Netzzugangslösungen

Für den breitbandigen Netzzugang zeichnen sich verschiedene koexistente Lösungen ab.

Digitaler Teilnehmeranschluss (xDSL)

xDSL-Technik (DSL: Digital Subscriper Lines) beruht auf dem Einsatz bestehender Kupfer-Doppeladern (Twisted Pair), die im Endbereich (“the last mile”) hochrasig betrieben werden.

Nutzung der Frequenzen > 4 kHz (oberhalb Sprachbereich). Bei der klassischen Schmalband-ISDN-Technik werden dabei im Basisanschluss S0 2 * 64 kbit/s Nutzkanäle bidirektional be-reitgestellt, mit einer Reichweite von ca. 7 km.

Bei den breitbandigen xDSL-Techniken ist die Reichweite erheblich kürzer, wobei einbreite-res Spektrum genutzt wird bei simultaner Aufrechterhaltung des Analog-Anschlusses (POTS) oder ISDN-Anschlusses (durch Einsatz von sog. DSL-Filtern). I.w. sind 4 Varianten der xDSL-Techniken in Diskussion: ADSL, (SDSL,) HDSL und VDSL, die sich in Bitraten und Reichweiten unterscheiden. Voraussetzung für die xDSL-Techniken: breitbandige Übertra-gungstechnik bis in Teilnehmernähe über LWL (bei ADSL und SDSL: Kupferkabel).

Kabelanschluss (HFC)

Für die analoge TV-Versorgung wurden Koaxial-Verteilnetze eingeführt (HFC: Hybrid Fibre Coax). Diese baumförmig aufgebauten Netze können durch Umrüstung (Überbrückung der-Verstärker) bidirektional betrieben werden. Voraussetzung für die HFC-Technik ist die Ver-bindung der Kabel-Einspeispunkte (Hub) über LWL-Systeme. Die Telekommunikations (TK)- und die Breitbandverteilkommunikations (BK)- Dienste werden über Filtereinrichtun-gen getrennt. GeFiltereinrichtun-genwärtig wird das in Deutschland installierte Breitbandverteilkommunikati-onsnetz der Deutschen Telekom AG an verschiedene Betreibergesellschaften veräußert. Nach einer Umrüstphase steht die HFC-Technik als konkurrierende Zugangsnetztechnik zur Verfü-gung. Neben Rundfunk-/TV-Signalen (z.B. für HDTV) können auch Datensignale mittels ETTH (Ethernet-to-the-Home) parallel übertragen werden.

Lokale Netze (LAN, WLAN)

Mit der MAN-Technik, die aufgrund der überörtlichen Ausdehnung einem öffentlichen Netz-betreiber vorbehalten bleibt, können Firmennetze (LANs) untereinander bzw. mit den vermit-telnden Netzknoten verbunden werden. Falls die LANs hochrassig genug sind (z.B. FDDI:

Fibre Distributed Data Interface; Fast Ethernet oder Gigabit-Ethernet), können auch die bisher getrennt geführten Echtzeit-TK-Dienste wie Sprache oder zukünftig Multimedia über Shared Media Systeme (LAN/MAN) abgewickelt werden. Voraussetzung ist die paketierte

Übermitt-lung auf der Basis des H.323-Standards der ITU. Die Anpassungs- und Verbindungs-Managementfunktionen werden in Gateways (GW) bzw. Gatekeepers (GK) wahrgenommen.

Lokale Funknetze (Wireless Local Area Radio Networks)

Aussichtsreiche breitbandige Netzinfrastruktur im lokalen Bereich (LAN, MAN) auf Basis der neuen Wireless LAN-Technologie (WLAN). Standardisierung abgeschlossen, Produkte verfügbar und einsatzfähig:

- WLAN auf Basis der Standards IEEE 802.11 bzw. ETSI HIPERLAN, - WLAN auf Basis hochrasiger Kernnetz: W-ATM,

- WLAN auf Basis eines Industriestandards: HomeRF.

Erfolg des Internets und Anforderung nach Entwicklung und Einführung von Systemen für den breitbandigen funkgestützten Zugang zum Internet im Nahbereich (ca. 100 m) führten zu zwei wichtigen neuen Systemen (standardisiert und eingeführt):

* IEEE 802.11a bzw. b: drahtloses Ethernet mit hoher Übertragungsrate (11 / 54 Mbit/s) und

* HIPERLAN/1 bzw. /2 als drahtlose LANs (Local Area Network).

