaum für andere Anwendungen (Telefonie) verwendet werden.
ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line) und VDSL (Very High Data Rate Digital Subscriber Line) wurden Anfang der 90er Jahreentwickelt, hierdurch wird noch mehr Bandbreite zur Verfügung gestellt.

SDSL bzw. G.SHDSL (erstes echtes, international standardisiertes symmetrisches DSL nach 28 - de 5/2002 ITU-T) werden vor allem bei professionellen Anwendungen wie kleinen Servern benutzt, die auch eine hohe "abgehende" Datenrate benötigen. HDSL wird vor allem als Ersatz für 2-Mbit-Strecken eingesetzt. Die oben genannten Maximaldatenraten werden aber wegen so genannter "bottlenecks" (Flaschenhälse) im Backbone-Bereich nicht immer erreicht, gelten aber für die letzte Meile.

Überblick xDSL

Bezeichnung	ADSL	SDSL	HDSL	VDSL
Bitrate in Senderichtung (Nutzer zum Netz)	16 bis 768 kBit/s	1,544 MBit/s bzw. 2,048 MBit/s	1,544 MBit/s bzw. 2,048 MBit/s	1,5 bis 2,3 MBit/s
Bitrate in Empfangsrichtung (Netz zum Nutzer)	1,5 bis 9MBit/s	1,544 MBit/s bzw. 2,048 MBit/s	1,544 MBit/s bzw. 2,048 MBit/s	13 bis 52 MBit/s
überbrückbare Leitungslänge	2,7 bis 5,5 km	2 bis 3 km	3 bis 4 km	0,3 bis 1,5 km
benötigte Adernpaare	1	1	2 bei 1,544 MBit/s, 3 bei 2,048 Mbit/s	1
Verfügbarkeit	seit Mitte 90er Jahre	seit Anfang 90er Jahre	Seit Anfang 90er Jahre	ab Ende 90er Jahre
benutzte Bandbreite	bis ca. 1MHz	ca. 240 kHz	ca. 240 kHz	bis ca. 30 MHz
POTS im Basisband	ja	nein	nein	ja
ISDN im Basisband	nein	nein	nein	ja

POTS: Plain Old Telephone Service: Das herkömliche Analogtelefon.

Bleiben wir bei ADSL, das für den privaten Verbraucher am interessantesten ist. Ob man per ADSL angeschlossen werden kann, hängt in erster Linie von der Beschaffenheit des Ortsnetzes ab. Führen die Kupferdrähte des Telefonanschlusses direkt in die Vermittlungsstelle, dann gibt es normalerweise kaum Probleme. Anders dagegen, wenn die Leitungen schon vor der Vermittlungsstelle zusammengefaßt werden. Diese "Digital Loop Carrier" (DLC) fassen den Daten- und Sprachverkehr von mehreren Telefonleitungen zusammen und übertragen den resultierenden Datenstrom über Breitbandleitungen oder per Glasfaser an die Vermittlungsstelle. Bei ADSL müssen beide Modems direkt mit dem Kupferkabel verbunden sein, DLCs verhindern die Datenübertragung per ADSL.

Die Telekom sieht wegen der hervorragend ausgebauten Ortsnetze beim ADSL-Regelbetrieb keinerlei Probleme: Nahezu alle Teilnehmer sin direkt angebunden und 70 bis 80 Prozent der Anschlußleitungen sind kürzer als 1,7 Kilometer. In der Vermittlungsstelle endet die Telefonleitung im sogenannten DSL Access Multiplexer (DSL-AM). Er leitet den Telefonverkehr an den Telefonnetz-Switch weiter; der Datenverkehr wird direkt dem Datennetz des Betreibers zugeführt.

