Allgemeine Beschreibung von DSL

1. Beispiele von Nachrichtensystemen
2. DSL – Digital Subscriber Line
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Motivation für xDSL

Die verschiedenen Varianten von xDSL – Digital Subscriber Line, das „x” ist ein Platzhalter für einen weiteren Buchstaben – entstanden aus dem Bedarf, dem Endkunden einen kostengünstigen hochratigen digitalen Datenzugang bereitzustellen. Bei der Konzipierung war zu beachten:

• Die sog. „Last Mile” – der letzte Abschnitt der Leitung, die zum Teilnehmerhaushalt führt und als Teilnehmeranschlussleitung (TAL) bezeichnet wird – stellt den größten Kostenfaktor in einem Kommunikationsnetz dar, da sich im TAL–Bereich das Netz maximal verzweigt.
• Überlegungen, im Teilnehmeranschlussnetz die geschätzten 130 Millionen Kilometer an Kupfer–Doppeladern durch Glasfaserleitungen zu ersetzen (Fiber–to–the–Home, FttH), scheiterten bis heute an den enormen Kosten der meist unterirdischen Verlegungsarbeiten.
• Eine praktikable Lösung war, durch die Nutzung des bestehenden Telefonleitungsnetzes und durch geschickte Kombination verschiedener Nachrichtenübermittlungstechniken und Codierverfahren einen Breitbandanschluss anzubieten mit etwas niedrigeren Datenraten als in einem Glasfasernetz.
• Der Telefondienst – entweder analog oder digital (ISDN) – sollte gleichzeitig im gleichen Netz betrieben werden können.

Die Grafik zeigt den Teilnehmeranschlussbereich (TAL) zwischen Ortsvermittlungsstelle (OVSt) und Endkunden (EVZ).

xDSL-Arten und -Begriffe

Bevor wir uns der historischen Entwicklung von DSL bis zum heutigen Stand zuwenden, müssen zuerst die verschiedenen xDSL–Arten definiert und einige Begriffe erklärt werden. Die technischen Merkmale werden in den nächsten Kapiteln in der Tiefe behandelt.

• ADSL – Asymmetric Digital Subscriber Line: Asymmetrische Datenübertragungstechnik mit Datenübertragungsraten von 8 Mbit/s zum Teilnehmer (Downstream) und 1 Mbit/s in der Gegenrichtung (Upstream).
• ADSL2 und ADSL2+: Erweiterungen von ADSL mit Datenraten bis 25 Mbit/s zum Teilnehmer und bis 1 Mbit/s im Upstream. Die Datenrate wird je nach Kanalzustand dynamisch ausgehandelt.
• Re–ADSL2: Eine weitere Erweiterung von ADSL mit etwa 30% Reichweitengewinn bei einer Datenrate von 768 kbit/s im Downstream.
• HDSL – High Data Rate Digital Subscriber Line: Symmetrische Datenübertragungstechnik – also gleiche Raten in Down– und Upstream – mit Datenraten zwischen 1.54 Mbit/s und 2.04 Mbit/s. Anmerkung: Der Name „HDSL” suggeriert höhere Datenraten als ADSL.
• SDSL – Symmetric Digital Subscriber Line: Symmetrische Datenübertragung mit Raten bis zu 3 Mbit/s. Bei vieradriger Beschaltung (zwei Kupfer-Doppeladern) können maximal 4 Mbit/s übertragen werden. Alternativ kann man auch die Reichweite auf Kosten der Bandbreite erhöhen.
• VDSL – Very High Data Rate Digital Subscriber Line: Eine neuere, auf QAM basierende Übertragungstechnik, die in der asymmetrischen Variante mit Bitraten von 25 bis 50 Mbit/s im Downstream und von 5 bis 10 Mbit/s im Upstream arbeitet. Die symmetrische Variante weist im Upstream und Downstream jeweils gleiche Datenübertragungsraten auf.
• VDSL2 – Very High Data Rate Digital Subscriber Line 2: Übertragungstechnologie mit der derzeit (2009) größten Gesamtdatenrate von bis zu 200 Mbit/s. Das Verfahren basiert auf DMT (Discrete Multitone Transmission).
• UDSL bzw. UADSL – Universal (Asymmetric) Digital Subscriber Line.

Unter „DSL” kursieren daneben auch viele Produkte, die nicht dem xDSL–Standard zuzuordnen sind. Oft sollen sie nur deutlich machen, dass es sich um einen schnellen Datenzugang handelt. Dazu gehören:

• cableDSL: Markenname des deutschen Unternehmens TELES AG, das einen schnellen Internetzugang über Kabel anbietet. Der Name wurde nur aus Marketinggründen gewählt.
• skyDSL: Markenname für einen europaweit verfügbaren Internetzugang über Satelliten mit bis zu 24 Mbit/s im Downstream. Der Upstream erfolgt hier über POTS oder ISDN.
• T-DSL via Satellit: Markenname für einen Downstream–Internetzugang der Telekom über Satellit; verwendet zum Senden ein herkömmliches Modem oder eine ISDN–Verbindung.
• WDSL – Wireless Digital Subscriber Line: Markenname eines deutschen Unternehmens, das mit Funktechnik in DSL–freien Gebieten Datenraten bis zu 108 Mbit/s ermöglicht.
• mvoxDSL: Markenname eines Internetzugangs mit „WiMAX–ähnlicher Funktechnik”, der ebenso wie WDSL und PortableDSL nur ein Hilfskonstrukt für DSL–freie Gebiete darstellt.