Weitere Funknetze IEEE 802.11x in Entwicklung und Einführung (2 / 11 / 54 / 108 Mbit/s).

Auch für HIPERLAN/2 wird großes Potenzial für Verbreitung erwartet, da Funktionen vor-handen sind, die die Dienstgüte bestimmter Multimedia-Anwendungen unterstützen.

Lokale Nahbereichs-Funknetze

Einsatz der WLAN als Infrastruktur-Netze oder Ad-hoc-Netze. Infrastruktur-Netze unterstüt-zen insbesondere Anwendungen, die auf tragbaren PCs genutzt werden bis hin zu sich auto-matisch konfigurierenden Raumnetzen bzw. körpernahen Netzen (Wireless Personal Area Networks, WPAN).

Raumnetze verkörpern die lokale Nahbereichskommunikation. Hauptvertreter:

Basis Infrarot: IR-Netze (IrDA),

Basis Funkwellen: Bluetooth-Netze, Zignee, NanoNet, UWB (Ultra Wideband).

Weitere Nahbereichskommunikation durch Identifikationstechniken (Funk): RFID, NFC und Sensornetze.

Schnurlose Telefonie

In Ländern der 3. Welt wird mit Nachdruck daran gearbeitet, digitales Fernsprechen und schmalbandige Datenübertragung in der Fläche verfügbar zu machen. Mangels verdrahteter Infrastruktur wird auf Schnurlossysteme wie DECT zurückgegriffen ~> auch zum Aufbau von Hot-spots geeignet.

Schnurlose Telefonie (Cordless Telephony) nicht nur für Sprachübertragung geeignet, son-dern auch für Datenübertragung im lokalen Bereich. Massenmarkt.

Bekannte Schnurlos-Standards:

- DECT-standard (Digital Enhanced Cordless Telephony, ETSI),

- PHS-Standard (Personal Handyphone System, Japan), u.a. auch für Portal i-MODE als Pendant zum GSM/WAP,

- IS.134-Standard (USA, Nutzung im PCS 1900: Personal Communication System).

Mobilkommunikation (GSM, GPRS, UMTS) Zellen-Prinzip

- Leitungsvermittlung (Kanalvermittlung vs. Paketvermittlung), - Raum-Multiplexing ~> Wiederverwendbarkeit der Funkfrequenzen, - Home & Visitor Location Register (Mobilitätsverwaltung),

- Wichtigster Dienst: Sprachübertragung (Telefonie).

Dienste

- Handover: automatisches Weiterreichen der Netzverbindung bei Zellenwechsel,

- Roaming: Auffinden der Teilnehmer,

- Mobilitätsverwaltung: DB-Funktionalität, Interworking-Funktionen.

Ausgangspunkt: Analoge Zellularfunknetze. Bekannte Analognetze - AMPS: Advanced Mobile Phone System (USA, Kanada), - NMT: Nordic Mobile Telephone (Skandinavien),

- JPS: Japanese Personal System (Fernost),

- Öffentlicher beweglicher Landfunk (öbl) in Deutschland: A-, B-, C-Netze.

Gegenwärtige Technik der zelluläre Mobilkommunikation auf Basis GSM bzw. IS-95 stellt einen schmalbandigen, durchschaltevermittelten Kanal zur Verfügung (Leitungs- bzw. Kanal-vermittlung): digitale MFN. Zusätzlich ist Short Message Service (SMS) möglich. MFN-2G-Technik ist für neue, Internet-basierte Dienste wenig geeignet und erlaubt auch keine starke kapazitätsmäßige Ausweitung.

Flexibelste Technik eines Breitband-Netzzuganges wird die 3. Generation von zellulären Mo-bilfunknetzen bereitstellen. Im outdoor-Bereich wird bisher eingeführte Mobilkommunikati-onstechnik der 2. Generation (GSM, IS-95) bzw. 2.5 Generation (GPRS) erweitert zur breit-bandigen, sog. 3. Generation: UMTS: Universal Mobile Telecommunications System bzw.

IMT-2000: International Mobile Telecommunications at 2000 MHz.

Standardisierung von UMTS inzwischen weitgehend abgeschlossen und Produktentwicklung begonnen; Einsatz ab ca. 2004 (u.a. Berlin, Hannover, Rosenheim/D2).

