ADSL
20-Mar-1997/12-Feb-07
Asymmetric Digital Subscriber Line
Übersicht
Als ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) bezeichnet man
eine asymmetrische Datenübertragungstechnologie unter Verwendung von
herkömmlichen Kupferkabeln (Twisted pair copper wiring).
Entsprechende Modems übertragen 1,5 Mbps bis 9 Mbps downstream
und 16 kbps bis 640 kbps upstream.
ADSL nutzt die Kupferdoppelader des Telefonnetzes und ist
asymmetrisch ausgelegt; in Empfangsrichtung erreicht ADSL bis zu 6
MBit/s, für die Senderichtung stellt es dem Teilnehmer je nach Version
weniger als 1 MBit/s zur Verfügung.
ADSL überbrückt -- im Gegensatz zu herkömmlichen Modems -- lediglich
Entfernungen von einigen Kilometern. Damit erreicht es in der Regel die
nächste Vermittlung, in der der Netzbetreiber für die Verschaltung mit
dem Internet sorgen muß. ADSL verfügt über eine integrierte
Fehlerkorrektur.
Als Anwendungen unter ADSL sind vor allem solche geeignet, die vor
allem auf die Distribution ausgelegt sind, wie Internet-Zugang (Surfen
im WWW), Video on demand bzw. Streaming Media, Remote LAN Access,
Interactive Multimedia usw.
Um Telefonie (POTS oder ISDN) und ADSL gleichzeitig nutzen zu können
sind sogenannte Splitter notwendig, die die genutzten Frequenzbereiche
trennen bzw. zusammenführen und in das richtige Netzwerk einspeisen.
Das ADSL-Modem wird an einer beliebigen
10Base-T-Ethernet-Netzwerkkarte und über die Netzwerkeinstellungen im
Betriebssystem an den Computer angeschlossen. So entsteht eine faktisch
eine Festverbindung. Das Anwählen, wie bei einer ISDN- oder
Analogmodemverbindung, kann entfallen; die Betreiber von ADSL-Zugängen
legen jedoch üblicherweise das Protokoll PPP über die ADSL-Verbindung,
um eine Möglichkeit zur zeitbasierten Abrechnung zu gewinnen.
Übertragungsgeschwindigkeit
Die Daten werden asymmetrisch, also je nach Richtung unterschiedlich
schnell übertragen; zum Endanwender (downstream) sind maximal 8
MBit/s, zur Vermittlungsstelle (upstream) maximal 1 MBit/s
möglich. Die Angaben zu den maximal erzielbaren Datenraten differieren
in Abhängigkeit von der Länge der zu überbrückenden Distanzen zur
Vermittlungsstelle (Leitungslänge).
Asymmetrische Übertragung
Der wohl entscheidende Vorteil von ADSL besteht darin, daß die
vorhandenen Kuper-Kabelnetze ("POTS") weiterverwendet werden können. Die
Kupfer-Doppeladern sind ineinander verdrillt bzw. gebündelt, um die
Interferenzen und kapazitiven Einflüssen zu reduzieren. Werden nun viele
symmetrische Signale gleichzeitig über mehrere solcher Leitungen
übertragen, so wird durch Signalkopplung die Übertragungsgeschwindigkeit
und die Signalreichweite deutlich begrenzt.
Bei der asymmetrischen Übertragung lassen sich Signalkopplung deutlich
reduzieren. Wodurch sich höhere Datenrate erreichen lassen.
Frequency Division Multiplexing (FDM)
Die Technik von ADSL basiert auf die Trennung des nutzbaren
Frequenzspektrums in drei Kanäle. Die Technik dazu nennt sich
Frequency Division Multiplexing (FDM). FDM erzeugt über den
schmalbandigen Frequenzbereich des POTS (bis 4kHZ) den Upstream-Frequenzbereich,
an den sich der breitbandige Downstream-Frequenzbereich
anschließt.
Es werden zwei Verfahren unterschieden:
- ADSL mit Carrierless Amplitude/ Phase Modulation (CAP)
Das Übertragungsverfahren Carrierless Amplitude/ Phase
Modulation (CAP) ist eine Variante der Quadratur Amplituden
Modulation (QAM). Es handelt sich dabei um ein trägerloses
Amplituden-/ Phasenmodulationsverfahren.
Die Trennung der Sende- und Empfangsrichtung erfolgt durch die
Nutzung unterschiedlicher Frequenzbänder auf den Kupferkabel. Die
eigentlichen Signale werden nur mit digitalen Filtern voneinander
getrennt.
- ADSL mit Discrete Multiton Modulation (DMT)
Das Übertragungsverfahren Discrete Multiton Modulation
(DMT) ist ein Multi-Carrier-Verfahren. DMT verwendet in Upstream-Richtung
32 und in Downstream-Richtung 256 Kanäle mit je 4 kHz
Bandbreite. Auf diese Weise läßt sich jeder Kanal mit einem
geeigneten Modulationsverfahren optimieren. Im einfachsten Fall wird
auf jedem Kanal das gleiche verwendet.
Liegen die Kanäle in hohen Frequenzbereichen, machen sich die
schlechten Übertragungseigenschaften von Kupfer beim Datentransfer
bemerkbar. Deshalb wird die Bitrate jedes Kanals an seiner
Störanfälligkeit festgelegt.
DMT ist vom ANSI als ADSL-Standard festgelegt worden. Die
Vorteile sind höhere Leistungen und Flexibilität bei vertretbarem
technischem Aufwand, sowie Stabilität bei Zustandsänderung auf der
Leitung.
Anwendungen und Einsatzgebiete
Einsetzbar ist ADSL bei allen Anwendungen, wo die Datenmenge zum
Client größer ist als zum Server. Typische Einsatzgebiete wären demnach
Internet- und Intranet-Anbindungen. Durch eine flexible
Bandbreitenverteilung kann für jede Anwendung ein geeigneter
Datendurchsatz gewählt werden.
Grundsätzliches Problem
ADSL hat, wie jedes andere schnelle Übertragungsverfahren, einen
kleinen Haken: Das Empfangen von Daten mit der vollen Datenrate von 8
MBit/s ist nur möglich, wenn die Infrastruktur hinter den Modems, also
beim Netzbetreiber, dazu ausgelegt ist, eine solch hohe Menge an Daten
zu übertragen.
Ob ein Server mehrere oder sogar hunderte Anwender gleichzeitig mit
so einer entsprechend hohen Übertragungsrate bedienen kann, ist relativ
unwahrscheinlich.
Siehe auch
Bernd Reder, "Breitband-Access:
Von DSL bis Ethernet. Noch kaum Konkurrenz für DSL" (Special Focus).
In: Network World Germany
11/2001, 08. Juni 2001, S. 22 ff.
ADSL Forum Home Page,
http://www.adsl.com/home.html.
The TeleChoice Report on xDSL Online,
www.telechoice.com/xdslnewz/indexDSL.cgi.
TeleChoice Inc.'s View of xDSL Technologies: ADSL, SDSL, HDSL,
and VDSL,
http://essential.org/listproc/isdn/0302.html.
ADSL Tutorial: Twisted Pair Access to the Information Highway
(ADSL Forum),
www.adsl.com/adsl/adsl_tutorial.html.
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