Kundenmeinung: Die Kommunikationstechnik-Fibel ist sehr informativ und verständlich. Genau das habe ich schon seit langem gesucht. Endlich mal ein Buch, das kurz und bündig die moderne Informationstechnik beleuchtet.
In Deutschland ist DSL das Synonym für einen Breitband-Internet-Zugang mit der ADSL-Technik. Doch ursprünglich wurde unter dem Begriff "DSL" die Übertragungstechnik für den ISDN-Basisanschluss verstanden. Heute versteht man unter DSL verschiedene Trägerverfahren, auf die paket- oder zeilenorientierte Protokolle aufgesetzt werden können.
In den Jahren 1982 bis 1988 wurde das erste DSL-System entwickelt. Es wurde später dann zum ANSI-Standard und unter der Bezeichnung ISDN bekannt. Historisch gesehen ist ISDN das erste DSL, das sich weltweit durchgesetzt hat. Schon davor gab es bereits verschiedene Bestrebungen das Telefonnetz zu digitalisieren.
Wichtigste Anforderung an die DSL-Verfahren war, dass die bereits für Telefonie verlegten Kupferleitungen weiter verwendet werden können. Bei der Einführung einer neuen Technik sollte es vermieden werden, ein neues Leitungsnetz aufzubauen. Das wäre zu teuer und letztlich nicht praktikabel gewesen. Ursprünglich war die Verkabelung des Telefonnetzes ausschließlich für die Sprachübertragung ausgelegt. Darüber Daten zu übertragen war nie vorgesehen.
Obwohl die Bezeichnung "Digital Subscriber Line" (deutsch: Digitale Teilnehmeranschlussleitung) die Vermutung nahelegt, ist damit nicht die Leitung gemeint, sondern eine Leitung mit jeweils einem Modem an den Leitungsenden. Die Modems sorgen dafür, dass zwischen Kundenseite und Netzbetreiberseite eine ständige physikalische und logische Verbindung besteht. Bei der analogen Telefontechnik wurde stattdessen nur dann eine logische Verbindung hergestellt, wenn der Hörer abgehoben wird. DSL ist im Prinzip eine Standleitung. Wobei der Begriff "Standleitung" als solcher nicht mehr verwendet wird.
Heute bietet DSL die Möglichkeit hohe Datenraten auf dem herkömmlichen Telefonkabel zu erzielen. Jede DSL-Technik nutzt ein weit größeres Frequenzspektrum als POTS und ISDN und erreicht damit sehr hohe Übertragungsgeschwindigkeiten. Die Reichweite des Signals ist jedoch stark eingeschränkt. Diese Einschränkung liegt daran, dass die benutzten Teile des Spektrums durch Ressonanzeffekte (Schwingung), Verzerrungen und Fremdeinstrahlungen beeinträchtigt werden. Die Leitungsdämpfung erhöht sich mit steigender Frequenz und steigender Entfernung zur Vermittlungsstelle. Je länger eine Leitung ist, desto kleiner die Datenrate, bzw. je höher die Datenrate, desto geringer ist die Reichweite. Die Begrenzung von Reichweite und Übertragungsrate führt dazu, dass DSL nicht überall möglich ist.
xDSL / XDSL
Bei xDSL handelt es sich um einen Begriff, der die verschiedenen DSL-Verfahren zusammenfasst.
HDSL (G.991.1)
HDSL ist eine Erweiterung der DSL-Technik, die im Zeitraum 1989 bis 1991 entwickelt wurde. Ziel war es, eine Übertragungstechnik zu schaffen, um das vorhandene Leitungsnetz ohne zwischengeschaltete Repeater zu nutzen und um Datenrate mit 2 MBit/s zu erzielen.
HDSL ist das erste DSL-Verfahren, dass auf Hochgeschwindigkeit getrimmt wurde. Das war der Auftakt für Weiterentwicklungen, wie ADSL und SDSL und deren Varianten.
HDSL2 ist eine Weiterentwicklung von HDSL. Allerdings hat diese Entwicklung nicht verhindern können, dass HDSL von SDSL abgelöst wurde.
SDSL wurde entwickelt, um die gleiche Übertragungsgeschwindigkeit von HDSL auf nur einer Doppelader zu ermöglichen. Das ursprüngliche SDSL war eine propritäre Weiterentwicklung von HDSL.
Heute steht die Bezeichnung SDSL für eine ganze Familie von symmetrischen Übertragungstechniken. Dazu zählen vor allem die Standards SHDSL, G.SHDSL und ESHDSL. Beide werden unter dem Begriff SDSL geführt. Ihnen liegt eine symmetrische Übertragungstechnik zu Grunde.
Um die Ansprüchen nach mehr Bandbreite für Datendienste zu erfüllen, wurde zwischen 1991 und 1995 die ADSL-Technik entwickelt. ADSL wurde von der ITU (International Telecommunications Union) im Standard G.992.1 und vom ANSI (American National Standardisation Institute) im Standard T1.413 normiert.
Nachdem die ersten ADSL-Anschlüsse verfügbar waren, stieg die Internet-Nutzung stark an. Der Ausbau der Netze kam mit dem wachsenden Bandbreiten-Bedarf nicht nach. Trotzdem haben alternative Breitband-Zugangstechnik keine weite Verbreitung gefunden.
Da die ADSL-Technik auf der ganzen Welt sehr erfolgreich ist, wurde sehr schnell Erweiterungen wie ADSL2 und ADSL2+ entwickelt. Als direkte Nachfolgetechnik gilt VDSL2.
