INFO & GRUNDLAGEN
ADSL
High-Speed-Internetzugang
Bis zu 8 Mbit/s
über die vorhandene Telefonleitung
Eine neue
Technik
erlaubt die
Nutzung
der norma-
len Kupfer-
doppel-
ader zur
hochrati-
gen
Datenüber-
tragung:
Mit ADSL,
der Asym-
metric Digital Sub-
Praktisch in jedem Haushalt gibt es in Europa bereits von den Telekoms
einen Telefonanschluß in Form einer und Netzbetreibern angeboten. Als
scriber Line, erhalten
verdrillten Kupferdoppelader. Auf der Modulationsverfahren bei ADSL wur-
Telekom-Kunden die
Suche nach Möglichkeiten, höhere den CAP, die Carrierless Amplitude
Datenraten zu den Endkunden zu and Phase Modulation, und DMT
Möglichkeit zur
bringen, ohne neue Leitungen oder (Discrete Multitone) diskutiert und
Glasfasern verlegen zu müssen, wur- untersucht. Ende 1997 wurde schließ-
Geschwindigkeitsver-
den Untersuchungen durchgeführt, lich der ADSL-Standard T1.413 beim
vielfachung ihres
die die Eignung der vorhandenen ANSI, dem American National Stan-
Infrastruktur für Hochgeschwindig- dards Institute, verabschiedet und die
Internetzugangs. Wir
keitsdatenübertagung aufzeigen soll- gegenüber CAP effizientere DMT-
beschreiben hier die ten. Bereits vor über 10 Jahren Modulation darin vorgesehen. Eine
begann man damit, die Grundlagen Erläuterung dieses Modulationsver-
ADSL-Technik und
für die heutigen xDSL-Verfahren zu fahrens folgt weiter unten.
entwickeln, den Digital Subscriber
die ADSL-Angebote,
Lines. Die DSL-Verfahren nutzen alle ADSL I N K ÜRZE
die heute schon zu
die vorhandene Kupferdoppelader, ADSL steht für Asymmetric Digital Sub-
um mit einem breiteren Frequenz- scriber Line. Dabei meint  Asymmetric
haben sind.
spektrum die Datenrate auf der Lei- die Asymmetrie der Datenraten: Von
tung zu vervielfachen. Heute ist der Vermittlungsstelle zum Endkunden
ADSL, die Asymmetric Digital Sub- spricht man von Downstream. ADSL
scriber Line, zur Marktreife ent- erlaubt im Downstream bis zu 8 Mbit/s
Von Dipl.-Ing. Gregor Kleine
wickelt und wird in Amerika und hier in Richtung zum Endkunden. Vom
Elektor 10/99
28
Nutzer zur Vermittlungstelle können
a
via ADSL maximal 1 Mbit/s übertragen
1 256 Kanäle zu je 4,3125 kHz
werden. Das ist die Upstream-Rich-
POTS
tung, da die Daten des Kunden prak-
P
4,3125 kHz QAM-moduliert
tisch gegen den Strom zum Vermitt-
lungsknoten laufen müssen. Die
genannten maximalen Datenraten
werden in der Praxis jedoch nicht ganz
erreicht, da auf der zu nutzenden
Kupferdoppelleitung stets Störgrößen
.... ...............
1 2 3 4 26 27 28 29 254 255 256
auftreten, die den Datendurchsatz teils
erheblich vermindern. Man spricht
von einem adaptiven Übertragungs-
verfahren, da sich die Datenrate an die
0,3 4 26 138 1130
Leitungsverhältnisse anpaßt. Und das
Upstream Downstream
geht bei ADSL sogar innerhalb einer
990065 - 11a
f [kHz]
laufenden Verbindung, wenn sich die
Störgrößen (z.B. Übersprechen von
b
einer anderen Telefonleitung im Bün-
224 Kanäle zu je 4,3125 kHz
del) verändern.
Die maximal nutzbaren Downstream-
P
4,3125 kHz QAM-moduliert
und Upstream-Datenraten hängen wie
gesagt stark von den individuellen
ISDN
Gegebenheiten einer Anschlußleitung
ab: Vor allem die Leitungslänge zur
160 kbit/s
Vermittlungsstelle spielt eine entschei-
dende Rolle. Die durchschnittliche Ent-
........ ........
1 2 31 32 33 34 35 222 223 224
fernung zwischen Amt und Teilnehmer
beträgt in Deutschland etwa 2 km. Nur
wenige Leitungen sind länger als 4 km.