Digitale Zellularfunknetze

Entwicklung europäischer Standards für digitale Übertragungssysteme --> seit 1990 Mobilfunk zum Massenmarkt,

--> portable Mobilfunkgeräte (Handy): i.w. leistungsstarker Signalprozessor (DSP).

Auf DSP sind alle für Senden und Empfangen erforderlichen Algorithmen der Übertragungs-technik und elektrischen Signalverarbeitung implementiert. Technische Fortschritte in Signal-Modulation, Synchronisation, Kanalcodierung, Kanalentzerrung (d.h. Empfängertechnik für zuverlässigen Empfang über Funkkanal auch bei hoher Bewegungsgeschwindigkeit). Ent-wicklung von Diensten und Protokollen, Multiplexfunktionen, intelligenten Netzen.

Mobilfunknetz als Zellularsystem nach ETSI-Standard, sog. 2. Generation MFN:

GSM (Global System for Mobile Communications), DCS (Digital Cellular System) Sprachkommunikation, mobiler Internet-Zugang, Multimedia-Kommunikation.

Mobilfunknetze der 3. Generation (ab 2003/04):

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) / ETSI bzw. FPLMTS / ITU.

Daneben: Funkruf, Bündelfunk, DECT, WLAN, Breitbandfunk, Satellitenfunk.

Große Akzeptanz des GSM --> planungsgemäß weiterentwickelt. Nach Einführung des Dienstes für hochratige kanalvermittelte Datenübertragung HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) --> Bereitstellung des Paketdatenfunkdienstes GPRS (General Packet Radio Service), in DE ab 2. Hälfte 2000. Bedeutung für mobilen Internet-Zugang hoch eingeschätzt („allways online“). Fähigkeit des GSM zur Datenübertragung für Multimedia-Anwendungen durch die Standardisierung der EDGE-Funkschnittstelle (Enhanced Data Service for GSM Evolution) soweit gesteigert, dass erfolgreicher Wettbewerb in Europa mit Mobilfunksyste-men der 3. Generation erwartet werden kann.

Von Mobilfunksystemen der 3. Generation vor allem UMTS in Europa von Bedeutung, da Regulierungsbehörden erhebliche neue Bänder im Spektrum vorgesehen haben. Standardisie-rung von UMTS, Phase 1 in Abstimmung mit den weltweiten Projekten zur StandardisieStandardisie-rung von Mobilfunksystemen der 3. Generation (3GPP) im Spätherbst 1999 abgeschlossen. Erwei-terung in Phase 2 (TDMA und CDMA).

Merkmale UMTS:

- breitere Frequenzbänder bei 1,9 ... 2,2 GHz,

- kleinere Funkzellen,

- Datenraten bis zu 2 Mbit/s (Regelleistung: 384 kbit/s), mit HSDPA (High Speed Data Pa-ckage Access) 1,8 Mbit/s (2006) ... 7,2 Mbit/s.

- Bereitstellung durchschaltevermittelter (CS: Circuit Switched) Dienste und paketvermittel-ter (PS: Packet Switched) Dienste,

- Nutzung von Wideband CDMA (CDMA: Code Division Multiple Access) bei 5 MHz, - Makrodiversität, d.h. gleichzeitiges Unterhalten mehrerer Funkverbindungen des

Mobil-terminals (MT) mit mehreren Basisstationen (BTS: Base Transceiver Station) zur Auswahl der momentan besten Verbindung oder zur Kombination der Signale aus mehreren Funk-verbindungen,

- Handover, d.h. Weiterreichung der Verbindung eines beweglichen Mobilteilnehmers bei Wechsel in eine andere Funkzelle.

Optische Anschlussnetze (PON, AON)

Beim optischen Netzzugang kann der LWL geführt werden bis in

* das Gebäude (FTTB: Fibre-to-the-Building),

* den Haushalt (FTTH: Fibre-to-the-Home)

* oder in die Nähe zu einem Endverzweigungspunkt (FTTC: Fibre-to-the-Curb).

Bei passiven optischen Netzen (PON: Passive Optical Networks) wird über mehrfache Split-ter ein baumförmiges Gebilde im Netzzugangsbereich geschaffen, wobei die LWL bidirektio-nal betrieben werden.

