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Was ist DSL/ADSL?

Durch die Medien ist die neue Möglichkeit über DSL sehr schnelle Internetverbindungen nutzen zu können, weitläufig bekannt. Wenige wissen allerdings, was sich hinter dahinter abspielt. Ein Überblick über die Technologie und weitere DSL-Typen.


Autor: Martin Puaschitz (onestone)
Datum: 23-01-2002, 19:13:49
Referenzen: http://www.xdsl.com/
http://www.whatis.com
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Einleitung

Bislang war das Modem die beste und billigste Möglichkeit für den privaten Internet-Gebrauch. Standleitungen mit höheren Geschwindigkeiten waren meist nur bei Firmen mit exzessiver Nutzung sinnvoll. Der Nachteil des Modems sind laufende Verbindungskosten je nach Dauer und langsame Verbindungen (zwischen 3.3k/s und 5.6k/s) im Gegensatz zu den neuen Technologien.

Nach der starken Ausbreitung der Modems wurde der Internetzugang über bestehende Fernseh-Kabelnetzwerke stark umworben. Die Betreiber sind auf die Technologie aufmerksam geworden, bestehenden Fernsehkunden auch Internet-Zugang über ihre (bereits verlegten!) Leitungen anzubieten. Aber nicht nur, dass ein Surfer mit Teleweb-Anschluss nun auch telefonieren kann (die Telefonleitung wird ja nicht verwendet), er ist auch mit Geschwindigkeiten um die 30k/s - also rund das Zehnfache - unterwegs.

Der neueste Boom in dieser Branche heißt allerdings xDSL bzw. der Typ ADSL (Das "x" steht als Platzhalter für die verschiedenen Typen). xDSL hat den Vorteil, dass bestehende Kuperdrahtverbindungen (Telefonleitungen) für die Übertragung von Daten verwendet werden können. Prinzipiell ging das auch mit altbewährten Modems, jedoch betragen die Geschwindigkeiten statt läppischen 3.3k/s um die 51k/s und mehr. Dazu kommt: Telefonieren ist nebenbei immer noch möglich.

Es ist deutlich abzusehen, dass Internet über Kabel-Netzwerke abnehmen wird, da schnellere Geschwindigkeiten über xDSL möglich sind und fast jeder Haushalt eine Telefon-Kupfer-Verbindung bereits verlegt hat (im Gegensatz zu Fernsehkabelnetzwerken). Der große Nachteil beider Systeme liegt allerdings in der Verfügbarkeit: Außerhalb von großen Ballungszentren ist es meist schwierig einen alternativen Zugang zu erhalten. Die meisten User "am Land" müssen leider immer noch auf ihr bewährtes Modem zurrückgreifen.

Die Zukunft bringt dem Internet-User immer schnellere und interessantere Verbindungen. Vielleicht wird auch xDSL bald von anderen Technologien wie Funkverbindungen oder sonstigem abgelöst. Bis datto erscheint sie allerdings die Zukunftsträchtigste Variante.

Die Technik auf der Kupferleitung

Die Idee hinter xDSL ist grundsätzlich die altbewährte Modem-Idee. Digitale Daten werden in Sprachsignale umgewandelt und über normale Kuperleitungen versendet. Bislang wurden Kupferleitungen allerdings nicht alle Möglichkeiten entzogen - hier setzt xDSL an.

Auf Kupferleitungen werden für die Sprachtelefonie lediglich 0 bis 3400 hertz verwendet. Wenn man es mit der möglichen Zahl von einigen Millionen Hetz vergleicht, bemerkt man natürlich sofort welche imensen Resourcen hier verschwendet werden. Die Ursache hierfür liegt in der Geschichte: Früher wurden viele Telefonleitungen aus Platzgründen nebeneinander verlegt. Damit sich diese Leitungen untereinander nicht stören konnten, wurde ein möglichst geringer Frequenzbereich ausgewählt. In der heutigen Zeit, wo Daten digital und nicht mehr analog versendet werden, existiert diese Art der Interferenz nicht mehr.

Um nun Daten und Sprache über ein Kuperkabel leiten zu können, müssen die unterschiedlichen Frequenzbereiche voneinander getrennt werden. Hier gibt es zwei unterschiedliche Systeme: Discrete MultiTone (DMT) und Carrierless Aplitude Phase (CAP). In den meisten Fällen wird DMT verwendet, allerdings wurde früher häufiger das CAP-system eingesetzt.

CAP unterteilt die verfügbare Bandbreite 0-1.5 Mhz in drei Bereiche. Normale Telefonverbindungen werden im Bereich von 0-4 khz (kilohertz) geführt. Der Datenstrom zum Provider findet im Bereich 25-160 khz und der Datenstrom vom Provider zum User zwischen 240Kz-1.5Mhz statt.

Man erkennt sofort das eigentliche Merkmal von xDSL: Mehr Kapazität im Down- als im Upstream (Download/Upload). Grund dafür sind Überlegungen über das primäre Verhalten des Users. Ein normaler User fordert mit wenigen Daten z.B die Übertragung einer Webseite oder einer Datei an. Dann möchte er allerdings die gewünschte Information schnell abrufen können. Aus diesem Grund bedeutet auch z.B. die Abkürzung ADSL Asymetric Digital Subscriber Line. Das Asymetric soll auf die Unterschiedliche Bandbreite hinweisen.