Mit ADSL lassen sich bei bis zu 3 km
0,3 120 140 280 1104
Leitungslänge ohne weitere gravie-
(80)
Upstream Downstream
rende Störungen normalerweise 6
990065 - 11b
f [kHz]
Mbit/s bis 8 Mbit/s übertragen. Ein wei-
teres Qualitätsmerkmal einer Teilneh-
meranschlußleitung ist deren Lei-
c
tungsquerschnitt. Zusammen mit der
POTS
Verdrillung der Leitung ergibt sich eine
P
konstante Leitungsimpedanz, die aller-
dings durch Spleiße, Übergänge auf
andere Leitungsarten, Dosen und
angeschlossene Endgeräte stark gestört
werden kann. Dann vermindert sich
die maximale Datenrate mehr oder
weniger stark durch die nun auftreten-
den Signalreflexionen an den Stoßstel-
len. Nicht zuletzt die Qualität der
...... .......
1 2 3 25 26 27 28 29 254 255 256
Hausverkabelung entscheidet über die
Geschwindigkeit, mit der eine Down-
stream-Datenübertragung erfolgen
kann. Auch spielt die Nutzung der im
0,3 4 26 138 1130
Bündel benachtbarten Leitungen eine
Downstream & Upstream Downstream
Rolle. Laufen dort ebenfalls ADSL-
990065 - 11c
f [kHz]
Übertragungen, so muß
auf das Übersprechen
Bild 1. Spektrum von ADSL bei
zwischen den beiden bisherige Analogtelefon
a) Analog-Telefonie (FDM-Betrieb)
Leitungspaaren geachtet (POTS = Plain Old Tele-
b) ISDN (FDM-Betrieb)
werden. Bei nicht zu c) Analog-Telefonie (Betriebsart mit Echokompensation). phone Service) frei zu las-
intensiver ADSL-Nut- sen. Neben dem Sprach-
zung helfen hier gegebe- band (300 Hz bis 4,3 kHz)
nenfalls Leitungsumschaltungen, um finden sich hier auch solche Dinge wie
D AS
die Entkopplung der beiden ADSL- der (deutsche) 16-kHz-Gebührenim-
ADSL- SPEKTRUM
Trassen zu verbessern. puls. Zwischen 26 kHz und 1,130 MHz
Anwendungsgebiete für die ADSL- Ein ADSL-DMT-Signal besteht prinzi- liegen 256 Kanäle mit je 4,3125-kHz-
Technik sind sämtliche Multimedia- piell aus einer großen Anzahl von Bandbreite. Auch die Mittenfrequen-
dienste, heute vorneweg selbstver- modulierten Einzelträgern, die ober- zen der Einzelkanäle liegen um 4,3125
ständlich ein schneller Internetzu- halb des normalen Sprachbandes auf kHz auseinander.
gang. In den Pilotversuchen zu ADSL die Kupferdoppelader gebracht wer- Die Einzelträger des Up- und Down-
gab es Akzeptanzuntersuchungen den. Wie dieses Signal die Frequenzen streambereiches sind QAM-moduliert
aber auch zu Teleshopping, Tele-Lear- belegt, zeigt Bild 1: Die originale und tragen zwischen 2 Bit/s pro Hz
ning, Video-On-Demand, Music-On- ADSL-Norm sieht vor, den Frequenz- und maximal 15 Bit/s pro Hz. Die
Demand und dergleichen mehr. bereich zwischen 0 und 26 kHz für das Zuteilung dieser Informationsrate ist
Elektor 10/99
29
zen werden stärker gedämpft. Damit
dieses Verfahren gut funktioniert, ist
2
ein Echoentzerrer notwendig, der
0 dB 64,7 kbit/s
Reste des jeweils anderen Datenstro-
S/N Bitrate
mes entfernt. Die ADSL-Norm nennt
das letztgenannte Frequenzzuteilungs-
verfahren übrigens Category 2 ADSL.
Zwischen den niedrigen Trägern und
den höheren können durch Dämp-
fungsverzerrungen Pegelunterschiede
bis zu 50 dB auftreten, die die hochge-
züchteten Kanalequalizer im ADSL-
Modem noch auffangen müssen. Stär-
-50 dB
8,6 kbit/s
ker gedämpfte Träger sind für die
Datenübertragung unbrauchbar.
...................
