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23.01.1997 - 

Neue Gerätegeneration entpuppt sich als Mogelpackung

Modems dringen in Bereich der ISDN-Transferraten vor

Vor kurzem noch als die Krönung des analogen Modembaus gefeiert, entpuppen sich die heute gängigen 28800er Modems zunehmend als lahme Arbeitspferde. Egal, ob der Anwender bunte WWW-Seiten abruft oder ein Excel-Spreadsheet mit Grafiken zwischen Zweigstelle und Zentrale austauscht, schnell wünscht er sich einen neuen Datenrenner. Hierzulande bot sich bisher als Alternative lediglich der Umstieg auf ISDN an, also die Nutzung des digitalen Telefonnetzes der Telekom.

Mit unterschiedlichen Verfahren wollen nun die amerikanischen Hersteller Rockwell und U.S. Robotics (USR) den Anwendern eine zweite Lösungsmöglichkeit eröffnen. Unter der Bezeichnung "K56 plus Technology" beziehungsweise "X2 Technology" versprechen die beiden Unternehmen auf analogen Telefonleitungen einen Datentransport mit ISDN-Geschwindigkeit - zumindest gemäß der US-Definition, die für das digitale Netz Transferraten von 56 Kbit/s spezifiziert.

Dabei werben die Anbieter mit dem Argument, daß die Einrichtung der neuen Technik sehr einfach sei. Im Gegensatz zur ISDN-Installation, bei der sich viele Anwender mit Konfigurations- und Hardware-Anpassungsproblemen herumärgern müssen, würden die Geräte der neuen Modemgeneration einfach nur in eine vorhandene Telefonbuchse eingesteckt. Und das zum Preis der herkömmlichen Technologie - ersten Verlautbarungen zufolge sollen die 56-Kbit/s-Modems etwa 350 Mark kosten, also soviel wie die heutigen Markeneinstiegsmodelle der V.34-Klasse.

USR will entsprechende Geräte spätestens im März 1997 auf den Markt bringen. Die Besitzer eines USR-Modems mit Flash-ROM können in die neue Geschwindigkeitsklasse sogar kostenlos aufsteigen, da sie nur ein Software-Update benötigen. Für andere Modelle will der Hersteller ein Firmware-Upgrade anbieten, wobei eine Aufwandsentschädigung von rund 50 Mark vorgesehen ist. Bei Geräten mit Rockwell-Chipsatz ist dagegen der Neukauf eines Modems erforderlich, da der Hersteller nicht wie U.S. Robotics auf eine Software-, sondern auf eine Hardwarelösung setzt.

Alles in allem hat die neueste Generation der Datenschaufler kaum mehr etwas mit der herkömmlichen Modemtechnologie gemeinsam, vom Anschluß an die analoge Telefonbuchse abgesehen. Arbeiten herkömmliche Modems mit einem Trägersignal, auf das die zu transportierenden Daten aufmoduliert sind, setzt die neue Generation auf eine Änderung des Spannungssignals, um die Informationen zu transportieren (siehe Kästen auf Seite 25 und 26).

Eigentlich könnte man diesen Unterschied als Haarspalterei abtun, hätte er in der Praxis nicht gravierende Auswirkungen auf die Einsatzmöglichkeiten der neuen Technologiegeneration. Die 56 Kbit/s schnellen Modems setzen beispielsweise voraus, daß der Anwender an eine digitale Vermittlungsstelle der Telekom angeschlossen ist, damit die Daten nur noch eine Teilstrecke über analoge Verbindungen transportiert werden. Ist diese zu lang oder rauscht die Leitung zu stark, schalten die neuen Geräte automatisch auf die langsamere Transfergeschwindigkeit ihrer älteren Brüder um.

Hierzulande sollten analoge Strecken aber bis zum Jahresende kein Problem mehr sein. Bis dahin will die Telekom nämlich alle Vermittlungsstellen auf digitalen Betrieb umstellen. Ob ein Anschluß bereits an eine digitale Vermittlungsstelle angeschlossen ist, kann jeder Anwender leicht selbst überprüfen: Läßt sich das Telefon vom herkömmlichen Impulswahlverfahren (erkennbar am Rattern beim Wählen) auf das moderne Tonwahlverfahren (während des Wählens sind Tonfolgen zu hören) umstellen, so ist er an eine digitale Vermittlungsstelle angeschlossen und kann zumindest theoretisch die Vorteile der neuen Modemgeneration nutzen.