Für die vermittelten Dienste wurden auf Basis von ATM spezifische Zugangsprotokolle ent-wickelt, welche eine burstartige Übermittlung von Zellen kollisionsfrei zwischen Teilnehmer-Endeinrichtungen (TE) und Vermittlungsstelle erlauben. Die angewandten Protokolle arbeiten ähnlich denen für High-Speed LANs mit Kapazitäts-Anforderungen und -Zuteilungen. Auf-grund der endlichen Signallaufzeiten müssen die Distanzen genau berücksichtigt werden. Zu-sätzlich können Verteildienste überlagert werden, welche allen Teilnehmern gemeinsam an-geboten bzw. zugeführt werden. Ein Problem besteht in der Schwächung der optischen Signa-le beim Splitting (~> Signalregenerierung).

Bei aktiven optischen Netzen (AON: Active Optical Networks) werden “aktive” Komponen-ten in Form von Multiplexern oder Cross-Connects angewandt, z.B. durch Vernetzung von SDH-Ringen mit Ein-/Auskopplung über Add/Drop-Multiplexer.

Stromnetz-Zugang

Grundidee dieser Netzzugangstechnik: Mitbenutzen des Niederspannungs-Verteilnetzes jen-seits der Niederspannungs-Transformatorstufe durch eine überlagerte OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex)-Technik. Trotz erfolgreicher Feldversuche bleiben im Mo-ment Vorbehalte offen hinsichtlich Elektromagnetischer Umwelt-Verträglichkeit (EMUV), Netzgüte und Netzsicherheit. Nach Lösung der Probleme könnte sich diese Technologie aus-sichtsreich in die Netzzugangstechniken einreihen.

21.2 Zugangsnetze (Access Networks) 21.2.1 Digital Subscriber Lines (xDSL) Access Networks

Realisierung der sog. “letzten Meile” (FTTH: Fibre-to-the Home), Zugang zu Hochgeschwin-digkeits-Backbones.

Ausgangspunkt: Telefonnetz mit Modemerweiterung für Datenübertragung:

Analognetz: Datenraten 28,8 kbit/s für V.34 / 33,6 kbit/s für V.34+ / 55,6 kbit/s Digitalnetz (ISDN): 64 kbit/s

Telefonanbieter haben eigene Abrechnungsmodelle, u.a. Zeittakte, Sonderbedingungen (Ab-rechnung standardmäßig pro Zeiteinheit).

Datenübertragungs-Methoden mit Bitraten von einigen Mbit/s für Kupferdoppeladern:

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line):

in Empfangsrichtung (downstream): 8 Mbit/s bzw. 9 Mbit/s, in Senderichtung (upstream): 640 bzw. 780 kbit/s.

SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line) für symmetrische Anschlussleitungen, HDSL (High Digital Subscriber Line) für digitale Anschlussleitungen.

Mit xDSL sind höhere Datenraten möglich als bei ISDN

Technologie ISDN ADSL SDSL HDSL Datenrate [Mbit/s] 0,064 8 2,3 2,3 Verschieden Lösungsvorschläge für Zugangsnetze:

Access-Network:

ISDN, ADSL, ... auf Basis Kupferdraht-Doppeladern.

Shared-Medium als Basis für Breitbandnetze (mit spezifischem MAC-Protocol).

Local Loop (Kabellos, Funkmodem):

Freigabe der Frequenzen, insbes. im 2,4 GHz-Bereich, für Funkübertragung. Anbindung an Festnetze, Nutzung Ethernet-, PPP-, TCP/IP-Protokolle -> Zugang zu Internet-Diensten (WAP: Wireless Application Protocol).

Funk-LAN (W-LAN) im lokalen Bereich:

PCMCIA-Karten bzw. Inhouse in Notebooks, WaveLAN (Lucent), DECT-LAN.

Vorschläge kosteneffektiver Lösungen für Access Networks (Auswahl):

* Digital Subscriber Line Techniques (xDSL): Basis Kupferkabel (Beispiel: ADSL)

* Hybrid Fibre-Coax-Networks (HFC): Basis Koaxialkabel

* ATM-based Passive Optical Networks (APON, SuperPON): Basis Glasfaser

* Wireless ATM (WATM): Basis Funkverbindung Erforderliches Medium:

* xDSL, HFC: Wiederverwendung der existierenden Kupfer- und Koaxial-Infrastruktur

* APON, SuperPON: erfordern neue Infrastruktur

* WATM: erfordert nur ein neues Spektrum-Band Verbindung:

* xDSL: Punkt-zu-Punkt - Verbindungen.