1 2 3 4 5 252 253 254 255 256
Durch wechselnde Leitungscodierung
990065 - 12
Träger-Nummer
(abhängig vom ausgemessenen Sig-
nal/Störverhältnis) und durch den
Kanalequalizer können solch schwie-
Bild 2. Bitverteilung
adaptiv, d.h. während Dämpfung oder loka- rige Verhältnisse doch noch zur
abhängig vom
der Initialisierungs- Signal/Rauschverhältnis.
len Störern Datenübertragung genutzt werden.
phase werden den unbrauchbar sind. Bild 2 zeigt schematisch einen mögli-
Einzelträgern je nach Die 8 Mbit/s werden chen Verlauf des S/N beziehungsweise
im Übertragungskanal herrschenden in diesen Fällen natürlich nicht mehr der zugeteilten Bitrate über der Träger-
Störabstand verschiedene QAM-Kon- erreicht. nummer (1...256).
stellationen (..., 64QAM, 32QAM, Für die Zuordnung der Einzelträger zu
16QAM, 8QAM, QPSK) zugeordnet. Je Down- und Upstream gibt es nach der ADSL UND ISDN
größer der Störabstand ist, um so Norm zwei Möglichkeiten: Einerseits Bild 1b zeigt die Verhältnisse bei Teil-
höher die QAM-Konstellationsstufe kann der relativ einfache FDM-Betrieb nehmern, die einen digitalen Telefon-
und damit die Bit/s und Hz. Ein Ein- (Frequency Division Multiplexing, Bild anschluß mittels ISDN betreiben. Das
zelträger aus dem DMT-Signal kann 1a und Bild 1b) durchgeführt werden, ISDN-Signal mit 2 x 64 kbit/s (128
also maximal knapp 64,7 kbit/s über- bei der die Frequenzbereiche für kbit/s) reicht normalerweise bis 80 kHz.
tragen, was theoretisch eine Maximal- Down- und Upstream getrennt sind. In Deutschland belegt es sogar den
kapazität von über 16 Mbit/s bei 256 Die ersten 26 Träger bilden dann den Frequenzbereich bis 120 kHz. Um nun
Trägern ergibt. Man sieht, daß selbst Upstream-Kanal. Träger 27 bis 256 tra- bei ISDN-Anschlüssen ebenfalls ADSL
bei optimalen Leitungsverhältnissen gen die Downstream-Daten. Als zweite als Hochgeschwindigkeits-Erweite-
nur knapp die Hälfte dieser Kapazität Möglichkeit sieht die ADSL-Norm den rung anbieten zu können, mußte ein
nutzbar ist. Betrieb mit Echokompensation vor. Weg gefunden werden, ADSL-Signale
Wie gesagt, bei schlechten Leitungs- Dabei teilen sich Downstream und mit ISDN kombinieren zu können.
verhältnissen oder relativ großer Upstream einen gemeinsamen Fre- Eine Möglichkeit wäre es gewesen,
Anschlußleitungslänge wird die Bitbe- quenzbereich (Träger 1 bis 26). Durch ISDN und ADSL wechselweise je nach
legung eines Trägers, also die QAM- die Gabelschaltung können dann Bedarf zu nutzen. Dies hätte aber
Modulationsstufe, beim Verbindungs- Down- und Upstream aufgrund ihrer bedeutet, daß ISDN und ADSL nicht
aufbau soweit vermindert, daß eine Senderichtung getrennt werden (Bild unabhängig voneinander wären und
sichere Übertragung mit diesem Träger 1c). Dies führt natürlich zu einer höhe- nicht gleichzeitig genutzt werden
noch zustandekommt. Es können ren Kapazität des Downstream-Daten- könnten. Deshalb entschloß man sich
sogar ganze Trägerbereiche im DMT- stromes, da die untersten 112 kHz des entgegen der Norm, das DMT-Signal
Signal fehlen, weil die entsprechenden ADSL-Bandes die gut zu übertragen- erst bei 140 kHz beginnen zu lassen.
Frequenzen z.B. wegen zu hoher den Träger enthalten. Höhere Frequen- Bei gleichen Trägerabständen und
Bild 3. Blockschaltbild
eines ADSL-DMT-Modems.
3 Bit
Loading
Table
N 2N
P Cyclic
Data
Encoder IFFT Prefix DAC
In
S Add
Tx/Rx-
Signal
Echo
Di-
Canceller
plexer
N
2N
Cyclic
Data P
Decoder FFT Prefix
Equalizer ADC
Out
S Drop
Bit
990065 - 13
Loading
Table
Elektor 10/99
30
Modulationsbandbreiten (je 4,3125
Tabelle 1. Webadressen von ADSL-Chipset-Herstellern
kHz) hat man nur noch 224 Träger zur
Verfügung. Diese Lösung wurde spä-
Hersteller Internet-Homepage
ter als Annex B der ADSL-Norm fest-
Motorola www.mot-sps.com
geschrieben und so empfohlen.