Historische Entwicklung von xDSL – Standardisierungen

Schon in den 1970er Jahren wurde die Notwendigkeit digitaler Teilnehmeranschlüsse zur Verbesserung der Leitungsausnutzung und zur Erhöhung des Kundenkomforts erkannt. Nach der ISDN–Spezifikation Anfang der 1980er Jahre begann dann die eigentliche Entwicklung von DSL.

• Diese Entwicklung wurde von den Erkenntnissen vieler weltweit angesiedelter Gruppen beeinflusst. Dementsprechend unstrukturiert verlief die Standardisierung. Aus der Liste auf der nächsten Seite wird deutlich, dass bei den verschiedenen Standards weltweit unterschiedliche Gremien federführend waren.
• In der Industrie wichen die technischen Realisierungen der einzelnen xDSL–Standards von der Spezifikation oft merklich ab. So wurden manche Standards teilweise schon vor der Spezifikation als Projekte begonnen, da die Industrieparteien auch in den Gremien zur Standardisierung vertreten waren.

Die Grafik veranschaulicht Zusammenhänge zwischen

• Meilensteinen beim theoretischen und praktischen Entwurf von Übertragungssystemen,
• parallel verlaufenden Fortschritten in der Halbleiterentwicklung, und der
• Realisierung der einzelnen xDSL–Standards mit den entsprechenden Datenraten.

Hier die Meilensteine der DSL–Entwicklung in Kurzform:

1986 Ein erstes Konzept für HDSL (High–bit–rate Digital Subscriber Line) wird von AT&T, Bell Laboratories und Bellcore definiert.

1989 Erste HDSL–Prototypen erscheinen. # Bellcore arbeitet inzwischen an der konzeptionellen Definition von ADSL.

1992 Im Februar erstmalige Veröffentlichung des ANSI Technical Report E1T1/92–002R1: „High Bit–rate Digital Subscriber Line – HDSL”. # Die ersten Prototypen für ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) erscheinen.

1994 Das VDSL–Konzept (Very–high–speed Digital Subscriber Line) wird erstmalig diskutiert. 1995 Veröffentlichung des ETSI Technical Report ETR 152: „High–bit–rate Digital Subscriber Line (HDSL)” sowie „Transmission Systems on Metallic Local Lines”. # Erste Feldversuche mit ADSL in den USA. # Veröffentlichung des ADSL–Standards ANSI T1.413: „Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Metallic Interface”. 1996 Erstmalige Veröffentlichung des ETSI Technical Report ETR 328: „Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL)” sowie „Transmission and Multiplexing (TM)”. 1998 Im April erstmalige Veröffentlichung der ETSI Technical Specification TS 101 270–1 V1.1.1: „Very–high–speed Digital Subscriber Line (VDSL)”. # Nahezu zeitgleich erstmalige Veröffentlichung des ANSI Draft Technical Document T1E1.4/98–043R1: „Very–high–speed Digital Subscriber Lines”. # Im Oktober erste Veröffentlichung der ITU–Empfehlung G.991.1: „High–bit–rate Digital Subscriber Line (HDSL) Transceivers”. # Nahezu zeitgleich Veröffentlichung der ETSI Technical Specification TS 101 135: „High–bit–rate Digital Subscriber Line (HDSL) – Transmission Systems on Metallic Local Lines”. # Im November Veröffentlichung der ETSI Technical Specification TS 101 388 V1.1.1: „Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) – European Specific Requirements”. 1999 Im Juni Veröffentlichung der ITU–Empfehlungen G.992.1: „Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Transceivers” und G.992.2: „Splitterless Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Transceivers”. # Am 22.07. bietet die Deutsche Telekom AG erstmals ADSL in Deutschland an (T–DSL 768). 2001 Im Februar Veröffentlichung der ITU–Empfehlung G.991.2: „Single–pair High–speed Digital Subscriber Line (SHDSL) Transceivers”. # Im November Veröffentlichung der ITU–Empfehlung G.993.1: Very–high–speed Digital Subscriber Line transceivers (VDSL). 2002 Erstmalige Veröffentlichungen der ITU–Empfehlungen G.992.3: „Asymmetric Digital Subscriber Line Transceivers 2 (ADSL2)” sowie G.992.4: „Splitterless Asymmetric Digital Subscriber Line Transceivers 2 (splitterless ADSL2)” . 2003 Erste Veröffentlichung der ITU–Empfehlung G.992.5: „Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Transceivers – Extended-bandwidth ADSL2 (ADSL2+)” . 2006 Im Februar Veröffentlichung der ITU–Empfehlung G.993.2: „Very–high–speed Digital Subscriber Line Transceivers 2 (VDSL2)”. # Im Oktober bietet die Deutsche Telekom AG erstmals für Endkunden in ausgewählten Städten VDSL2 an.