* HFC, APON, WATM: Punkt-zu-Multipunkt - Verbindungen. Erfordern ein spezifisches MAC-Protokoll mit zentralisierter Architektur (nur damit ist QoS-Support für die ATM - Layer zu sichern).

21.2.2 Zugangsnetze mit xDSL Access Networks mit xDSL

Breitband-Backbone für Internet erfordern Zugangsnetze zur Erfüllung des FTTH-Paradigmas. Bisher: ISDN. Aber MM-Anwendungen erfordern höhere Bandbreiten im Zu-gangsbereich, wie Video-Werbung für E-Commerce-Seiten, riesige Download-Angebote.

ISDN nutzt das alte Kupferkabel-Telefonnetz nicht aus.

Ansatz dazu: xDSL (Extended Digital Subscriber Line): vergrößert die Kapazität existieren-der Kupferkabel, erlaubt schnelleren Internet-Zugang.

Bei xDSL wird verfügbare Bandbreite nicht durch die Anzahl der Benutzer limitiert, sondern durch die Entfernung zum Netzknoten. Zur Überbrückung größerer Entfernungen müssen Repeater zur Signalverstärkung eingesetzt werden (Dämpfungseffekte bei höheren Frequen-zen). xDSL umfaßt mehrere Varianten, die sich in der technologischen Umsetzung unter-scheiden.

Varianten:

ADSL (Asymmetric DSL) z.Zt. wichtigste Variante (Dominanz T-DSL)

SDSL (Symmetric DSL) ggf. in Zukunft auf deutschen Markt stärker eingesetzt HDSL (High-Bit-Rate DSL) noch wenig in Europa, dagegen in USA in großen Unter- VDSL (Very-High-Bit-Rate DSL) nehmungen (Ersatz für die dortigen T1-Verbindungen

~> 1.544 Mbit/s).

xDSL-Technologie

Einfache Aufteilung (Kupferkabel): Für Sprachübertragung im analogen Telefonverkehr wer-den im Kabel nur die Frequenzen bis 4 kHz belegt. Kupferkabel ermöglichen einen Frequenz-bereich bis 1,1 MHz (Platz für Übertragung bis zu 250 mal soviel Informationen). Aufsplit-tung der auf dem Kupferkabel verfügbaren Bandbreite in unterschiedlichste Kanäle für Sprach- und Dateninformationen. Mit Hilfe aufwendiger Codierverfahren in den Modems werden die bestehenden Kupferkabel in 3 unterschiedliche Kanäle aufgeteilt:

- 1 Kanal für normalen Telefonverkehr und damit für Sprachübertragung

(POTS: Plain Old Telephone Service, analoger Telefonanschluss, bzw. ISDN).

- 1 Kanal für Verbindung Anwender --> Serviceleister (uplink)

- 1 Kanal für Verbindung Provider --> Kunden (downlink) (Kanäle 2 und 3 für Datenübertragung).

Um die hohen Frequenzen oberhalb des reinen Audio-Spektrums zu nutzen, muss ein Equipment an jedem Ende der Kupferleitung bereitstehen. Je nach verwendeter xDSL-Technologie werden die dadurch entstehenden Bandbreiten unterschiedlich ausgelastet und für verschiedene Transfer-Dienstleistungen eingesetzt, wie

* Internet-Zugriff,

* Electronic Commerce,

* Remote Access,

* LAN-Lösungen,

* Teleworking, Telelearning, Telemedizin,

* Video-Conferencing.

Entscheidendes Kriterium: hoher Datendurchsatz bei gleichzeitiger Übertragung von Sprache, Bild- und Videoübertragung oder Multimedia-Anwendungen. Die Kupferleitung muss die hohen Frequenzen über die ganze Strecke hinweg gewährleisten, d.h. Bandbreiten-beschränkende Geräte, wie POTS-Signalverstärker, sind aus der Verbindung zu entfernen.