ST Microelectronics www.st.com
Das Problem dieses Vorgehens im Falle
Alcatel www.usa.alcatel.com
ISDN war, daß die untersten Träger
Broadcom www.broadcom.com
gemäß ADSL-Norm eigentlich beim
Verbindungsaufbau zum Austesten der
GlobeSpan www.globespan.net
Leitung mittels Trainingssequenzen
Texas Instruments www.ti.com/sc
und zur Festlegung der Bitraten jedes
einzelnen DMT-Trägers benutzt wer-
den müssen. Da sie bei der gefunde-
nen Lösung im Falle ISDN nicht mehr eines Diplexers, der Sende- und Emp- Verfahren viele Bitfehler korrigiert
zur Verfügung stehen, hat man für die- fangsweg trennt, gelangt es auf die Lei- werden können.
sen Fall abweichend vom ADSL-Stan- tung. Zahlreiche Halbleiterhersteller bieten
dard die Verbindungsaufnahme auf Das ankommende Empfangssignal inzwischen Chipsätze und Bauteile
neue Träger im Upstream-Bereich ver- (Rx) wird vom Diplexer an einen A/D- speziell für ADSL-Modems an. Zu
legt. Im Annex B ist dieses Verfahren Umsetzer geführt, der die digitalisier- ihnen gehören u.a. Motorola (Copper
ausführlich beschrieben. ten Eingangssignale wiederum dem Gold Chipsatz), STMicroelectronics,
Die niedrigen Träger benutzt man des- Echo-Canceller übergibt. Wie auf der Alcatel (DynaMite Chipsatz), Broad-
halb beim Verbindungsaufbau, weil sie Sendeseite, repariert der Echo-Cancel- com, GlobeSpan und Texas Instru-
am weitesten in der Teilnehmeran- ler den Schaden, den Leitungsechos ments. Die WWW-Adressen dieser Fir-
schlußleitung übertragen werden kön- im Empfangsdatenstrom angerichtet men finden sich in Tabelle 1.
nen, sodaß mit ihnen eine sichere erste haben. Ein Equalizer, der beim Verbin- Für Analogdesigner bieten ADSL-
Verbindung zum ADSL-Modem eines dungsaufbau, aber auch in der laufen- Modems ebenfalls Herausforderun-
möglicherweise weit entfernten Teil- den Verbindung durch Trainingsse- gen. Das DMT-Signal erfordert sehr
nehmers (3...4 km) möglich sein muß. quenzen stets korrekt eingestellt wird, hohe Verstärker- und Leitungstreiber-
sorgt für Frequenzgangentzerrung. linearitäten. Der Crest-Faktor (Verhält-
A UFBAU Danach wird der Präfix aus dem nis Spitzenleistung zu effektiver Lei-
DER ADSL- MODEMS Datenstrom herausgenommen. Nach stung) ist sehr hoch, so daß Treiber-
Die bei ADSL zum Einsatz kommen- dem Seriell/Parallel-Umsetzer liegt ein schaltungen mit hohen Reserven
den Modems haben eine Struktur, die genau festgelegter Abschnitt des digi- eingesetzt werden müssen. Deshalb
in Bild 3 schematisch und vereinfacht talisierten Zeitsignals als paralleles bieten Hersteller wie Burr Brown und
gezeigt ist. Prinzipiell ist diese Schal- Datenwort mit 2N Bits am FFT-Bau- Analog Devices spezielle ICs hierzu
tung auf der Seite der Vermittlungs- stein (Fast Fourier Transform) an. Mit- an. Schwierigkeiten gibt es jedoch bei
stelle in gleicher Form vorhanden. Nur tels Fast Fourier Transformation der Ausrüstung von Vermittlungsstel-
trifft man dort auf eine Ausführung, gelangt man von den 2N Bits aus dem len, da bis zu 12 W pro ADSL-
die mehrere Teilnehmer (z.B. vier) mit Zeitbereich zurück in den Frequenz- Anschluß im Teilnehmergestell der
ADSL versorgt. Man spricht daher bereich und hat so die Phasenzu- Vermittlung aufgebracht werden müs-
auch von einem DSLM, einem Digital stände der QAM-modulierten Träger sen. Bei hoher Packungsdichte ist die
Subsciber Line Multiplexer. in paralleler Form mit N Bit vorliegen. Wärmeabfuhr das zentrale Problem.
