DSL-Grundlagen

xDSL - Grundlagen

Inhalt:
1.) ADSL - Technik
2.) xDSL - Varianten
3.) Der Splitter - Funktion
4.) Störfaktoren der Datenübertragung
5.) Begriffsbestimmung / Zusammenfassung

1.) ADSL:

ADSL ist deutlich schneller als ISDN.

Der Trick: Die Daten werden nicht, wie bei Modem oder ISDN, in hörbare Töne umgewandelt, sondern in unzählige verschiedene, für den Menschen nicht wahrnehmbare Frequenzen. Dadurch lassen sich deutlich mehr Daten gleichzeitig über das Kupferkabel verschicken. Die Übertragung wird dadurch wesentlich schneller. Weiterer Vorteil: Während der Datenübertragung können Kunden problemlos gleichzeitig telefonieren. ADSL bietet außerdem quasi eine Standleitung: Wer ins Internet gehen will, muss keine Wähl-Software starten – die Verbindung wird automatisch hergestellt.

ADSL ist allerdings nur eine Variante einer ganzen Familie von Übertragungsmethoden, die als xDSL bezeichnet werden. Z.B., SDSL, das „S“ für "Symmetric" drückt ein technisches Leistungsmerkmal aus: nämlich dass in beide Richtungen die gleiche Übertragungsgeschwindigkeit möglich ist.

T-Online dagegen nennt sein ADSL-Angebot "T-DSL". Dieser Name ist reines Marketing und drückt kein technisches Merkmal aus. Hinter T-DSL verbirgt sich eine Kombination aus ADSL-Technik und dem Online-Dienst T-Online. Beides gibt es bei der Telekom nur im Paket.

2.) Die wichtigsten DSL-Varianten:

Allen xDSL-Varianten gemeinsam ist die Basistechnologie "Digital Subscriber Line" – zu Deutsch "digitale Teilnehmer-Anschlussleitung". Die wichtigsten "Familienmitglieder" der DSL-Familie sind ADSL, SDSL und HDSL. Die DSL-Signale werden wie die Telefonsignale über die gleichen Leitungen geschickt, sind also eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung, die jeweils nur von diesem einen Anwender genutzt wird.

Dabei verwendet DSL aber andere Frequenzen als das Telefon. Das analoge Telefonsignal arbeitet im Bereich von 0 bis 4 kHz. Im Technik-Jargon wird es mit POTS abgekürzt ("Plain Old Telephone Signal", wörtlich: "das gute, alte Telefonsignal"). ISDN deckt das Spektrum von 0 bis 130 kHz ab. DSL-Übertragungen nutzen den Bereich ab etwa 25 kHz.

ADSL-Technologie benutzt die herkömmliche Telefonleitung, bietet aber in den beiden Übertragungsrichtungen unterschiedliche Geschwindigkeiten – deswegen auch die Bezeichnung "asymmetrisch". Zum Anwender hin (Downstream) können theoretisch bis zu acht Megabit pro Sekunde fließen, umgekehrt sind es bis zu ein Megabit. Die Leistungsfähigkeit hängt auch von der Entfernung zwischen Sender und Empfänger ab: Die Reichweite von ADSL beträgt etwa 5 Kilometer. Zusätzlich bietet ADSL auch den herkömmlichen Telefondienst.

In der Praxis bietet ADSL zur Zeit in Form von T-DSL lediglich 768 Kilobit Downstream. Das bedeutet immer noch eine gewaltige Steigerung der Übertragungsgeschwindigkeit. In der Gegenrichtung vom Anwender zum Internet-Provider (Upstream) ist die Datenrate allerdings geringer: bis zu 640 Kilobit. Auch hier geizt die Telekom vorläufig und bietet bei T-DSL nur 128 Kilobit Upstream. Das ist in der Regel jedoch zu verschmerzen, denn der durchschnittliche Anwender benötigt selbst kaum eine so hohe Übertragungsrate. Denn in der Regel fordert er nur neue Webseiten an oder versendet E-Mails.

SDSL (Synchronous Digital Subscriber Line) wiederum ist ein Sammelbegriff für providerabhängige DSL-Varianten über das normale zweiadrige Telefonkabel kann mit oder ohne Telefondiensten arbeiten. Im Gegensatz zu ADSL ist die Geschwindigkeit bei SDSL in beiden Richtungen gleich hoch. Das ist für Anwender wichtig, die nicht nur im Internet surfen, sondern selbst große Datenmengen losschicken – wie sie zum Beispiel bei Videokonferenzen oder digitaler Sprachübertragung anfallen oder wenn größere Druckdateien an Druckereien zu versenden sind.

Im Gegensatz zu ADSL ist bei SDSL im Signal außerdem auch schon die Sprachübertragung enthalten. Die höhere Leistung und der mit ihr verbundene technische Aufwand haben auch ihren Preis: SDSL-Anschlüsse sind erheblich teurer als ADSL-Anbindungen.

