Exercise 2.1: General Description of xDSL

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xDSL–Medium

Schon in den 1970er Jahren wurde die Notwendigkeit von digitalen Teilnehmeranschlüssen zur Verbesserung der Übertragungsqualität und zur Erhöhung des Kundenkomforts erkannt. Nach der ISDN–Spezifikation zu Beginn der 1980er Jahre begann dann die eigentliche Entwicklung und Standardisierung von ${\boldsymbol{\rm xDSL}}$, wobei das „x” als Platzhalter für jeweils einen Buchstaben steht. Hierbei unterscheidet man folgende Systemvarianten:

• ${\boldsymbol{\rm HDSL}}$ – High–bit–rate Digital Subscriber Line: 
  Erstes Konzept 1986, erste Prototypen 1989, erste Veröffentlichungen von ANSI 1992 (Technical Report E1T1/92–002R1) und ETSI (Technical Report ETR 152), endgültige Definition 1998 durch die ITU–Empfehlung G.991.1.

• ${\boldsymbol{\rm ADSL}}$ – Asymmetric Digital Subsciber Line: 
  Beginn der konzeptionellen Vorarbeiten 1989, erste Prototypen 1992, erste Veröffentlichungen 1995 von ANSI (Technical Report T1.413), 1996 von ETSI (Technical Report ETR 328), 1999 ITU–Empfehlungen G.992.1 und G.992.2, Weiterentwicklung zu ADSL2 (2002, ITU–Empfehlungen G.992.3 und G.992.4) sowie zu ADSL2+ (2003, ITU–Empfehlung G.992.5).

• ${\boldsymbol{\rm VDSL}}$ – Very–high–speed Digital Subscriber Line: 
  Erste Ansätze und Vorversuche 1994, erstmalige Veröffentlichungen von Spezifikationen 1998 (ANSI Draft Technical Document T1E1.4/98–043 R1 bzw. ETSI Technical Specification TS 101 270–1), 2001 erstmalige Veröffentlichung der ITU–Empfehlung G.993.1, und schließlich 2006 Veröffentlichung der ITU–Empfehlung G.993.2 (Weiterentwicklung).

Der Fragebogen zu dieser Aufgabe beschränkt sich auf Grundsätzliches wie zum Beispiel der Frage:  „Ist das Übertragungsmedium Kupfer oder Luft?” Nach dem hier gewählten Leitbild wäre beides möglich.

Hinweise:

• Die Aufgabe gehört zum Kapitel  Allgemeine Beschreibung von DSL.
• Bezug genommen wird insbesondere auf die Seite  Historische xDSL–Entwicklung.
• Informationen zu anderen erwähnten Kommunikationssystemen finden Sie in  $\rm LNTwww$  unter folgenden Links:

ISDN  (Integrated Services Digital Network),

GSM  (Global System for Mobile Communications),

UMTS  (Universal Mobile Telecommunications System),

WiMax  (Worldwide Interoperability for Microwave Access).

Fragebogen

1

Welche andere Kommunikationssysteme haben ähnliche Funktion wie xDSL?

	ISDN,
	GSM,
	UMTS,
	WiMax.

2

Welche andere Systeme verwenden das gleiche Medium wie xDSL?

	ISDN,
	GSM,
	UMTS,
	WiMax.

3

Worauf bezieht sich „unsymmetrisch” in Zusammenhang mit xDSL?

	Es besagt, dass xDSL nur auf der „Last Mile” eingesetzt wird.
	Es macht Aussagen über die Verschaltung der Doppeladern.
	Es weist auf verschiedene Raten im Up– und Downstream hin.

4

Welche Aussagen sind bezüglich der Downstreamraten zutreffend?

	VDSL ist schneller als ADSL.
	VDSL(1) ist schneller als VDSL(2).
	Die Datenrate hängt von der Länge der Kupfer–Doppelader ab.