Diese „Loading-Coils“ dienen im normalen Telefonnetz als Verstärker, die zwar den oberen Frequenzenbereich der Sprachübertragung verstärken, aber darüber hinausgehende Frequen-zen unterdrücken müssen. Sie blockieren jegliche xDSL-Datenströme. Ähnlich wie beim Mo-dem wird auch bei xDSL eine Checksumme der übertragenen Bits gebildet. Allerdings arbei-tet xDSL nicht auf Bit-Ebene, sondern auf Paketbasis (wie beispielsweise ATM, Ethernet oder IP). Beim Telekom-Anschluss T-DSL gibt es als Auswahl ATM oder Ethernet.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)

ADSL (bekannteste xDSL-Variante): Asymmetrisches Verfahren, d.h. unterschiedliche Über-tragungsraten (up-/downstream).

Praxis-Anforderung: extrem kürzere Download-Zeiten (Provider --> Kunde), leicht verbesser-te Upload-Zeiverbesser-ten im Vergleich zu ISDN (Kunde --> Provider).

Typisch: Downstream: 1.5 ... 9 Mbit/s Upstream: 64 kbit/s ... 1,5 Mbit/s ADSL der Telekom AG: „T-DSL“, seit Anfang 2000

Privatanwender: 768 kbit/s downstream (12 * ISDN), Unternehmen: 2 Mbit/s ... 6 Mbit/s downstream.

Gründe für Einschränkung der Durchsatzrate unbekannt.

Angebote in 2004/05:

T-DSL 768 kbit/s downstream 128 kbit/s upstream

T-DSL 1000 1.024 kbit/s downstream 128 kbit/s upstream T-DSL 2000 2.048 kbit/s downstream 192 kbit/s upstream T-DSL 3000 3.072 kbit/s downstream 384 kbit/s upstream T-DSL 6000 6.144 kbit/s downstream 512 kbit/s upstream

ADSL (bzw. T-DSL) noch nicht überall verfügbar, aber verstärkt Installationen. HW-Hersteller bieten entsprechende Modems, Splitter, Router und Multifunktionsgeräte an. Um ADSL über die normale Telefonleitung (und auch ISDN-Anschluss) zu verwenden, muss ein sog. POTS-Splitter an beiden Enden einer Verbindung stehen. Splitter sind Filtereinheiten, die die Sprachfrequenzen (also normale Telefonverbindungen) von den höheren xDSL-Verbindungen trennen. Mit ADSL-Lite gibt es aber Technologien, die auf der Kundenseite keinen Splitter erfordern (allerdings zu Lasten der Bandbreite).

Abbildung 21.2: T-DSL-Anschlussbild (Beispiel)

T-DSL verbreitetste Variante, SDSL ab Mitte 2000 in Deutschland. Bei Internet-Einsatz sind auch gewisse Sicherheitsvorkehrungen erforderlich, wie integrierte Firewalls, Paketfilter und Multilevel-Passwortunterstützungen.

Technologie ADSL

Der in normalen Telefonleitungen verwendete CODEC ist ein Coder/Decoder, der die Audio-Signale zur Übertragung in 8-kHz-Samples codiert u. am Ende wieder decodiert. T-DSL der Telekom verbreiteste Möglichkeit; SDSL ab Mitte 2000 in DE im Einsatz. HW-Anforderungen: Netzwerk-Infrastruktur, Modems, Router, Splitter. Daneben ggf. komplette ATM-Switches mit integrierten xDSL-Funktionen. Bei Internet-Einsatz sind auch gewisse Sicherheitsvorkehrungen erforderlich, wie integrierte Firewalls, Paketfilter und Multi-Level-Passwortunterstützung. Codierung und Decodierung bei ADSL

xDSL übergeht den CODEC in der Verbindungsstelle, da Signale bereits vorher mittels eines Splitters getrennt wurden. Sprachdaten gehen direkt in den CODEC, wogegen die DSL-Signale an einen sog. DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) weitergeleitet werden. DSLAM stellt das Gegenstück zum CODEC dar. Codierung und Decodierung bei ADSL (Fortsetzung) Der DSLAM ist entweder beim Provider oder am WAN-Zugang im Un-ternehmensnetz untergebracht und leitet gleich mehrere xDSL-Verbindungen der Kunden auf eine ATM-Leitung, mittels derer die Internet-Verbindung aufgebaut wird. Je mehr DSLAMs ein Provider bzw. deren Vermittlungsstelle installiert hat, desto mehr Kunden kann er unter-stützen.

