DSL-Netzarchitektur
In Deutschland ist „DSL“ das Synonym für einen Breitband-Internet-Zugang mit der ADSL- oder VDSL2-Technik im Festnetz. Die Grundidee bei allen DSL-Techniken ist, dass die bestehenden Kupferleitungen zu den Teilnehmern weiter verwendet werden können.
Hierbei besteht das Problem, dass die Kupferleitungen nur dann eine hohe Übertragungsrate bzw. Geschwindigkeit zulassen, wenn die Leitung sehr kurz ist. Nur auf Glasfaserkabeln lassen sich hohe Geschwindigkeiten erreichen. Deshalb setzt ein schneller DSL-Anschluss voraus, dass zumindest ein Teil der Festnetzverkabelung aus Glasfaser besteht. Um nicht das komplette Leitungsnetz austauschen zu müssen, werden die Glasfaserleitungen möglichst nahe an den Teilnehmeranschluss herangeführt, um auf den letzten hundert Metern über die Teilnehmeranschlussleitung (TAL) aus Kupfer mit VDSL2 eine sehr hohe Übertragungsrate zu erreichen.
FTTC - Fiber to the Curb
Während bei ADSL eine zentrale Netzstruktur aufgebaut wurde, ist bei VDSL2 eine verteilte Baumstruktur gefragt. Die DSL-Vermittlungsstellen (DSLAM) wandern von der Ortsvermittlungsstelle in die Kabelverzweiger (KVz). Das sind graue, schmale Kästen, die am Straßenrand stehen und als Verteilungspunkte dienen.
Dazu werden alle Kabelverzweiger (KVz) mit Multifunktionsgehäusen (MFG) überbaut, in denen der Kabelverzweiger selber, ein DSLAM, die neue Glasfaserzuführung und die Stromversorgung Platz findet.
Die DSLAMs werden über eine Ethernet-Variante für Glasfaser an die Vermittlungsstelle angebunden.
Die Architektur nennt man auch "Fiber to the Curb" (FTTC). Das bedeutet "Glasfaser bis zum Bordstein". Im Prinzip ist damit der Standort gemeint, an dem üblicherweise ein Kabelverzweiger steht und von dem die Leitungen zu den Kunden abgehen.
Bei VDSL2 wird der DSLAM auch als "VDSL Terminal Unit - Office" (VTU-O) bezeichnet. Auf der Teilnehmerseite (Kunde) steht das VDSL2-Modem. Es wird auch als "Customer Premises Equipment" (CPE) oder als "VDSL Terminal Unit - Remote" (VTU-R) bezeichnet.
VDSL2 kann aber nur dort geschaltet werden, wo die Teilnehmeranschlussleitung einen Standardquerschnitt und eine Länge von höchstens 900 m aufweist.
Das bedeutet, FTTC ist nur eine Zwischenlösung auf dem Weg zu FTTH (Fiber to the Home). Das bedeutet die Vollverglasung des Festnetzes. Allerdings ist es äußerst kostspielig und zeitaufwändig alle Kupferleitungen auszutauschen. Deshalb bevorzugt man Zwischenlösungen, wie FTTC oder FTTdP, auf dem Weg zur Vollverglasung.
MFG - Multifunktionsgehäuse
Weil die Netzintelligenz (Vermittlungstechnik) bei VDSL2 näher an den Nutzer herangeführt wird, müssen die Kabelverzweiger (KVz), die meist irgendwo am Straßenrand stehen, umgebaut werden. In den vorhandenen Kästen ist meist kein Platz für die zusätzliche Vermittlungstechnik und Stromversorgung mit obligatorischer Klimaanlage. Statt einen neuen Schrank an einer anderen Stelle aufzustellen, wird der vorhandene Kasten auseinandergenommen und mit einem Multifunktionsgehäuse (MFG) überbaut. Den Innereien des alten Kabelverzweigers wird einfach ein neuer Schrank übergestülpt. Das spart Platz, Zeit und Geld. Die neue Technik verschwindet zusammen mit dem passiven Verteiler in einen größeren Schrank.
Die Multifunktionsgehäuse bestehen aus einem Outdoor-DSLAM, einem aktiven Schaltverteiler und einer eigenen Stromversorgung. Der DSLAM wird per Glasfaserkabel an den Hauptverteiler (HVt) der Vermittlungsstelle (VSt) angebunden.