Musterlösung

Solution

(1)  Richtig sind die Lösungsvorschläge 3 und 4:

• Die wesentliche Aufgabe von xDSL ist die Bereitstellung eines schnellen Internetzugangs. In Gebieten mit keiner oder nur ungenügender DSL–Versorgung wird oft als Ersatz das auf Funktechnik basierende WiMax eingesetzt.
• ISDN ist dagegen ein reiner Telefondienst. Die Hauptaufgabe des europäischen Mobilfunkstandards GSM ist ebenfalls die Telefonie, Daten können damit nur mit sehr kleiner Datenrate transportiert werden.
• Mit dem Mobilfunkstandard UMTS sind im Downlink (FDD–Modus) Datenraten bis zu $374 \ \rm kbit/s$ möglich und es wird sogar in Spezifikationen von $2 \ \rm Mbit/s$ gesprochen, so dass man dieses System von der Funktionalität her mit DSL vergleichen könnte (aber nicht muss).

(2)  Richtig ist der Lösungsvorschlag 1:

• DSL wird über Kupfer–Doppeladern bereitgestellt. Dieses Übertragungsmedium wird auch von analogen Telefonsystemen (Plain Old Telephone Services – POTS) und dem digitalen Festnetzstandard ISDN (Integrated Services Digital Network) benutzt.
• Dagegen basieren die drei anderen (mobilen) Kommunikationssysteme alle auf der Funktechnik.

(3)  Richtig ist der letzte Lösungsvorschlag:

• Beispielsweise beträgt bei ADSL die Datenrate zum Teilnehmer $8 \ \rm Mbit/s$ und in der Gegenrichtung nur $1 \ \rm Mbit/s$.
• Der Grund hierfür ist, dass die Mehrzahl der DSL–Nutzer sehr viel mehr Daten „downloaden” als selbst verschicken.
• Auch VDSL ist unsymmetrisch mit $25$ ... $50 \ \rm Mbit/s$ im Downstream und $5$ ... $10 \ \rm Mbit/s$ im Upstream.
• Dagegen ist bei HDSL – der ersten vorgeschlagenen xDSL–Variante – die Datenrate in beiden Richtungen gleich.
• Es ist zwar richtig, dass xDSL nur im Teilnehmeranschlussbereich bis hin zur Ortsvermittlungsstelle eingesetzt wird und danach eine Umsetzung auf optische Systeme erfolgt.
• Dies ist aber unabhängig davon, ob eine symmetrische oder asymmetrische xDSL–Variante vorliegt.

(4)  Richtig sind die Lösungsvorschläge 1 und 3:

• Entsprechend der Downstream–Datenrate gilt die folgende Reihenfolge, so lange die Kabellänge nicht zu groß wird:

HDSL:zwischen $1.54$ und $2.04 \ \rm Mbit/s$ symmetrisch,

ADSL: Downstream $8 \ \rm Mbit/s$, Upstream $1 \ \rm Mbit/s$,

ADSL2+: Downstream bis $25 \ \rm Mbit/s$, Upstream $1 \ \rm Mbit/s$,

VDSL(1): Downstream $25 ... 50 \ \rm Mbit/s$, Upstream $5 ... 10 \ \rm Mbit/s$,

VDSL(2): Downstream bis zu $200 \ \rm Mbit/s$.

• Die zweite Aussage ist falsch. VDSL(2) ist die derzeit (2009) schnellste xDSL–Verbindung mit bis zu $200 \ \rm Mbit/s$ entsprechend Spezifikation.
• Die Systeme in Korea und Japan arbeiten mit $100 \ \rm Mbit/s$, während in Deutschland und Dänemark bei etwas größeren Reichweiten Datenraten bis zu $50 \ \rm Mbit/s$ erzielt werden (Aussage ebenfalls von 2009).

Auch die letzte Aussage trifft zu: Je kürzer die Kupferleitung vom Teilnehmer aus gesehen ist, desto schneller kann sein DSL konfiguriert werden.