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DSL über das Telefonnetz


DSL (Digital Subscriber Line) ist eine "Übertragungstechnologie", die eine relativ hohe digitale Übertragungsrate über einfache Kupferleitungen ermöglicht. DSL ist "kein" Synonym für einen breitbandigen Internetzugang. Der Begriff "DSL" wird von der Telekommunikationsindustrie in Deutschland häufig für Marketingzwecke verwendet, sodass auch Internetzugänge via Funk, die mit der DSL Technologie überhaupt nichts gemein haben, als DSL vermarktet werden.

Die DSL-"Idee" ist sehr alt, älter als das Internet selbst. Erst ca. Anfang der 90er-Jahre, als sehr leistungsfähige digitale Signalprozessoren (DSP) verfügbar waren und die Nachfrage nach Internetzugängen gestiegen war, wurde diese Technologie "intensiv" weiter entwickelt. Heute gibt es eine Menge DSL Standards (xDSL), mit unterschiedlichen Frequenzbereichen, mit unterschiedlichen Übertragungsraten und mit unterschiedlichen Reichweiten.

Die meisten DSL Standards erlauben eine Übertragung über eine einzige Kupferdoppelader, dabei wird das Frequenzspektrum in Frequenzbereiche aufgeteilt. Beispiel bei ADSL (Annex B): Die Frequenzen bis 130 kHz für ISDN, von 138 kHz bis 276 kHz für Upstream und von 276 kHz bis 1,1 MHz für Downstream. Über die Unterschiede der DSL Standards kann man grob sagen: Je größer das Frequenz-"Spektrum", desto höher ist die Übertragungsrate, und, je höher die Frequenz desto geringer ist die Reichweite, abgesehen vom Crosstalk (Übersprechen).


DSL-Grenzen, DSL-Reichweite und DSL-Störungen


Eine DSL Übertragung über Bespulte-Leitungen oder über Multiplexer (AslMx, PCMxA, PCM5D) ist nicht möglich. Pupinspulen gibt es aber im Deutschen Telefonnetz heute kaum noch und Multiplexer kommen nur dort zum Einsatz, wo nicht genügend Doppeladern für alle Telefon-Anschlüsse vorhanden sind. Die Zahl der Betroffenen ist aber mir persönlich unbekannt. Das Telefonnetz in Deutschland ermöglicht "normalerweise" eine dedizierte (separate) Doppelader für jeden Haushalt. Mehr finden Sie unter Telefonnetz / Teilnehmeranschlussleitung (TAL).

Die begrenzte DSL-Reichweite und die DSL-Störungen haben zwei Hauptursachen:

  1. Die frequenzabhängige Dämpfung der Teilnehmeranschlussleitung
  2. Diverse Crosstalk-Störungen der ungeschirmten Kupferdrähte

Zu Punkt 1: Die Teilnehmeranschlussleitung wurde für die Sprachübertragung konzipiert, also für niedrige Frequenzen, bis zu 8,2 dB (bei 800 Hz) waren zulässig. Für eine DSL-Übertragung werden aber Frequenzen im MHz-Bereich verwendet. Je höher die Frequenz, desto höher ist die Dämpfung, desto geringer ist die Reichweite. Anders gesagt: Bei höheren Frequenzen kommt am Ende einer langen Leitung nicht mehr viel an, die Signale werden auch verzerrt.

Zu Punkt 2: Die ungeschirmten und nahe beieinander liegenden Kupferdoppeladern stören sich gegenseitig. Die gegenseitige Störung steigt mit steigender Frequenz und steigender Länge. Mehr über die Crosstalk-Störungen (Übersprechen/Nebensprechen) finden Sie bei Wikipedia. Je länger die Strecke ist und je mehr Übertragungen in einem Kabelbündel stattfinden, desto schlechter wird die Übertragungsqualität. Anders gesagt: Das Übertragungsmedium rauscht.

Die meisten Artikel und Beiträge über DSL beschränken das "DSL-Problem" auf die Reichweite und begründen es nur mit der Dämpfung. Die Dämpfung allein wäre aber kein großes Problem, auch schwache Signale wären brauchbar, wenn sie nicht durch starkes Rauschen überlagert werden. Entscheidend ist das "Signal-Rausch-Verhältnis". Wäre nur die Dämpfung das einzige Problem, dann wäre die Erhöhung der Sendeleistung eine "billige" Lösung; die Erhöhung der Sendeleistung würde aber zur Folge haben, dass die Crosstalk-Störungen steigen werden.