Im Gegensatz zu CAP unterteilt DMT das gesamte Frequenz-Spektrum in 247 einzelne Kanäle mit jeweils 4 khz. Sie könnten sich vorstellen, ihre Telefonfirma unterteilt ihre Leitung in 247 Einzelne Leitungen und sie betreiben 247 Modems auf beiden Seiten. Die gesamte Leistung kann somit zusammengeschalten werden. Allerdings geschieht das natürlich nicht wirklich. Die Geräte suchen sich selbst jeweils den passenden Kanal für Up- & Download. Es gibt ebenfalls Kanäle, welche für beides benutzt werden können. Das alles macht DMT viel komplexer und effizienter als CAP..

Der schematische Aufbau

Prinzipiell besteht das Equipment aus zwei großen Teilen. Auf der Seite des Users steht ein entsprechendes DSL-Modem und ein Splitter. Der Splitter wird jeweils mit dem Telefon und mit dem DSL-Modem verbunden. Die Aufgabe des Splitters ist es also, die unterschiedlichen Inputs korrekt über die Kuperdrähte zu versenden.

Auf der Seite des Telekommunikationsunternehmens wird ein sogeannter DSLAM (DSL Access Multiplexer) verwendet. Hier kommen wie jeweiligen Signale an und werden wiederum aufgeteilt. Der Sprach-Teil wird wie gehabt in das Telefonnetz eingespeist. Jeglicher Datenverkehr wird abgezweigt und mit dem Internet-Knoten (auch Backbone genannt) des Unternehmens verbunden.

Auf die Länge kommt es an

Ein von vielen Kritikern aufgenommener Punkt ist die maximale Leitungslänge von xDSL. Denn bei xDSL können die maximalen Geschwindigkeiten nur dann garantiert werden, wenn die Kupferdrahtlänge zwischen dem User und seiner Telefonzentrale unter einem gewissen Wert liegen. Je länger die Leitung ist, desto langsamer und fehleranfälliger wird die Internetverbindung (im Gegensatz zur Sprachverbindung - diese ist wesentlich resistenter).

Das Limit für eine ADSL-Verbindung beträgt 5.460 Meter. Solange dieser Wert nicht überschritten wird sind Verbindungsraten im Download von 8Mbit und im Upload von 1.5Mbit möglich. Allerdings werden diese derzeit noch nicht eingesetzt da einerseits die Telekommunikationsfirmen derartige Leitungsressourcen nicht haben (Man stelle sich vor man möchte 1000 Kunden jeweils 8MBit/s anbieten! Das Unternehmen bräuchte Leitungen bis zu 800 MBit/s bei 10:1 Überbuchung). Daher wird derzeit in europäischen Gefilden mit Downloadraten von 0,5MBit/s und Uploadraten von 6.4k/s gearbeitet.

Mit Splitter oder ohne?

Bis datto ist es gang und gebe, dass jeder User einen eigenen Splitter braucht. Unter anderem wird aber aus Kostengründen bereits an Möglichkeiten geforscht, ohne Splitter das selbe Service anbieten zu können. Der Trick besteht darin, den Splitter quasi auf die Seite des Telekommunikationsunternehmens zu stellen. Diese Technologie ist unter "splitterless DSL", "DSL Lite", "G.Lite" oder "Universal ADSL" bekannt.

Verschiedene DSL-Formen

ADSL

Asymmetric Digital Subscriber Line ist jene Form welche in die meisten Haushalte Einzug finden wird. Das Wort Asymmetric bedeutet, dass die Geschwindigkeit zum und vom Provider unterschiedlich definiert ist. Der Grund hierfür ist jener, dass User im Regelfall mehr Daten aus dem Internet beziehen als sie zur Verfügung stellen möchten.

Übertragung:
asymmetrisch
Downstream:
768 kBit/s
Upstream:
8 MBit/s
Reichweite: ca. 5 km
Stärken Preiswert und hohe Reichweite
Schwächen: Geringe Uploadrate, nur für Privatkunden

CDSL

Customer Digital Subscriber Line ist ähnlich ADSL, allerdings kommt CDSL ohne Splitter aus. Daraus resultieren auch geringere Geschwindigkeiten (Downstream maximal 1Mbit). CDSL stammt von der Firma Rockwell und benutzt weder CAP noch DMT sondern ein eigenes Verfahren der Firma Rockwell für die Frequenzaufteilung.

G.Lite oder DSL Lite

Offizieller ITI-T Standard G-992.2 - G.Lite bietet wie CDSL, DSL ohne Splitter an. Allerdings sind die Geschwindigkeitseinbußen nicht derart hoch wie bei CDSL da immerhin noch Downloadraten zwischen 1.54Mbit und 6Mbit und Uploadraten zwischen 12.8 k/s bis 38.4 k/s erreicht werden können.