ADSL - Die Technik

Beim ADSL gibt es zwei verschiedene Übertragungsverfahren. Zum einen ist hier das so genannte Carrierless-Amplitude-Phase-Modulationsverfahren (CAP) zu nennen. Es arbeitet ohne einen festen Träger und belegt das gesamte verfügbare Spektrum. Für die Modulation im Sender und die Demodulation im Empfänger werden digitale Filter eingesetzt. CAP wurde in frühen ADSL-Systemen verwendet. Vom American National Standards Institute (ANSI) ist mittlerweile ein anderes Verfahren als ADSL-Standard definiert worden. Es handelt sich um die Discrete Multitone Modulation (DMT). DMT hat sich gegenüber anderen Verfahren) wegen seiner guten Übertragungseigenschaften durchgesetzt, insbesondere auf drahtgebundenen, kurzen Leitungen. DMT ermöglicht eine efriziente Nutzung der Bandbreite und ist Störungen gegenüber sehr robust. Das ADSL-Spektrum ist in 255 Kanäle (Channels) mit einem Kanalabstand von 4,3125 kHz pro Kanal aufgeteilt. Dabei sind in der Upstream-Richtung bis zu 32 Kanäle und im Downstream die verbleibenden Kanäle vorgesehen. Auf Grund der Leitungs-Eigenschaften ist es nicht immer sicher, daß die Signalqualität auf allen Trägern gleichermaßen gegeben ist.
Ab etwa 30 kHz beginnt ADSL mit der breitbandigen Datenübermittlung. Die Echokompensation ist von der konventionellen Modemtechnologie gut bekannt: Up- und Downstream teilen sich den Frequenzbereich zwischen 30 kHz und 1,1 MHz. Das gesendete Signal stört zwar das ankommende, doch da der Transceiver genau weiß, welche Signale seine Sendestufe aussendet, kann er sie recht genau aus dem Empfangssignal herausrechnen. Die Standardisierungsgremien ANSI und ETSI legen in ihren ADSL-Standards fest, daß jede Trägerfrequenz maximal 15 Bit pro Signalwechsel transportiert. In der Regel werden aber meist nie mehr als 10 Bit pro Kanal übertragen. Die Art der Signalübertragung hat eine gewisse Ahnlichkeit mit FDM-Systemen (Frequenzmulitiplex) früherer Zeiten. Jedoch ist die ADSL-Technologie durch integrierte Funktionen zur Reduzierung der Übertragungsfehler deutlich komplexer. Während des Synchronisierungsvorgangs zwischen dem Kunden-Modem und DSLAM (Gegengerät in der Vermittlungsstelle) - dieser Vorgang wird auch als "Training" bezeichnet - werden die Leitungseigenschaften geprüft und in Abhängigkeit von Leitungsdämpfung und Störabstand die Datenbits dynamisch auf die einzelnen Kanäle verteilt. in einer Bitzuweisungstabelle (Bit loading table) wird für jede Trägerfrequenz die optimale Modulation festlegt. Känale, die Störungen ausgesetzt sind, z.B. Einstrahlungen von Rundfunksendern, und damit einen geringen Signal-Geräusch-Abstand aufweisen, bekommen eine niedrigere Bit-Tiefe (Bitload) zugeteilt als andere oder werden für die Übertragung nicht genutzt. Aus den brauchbaren Trägern werden so viele herausgesucht, dass die vom Anbieter vorgesehene Bitrate erreicht wird.
Die Bitzuweisungstabelle erlaubt es dem ADSL-Anbieter auch, die maximal verfügbare Bandbreite vorab einzustellen. So kann er die angebotenen Datendienste differenzieren und zu unterschiedlichen Preisen anbieten - alles auf Grundlage einer einheitlichen Hardware.

Wie groß die maximale Datenrate bei einem ADSL-Anschluß ist, hängt vom Zustand und vor allem von der Länge der Leitungen ab. Je länger die Leitung ist, umso größer ist die Dämpfung der Signale - vor allem die im oberen Frequenzbereich. Entfernungen bis zu drei Kilometer erlauben Datenraten zwischen 6 und 8 Mbit/s. Je weiter der Teilnehmer von der Ortsvermittlung entfernt ist, umso kleiner ist die maximal erreichbare Datengeschwindigkeit.