Das DSL-Problem ist das "Übertragungsmedium", das alte Telefonkabel, das für die Sprach-Übertragung (niedrige Frequenzen) und nicht für Frequenzen im MHz-Bereich konzipiert wurde. Die DSL-Lösung ist die "Anpassung" an der Störungslage. Durch Kommunikation zwischen dem DSL-Modem (beim Kunden) und dem DSLAM (beim Netzbetreiber) werden je nach Technologie diverse Verbindungsparameter ausgehandelt (angepasst). Herkömmliche DSL-Technologien für Privatkunden, wie ADSL und VDSL, schalten gestörte Frequenzen ab, was zur Folge hat, dass die DSL-Übertragungsrate je nach Störungslage variiert. "Quality of Service" (QoS) kann so nicht garantiert werden; "bis zu" ist kein QoS! ... und "Anpassungen" der Übertragungsraten dürften künftig (mit zunehmender DSL-Penetration), häufiger vorkommen.


Wie viele DSL-Anschlüsse kann das Telefonnetz "vertragen"?


Um die Crosstalk-Störungen zu minimieren, sollte immer nur eine einzige Kupferdoppelader aus einem Sternvierer mit DSL beschaltet werden. D.h., Maximum 50% der Kupferdoppeladern des Telefonkabels sollten mit DSL beschaltet werden. Auch in einem Grundbündel (Zehnerbündel) sollten keine "unterschiedlichen" hochbitratigen Übertragungsverfahren beschaltet werden. Diese allgemein anerkannten technischen "Empfehlungen" sind aber nicht bindend und werden "nach meiner Information" zunehmend missachtet. Eine intensivere Beschaltung führt ggf. zu einer geringeren Reichweite bzw. niedrigeren Bitrate und erhöhtem Störungsaufkommen. Mehr zum Telefonkabel-Aufbau, Sternvierer und Grundbündel unter Telefonnetz-Architektur. Mehr zu "Trennungsbedingungen" finden Sie in der ÜVt-Spezifikation des Arbeitskreises AKNN.

Wie viele "zufriedene" DSL-Kunden noch möglich sind, wird die Zukunft zeigen. Viele Internet-Portale nennen (ohne jegliche Erläuterung) konkrete Prozentzahlen der Anschlüsse, die für DSL genutzt werden können. Insbesondere die Zahl 60% wird oft genannt. "Möglicherweise" werden bei dieser Schätzung 20% Reserve-Doppeladern und 50%ige Beschaltung berechnet?! Eine derartige Berechnung wäre optimistisch; im Telefonnetz existieren weitere hochbitratige Übertragungsverfahren, die ganze Grundbündel für herkömmliche DSL-Anschlüsse lahm legen.


Die Ausbauvarianten FTTX (FTTN, FTTC, FTTB und FTTH)


Ausbauvarianten (FTTX)

Klassisch in Deutschland ist ADSL (Annex B), wobei der DSLAM in der Vermittlungsstelle sitzt und die gesamte Teilnehmeranschlussleitung via DSL überbrückt wird. Die Glasfaser endet also am DSLAM in der Vermittlungsstelle (Knoten: engl. Node); "Fibre To The Node" (FTTN).

Rückt der Netzbetreiber mit dem DSLAM näher zum Kunden, dann wird die Kabellänge kürzer, die via DSL überbrückt werden soll. Die Glasfaser endet an einem Outdoor-DSLAM, der eine Stromversorgung benötigt und neben/nahe dem Kabelverzweiger, KVz, am Straßenrand (Bord-Stein: engl. Curb) gestellt wird; "Fibre to the Curb" (FTTC). Weniger Dämpfung sowie weniger Crosstalk-Störungen erlauben höhere Frequenzen und schnellere DSL-Anschlüsse. ... und die gewonnene Bandbreite wird dann mit VDSL und Triple-Play (Telefon, Internet und Fernsehen) völlig ausgereizt. Auch hier wird die QoS mit zunehmender Penetration stetig sinken.

Bei der FTTB Ausbauvariante endet die Glasfaser an einem Mini-DSLAM im Keller. Die kurze Innenhausverkabelung erlabt sehr schnelle DSL-Anschlüsse. Die nachhaltigste Ausbauvariante ist aber FTTH; Glasfaser bis in die Wohnung, keine alte Kupferkabel und kein DSL!


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Letzte Änderung: Samstag, 8. Jan. 2011