Datenübertragung per VDSL: noch schneller ins Internet

Was wir tagtäglich als selbstverständlich hinnehmen und worüber wir uns höchstens ärgern, wenn es mal nicht funktioniert, ist die Tatsache, dass wir über das Internet Informationen ständig und in kürzester Zeit von irgendeinem anderen Ort auf der Welt abrufen können. Was uns am Bildschirm präsentiert wird, ist das Ergebnis einer immer schnelleren Datenübertragung. So können wir mittlerweile sogar Videos und Multimedia-Inhalte problemlos abrufen und gleichzeitig konsumieren – vorausgesetzt wir haben eine schnelle Verbindung.

Wer weiß jedoch, wie das eigentlich funktioniert mit der Datenübertragung? Dieser Artikel ist ein Versuch, das Prinzip der Datenübertragung und die Merkmale des aktuell neuesten Standards - VDSL - zusammenfassend darzustellen.

Grundsätzliches zum Internet-Zugang

Für den Internet-Zugang wird in der Regel die bestehende Teilnehmeranschlussleitung genutzt, also die gleiche Leitung, die bereits für das Telefonieren zur Verfügung steht. Nur am Rande: Mittlerweile kann auch der TV-Kabelanschluss als Zugang zum Internet verwendet werden – was allerdings im Gegensatz zu anderen Ländern in Deutschland nicht weit verbreitet ist. An die Teilnehmeranschlussleitung wird nun also ein Modem angeschlossen, das seinerseits mit dem tatsächlichen Endgerät, also dem Computer verbunden ist.

Für die Datenübertragung über die Teilnehmeranschlussleitung gibt es unterschiedliche Möglichkeiten:

Schmalband-Verbindungen:
• Analoger Telefonanschluss
• ISND-Verbindung

Breitband-Datenübertragung:
• xDSL-Anschluss (xDSL ist der Oberbegriff für die verschiedenen DSL-Technologien.)

Mit Breitbandanschlüssen können durch eine höhere Übertragungsrate größere Datenvolumen in kürzerer Zeit übertragen werden. Dadurch können beispielsweise auch Multimedia-Inhalte in Echtzeit dargestellt werden.

Merkmale von DSL

DSL ist eine Breitbandverbindung. Dadurch dass unterschiedliche Frequenzbereiche der Leitung getrennt genutzt werden, erlaubt die DSL-Verbindung neben der Internetverbindung eine parallele Nutzung der Leitung für Telefon und Fax. Mit DSL kann eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit realisiert werden - je nach DSL-Standard bis zu 100 MBit/s. Zum Vergleich: bei ISDN liegt die Geschwindigkeit gerade einmal bei 64 kBit/s.

Die DSL-Technologien können in symmetrische und asymmetrische Übertragungsverfahren eingeteilt werden:

• Bei den symmetrischen Verfahren ist die Bandbreite für den Upload gleich groß wie die für den Download. (Upload ist das, was der Nutzer an Daten sendet, Download was er empfängt.) Dadurch können beispielsweise Videokonferenzen ermöglicht werden.
• Bei asymmetrischen Verfahren ist die Downloadbandbreite höher als die für den Upload, dadurch können also pro Sekunde mehr Daten empfangen als gesendet werden.

Momentan ist der asymmetrische ADSL-Standard am weitesten verbreitet. Die Datenraten liegen hier bei bis zu 8 MBit/s für den Download und bei 768 kBit/s für den Upload. Mit VDSL kann diese Geschwindigkeit noch enorm gesteigert werden: Hier können bei einer symmetrischen Nutzung Bandbreiten von bis zu 100 MBit/s realisiert werden.

Ein Beispiel (aus dem Artikel „DSL- Funktionsweise und Verfügbarkeit“) zur Nutzung unterschiedlicher DSL-Technologien zeigt deutlich die Unterschiede auf: Für die digitale Datenübertragung einer Dateigröße von 170 MB benötigt man mit ISDN 6,5 Stunden, mit SDSL 10 Minuten, mit ADSL 3 Minuten und mit VDSL nur 30 Sekunden!