Die vorhandenen Kupferkabel (Teilnehmeranschlussleitung, TAL) werden nur noch für die letzte Meile zum Kunden vom DSLAM versorgt.
Ein aktiver Schaltverteiler ersetzt den passiven Schaltverteiler. Beim aktiven Schaltverteiler wird aus der Ferne eine elektrische Verbindung innerhalb der Schaltkreise geschaltet. Oft entfällt die Arbeit eines Technikers, der vor Ort kommen muss, um ein Stück Draht vom ankommenden zum abgehenden Kabel im passiven Verteiler zu schalten.
Insgesamt bietet ein Multifunktionsgehäuse Platz für bis zu 800 VDSL2-Anschlüsse.
Der DSLAM wird durch redundante 230-V-Netzteile vom lokalen Stromversorger gespeist. Batterien in den Sockeln dienen als Notstromversorgung. Um der Wärmeentwicklung entgegenzuwirken, ist der Überbauschrank nicht nur wetterfest, sondern gleichzeitig so konstruiert, dass thermische Energie von innen nach außen abgeführt wird. Schon die Aluminium-Konstruktion ermöglicht eine rein passive Wärmeleitung. So kann der Schrank bis zu 360 W Verlustleistung abführen. Reicht das nicht aus, kann ein aktiver Wärmetauscher nachgerüstet werden, der bis zu 1.200 W Verlustleistung abführen kann.
Netzausbau bis 2014 (ohne VDSL2-Vectoring)
Die Deutsche Telekom baute in Deutschland ab dem Jahr 2006 das Festnetz zu einen FTTC-Netz mit VDSL2 um. In einer ersten Ausbaustufe wurden in 10 Städten 4.000 km Glasfaserkabel verlegt und 33.000 Kabelverzweiger (KVz) umgebaut (Stand: Oktober 2007). Es folgten weitere 18.000 km Glasfaserkabel und 74.000 zu Multifunktionsgehäusen (MFG) umgebaute Kabelverzweiger (KVz).
Der Aus- und Umbau erfolgte dabei nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Bis heute hängt die Verfügbarkeit von VDSL2 von der Bevölkerungsdichte und der lokalen Nachfrage ab.
Netzausbau ab 2015 (mit VDSL2-Vectoring)
Da der Glasfaserausbau mit Erdarbeiten verbunden und damit teuer ist, ist die Ausschöpfung der verlegten Kupferdopelladern mit der Erweiterung VDSL2-Vectoring sehr verlockend.
Um in Sachen Breitband-Ausbau in Deutschland voranzukommen entschied die Regulierungsbehörde in Deutschland, die Bundesnetzagentur, dass das Festnetz mit VDSL2-Vectoring-Technik erweitert wird. Dazu muss die Deutsche Telekom und auch andere Netzbetreiber Regulierungsvorgaben umsetzen.
Die Deutsche Telekom konnte bis 2018 für 80 Prozent der Haushalte VDSL2 mit einer Mindestdatenrate von 50 MBit/s im Downlink anbieten. Teilweise sogar Super-Vectoring mit bis zu 250 MBit/s.
Netzausbau ab 2018
Der Netzausbau bis 2018 hatte auch Konsequenzen für bestehende analoge und ISDN-Telefonanschlüsse. Alle DSL-Anschlüsse werden nur noch als All-IP-Anschlüsse angeboten und mit Triple Play vermarktet. Das bedeutet, alle TK-Dienste, wie Internet, Telefonie und Fernsehen, werden über den DSL-Anschluss angeboten.
Die Politik hat erkannt, dass der großflächige Glasfaserausbau trotz Vectoring-Technik unumgänglich ist. Deshalb wird nur noch der Ausbau von Glasfaser-Anschlüssen gefördert.
Netzausbau ab 2025
Treiber für den Netzausbau sind die steigenden Anforderungen der Anwender, die globale Vernetzung und neue Dienste und Netze. Der Bedarf an Bandbreite wächst beständig durch neue mobile Zugangstechniken, M2M-Kommunikation und Echtzeit-Anwendungen. Das bedarf nicht einfach ein neues Netz, sondern einen ganzheitlichen Ansatz für das gesamte Netz.
Bis 2025 wird erwartet, dass der Bedarf für einen deutschen Haushalt im Downlink zwischen 500 und 1.000 MBit/s und im Uplink zwischen 300 und 600 MBit/s liegt.
Diese Datenraten erreicht man zuverlässig nur mit einem Glasfaser-Anschluss.
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