HDSL ist eine andere Variante von DSL und im Profi-Bereich gebräuchlich. Hinter dem H steckt "High data rate". Die – nicht standardisierte – Technik erlaubt Daten mit bis zu 2,3 Megabit pro Sekunde in beiden Richtungen zu übertragen, arbeitet mit mehreren Kupferadernpaaren und benutzt Frequenzen bis 240 Kilohertz. HDSL enhält keine Telefondienste. Die weiterentwickelte Variante HDSL-2 (2nd Generation HDSL) erreicht 1,5 Megabit pro Sekunde über ein Leitungsadernpaar in beiden Richtungen und ist im Gegensatz zu HDSL standardisiert.

Daneben gibt es noch weitere DSL-"Dialekte", die derzeit aber keine größere Rolle spielen: G.Lite ADSL (oder einfach G.Lite), RADSL (Rate Adaptive DSL, eine nicht standardisiserte ADSL-Variante) oder IDSL (Integrated services digital network DSL), etc.

3.) Der Splitter:

Beispielanschluss

Der Splitter trennt Telefon- und DSL-Signale.

Die DSL-Informationen werden beim Anwender mit einem sogenannten Splitter aus dem gemeinsamen Daten-/Telefonstrom herausgeholt und zum Modem weitergeleitet. Zwischen Modem und Computer wirkt schließlich Netzwerktechnik pur: Das ADSL-Modem ist per 10BaseT-Technik an den Computer angeschlossen. Das heißt, im PC genügt eine einfache Ethernet-Netzwerkkarte mit der entsprechenden Schnittstelle.

Aber wie werden bei ADSL die Frequenzen getrennt? Bis 130 kHz ist das Frequenzspektrum mit POTS oder ISDN belegt. Oberhalb dieser Grenze bis zu 1 MHz befindet sich der von ADSL genutzte Frequenzbereich. Zur Auftrennung dieses Bereiches benutzen die Hersteller zwei unterschiedliche Verfahren: CAP (Carrier-less Amplitude/Phase Modulation ) und DMT (Discrete Multi-Tone Modulation). Die beiden sind leider miteinander nicht kompatibel. Wer ADSL benutzt, muss also sowohl Online- und Telefonanschluss sowie die Hardware aus einer Hand nehmen. Die Alternative: Der Anwender erkundigt sich, ob eigene Geräte mit dem Dienstangebot bei seinen Provider funktionieren.

Je höher die Frequenz, umso schlechter ist ein Kabel für die Datenübertragung geeignet, denn dabei kommt es zu Datenverlusten. Deswegen wird beim CAP-Verfahren besonders der Downstream gebremst. Da in der Regel unbekannt ist, wie es um die Qualität der Leitung zum Endanwender bestellt ist, nimmt die Bedeutung von CAP ab. Bessere Ergebnisse erzielt DMT. Es teilt die Datenströme in mehrere Teilfrequenzen von je 4 kHz Breite auf und bestimmt die Frequenzverteilung danach, wie gut die Qualität des Signals ist. Die Telefongesellschaft bestimmt beim Einschalten für jeden Frequenzkanal die Zuteilung und teilt diese dem Modem mit.

4.) Kritische Faktoren, die Übertragung beeinträchtigen können:

Drei mögliche Fehlerquellen gibt es für das ADSL-Datensignal: Kabeldämpfung, Übersprechen oder Signalreflexionen.

Die Kabeldämpfung sorgt bei langen Leitungen dafür, dass das Signal immer schwächer wird, je länger es unterwegs ist. Bei der Deutschen Telekom beträgt die durchschnittliche Entfernung zwischen einem Telefonanschluss und der Ortsvermittlungsstelle ca. 2 km – das ist ein unkritischer Wert.

Beim Übersprechen stören sich die Signale mehrerer nebeneinander liegender Kabel gegenseitig. Auch das ist im Geschäftsbereich der Deutschen Telekom kein Problem, denn zum einen sind aus Sicherheitsgründen sowieso maximal 70 Prozent der Telefonleitungen in einem Strang belegt. Zum anderen dümpeln in fast allen Leitungen nur niederfrequente Telefonsignale, die das DSL-Signal nicht stören.

Signalreflexionen sind im Kabel selbst auftretende Störungen. Das wird normalerweise dadurch unterbunden, dass die Endgeräte auf beiden Seiten der Leitung aufeinander eingemessen werden. Da dies teuer ist, beschränkt die Telekom die Übertragungsgeschwindigkeit auf 768 KBit/s im Downstream und auf 128 KBit/s im Upstream – und spart sich die Messung.

5.) Hier finden Sie die wichtigsten Begriffe rund um xDSL erklärt:

Adapter-Karte
Schaltplatte, die die Anbindung von Geräten an das Netzwerk ermöglicht.

ADSL
siehe unter DSL

ADSL Forum
Organisation, die verschiedene DSL-Standards entwickelt und definiert. Bietet darüber hinaus umfangreiche Hintergrundinformationen rund um das Thema DSL (in englischer Sprache). Im Internet zu finden unter http://www.adsl.com.