2 Modulationsarten konkurrieren bei der ADSL-Technologie:

Carrierless-Amplitude-and-Phase-Modulation (CAP), Direct-Multitone-Modulation (DMT).

Bei CAP ist die Durchsatzrate durch die verwendete Frequenz eingeschränkt. Diese Frequen-zen sind vom Carrier abhängig. Vorteil von CAP: Geräte verbrauchen weniger Strom, da die jeweiligen Signalspitzen nicht so stark vom Durchschnittswert der Signalstärke abweichen, wie beim DMT. Stärkstes Argument für CAP ist die bereits installierte Basis von CAP-Modems. Es wird in vielen xDSL-Testgebieten eingesetzt und von vielen Herstellern verwen-det.

Bei DMT wird das Spektrum der verwendbaren Frequenzen in 256 Kanäle unterteilt, wobei jeder Kanal mit 4,3125 kHz arbeitet. Durch diese Aufteilung in mehrere Kanäle ist DMT we-niger anfällig gegen Interferenzen aus dem UKW-Spektrum. Auch wenn sich DMT nur lang-sam am Markt verbreitet, wird angenommen, dass es in naher Zukunft das bevorzugte Modu-lationsverfahren sein wird. 2 Gründe dafür:

* bessere technische Leistungsfähigkeit und geringere Anfälligkeit gegenüber einem breiten Spektrum von Interferenzen,

* ANSI-Standardisierung und Unterstützung durch Intel und Microsoft.

SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line)

Benötigt nur ein Paar Kupferadern (im Gegensatz zu ADSL, Twisted Pair) und kann somit ebenfalls über normale Telefonleitungen betrieben werden.

Übertragungsraten: bis zu 2,3 Mbit/s in beide Richtungen.

Entfernung dazu: max. 3 300 m (kleiner als bei ADSL).

Verringert man die Übertragungsrate, erhöht sich die Entfernungsdistanz. Bei SDSL ist kein Splitter notwendig, da die Sprachdaten als Bestandteil des DSL-Datenstroms versendet wer-den. Einige Übertragungssysteme (z.B. von Alcatel) unterstützen die gleichzeitige Verwen-dung von ISDN und die ISDN-Dienste, wie Anklopfen, Konferenzschaltung und Makeln.

Einsatz von SDSL stark davon abhängig, wie der Zugang zur “letzten Meile” lokal geregelt wird. QSC-Communications stellt zusammen mit Lucent ab Jahr 2000 ein bundesweites SDSL-Netz bereit. In Köln wird bereits eine Lösung unter dem Namen “Speedway” angebo-ten, 40 weitere Städte sollen folgen. Der Vertrieb erfolgt über lokale ISP’s. Zielobjekt für KMU’s als Alternative zum Downstream-orientierten T-DSL.

HDSL: High-Bit-Rate-DSL

Einsatz in großen Unternehmen (wie Banken, Versicherungen). HDSL bietet eine reine Da-tenverbindung, Telefonverbindungen können nicht über die gleichen Leitungen betrieben werden. HDSL ist ein symmetrisches Verfahren, somit gut geeignet zum Aufbau eines reinen Datennetzes und von WAN-Verbindungen. Upstream und Downstream gleich, mit Datenraten bis zu 2,3 Mbit/s. HDSL benötigt LWL oder eine Twisted-Pair-Leitung mit 2 bis 3 Kabelpaa-ren. Kann Entfernungen von 5 000 m ohne Repeater überbrücken.

VDSL: Very-High-Bit-Rate-DSL

Schnellstes xDSL-Übertragungsverfahren auf kurzer Strecke. Voraussetzung für VDSL ist ein Hybridnetz, bestehend aus Glasfaser- und Kupferleitungen. Erst durch LWL sind die Übertra-gungsraten garantiert von bis zu 52 Mbit/s Upstream und 2,3 Mbit/s Downstream bei Entfer-nungen zwischen 330 m und 1 500 m. Somit gut für P2P-Anwendungen geeignet. Bei einem Hybridnetz wird LWL bis zu den Vermittlungsstellen im Ortsbereich oder sogar bis zu den Kabelverzweigern am Straßenrand geführt.

HDSL und VDSL vorwiegend in Nordamerika, seltener in Europa.