Die einlaufenden Daten (auf der Teil- Der Dekoder schließlich muß die Bits
nehmerseite die Upstream-Daten, in der einzelnen DMT-Träger wieder in ADSL-
der Vermittlungstelle die Down- der richtigen Reihenfolge zusammen- L EI TUNGSAUSRÜSTUNG
streamdaten) gelangen auf einen Enco- setzen, wobei er eine entsprechend Wie sieht nun ein Telefonanschluß bei
der, der sie den N Trägern des DMT- geladene Bit Loading Table verwen- ADSL auf der Teilnehmerseite und bei
Signals zuordnet. Dies geschieht auf- det. Vorher macht er noch die Reed- der Vermittlungsstelle aus? Bild 4 zeigt
grund der beim Verbindungsaufbau Solomon-Codierung rückgängig, das im Detail. Direkt an der
festgelegten Bit Loading Tabelle, die wobei mit diesem leistungsfähigen Anschlußleitung wird vermittlungs-
aufführt, welcher Träger wieviel Bit/s
zu transportieren in der Lage ist. Der
Encoder nimmt auch noch eine Reed-
Solomon-FEC (Forward Error Correc- Abkürzungen
tion) vor. Die parallel vorliegenden Bits
werden danach von einem IFFT-Bau- ADC Analog to Digital Converter
stein mittels inverser Fast Fourier
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line
Transformation bearbeitet. Damit
ATM Asynchronous Transfer Mode
erhält man aus dem N Bit breiten digi-
DAC Digital to Analog Converter
talen Frequenzabbild der einzelnen
DSL Digital Subsciber Line
Träger das zugehörige komplexe Zeit-
DSLM Digital Subsciber Line Multiplexer
signal mit 2N Bit (realer + imaginärer
FFT Fast Fourier Transformation
Anteil). Nach Parallel/Seriell-Wandlung
IFFT Inverse Fast Fourier Transformation
wird noch zyklisch ein Präfix zur Syn-
ISDN Integrated Services Digital Network
chronisation eingefügt. Der Echo-Can-
NTBa Network Termination Basisanschluß
celler verzerrt die Sende- und Emp-
PC Personal Computer
fangssignale so vor, daß die Echos auf
POTS Plain Old Telephone Service, Analog-Telefondienst
der Leitung kompensiert werden. Er
QAM Quadrature Amplitude Modulation, Quadratur-Amplitudenmodulation
stellt sich zum Beginn der Verbindung
RX Receiver, Empfänger
mit Hilfe der Trainingssequenz ein.
Schließlich kann das Sendesignal (Tx) TX Transmitter,Sender
D/A-gewandelt werden und mit Hilfe
Elektor 10/99
31
ADSL- ADSL-
Leitungsabschluß Modem
4
High Speed Downstream
Data Data
Downstream Downstream
Tx Splitter Splitter Rx
Hochpaß Hochpaß
Control Control
Data Data
Anschluß-
Upstream Upstream
leitung
Rx Tx
Tiefpaß Tiefpaß
Vermittlungs-
stelle 990065 - 14
Bild 4. Prinzipschaltbild der
stellenseitig und stück zum ADSL- Auf der Teilnehmerseite steht ein
ADSL-Leitungsausrüstung.
teilnehmerseitig je Modem: Ein Down- ADSL-Modem, welches eine ATM-
ein ADSL-Splitter stream-Sender (TX) F25,6-Schnittstelle (25,6 Mbit/s) oder
eingefügt, der hochwertige, sprich gibt die hochratigen Datenströme über eine (langsamere) LAN-Schnittstelle
steilflankige Hochpaßfilter für das den Splitter auf die Anschlußleitung. 10BaseT enthält. Der nachfolgende PC
ADSL-Spektrum enthält. Über Tief- Der Upstream-Empfänger (RX) muß muß nun über eine entsprechende
paßfilter wird das bisherige Analog- nur mäßige Datenraten verarbeiten. ATM- oder Netzwerkkarte verfügen,
Telefonsignal bzw. das ISDN-Signal Ein DSLM (Digital Subscriber Line um die Schnittstelle des ADSL-
auf und von der Anschlußleitung Multiplexer) stellt ADSL-Kanäle für Modems einwandfrei bedienen zu
gefiltert. Teilnehmerseitig muß an den mehrere Teilnehmer zur Verfügung können. Bild 5 zeigt für den Fall ISDN
Splitter natürlich ein ADSL-Modem auch, daß der NTBa (Network Termi-
angeschlossen sein, um ADSL nutzen ADSL- nation, Netzwerkabschluß des
zu können. Es enthält einen Empfän- S YSTEMSTRUKTUR Basisanschluß) dem Splitter nachzu-
ger (RX) für das hochratige Wie geht es denn nun außerhalb der schalten ist.