Der zweite, viel gravierendere Pferdefuß liegt darin, daß die neuen Geräte untereinander keine 56-Kbit/s-Verbindungen aufbauen können. Die Gegenseite muß nämlich mit speziellen Modem-Racks oder Server-Modems über eine digitale Leitung an die Vermittlungsstelle der Telekom angeschlossen sein. Ein Punkt, der bei Verbindungen zu Internet-Providern oder beim Anschluß einer Zweigstelle an den Hauptsitz eines Unternehmens sicherlich kein Problem darstellt, aber eine 56-Kbit/s-Kommunikation zwischen zwei Partnern an wechselnden Standorten wirksam unterbindet.

Über ein letztes Manko des neuen Transferverfahrens läßt sich schließlich trefflich streiten: Der Datentransport mit 56 Kbit/s ist eine Einbahnstraße. Lediglich von der Zentralstelle (Server) zum Anwender (Client) ist ein Transfer mit der hohen Geschwindigkeit realisierbar. In der Gegenrichtung sind maximal 33,6 Kbit/s möglich. Damit dürfte diese Technologie wohl für viele Unternehmen ausscheiden, da zwischen Stammhaus und Zweigstellen meist in beiden Richtungen eine möglichst hohe Transferrate gewünscht ist.

Für die Privatanwender, die im Internet surfen wollen, wird sich diese Einschränkung dagegen wohl weniger nachteilig auswirken. Sie transportieren zum Provider in der Regel nur Uniform-Resource-Locator-(URL-)Anforderungen oder geringe Datenmengen, etwa in Form von ausgefüllten Registrierungsformularen, während das Gros des Verkehrs (etwa WWW-Seiten oder der Download von Dateien) vom Provider zum Anwender erfolgt - also mit schnellen 56 Kbit/s.

Allerdings bemerkt auch der Consumer schnell die Schwachstellen des neuen Verfahrens, wenn er das Internet beispielsweise zur Telefonie oder zum Online-Spielen verwenden will. Hierbei kommt es nämlich auf hohe Transferraten in beide Richtungen an.

Von dieser Einschränkung abgesehen, scheint die neue Technologie für die meisten Internet-Service-Provider (ISPs) und Online-Dienste von Interesse zu sein. So liest sich die Referenzliste von Rockwell und U.S. Robotics wie das Who is Who der ISP-Branche. Auf 56-Kbit/s-Technologie wollen hierzulande AOL, Metronet sowie Compuserve aufrüsten. Letzteres Unternehmen fährt bereits einen Testbetrieb in Großbritannien. Hierzulande möchte der Dienst ebenfalls auf das X2-Verfahren von U.S. Robotics wechseln, betont aber, daß der Ausbau der ISDN-Knoten auf X.75 Priorität habe. Ob der Anwender von der neuen Technologie wirklich einen echten Geschwindigkeitsvorteil hat, mag dahingestellt bleiben. Zumindest legt die Erfahrung eines Redaktionskollegen, der via Compuserve zum Empfang einer 56 KB großen Datei aus dem Internet über 20 Minuten brauchte, die gegenteilige Vermutung nahe.

Auf ein anderes Problem macht Jörg Lammers, Pressesprecher der Telekom in Bonn, aufmerksam. Beim Telekom-Dienst T-Online will man mit der Einführung der neuen Technologie so lange warten, bis die International Telecommunications Union (ITU) einen einheitlichen Standard verabschiedet hat. Die Geräte von U.S. Robotics und Rockwell sind aufgrund unterschiedlicher Übertragungsprotokolle nämlich nicht kompatibel zueinander. Dabei zeichnet sich ein interessantes Rennen um die Vormachtstellung im Modemmarkt ab: Während das Gros der Low-end-Modem-Anbieter im Rockwell-Lager ist, zählt U.S. Robotics die Großen der Online-Branche zu seinen Verbündeten.

Ansonsten wollte man bei der Telekom bis Redaktionsschluß kein endgültiges Resümee zu der neuen Technologie abgeben, da entsprechende Tests noch laufen. "Allerdings", betont Lammers abschließend, "bleibt ISDN der strategische Schwerpunkt der Telekom, denn mit dem digitalen Netz haben wir die Integration von Sprache, Daten und Video erreicht." Das kann die neue Modemgeneration der Amerikaner nicht gewährleisten.Mit den neuen, von U.S. Robotics und Rockwell vorgestellten Übertragungsverfahren scheint sich das Ende der klassischen Modems anzukündigen. Bisher charakterisierte nämlich das Kunstwort "Mo-dem", wie die Daten über das Telefonnetz übertragen werden: Vom Rechner kommende digitale Daten "moduliert" das Gerät auf ein analoges Trägersignal auf und schickt sie dann in Form von Tonschwingungen über das TK-Netz. Die Empfangsstelle "demoduliert" dieses Signal und gewinnt die ursprünglich digitalen Daten zurück. Konnten in den Anfangsjahren des Modembaus nur bescheidene 300 Bit/s übertragen werden, so gelang es mittlerweile, den Durchsatz dank verbesserter Telefonnetze und neuen Modulationsverfahren auf 33,6 Kbit/s gemäß dem V.34+-Standard hochzuschrauben. Damit näherten sich die Modembauer auch dem physikalischen Grenzwert für analoge Modems, der bei rund 35 Kbit/s liegt.