Realisierung von VDSL

Spricht man von VDSL ist meist der neuere Standard VDSL2 gemeint:

VDSL2 basiert auf dem Übertragungsverfahren Discrete Multitone (DMT) und bietet bei einer Grenzfrequenz von 30 MHz theoretisch erreichbare Datenübertragungsraten von bis zu 200 Mbit/s im Up- und Downstream bei einer im Vergleich zu VDSL1 wesentlich vergrößerten Reichweite. Der VDSL2-Standard wurde erst im Frühjahr 2005 von der Internationalen Fernmeldeunion verabschiedet. (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/VDSL)

In Deutschland bietet die Telekom seit Oktober 2006 in einigen Regionen VDSL an. Für das Angebot ist allerdings der Ausbau der Netze notwendig. Momentan wird fleißig investiert, so dass in immer mehr Regionen VDSL verfügbar ist. Eine Übersicht des aktuellen Stands findet sich bei Wikipedia (Abschnitt VDSL2 in Deutschland).

Wie ist es möglich, dass mit VDSL so hohe Übertragungsraten realisiert werden können?

Voraussetzung für VDSL ist ein Hybridnetz, das aus Glasfaserkabeln und Kupferleitungen besteht. Erst der Einsatz von Glasfaserkabeln garantiert die angestrebten Übertragungsraten von 50 MBit/s oder noch mehr. (Quelle: Elektronik-Kompendium)

Das Problem bei der Nutzung der bestehenden Leitungen ist, dass diese ursprünglich nicht für die Übertragung hoher Datenraten ausgelegt waren, sondern lediglich für die Sprachübertragung per Telefon geeignet sein mussten. Die dafür verwendeten Kupfer-Doppelader-Kabel können nun zwar durch Modulationsverfahren und durch die Erhöhung des Frequenz-Bereichs auch für die digitale Datenübertragung genutzt werden, haben aber den Nachteil, dass sie über längere Strecken das Signal zu sehr dämpfen oder stören können. Der Vorteil dieser Kabel liegt aber auf der Hand: Sie sind bereits überall vorhanden!

Durch eine Kombination der bestehenden Leitungen, die weiterhin die sogenannte „letzte Meile“ überbrücken, und einem Netz aus Glasfaserkabeln ist die hohe Übertragungsrate mit VDSL möglich. Die letzte Meile ist der Weg von der Verteilerstation direkt zum Kundenanschluss. Je größer allerdings die Entfernung ist, die mit Kupferkabel überbrückt werden muss, desto geringer wird die Übertragungsqualität. Das ist auch der Grund, warum in ländlichen Regionen manchmal gar kein DSL angeboten wird. Hier sind die Entfernungen zum nächsten Verteiler-Anschluss einfach zu groß. Aus diesem Grund sind noch weitere Investitionen in den Netzausbau notwendig.

Und wozu das ganze?

Für Anbieter ist VDSL deshalb so attraktiv, weil sich damit neue und zusätzliche Dienste realisieren lassen, mit denen Geld verdient werden kann. Diese Dienste lassen sich zudem gut als Leistungspakete bündeln und verkaufen, und führen so zu einer engeren Kundenbindung:

VDSL2 stellt dem Endbenutzer immer die gleiche Bandbreite zur Verfügung und eignet sich für Triple-Play-Dienste wie VoIP und interaktive Videodienste wie Video-on-Demand in HDTV, für Videokonferenzen und Telearbeit. (Quelle: IT-Wissen)

Die Telekom ist mit ihrem Netz Vorreiter in Sachen VDSL. „Das gerade entstehende Netz ist derzeit die größte VDSL2-basierte Installation weltweit“, so Wikipedia. Momentan steht noch zur Diskussion, ob das deutsche Telekom-Gesetz rechtmäßig ist: Es besagt, dass das VDSL-Netz der Telekom über mehrere Jahre von der Überwachung durch die Wettbewerbshüter ausgenommen ist. Dagegen hat die EU-Kommission nun geklagt.

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