Für VDSL ist die Voraussetzung ein Hybrid-Netz, bestehend aus Glasfaser- und Kupferleitungen. Die Glasfaserleitungen müssen möglichst nahe an den Kundenanschluss herangeführt werden, um auf den letzten hundert Metern über die Kupferleitung eine sehr hohe Übertragungsrate zu erzielen.
Obwohl namentlich verwandt, ist VDSL1 nicht der technische Vorgänger von VDSL2. Beide Verfahren sind nicht kompatibel zueinander.
Weil es in Deutschland kein VDSL1 gab, wird VDSL2 in in der Öffentlichkeit manchmal als VDSL bezeichnet. Fachleute unterscheiden bei VDSL sehr wohl zwischen VDSL(1) und VDSL2.
Die große Verbreitung von DSL hat dazu geführt, dass in den Telefonkabeln von den Vermittlungsstellen zu den Kunden immer mehr DSL-Anschlüsse parallel geschaltet werden. Das Problem dabei, je mehr DSL-Anschlüsse in einem Kabelstrang geschaltet sind, desto mehr stören sie sich gegenseitig.
Es ist wie auf einer Party: Anfangs, wenn noch wenige Gäste da sind, kann sich jeder mit jedem in angenehmer Lautstärke unterhalten. Doch wenn immer mehr Gäste kommen und sich untereinander unterhalten, steigt automatisch die Lautstärke (erhöhte Sendeleistung). Die Unverständlichkeit der Gespräche steigt an (steigende Fehlerrate). Jeder versucht genauer hinzuhören (gute Empfindlichkeit und gute Trennschärfe). Irgendwann sind so viele Gäste im Raum, dass man sich gegenseitig anschreien muss, um sich noch verstehen zu können (stark erhöhte Sendeleistung). Doch gerade dieses Schreien führt zu weiteren Störungen in andere Unterhaltungen. Die Unverständlichkeit nimmt weiter zu (stark steigende Fehlerrate) und der Informationsgehalt nimmt ab (sinkende Datenrate). Die meisten Gäste unterhalten sich nur noch von Mund zu Ohr (geringe Reichweite). Irgendwann gehen einige Gäste aus dem Raum, weil es fast unmöglich ist sich zu unterhalten (Ausfall von DSL-Anschlüssen aufgrund zunehmender Störungen).
Damit es nicht zu Ausfällen von DSL-Anschlüssen in Folge zu hoher Sendeleistungen kommt gibt es eine fest definierte Grenze, die ein Aufschaukeln der Sendeleistungen verhindert. Die maximale Sendeleistung ist abhängig von der Frequenz und wird so ausgelegt, dass noch im schlechtesten Fall eine Datenübertragung möglich ist.
Als zusätzliche Maßnahme werden nicht alle Doppeladern eines Kabelstrangs mit DSL-Anschlüssen beschaltet. In der Praxis gibt es den Richtwert, dass nicht mehr als 50% der Doppeladern eines Kabelstrangs mit DSL-Anschlüssen beschaltet werden darf. Deshalb kommt es teilweise auch in Gebieten, die mit DSL versorgt sind zu Problemen bei der DSL-Auftragsausführung. Das Teilstück einer Leitungsstrecke zwischen Kunde und Vermittlungsstelle ist dann bereits mit zu vielen DSL-Anschlüssen belegt.
In Zukunft müssen die Netzbetreiber Maßnahmen ergreifen, damit die Verträglichkeit ihrer Übertragungstechniken verbessert wird. Gegen Übersprechen und Interferenzen zwischen ADSL2- und VDSL2-beschalteten Leitungen gibt es Lösungen. Zum Beispiel dynamisches Spektrum-Management (DSM). Doch das funktioniert nicht, wenn mehrere Netzbetreiber DSL-Anschlüsse auf dem gleichen Kabelstrang schalten.
Modernisierung des Telefonnetzes
In der klassischen Netzarchitektur des Telefonnetzes werden die Teilnehmer über das Telefonkabel an einer Vermittlungsstelle angeschlossen. Dort befindet sich die Anschlusstechnik für analoge Telefonanschlüsse, ISDN und ADSL/ADSL2+. Die Leitungslänge zwischen Teilnehmer und Vermittlungsstelle variiert je nach Entfernung. In großen Städten ist die Entfernung kürzer. In ländlichen Gebieten länger. Teilweise ist die Leitungslänge so groß, dass kein ADSL oder nur mit einer geringen Geschwindigkeit möglich ist.
Die moderne Netzarchitektur sieht vor, dass ein Teil der Netzintelligenz näher zum Teilnehmer rückt. Dazu wandert der DSLAM aus der Vermittlungsstelle näher zum Teilnehmer. Die Outdoor-DSLAMs werden über Glasfaserkabel von der Vermittlungsstelle aus angebunden. Schnelle ADSL- und VDSL-Anschlüsse werden vom Outdoor-DSLAM über eine kurze Leitung (wenige hundert Meter) bereitgestellt. Ziel ist es, dem Teilnehmer über einen Anschluss alle Kommunikationsdienste anzubieten: Telefon, Internet, Fernsehen (Triple Play).
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Kundenmeinung: Die Computertechnik-Fibel ist wirklich verständlich geschrieben, frei von Ballast und ein tolles Nachschlagewerk. Insgesamt ein sehr empfehlenswertes Buch.
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