War der Datendurchsatz der TK-Netze früher durch die Qualität der analogen Leitungen begrenzt, so entpuppen sich in den modernen digitalen Netzen die Analog-zu-Digital-Konverter (ADC) beziehungsweise die Digital-zu-Analog-Konverter (DCA) als Engpaß (siehe Abbildung). Hier liegt nun der Knackpunkt: Um die analogen Eingangssignale digital weiterzutransportieren, müssen sie "quantisiert" werden. Dazu wird im Telefonnetz ein analoges Signal 8000mal pro Sekunde abgetastet und in 256 Spannungsstufen umgesetzt. Bei der Rückwandlung des digitalen Signals in ein analoges ergeben sich nun sogenannte Quantisierungsverzerrungen, die von der Bitzahl des Digitalsignals abhängig sind. Das letztlich zurückgewonnene Signal ist dann je nach Abtastrate mehr oder weniger treppenförmig, was einen Informationsverlust gegenüber dem analogen Ausgangssignal bedeutet. (Fortsetzung siehe Kasten auf Seite 26.)

Genau an diesem Punkt setzt nun das neue Modemverfahren an: Es geht davon aus, daß die "Modems" des Internet-Service-Providers (ISPs) oder eines anderen großen Datenanbieters direkt digital an das TK-Netz angeschlossen sind. Damit kann einer der Umwandlungsschritte entfallen, wenn das Gerät seine Daten, an die Spannungsstufen der Carrier angepaßt, direkt digital codiert. So müssen die Daten nur noch von der Ortsvermittlung zum Anwender analog transportiert werden. Da sie ursprünglich digital vorlagen, führt dieser letzte Umwandlungsschritt von Digital in Analog (DAC) nur zu relativ geringen Quantisierungsverzerrungen - die Daten sind ja den größten Teil des Weges unverändert digital geblieben (siehe Abbildung).

Theoretisch ließe sich nun in einem Netz wie dem der Deutschen Telekom bei einer Abtastfrequenz von 8000 Hertz mit acht Bit eine Transferrate von 64 Kbit/s erzielen. Da die Amerikaner aber nur sieben der acht Bit für die Datenübertragung nutzen und das letzte Bit zu Signalisierungszwecken verwenden (bei Euro-ISDN geschieht dies im D-Kanal), reduziert sich die mögliche Übertragungsrate auf 56 Kbit/s, wie sie von Rockwell oder U.S. Robotics für die neuen Modems vorgesehen ist.

Von einer anderen Schwierigkeit berichten die US-Hersteller Shiva und Microcom, die erste Praxistests mit der neuen Modemgeneration vornahmen: Sie erreichten lediglich Transferraten um die 50 Kbit/s. Als Ursache hierfür entpuppte sich die von der Federal Communications Commission (FCC) vorgeschriebene Spannungsbegrenzung, die eigentlich die Gefahr des Übersprechens auf analogen Telefonleitungen vermindern soll. Ein Problem, das den Propagandisten der neuen Modemtechnologie wohl bekannt ist. Sie bemühen sich nämlich derzeit bei der FCC um eine Genehmigung für eine höhere Spannung.

Ungemach droht aber auch bei einer Modemverbindung zwischen der Alten und Neuen Welt. Während die Amerikaner bei der Digital-Analog-Umwandlung auf das Ý-Law-Verfahren setzen, codieren die Europäer gemäß A-Law. Aufgrund dieser unterschiedlichen Methoden ist eine schnelle Kommunikation mit 56 Kbit/s unmöglich. Zudem hat dies zur Konsequenz, daß amerikanische Modelle in Europa nicht eingesetzt werden können und umgekehrt. Damit gehört auch der Import eines billigen US-Modems ins Reich der Träume, da für den Einsatz in Europa zumindest ein ROM-Austausch erforderlich wäre.