Marktlage

Verbesserung des ISDN-basierten Internet-/ Intranet-Anschlusses durch ADSL. Gilt momen-tan als beste Lösung. Aber abhängig von örtlichen Providern, von Preisgestaltung und von Lieferbedingungen, u.a. Termine, Kosten (z.B. T-DSL-Anschlüsse für Unternehmen nicht

preiswert). Weiterer Nachteil von ADSL: geringe Upstream-Rate (Unternehmen wollen nicht nur Daten vom Internet herunterladen, sondern auch Web-Angebote uploaden). SDSL könnte für KMU sehr interessant werden, z.B. QSC-Lösung. Die für ADSL und SDSL erforderliche Hardware ist vom einfachen Modem bis zum komplexen Modem-Router-Splitter-Komplexsystem alles erhältlich.

21.2.3 DECT-LAN

DECT: Digital Enhanced (ehemals European) Cordless Telephony

ETSI-Standard für schnurlose Telefone. DECT-Technik soll auch zu einem Standard für drahtlose Datenübertragung werden (Ziel eines Industriekonsortiums).

Verschiedene Anbieter von Drahtlostechniken (Funkübertragung): Wireless-LAN-Norm 802.11, Heimstandard Home-RF, Dosch & Amand (D&A, München).

DECT: bewährte Technologie für schnurlose Telefonanbindung, aber auch für Datenübertra-gung im Nutzerendbereich. Eingesetzt in über 100 Ländern. Dazu Entwicklung eines daten- und multimediafähigen Protokolls durch D&A: DMAP (DECT Multimedia Access Profile).

Standardisiert durch europäisches Normierungsgremium ETSI: EN301650. DMAP baut auf bestehenden DECT-Normen auf, u.a. GAP (Generic Access Profile) zur Sprachvermittlung.

DMAP-Erweiterung durch dynamisches Ressourcen-Management, bei dem DECT-Funkkanäle zur Datenübermittlung den Stationen dynamisch zugeteilt werden. Je nach Aus-lastung sind im Umkreis von 50 Metern Radius Geschwindigkeiten von ISDN-kompatiblen 128 kbit/s bis zu 2 Mbit/s möglich. Durch Direct Links (Kombination mehrerer Basisstationen in einer Funkzelle) werden sogar 20 Mbit/s erreicht.

Auch asymmetrische Verbindungen mit DMAP möglich, z.B. drahtlose Kopplung von PC und Drucker oder beim Laden von Daten aus dem Internet.

Vergleich: Bluetooth: 1 Mbit/s, 802.11 und Home-RF: 2 Mbit/s (in Entwicklung/Standar-disierung: 11 Mbit/s).

Anm.: Home-RF-Standard ist eine Kombi-Norm: 802.11 für Daten, DECT für Sprache.

D&A plant DECT-Einsatz für Sprache, Daten und Video.

Weitere Zielstellungen des DECT-Multimedia-Konsortiums: Entwicklung interoperabler-DECT-Datenprodukte, wie Basisstationen, PC-Karten, Drucker, Scanner, Modems, Digital-kameras bis hin zu Web-Pads, Multimedia-TV und Set-top-Boxes.

Aber: Performance DECT-LAN geringer als W-LAN.

DECT-basierte Produkte:

D&A: Airport-Basisstationen (seit 1998):

* Ermöglicht auch den Übergang zu öffentlichen ISDN-, ADSL- oder Analog-Leitungen und damit zum Internet.

* Zugehörige Laptop- und Desktop-PC-Einschubkarten.

* Tragbare und Touchscreen-gesteuerte Freepads für kabellosen Internet- und Telefonanschluss (zusammen mit Screenmedia/Norwegen).

Hagenuk: DECT-Handy mit integrierten Multimediafunktionen Ascom: “Vodoo” - kombinierte Telefonie-Daten-ISDN-Lösung Loewe: Digital-TV-Gerät mit drahtlosem Internet-Anschluß

Canon: DMAP-taugliche Drucker, Kopierer und Faxgeräte (ab 2000).

22 ISDN – Integrated Services Digital Network

22.1 Einführung Einführung

Zielstellung: Zusammenfassen der Fernmeldenetze und historisch bzw. neu entstandener Kommunikationsdienste in einem einzigen Netz --> Entwicklung des zugehörigen Konzepts:

Zielstellung: Zusammenfassen der Fernmeldenetze und historisch bzw. neu entstandener Kommunikationsdienste in einem einzigen Netz --> Entwicklung des zugehörigen Konzepts:

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