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21.02.1997 - 

Zwei Kommunikations-Oldies erneut im Brennpunkt des Interesses

XDSL und Kabelmodems: Noch fehlt es an Standards

21.02.1997

Der Sammelbegriff XDSL steht für verschiedene (=X) "Digital-Subscriber-Line"-(DSL-)Systeme. Bei diesem Verfahren wird sowohl der Datenkanal zum Konsumenten als auch der bidirektionale Steuerkanal über die Telefonleitung geführt, wobei der Telefondienst hiervon unbeeinflußt bleibt. Da die übertragbare Bitrate von der zu überbrückenden Leitungslänge abhängt, wurden für verschiedene Szenarien unterschiedliche DSL-Systeme entwickelt.

Das HDSL-Verfahren (= High Data Rate Digital Subscriber Line) erlaubt die Übertragung von 1,5 bis 2 Mbit/s über rund drei Kilometer. Dabei wird in beiden Richtungen mit der gleichen Bitrate gearbeitet. Die Bandbreite kann auf bis zu drei Doppeladern aufgeteilt werden, die aber unbeschaltet sein müssen (siehe Abbildung).

Hohe Transferraten über analoge Telefonleitungen

Eine Weiterentwicklung von HDSL ist SDSL (= Single Line Digital Subscriber Line). Es arbeitet im Gegensatz zu HDSL zusammen mit einem analogen Telefonanschluß auf einer Doppel- ader. Damit sind im Duplexbetrieb Transferraten zwischen 1,544 und 2,048 Mbit/s möglich.

Bei der dritten XDSL-Variante ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line) profitierten die Entwickler davon, daß die Multimedia-Kommunikation häufig überwiegend in nur einer Richtung verläuft. So sind bei Diensten wie Video on demand oder Internet-Surfen die Datenraten vom und zum Anwender sehr unterschiedlich. Dementsprechend werden bei ADSL große Datenmengen mit 1,5 bis 9 Mbit/s zum User transportiert, während Rückmeldungen mit niederen Datenraten (16 bis 640 Kbit/s) erfolgen. Durch die Beschränkung der Datenrate im Rückkanal gewinnt man eine höhere Übertragungsreichweite. Für 2-Mbit/s-Systeme beträgt sie zum Beispiel derzeit etwa drei Kilometer, während mit 6 Mbit/s nur etwa zwei Kilometer überbrückt werden können. Ursprünglich für den parallelen Einsatz neben analogen Telefonsignalen konzipiert, gibt es nun auch Systeme, die an einem ISDN-Basisanschluß einsetzbar sind. Die Trennung von Telefon- und Breitbandsignal erfolgt mittels einer Frequenzweiche, auch als POTS-Splitter bezeichnet (POTS = Plain Old Telephone Service).

Den verstärkten Glasfasereinsatz macht sich die vierte XDSL-Spielart VDSL (Very High Data Rate Digital Subscriber Line) zunutze. Dieses Verfahren überbrückt nur noch die Strecke zwischen Kabelverzweiger und Kunde. Deshalb ist für VDSL ein hybrides Netz notwendig, in dem eine Glasfaser die Breitbanddaten von der Vermittlungsstelle bis zum Kabelverzweiger transportiert. Im Gespräch sind Downstream-Raten von 13 bis 52 Mbit/s sowie Transferraten von 1,5 bis 2,3 Mbit/s vom Kunden zur Vermittlungsstelle.

Das derzeit die Diskussion prägende ADSL ist in der schnellebigen DV-Welt bereits ein Oldie. 1989 bei Bellcore entwickelt, scheint das Verfahren nun im Zuge der Internet-Euphorie und dem damit verbundenen Wunsch nach höheren Übertragungsraten für sehr viele, auch private Nutzer seinen Durchbruch zu erleben.

Vor allem die Amerikaner haben ein Auge auf diese Technologie geworfen, ermöglicht sie doch hohe Datenraten, ohne daß der Carrier erst in teure digitale ISDN-Vermittlungsstellen investieren müßte. Neben den derzeit noch hohen Kosten für entsprechende ADSL-Geräte scheitert der Einsatz dieser Lösung bisher noch häufig an ungeklärten Protokollfragen sowie teilweise proprietären Modulationsverfahren. Beispielsweise bevorzugt ein Teil der Hersteller die "Carrier-less Amplitude/Phase Modulation", während andere auf die "Discrete Multi-Tone Modulation" setzen. Allerdings arbeitet das ADSL-Forum mit Nachdruck daran, Richtlinien zu erstellen, die unabhängig vom verwendeten Modulationsschema erfüllbar sind.

Bei der zweiten Technologie, die sich heute als schneller Zugang zum Internet empfiehlt, handelt es sich ebenfalls um einen alten Bekannten aus den achtziger Jahren. Ursprünglich für die Koppelung von LANs im Inhouse-Bereich konzipiert, bieten sich Kabelmodems heute dazu an, über die Breitbandfernsehnetze neben verschiedenen Programmen auch Daten und Telefonie zu übertragen. Ursprünglich als reine Verteilnetze konzipiert, weisen viele TV-Netze bereits heute einen Rückkanal auf, der für das Netz-Management vorgesehen war. Nach dem aktuellen Stand der Technik werden hierzulande bei einer Frequenzbandbreite von acht Megahertz Übertragungsraten von bis zu 40 Mbit/s angepeilt. In der Regel handelt es sich bei den Netzen um sogenannte Hybridnetze, bei denen der Backbone als Lichtwellenleiter ausgelegt ist, während die Anbindung der einzelnen Haushalte an den nächsten Verteiler über Koaxkabel, im Volksmund auch als Antennenkabel bekannt, erfolgt.

Rückkanal hat oft eine niedere Transferrate

Diese stellen denn auch den Schwachpunkt dieser Technologie dar: Um im Rückkanal hohe Transferraten zu realisieren, ist ein möglichst niedriges Rauschen, das sogenannte Carrier to noise, erforderlich. Doch gerade hier wurde in der Vergangenheit bei der Verlegung der Kabel in den Häusern oft geschlampt, so daß Staubsauger oder CB-Funk im 27-Megahertz-Bereich zu unliebsamen Störungen führten. Dementsprechend ist oft eine Auslegung des Rückkanals mit einer niederen Rate von bis zu 768 Kbit/s vorgesehen.

Ein zweites Problem bilden die derzeit verwendeten Modulationsverfahren sowie die erforderlichen Router für den Übergang ins Internet beziehungsweise Telefonnetz: Da hier jeder Hersteller ein anderes Verfahren verwendet und seine Router mit unterschiedlichen Funktionen ausstattet, bilden die Kabelmodems mit den Routern des jeweiligen Herstellers noch eine proprietäre Einheit. Abhilfe ist jedoch für die zweite Jahreshälfte 1997 in Sicht. Dann soll nämlich in den USA eine entsprechende Standardisierungsempfehlung verabschiedet werden.

Bei aller Euphorie über die hohen Bandbreiten im Kabelnetz ist allerdings zu beachten, daß die Technologie auf dem Prinzip des Shared Medium beruht. Ähnlich wie im Ethernet, über das der PC ans Kabelmodem angeschlossen wird, muß sich der Internet-Surfer mit allen Anwendern die Bandbreite von 40 Mbit/s teilen.