Wer ADSL anbietet, muß dafür sorgen, daß beim Kunden ein POTS-Splitter installiert wird. An und für sich keine große Sache, im Prinzip genau das gleiche Vorgehen, das wir vom NTBA für den ISDN-Anschluß gewohnt sind. Doch die Marktführer Compaq, Intel und Microsoft sehen darin offensichtlich ein größeres Problem, daß ihrer Meinung nach die schnelle Verbreitung von ADSL-Anschlüssen verhindern oder zumindest verlangsamen könnte. Aus diesem Grund soll mal wieder ein Süppchen am Rande der weltweiten Standardisierung gekocht werden, die sogenannte Universal ADSL Working Group UAWG. Neben den meisten großen nordamerikanischen Netzbetreibern wie AT&T oder MCI und der japanischen NTT, sind seit kurzem auch die wichtigsten europäischen Telekommunikationsunternehmen der UAWG beigetreten - auch die Deutsche Telekom. Erklärtes Ziel der UAWG ist es, eine einfache ADSL-Variante zu entwickeln. Dieses Universal-ADSL, auch als UDSL bezeichnet, soll ohne POTS-Splitter auskommen, so daß der Anbieter keinerlei Installationsarbeiten beim Kunden ausführen muß. Zudem sollen weitere technische Vereinfachungen dafür sorgen, daß ADSL-Modems billiger hergestellt und verkauft werden können. So muß ein UDSL-Modem zum Beispiel statt der vom ANSI und ETSI festgelegten 15 lediglich 8 Bit pro Zustandswechsel auf die Trägerfrequenzen aufmodulieren können. Der Preis: UDSL erzielt Datenraten von max. 1,5 MBit/s im Downstream und 512 kBit/s im Upstream. Die Telekom will in der UAWG dafür Sorge tragen, daß bei der Spezifikation des Universal-ADSL auf ISDN Rücksicht genommen wird. Sie ist mit der splitterlosen Lösung nicht glücklich und präferiert eine saubere Trennung zwischen den Verantwortungsbereichen "Kunde" und "Netzbetreiber" - ähnlich wie beim ISDN-NTBA. Ob sich die UAWG letztendlich durchsetzen kann, ist fraglich. Die in der UAWG vertretenen Unternehmen wollen ihre Ergebnisse der Studiengruppe 15 der International Telecommunication Union ITU vorlegen, die sich mit der Standardisierung von ADSL befaßt. Die UAWG-Vorschläge bilden somit die Grundlage für den ITU-Standard G.Lite.

Auf Grund der Eigenschaften der Leitung ist es nicht immer sicher, daß die Signalqualität auf allen Trägern gleichermaßen gegeben ist. Eine der ersten Prüfungen, die insbesondere bei älteren Kabelsystemen vorgenommen werden sollten, ist die überprüfung der vorhandenen Topologien. In den vergangenen Jahren wurden insbesondere längere Leitungen zur Verbesserung ihrer übertragungseigenschaften bespult. Allerdings ist der Einsatz von Pupinspulen für Leitungen, auf denen ein ADSL-Anschluss geschaltet werden soll, ungeeignet. Neben bespulten Leitungen sind auch sehr lange Kabel mit ungünstigen Kapazitätswerten von einer Nutzung für einen ADSL-Anschluss auszuschließen. Die Anschlussleitungslängen sind stark limitiert. Zwar werden Längen zwischen 2,7 und 5,5 km genannt, jedoch sind die maximal erzielbaren Bitraten bei Längen über 4 km eher gering. ADSL wird dadurch nicht gerade attraktiv. Insgesamt lässt sich keine pauschale Aussage treffen, bis zu welcher Kabellänge ADSL vernünftig einsetzbar ist.