Downstreamsignal und einen Sender ADSL-Leitungsausrüstung bzw. des
(TX) für das eigene Upstreamsignal. ADSL-Modems weiter? Bild 5 gibt die
Die Upstream- und Downstreamdaten Antwort. Zu sehen sind wieder die D IE
enthalten neben Nutzdaten auch vermittlungs- und teilnehmerseitigen V ERBINDUNGSAUFNAHME
Management- und Steuerungsdaten. Splitter. Daran hängt in der Vermitt- Die vielfältigen Möglichkeiten der Ein-
In der Vermittlungsstelle müssen allen lungsstelle die ADSL-Line-Termination. stellung eines ADSL-Übertragungssy-
Teilnehmern, die ADSL wünschen, Sie steht mit dem ATM-Backbone über stemes bedingen während des Verbin-
ADSL-Leitungsabschlüsse zugeschal- einen ATM-Switch mit 155 Mbit/s in dungsaufbaus den Austausch eines
tet werden. Diese bilden das Gegen- Verbindung. komplexen Protokolls, in welchem sich
Bild 5. Systemstruktur bei
Anwendung von ADSL.
5
PC
ATM-F25,6
oder
10BaseT
ATM ADSL
ATM
ADSL-
Switch Line
Modem
Termination
Anschluß-
leitung
155 Mbit/s
Splitter Splitter
ISDN
ISDN
NTBa
POTS
Vermittlung
990065 - 15
Elektor 10/99
32
ATM Backbone
PC
Bild 6. ADSL-Lite.
6
ADSL
Lite
ADSL
ATM Modem
Line
Termination
Anschluß-
leitung
Splitter
POTS
Vermittlung
990065 - 16
Vermittlungsstelle und ADSL-Modem taten sich eine Reihe von Herstellern tels Echokompensation teilen. Dies
gegenseitige ihre Konfiguration mittei- (u.a. Microsoft, Intel und Compaq) in garantierte gute Übertragungsver-
len. Die Frequenzgänge in beiden der UAWG (Universal ADSL Working hältnisse für die Einzelträger.
Übertragungsrichtungen werden aus- Group) zusammen. Ihr Ziel war es, Motivation für diese Form des ADSL
gemessen, indem die beiden beteiligten den bisher als notwendig dargestellten war die einfachere Anwendung beim
Modems einzelne Töne (Träger) senden teilnehmerseitigen Splitter einzuspa- Kunden. Neben den Kosten für den
und das jeweils andere deren Pegel ren. Damit würde sich die Einrichtung Splitter entfällt noch die Notwendig-
registriert. Danach werden Bitraten des eines ADSL-Kanals auf die vermitt- keit einer an der Teilnehmerdose vor-
Down- und Upstreamkanals sowie das lungsseitige Aufrüstung des Leitungs- handenen Stromversorgung (Steck-
einzusetzende Verfahren zu Rich- abschlusses (SLIC = Subsciber Line dose). Ferner entfallen die Kosten für
tungstrennung (FDM oder Echokom- Interface) und beim Teilnehmer auf die einen Monteur, der den ADSL-Splitter
pensation) mit Hilfe einer Trainingsse- Anschaffung eines
quenz bestimmt. Hier entscheidet sich ADSL-Modems und
die maximal mögliche Bitrate der indi- einer ATM/Ethernet-
viduellen Anschlußleitung. Auch mit Net zwerkkart e
sich ändernden Störverhältnissen kann beschränken. Der
ADSL fertig werden. Durch Bit Swap- nicht gerade billige
ping kann die Zuordnung der Bits auf teilnehmerseitige
die Träger noch während des Betriebs Splitter könnte ent-
geändert werden. fallen (Bild 6). Dieses
Diese recht aufwendige Startphase auch  G.Lite oder
dauert bei ADSL mehr als 20 Sekun-  Universal ADSL
den, teilweise bis zu über einer Minute. genannte Verfahren
Dafür werden aber dabei die maximal wurde von der ITU
möglichen Datenraten für jeden Ein- als ITU-Standard
zelträger optimal festgelegt. G992.2 - Splitterless
Im Falle einer bestehenden ADSL-Ver- ADSL standardisiert.
bindung kann es vorkommen, daß Neben dem Wegfall
durch plötzliche Änderung der Lei- des Splitters wurde
tungsparameter die sorgfältig einge- bei G.Lite auch
stellten Equalizer so weit falsch einge- noch die Anzahl der
stellt sind, daß die Datenratenkapazität Träger halbiert (128
schlagartig zusammenbricht. Nun darf statt 256). Die Zahl
es natürlich nicht wieder 20 Sekunden der Bit pro Sekunde und Herz wurde zu Hause installieren und prüfen muß.
bis 60 Sekunden dauern, bis die Ver- von 15 auf 8 reduziert, die verwende- Allerdings schätzen Fachleute, daß nur
bindung mit korrigiertem Equalizer ten QAM-Konstellationen werden in etwa der Hälfte aller Haushalte
vollständig aufgenommen werden dadurch einfacher. Damit reduziert ADSL-Lite auf Anhieb funktionieren
kann. Deshalb gibt es auch die Mög- sich die Downstream-Datenrate auf wird. Bei den übrigen wird die Haus-
lichkeit, eine verkürzte Einstellproze- ca. 1,5 Mbit/s, während Upstream verkabelung zu korrigieren sein, um
dur zu durchlaufen, die aus den beim immerhin noch 500 kbit/s gesendet ADSL-Betrieb aufnehmen zu können.