ATM (Asynchronous Transfer Mode)
Übertragungsstandard, bei dem digitale Informationen in 53-Byte-Zellen verpackt und dann verschickt werden. Besonders geeignet für multimediale Anwendungen.

ATM-Forum
Organisation, die ATM-Standards entwickelt und definiert. Mehr Informationen (in englischer Sprache) findet man unter http://www.atmforum.com.

Bandbreite
Größe oder Kapazität eines Übertragungskanals.

Breitband
Art der Übertragung, bei der die Bandbreite eines Übertragungskanals (Kupfer- oder Glasfaserkabel) zwischen mehreren Signalen geteilt wird. Mit einer breitbandigen Einrichtung können verschiedene Sprach-, Video- und Datenimpulse gleichzeitig übertragen werden. Dies ist möglich, weil jeder der „Kanäle“ eine unterschiedliche Frequenz nutzt. Zwischen den Kanälen gibt es Zwischenräume, die verhindern, daß es zu Überlagerungen und Störungen kommen kann.

Downstream (Rückkanal)
Beschreibt bei xDSL die Richtung vom Netzwerk zum Endgerät des Nutzers

DSL (Digital Subscriber Line)
Digitale Technologie, mit der bei herkömmlichen Kupfernetzen Übertragungsgeschwindigkeiten erreicht werden können, die über hundertmal so schnell sind wie ISDN.

ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line): Technologie, bei der dem Downstream eine höhere Bandbreite zugewiesen wird als dem Upstream. Der Gedanke dahinter ist, dass in der Regel höhere Volumina aus dem Netz heruntergeladen werden als selbst Daten hochgeladen werden. Theoretisch Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 8 Megabits pro Sekunde möglich. Nicht möglich bei Entfernungen von über 4 Kilometern vom Knotenpunkt des Anbieters.
BDSL: siehe VDSL
HDSL (High bit-rate Digital Subscriber Line): Ältestete der DSL-Varianten, erreicht Geschwindigkeiten von bis zu 1,5 Megabits in beide Richtungen. Überbrückt allerdings nur Entfernungen bis zu 650 Metern und ist daher für öffentliche Netze weniger geeignet.
IDSL (ISDN Digital Subscriber Line): Diese Technologie läst sich unabhängig von der Entfernung zu Knotenpunkten von jedem ISDN-fähigen Anschluß aus benutzen. Erreicht Geschwindigkeiten in beide Richtungen von bis zu 144 Kilobits pro Sekunde.
RADSL (Rate Adaptive Digital Subscriber Line): Mit Hilfe einer modifizierten ADSL-Software können Modems automatisch und dynamisch ihre Übertragungsgeschwindigkeiten anpassen. Besonders geeignet für Teilnehmer mit größeren Distanzen zu der Verbindungsstelle des Anbieters
SDSL (Single-line Digital Subscriber Line oder Symmetric Digital Subscriber Line): Aus HDSL hervorgegangene Technologie, die Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 2,3 Megabits pro Sekunde in beide Richtungen erlaubt. Überbrückt allerdings nur Entfernungen von unter 2,5 Kilometern.
T-DSL: Bezeichnung für die DSL-Dienstleistungen der Deutschen Telekom
VDSL (Very high-rate Digital Subscriber Line): Die neueste DSL-Technologie, die Downstream-Geschwindigkeiten von bis zu 25 Megabits und Upstream-Geschwindigkeiten von 3 Megabits pro Sekunde ermöglicht. Nur bei sehr kurzen Distanzen von unter 500 Metern einsetzbar. (auch bekannt als Broadband Digital Subscriber Line (BDSL))
xDSL: Oberbegriff für die Gesamtheit der verschiedenen DSL-Services (siehe oben)

DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer)
Beschreibung des Systems, das DSL- und ATM-Technologien benutzt, um hohe Geschwindigkeiten bei der Datenübertragung bei herkömmlichen Kupferkabeln zu erreichen.

Ethernet-Karte
Spezielle Netzwerkkarte, mit der die Kommunikation zwischen dem DSL-Modem und dem Computer ermöglicht wird. Diese wird in einen herkömmlichen PCI-Slot im PC eingebaut.

Kanal
Oberbegriff für Kommunikationspfade auf bestimmten Medien; bei Einsatz von Breitband-Technologien können zum Beispiel verschiedene Kanäle gleichzeitig über ein Medium laufen.

Splitter
Der Splitter ist eine Schnittstelle, die als erste Einheit an die Anschlußleitung angeschlossen wird. Über den einen Ausgang des Splitters wird die normale Kommunikation abgewickelt, über die andere Schnittstelle läuft der DSL-Anschluß. Der Splitter sorgt für die Trennung der beiden unterschiedlichen Frequenzbänder.

Standleitung
Feste Verbindung, die der Provider einem Kunden zur ständigen Nutzung reserviert.

Upstream
Beschreibt bei xDSL die Richtung vom Endgerät des Nutzers zum Netzwerk

Zugangsgeschwindigkeit
Die Übertragungsgeschwindigkeit, gemessen in Bits pro Sekunde, mit der ein Anschluß an das lokale Netz angeschlossen ist.

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