Probleme mit ISDN

Die häufigsten Fragen zu T-DSL

Quelle: Deutsche Telekom AG

• Wer braucht T-DSL?
  Wer schon heute weitaus mehr online kommuniziert als telefoniert und faxt. Für wen Electronic Commerce, Teleworking, Telelearning vor allem im Beruf schon heute unverzichtbar sind. Wer sich auch bei breitbandigen Angeboten blitzschnellen Seitenaufbau und kürzeste Downloadzeiten wünscht. Wer schließlich plant, seine geschäftlichen Aktivitäten immer ausgeprägter ins Internet zu verlagern, für den wird T-DSL schon bald zu einer technischen Voraussetzung, um in Zukunft breitbandige Informationen schneller als andere zu erhalten und zu versenden und sich damit wichtige Wettbewerbsvorteile zu sichern.

• Welche Geschwindigkeiten stellt T-DSL zur Verfügung?
  Mit der neuen Technik können im Idealfall Geschwindigkeiten von max. 8 Mbit/s downstream und bis zu 768 kbit/s upstream realisiert werden. Im Pilotprojekt NRW wird zum Beispiel ein schneller Internetzugang für Privatkunden mit den Geschwindigkeitsgrenzen von 1,5 Mbit/s downstream und 128 kbit upstream getestet. Die jeweils tatsächliche erreichbare Geschwindigkeit richtet sich selbstverständlich nach den entsprechenden technischen Gegebenheiten.

• Wann und wo kann man T-DSL nutzen?
  Die erste Ausbaustufe ab Ende des 1. Quartals 1999 wird professionelle User in Teilen der Großstädte Hamburg, Hannover, Berlin, Düsseldorf, Köln, Bonn, Dortmund, Frankfurt/Main, Stuttgart und München mit der neuen Technik versorgen. Im Jahre 1999 ist eine Erweiterung auf rund 40 bedeutende Ballungszentren vorgesehen; das Highspeed-Angebot wird dann Zug um Zug auch privaten Anwendern zur Verfügung stehen. Der weitere Ausbau wird nach einem regionalen Stufenplan sukzessive erfolgen.

• Ersetzt T-DSL den Telefonanschluß?
  Eindeutig: nein! Wer auch in Zukunft Qualität und Sicherheit des klassischen Telefondienstes nutzen will, braucht dazu selbstverständlich weiterhin seinen T-Net- oder T-ISDN-Anschluß. T-DSL ist überhaupt kein Anschluß, definiert zum Beispiel durch eine eigene Rufnummer, sondern eine Zugangstechnologie. Die einzige Gemeinsamkeit mit dem Telefonanschluß besteht darin, daß alles über die gleiche vorhandene Kupferleitung bereitgestellt wird. T-DSL bzw. ADSL für sich bietet lediglich den schnellen Zugang zum Internet bzw. zu speziellen breitbandigen Online-Anwendungen.

• Reicht ISDN fürs Internet nicht mehr aus?
  Auch in Zukunft bietet der T-ISDN-Anschluß neben seinen zahlreichen Komfortleistungen im Telefondienst hervorragende Voraussetzungen für einen schnellen und sicheren Zugang zum Internet. Da T-ISDN überall in Deutschland zur Verfügung steht, ist der nächste Internet-Provider in der Regel zum günstigen Citytarif erreichbar. Auf Jahre hinaus ist T-ISDN deshalb die einzig richtige Lösung für Kunden, die sich ein Allround-Optimum für ihre Kommunikation sichern wollen - und das zu einem unschlagbar günstigen Verhältnis von Leistung und Preis.

• War die Entscheidung für ISDN falsch?
  Nein. Ganz zu schweigen von den zahlreichen Vorteilen, die T-ISDN-Kunden beim Telefonieren und Faxen nutzen, sind sie schon heute auch für die meisten Entwicklungen von morgen optimal gerüstet. T-DSL ist dagegen die hochspezialisierte Lösung für den schnellen Zugang zu Internet und breitbandigen Online-Angeboten und wird darüber hinaus erst nach und nach und dann auch nicht überall verfügbar sein. Mit der Ergänzung T-DSL wird der ISDN-Anschluß künftig zum Nonplusultra der Kommunikation.