Verbindungsaufbau ermittelten Lei- werden können. Ferner kann jetzt Während in Amerika starke Bestre-
tungsparametern schnell zu den der Ausgangspegel so weit reduziert bungen in Richtung ADSL-Lite zu ver-
neuen Equalizer-Einstellungen kommt. werden, daß die Leistungsaufnahme zeichnen sind, verhält man sich in
Die ADSL-Verbindung kann damit in und die Anforderung an die Linea- Europa eher skeptisch. Hier werden
der Regel innerhalb von 1 bis 2 Sekun- rität der analogen Treiberstufen deut- wohl zunächst überwiegend ADSL-
den wiederhergestellt werden. Dazu lich entschärft sind. Dies garantiert Systeme mit teilnehmerseitigem Split-
muß das ADSL-Modem aber ständig auch den störungsfreien Analog-Tele- ter installiert werden.
die Übertragungsqualität auf jedem fonbetrieb (POTS) ohne Splitter.
einzelnen Träger überwachen. Schließlich strebt man bei ADSL-Lite W ER I ST
den Category-2-Betriebsfall an, bei ADSL- TAUGLI CH?
ADSL- LI TE dem sich Up- und Downstream den Geht man für den ADSL-Betrieb von
Nach Festlegung der ADSL-Norm unteren ADSL-Frequenzbereich mit- einer maximal brauchbaren
Elektor 10/99
33
Anschlußlänge von etwa 3 km aus, so
ADSL-Pilotprojekte
lassen sich 85% aller Telefonteilnehmer
via ADSL mit schnellen Datendiensten
und Angebote
versorgen.
Generell nicht via ADSL angeschlossen
werden können die Telefonteilnehmer,
Die ADSL-Technik wurde seit Mitte 1998 in Nordrhein-Westfalen in einem Pilot-
die keine eigene Leitung in die Ver-
projekt erfolgreich erprobt. Etwa 350 Privathaushalte und 100 Geschäftsleute
mittlungsstelle haben, sondern deren
waren daran beteiligt. Zusätzlich gab es noch bei 100 Studenten und Mitar-
Anschlußleitungen schon vorher mit
beitern der Universität Münster sowie bei 50 Angehörigen der RWTH Aachen
Hilfe von Multiplexern (PCM2-, PCM4-
einen ADSL-Anschluß. Zweck der Pilotprojekte sollte sowohl der technische
und AslMx-Systeme) zusammengefaßt
Machbarkeitsnachweis als auch ein Akzeptanztest durch die Verbraucher sein.
werden. Dies betrifft etwa 10% der
Des weiteren gab es diverse neuartige Multimediaangebote nur im Pilotpro-
deutschen Telefonanschlüsse.
jekt, die ebenfalls auf die Nutzung durch die Kunden untersucht wurden.
Privathaushalte im Pilotprojekt wurden mit einem schnellen Internetzugang
F AZI T
ausgerüstet, der 1,5 Mbit/s downstream und 128 kbit/s upstream leistete. Die
Mit ADSL gibt es eine neue Technolo-
Teilnehmer bekamen ein ADSL-Modem mit Splitter sowie eine passende Netz-
gie zur besseren Ausnutzung der vor-
werkkarte für ihren heimischen PC.
handenen Telefonanschlußleitungen.
Die Geschäftskunden im Pilotprojekt konnten zwischen 128 kbit/s und 8 Mbit/s
Selbst wenn für private ADSL-
über T-Net-ATM wählen. Der Upstream hat dabei bis zu 768 kbit/s. Wer niedrige
Anschlüsse zunächst nur 1,5 Mbit/s
Datenraten einsetzte, bekam eine variable und dynamisch veränderliche IP-
downstream zur Verfügung stehen,
Adresse. Teilnehmer mit den höchsten Datenraten wurden dagegen mit fester
bedeutet das eine 27fache Geschwin-
IP-Adresse ans Datennetz angeschlossen.
digkeitssteigerung gegenüber her-
kömmlichen 56K-Modems.