HDSL

High bit-rate DSL bietet die Möglichkeit von extrem hohen Geschwindigkeiten über DSL. Die wohl wichtigste Eigenschaft ist, dass HDSL symmetrisch arbeitet - d.h. dass die Up- & Downloadgeschwindigkeit ident ist. Mit HDSL können ähnliche Datenraten wie T1 bzw. E1 erreicht werden (232 k/s).

Übertragung:
symmetrisch
Downstream:
2 MBit/s
Upstream:
2 MBit/s
Reichweite: ca. 4 km
Stärken Relativ große Reichweite
Schwächen: Neben Datentransfer keine Telefonie möglich

SDSL

Symmetric DSL ist HDSL sehr ähnlich und überträgt mit Geschwindigkeiten bis zu 1.544 Mbit (USA/CAN) oder 2.048 Mbit (Europa) in beide Richtungen.

Übertragung:
symmetrisch
Downstream:
2,3 MBit/s
Upstream:
2,3 MBit/s
Reichweite: ca. 2,5 km
Stärken Hohe Uploadrate für Geschäftskunden mögl.
Schwächen: Geringe Reichweite und hohe Preise.

VDSL

Very high data rate DSL ist eine - sich noch teilweise in Entwicklung befindliche - Technologie welche Standleitungen ablösen könnte. Mit Übertragungsgeschwindigkeiten zwischen 51 und 55Mbit bietet sie extrem schnelle Leitungen - allerdings nur innerhalb 300 Meter. Es gibt zwei unterschiedliche Varianten bei VDSL:

Übertragung:
symmetrisch
Downstream:
26 MBit/s
Upstream:
26 MBit/s
Reichweite: ca 1,5 km
Stärken Sehr hohe Datenrate
Schwächen: Geringe Reichweite.

Übertragung:
asymmetrisch
Downstream:
52 MBit/s
Upstream:
1,6 MBit/s
Reichweite: 1,5 km
Stärken Sehr hohe Datenrate
Schwächen: Geringe Reichweite


RonnyRonnsen
Rookie
Beitrag vom:
24-10-2002, 16:36:39

Hilfe

Ich hätte mich gefreut, wenn hier richitige Angaben gemacht werden. Aufällig dabei war beispielsweise, dass die Maximalfrequenz bei ADSL 1104 kHz beträgt. Außerdem existieren ingesamt 256 Frequenzbänder à 4,3125 kHz von denen jedoch abhängig vom Telefoniedienst entsprechend weniger genommen werden können (Telefonie = 236 weil es ja noch Frequenzgetrenntlage gibt..., ISDN in Deutschland = 214) Vielleicht wäre es für die IT-Academy hilfreich hier gepostete Informationen auf Richtigkeit zu prüfen!

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Liguste
Rookie
Beitrag vom:
17-09-2002, 18:44:35

Geschwindigkeit Kupfer Glasfaser

Die vielbeschworene 'Lichtgeschwindigkeit' bei der optischen Übertragung vernachlässigt leider einen Punkt: die Geschwindigkeit des Lichts ist abhängig von dem Medium, in dem sich das Licht bewegt (genauer: von der optischen Dichte des Mediums). Und die Geschwindigkeit von Licht in Glasfaser beträgt etwa 0.65 der LG im Vakuum. Die Informationsübertragung mit Elektronen auf Kupferkabel hingegen erreicht Geschwindigkeiten von etwa 0.7 der LG im Vakuum, ist also effektiv etwas schneller. Daraus kann man z.B. auch den Schluss ziehen, das die reine Geschwindigkeit der Datenübertragung rein gar nichts mit Ping-Zeiten und ähnlichem zu tun hat. Nebenbei bemerkt liegt die Kapazität der Glasfaser in der Praxis _zur Zeit_ bei etwa 1.5 TBit/s (1500 GBit/s), und das theorethische Maximum ist überhaupt noch nicht abzusehen. Das Zauberwort heisst in diesem Zusammenhang WDM. Ciao, Liguste

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onestone
Administrator
Beitrag vom:
24-03-2002, 11:29:56

hm..

klar sieht die kupfertechnologie im vergleich zu glasfaser deutlich schlechter da. die frage ist, wie bekommst du glasfaser in jeden haushalt....wer wird das zahlen? Vielleicht in künftigen Jahren bei Neubauten, aber bei bestehenden??? Pah...das dauert schon noch ne Weile. Bis dahin müssen wir, wenn wir bandbreite wollen, wohl eher auf xDSL und Co. zurückgreifen....oder Funk...wär auch net schlecht...

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Kein Problem kann so komplex sein, dass es keine Lösung dafür gibt.


TheDeath
Junior-Member
Beitrag vom:
20-03-2002, 17:07:26

ADSL = veraltete Dreckstechnik

Also, die Behauptung daß DSL der neue "Boom" wäre und Kabel ablösen könnte is a riesen Blödsinn^^ Keiner wird in a paar Jahren noch so ne lahmarschige DSL Leitung haben...Glasfaserkabeln haben ned nur ne riesen Bandbreite (9,6 GBit) sondern haben eine optische Übertragung...was wiederum bedeutet Transfer in Lichtgeschwindigkeit...was wiederum bedeutet Ping = ultra/low

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