• Macht T-DSL die vorhandenen Telefone und Faxe unbrauchbar?
  Nein. Auch, wenn T-DSL über die gleiche Leitung läuft wie Ihr T-Net oder T-ISDN-Anschluß - der Telefon- und Faxbetrieb bleibt davon unberührt. Wie gewohnt nutzen Sie Ihre vorhandenen Endgeräte.

• Braucht man für T-DSL teures Equipment?
  Nein. In vielen Fällen reicht die vorhandene PC-Ausstattung aus. Wenn überhaupt, so sind im Regelfall nur geringe Investitionen für ein technisches Upgrade des PC (zum Beispiel CPU, RAM) erforderlich. Die Deutsche Telekom wird die notwendigen Zusatzgeräte (Ethernet-/ATM-Karte, ADSL-Modem, Splitter) bei der Markteinführung zu fairen Konditionen zur Verfügung stellen. Mittelfristig wird es neue, multifunktionale Endgeräte-Alternativen und -generationen geben, zum Beispiel die Set-Top-Box, die den Fernseher zum Multimedia-Allrounder macht. T-DSL bildet auch in dieser Hinsicht eine zukunftssichere Basis - zu den funktionalen Qualitäten kommt die Bequemlichkeit.

• Wo gibt es weitere Informationen?
  Unsere kostenfreie Hotline 0800 33 01180 beantwortet sämtliche Fragen zum Thema T-DSL und T-ISDN.

Tabelle wichtiger Abkürzungen

Abkürzung, Begriff	Erläuterung
ADSL	Asymmetric Digital Subscriber Line, Asymmetrische digitale Teilnehmeranschlussleitung
ATU-C	ADSL Tranceiver Unit - Central Office, ADSL Übertragungseinheit in der Vermittlungsstelle im DSLAM
ATU-R	ADSL Transceiver Unit - Remote (ADSL-Modem beim Kunden
BRAS	Broadband Remote Access Server, Netzknoten der die Einwahl auf eine Netzplattform ermöglicht
CAP	Carrierless Amplitude and Phase Modulation, Trägerlose Amplituden- und Phasenmodulation
DMT	Discrete Multi Tone, Vielträgermodulationsverfahren
DSLAM	Digital Subscriber Line Access Multiplexer
FDM	Frequency Division Multiplex, bei diesem Multiplexverfahren wird ein breites Frequenzband in mehrere schmale Bänder aufgeteilt, die den einzelnen Datenkanälen zugeordnet werden und über die Zeichen oder Signale gleichzeitig und völlig unabhängig voneinander übertragen werden können.
HDSL	High Bit Rate Digital Subscriber Line, Übertragungssystem mit einer symmetrischen Bitrate von 2 Mbit/s
Interleaving	Datenpakete werden bei diesem Verfahren in veränderter Reihenfolge im "Reißverschluss"-Verfahren übertragen und so können Störsignale erkannt und beseitigt werden. Das Interleaving ist derzeit von ungefähr 2ms bis 20 ms einstellbar. Für die Antwortzeiten bedeutet dies eine Erhöhung um den doppelten eingestellen Interleaving-Wert, da die Strecke, auf der das Interleaving wirksam wird, ja zweimal durchlaufen wird.Man kann das Interleaving allerdings auch ganz abschalten und genau das verbirgt sich hinter dem Begriff "Fast-Path".
POTS	Plain Old Telephone Service, Bezeichnung für einen analogen Telefonanschluss
QAM	Quadratur Amplitude Modulation, Einwahlknoten-Rechner
QoS	Quality of Service
SDSL	Symmetric Digital Subscriber Line, Symmetrische digitale Teilnehmeranschlussleitung
Splitter	Dient zur Trennung von Schmalbandsignal (POTS/ISDN) und ADSL-Signal, besteht aus einer Kombination aus Tiefpaß und Hochpass
xDSL	Oberbegriff für alle DSL-Systeme, das x steht z.B. für A bei ADSL

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