Die Deutsche Telekom bietet bereits seit Mitte 1999 ADSL für Geschäfts- und
Den Einstieg in die ADSL-Technik
Privatkunden regulär an. Allerdings muß das Angebot aus infrastrukturellen
wird es über sogenannte Hybrid-
Gründen zunächst auf bestimmte Regionen begrenzt bleiben. Unter der Pro-
Modems geben, die sowohl den V.90-
duktbezeichnung T-DSL gibt es den Hochgeschwindigkeits-Internet-Zugang
Analog-Standard als auch ADSL ver-
mittlerweile in über 40 Städten. Neben dem Internet-Zugang stellt sich die Tele-
arbeiten können. Eine Anpassung an
kom die LAN-to-LAN-Verbindung, Teleworking, Teleshopping, Home-Banking,
eventuelle Standardänderungen ist bei
Videokonferenzen und Online-Spiele als Anwendungsmöglichkeiten vor.
diesen Modems durch downloadbare
Um Bedarfsschwerpunkte feststellen und damit die Reihenfolge beim ADSL-Aus-
Firmwaremodule auch später noch
bau feststellen zu können, bietet die Telekom unter ihrer Internetadresse
möglich.
(www.telekom.de) die Möglichkeit, sich für ADSL-Anschlüsse unverbindlich
registrieren zu lassen.
A USBLI CK
Durch die Art der von der Telekom eingesetzten ADSL-Modems, deren Arbeits-
Und was kommt nach ADSL? Die Ant-
weise im Artikeltext bei den ISDN-Signalen bereits beschrieben wurde, ist es
wort lautet: VDSL, Very high bit-rate
möglich, auch vorhandene ISDN-Anschlüsse zu nutzen. Wer T-ISDN und T-
Digital Subscriber Line. In den Indu-
DSL als Standardpaket abonniert, zahlt DM 98,- / Monat.
strielabors forscht man an der Ausdeh-
Den Zugang zum T-Net ATM, dem ATM-Netz der Deutschen Telekom, gibt es
nung des Frequenzbereiches nach
in Berlin, Hamburg, Bonn, Köln, Düsseldorf, Frankfurt, Stuttgart und München
oben, also an der Erhöhung der Träger-
über einen T-DSL-Anschluß. Die Schnittstelle zwischen ADSL-Modem und PC
anzahl. Bis zu 2000 Träger erlauben
erfolgt über eine 10Base-T oder die schnellere ATM 25.6 Mbit/s LAN-Schnitt-
eine Datenrate von bis zu 52 Mbit/s
stelle.
downstream bei zusätzlich 3,2 Mbit/s
Unter der Bezeichnung T-InterConnect Classic hat die Deutsche Telekom
Upstream-Kapazität. Damit sollen
vier Geschwindigkeitsstufen im Programm:
MPEG-2-Videodatenströme übertrag-
bar werden. Nachteil: VDSL funktio-
niert gegenüber ADSL nur auf kürze-
Downstream Upstream Monatsgebühr Bereitstellung
ren Anschlußleitungen von maximal
1,5 Mbit/s 160 kbit/s DM 98,-... DM 149,- -
1,5 km. Die Lösung hierzu wäre es,
2 Mbit/s 192 kbit/s DM 390,- DM 500,-
Glasfaserstrecken von der Vermitt-
4 Mbit/s 384 kbit/s DM 680,- DM 500,-
lungsstelle bis zu den Verteilerschrän-
6 Mbit/s 576 kbit/s DM 960,- DM 500,-
ken am Straßenrand voranzutreiben.
Doch bis dahin werden wohl noch
fünf bis 10 Jahre ins Land gehen.
(990065e)
Der Standardbetrieb bietet 1,5 Mbit/s downstream bei einem Upstream von
max. 160 kbit/s. In dieser Klasse gibt es folgende Angebote:
Literatur:
Bezeichnung Monatsgebühr Freistunden je Monat
ANSI-Standard T1.413
T-DSL + T-ISDN DM 98,- -
ITU-Standard G992.1
T-Online Speed 50 DM 99,- 50 (Annex B: ISDN + ADSL)
T-Online Speed 100 DM 149,- 100 ITU-Standard G992.2 -
Splitterless ADSL
Die Standarddatenrate von nur 1,5 Mbit/s ist festgelegt worden, da es noch
nicht genügend Backbone-Kapazität gibt, um die Datenraten vieler Teilneh- Infos im WWW:
mer transportieren zu können. Vorteil ist ferner, daß längere Anschlußleitun- www.dtag.de
gen (> 3 km) und mäßig gestörte Leitungen immer noch einwandfrei mit die- www.adsl.com
ser Datenrate bedient werden können. www.uawg.org
Elektor 10/99
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