VDSL2

Einführung und Technik


Der DSL-Breitbandstandard kommt langsam aber sicher „in die Tage“, wie man im Volksmund sagt. Internetapplikationen werden immer leistungshungriger. Der Bedarf an schnellen Internetzugängen wächst daher kontinuierlich. Zeit für eine neue Ära schneller Breitbandtechniken. VDSL ist eine Weiterentwicklung des DSL-Standards und ermöglicht weit höhere Datenraten. Im Folgenden soll kurz in einer kleinen Einführung gezeigt werden, wie das der neuen Technik gelingt.

VDSL2

Die VDSL2-Technik(meist kurz nur VDSL genannt), implementiert die gleichzeitige Unterstützung mehrerer virtueller Verbindungen über eine physikalische Verbindung. Daher lassen sich ausgewählte Dienste priorisieren wie zum Beispiel Voice over IP.

VDSL2 ermöglicht es gleichzeitig Übertragungen auf dem Uploadlink sowie dem Downloadlink durchzuführen. Dies wird auch als Full Duplex Modus bezeichnet. So sind Übertragungsraten von 50 bis 100 Mbit/s erreichbar. Die Datenübertragung auf einer Leitung verläuft in verschiedenen Frequenzbereichen die der Netzbetreiber eigenständig festlegt. Um Störungen zu vermeiden wird zwischen den Frequenzbereichen ein Sicherheitsabstand gelassen.

VDSL2 wird im Frequenzbereich bis 30 MHz in verschiedene Uplink- und Downlinkbereiche eingeteilt. Teilweise werden auch die niedrigeren Frequenzbereiche bis 8 oder 17 MHz verwendet. Durch die Aufteilung der Frequenzbereiche kann erst die störungsfreie Übertragung bis zu 100 Mbit/s erreicht werden.

Eine Neuerung in der Datenübertragung bei VDSL2 ist das die vom Netzbetreiber festgelegten Frequenzbereiche ein Profil zugewiesen bekommen. Für jede Profildefinition wurde ein Frequenzbereich sowie der dazugehörige Grenzwert festgelegt und zusätzlich die Werte für die Signalstärke, den Trägerabstand und den Frequenzplan. Durch die sich daraus ergebenden Datenraten, die variieren können, ist es möglich mehrere Übertragungsformen parallel nutzen zu können.


VDSL2 Profile in der Übersicht mit 8b und 17a Profil grün markiert


Da die VDSL2-Technologie auf dem DMT-Verfahren ( Discrete Multitone Modulation ) basiert,  werden Nutzdaten moduliert und auf den unterschiedlichen Frequenzbändern je nach Profildefinition übertragen. So verlaufen Übertragungen u.a. weniger störanfällig, und es kann auf Störungen dynamisch reagiert werden. Dafür entwickelte man verschiedene Verfahren, wie zum Beispiel Bit-Swapping, DRR (Dynamic Rate Repartitioning) und SRA (Seamless Rate Adaption). Diese ermöglichen es, ein VDSL–Modem und einen DSLAM aufeinander abzustimmen. Und zwar ohne die Notwendigkeit, die Verbindung trennen zu müssen.


VDSL2 baut auf einem Hybridnetz auf. Das bedeutet, die Übertragung läuft über Glasfaser- UND Kupferkabel. In einer verteilten Baumstruktur werden die DSL-Vermittlungsstellen, die sogenannten DSLAMs, vom Glasfaserkabel gespeist. Von diesen Ortsvermittlungsstellen wird ein Kupferkabel zum Kabelverzweiger - dem sogenannten Ortsverteiler verlegt. Ein Kabelverzweiger ist ein passiver Verteilungspunkt der am Straßenrand aufgestellt wird und von dem ein Kupferkabel zum Teilnehmer-Endanschluss gelegt wird. Diese Infrastruktur bezeichnet man als FTTC (Fiber To The Curb ) was übersetzt ''Glasfaser bis zum Bordstein'' bedeutet. Teilweise kommen aber auch modernere Ausbauverfahren zum Einsatz wo (fast) nur Glasfaserleitungen verwendet werden. Dann spricht man von FTTH oder FTTB.

Der Aufbau des Netzes in dieser Form ermöglicht es, dass ein DSLAM bis zu 100 Haushalte pro Station versorgen kann. Wenn die Länge des Kupferkabels bis zum Haushalt nur wenige hundert Meter beträgt, resultieren beim Endkunden attraktive Downloadraten von bis zu 50 MBit/s (teils mehr). Auf der Teilnehmerseite, also beim Kunden, benötigt man ein VDSL–Modem. Dieses wird auch als „Customer Premises Equipment“ (CPE) oder als „VDSL Terminal Unit - Remote“ (VTU-R) bezeichnet.
Der Aufbau des Netzes in dieser Form ermöglicht es das ein DSLAM bis etwa 100 Haushalte pro Schrank versorgen kann und da die Länge des Kupferkabels bis zum Haushalt nur wenige hundert Meter beträgt kann auf diesem die Geschwindigkeit der Datenübertragung erhöht werden. Auf der Teilnehmerseite also beim Kunden benötigt man ein VDSL–Modem dieses wird auch als Customer Premises Equipment (CPE) oder als VDSL Terminal Unit – Remote (VTU – R) bezeichnet.



In der Praxis muss nämlich berücksichtigt werden, dass die Qualität der Datenübertragung stark von der Qualität und der Länge der Kupferkabel abhängt. Dennoch verspricht eine sehr gute Leitungsqualität die zwischen Kabelverzweiger und Teilnehmeranschluss auf einer Länge von weniger als 1000 Metern immer noch Spitzengeschwindigkeiten von 50 Mbit/s. Sollte der Leistungsabfall sehr groß sein, fällt man auf ein Übertragungsniveau das in etwa ADSL2+ Niveau entspricht. Dies wäre wahrscheinlich auch der Fall, ab einer Entfernung ab 1500 Metern zwischen Kabelverzweiger und Teilnehmeranschluss. 


Weiterführendes

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