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Very High Speed Digital Subscriber Line

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Very High Speed Digital Subscriber Line (VDSL, die Abkürzung VHDSL gilt als veraltet) ist eine DSL-Technik, die wesentlich höhere Datenübertragungsraten über gebräuchliche Telefonleitungen liefert als beispielsweise ADSL oder ADSL2+.

Die Internationale Fernmeldeunion (ITU) hat derzeit zwei VDSL-Standards festgelegt: VDSL1 (ITU-T G.993.1), sowie VDSL2 (ITU-T G.993.2).

VDSL1

VDSL1 umfasst eine Reihe zueinander nicht kompatibler DSL-Techniken. Es ermöglicht typische maximale Übertragungsgeschwindigkeiten von 52/11 Mbit. Die nutzbare Übertragungsbandbreite sinkt mit der Länge der Anschlussleitung. Bereits bei 900 Metern Entfernung zur Vermittlungsstelle sinkt die Datenübertragungsrate auf 26/5,5 Mbit und bei etwa zwei Kilometern befindet man sich auf heutigem ADSL-Niveau. Aus diesem Grund darf der Abstand zwischen dem Anschluss des Teilnehmer-Endgerätes und der Vermittlungsstelle nicht zu groß werden.

In Großstädten dürfte aufgrund der Dichte der Vermittlungsstellen der größte Teil der Bevölkerung abgedeckt sein. In Kleinstädten mit nur einer Vermittlungsstelle wird es nur in einem festgelegten Radius für VDSL-Highspeed reichen. Größere Entfernungen zwischen Teilnehmer und Vermittlungsstelle erfordern Outdoor-DSLAMs. Die nutzerseitigen Anschlüsse der Vermittlungsstellen oder DSLAMs sind häufig bereits bestehende Telefonleitungen. Die netzwerkseitigen Anschlüsse der Vermittlungsstellen oder DSLAMs sind in der Regel Glasfaserkabel.

VDSL1 benutzt je nach Hersteller und verwendetem Bandplan bis zu vier Frequenzbänder. Als Leitungscode werden DMT oder QAM verwendet, die nicht kompatibel sind, aber eine vergleichbare Leistung bieten.

Außer für die Internet-Anbindung wird VDSL1 auch vereinzelt zur Verlängerung oder Kopplung von Ethernet-Netzwerken über vorhandene Kupferdoppeladern verwendet. In dieser Anwendung auch bekannt unter dem Namen 10BaseS (Infineon), vertrieben u.a. durch Cisco als Long Reach Ethernet (LRE).

Bisher haben Netzbetreiber in vielen Ländern den Einsatz von VDSL(2) erprobt. Anwendungen waren z. B. Video on Demand oder Fernunterricht.

Der VDSL1-Standard hat sich weltweit bislang nicht in großem Stil durchsetzen können. Größere Verbreitung mit mehreren Millionen Leitungen hat VDSL lediglich in Südkorea, Japan, USA und der Volksrepublik China erreicht. In Südkorea beispielsweise wurde zu einer Zeit, als in Deutschland die meisten Kunden noch mit ISDN ins Internet gingen, bereits ein nahezu flächendeckendes VDSL1-Netz aufgebaut, so dass (um es anschaulich darzustellen) die Koreaner damals etwa 1000mal schneller surften als die Deutschen. Das kann damit zusammenhängen, dass VDSL1-DSLAMs eine relativ geringe Signalreichweite besitzen und Möglichkeiten fehlen, bestimmte Anwendungen bei ihrer Übertragung zu priorisieren, was für die gleichzeitige Übertragung von Internet- und IPTV-Diensten obligatorisch ist. In den USA bietet Qwest, Verizon (FiOS) und AT&T (U-Verse) an. FiOS ist ein "Fiber to the Node" (FTTN) Angebot, das dem VDSL in Deutschland sehr ähnlich ist. AT&T bietet U-Verse über "Fiber to the Home" (FTTH) an, welche die Glasfaser direkt in Haus holt und somit wesentlich längere Wege vom Verteilerkasten zurücklegen kann, aber auch wesentlich teurer in der Installation der Kabel bis zum Endverbraucher. Wie in Deutschland gibt es bis jetzt nur in wenigen Metropolenregionen FTTN- oder FTTH-Angebote, da die Kosten für die Installation sehr hoch sind. Dafür sind im Gegensatz zu Deutschland die Kosten für FTTN/FTTH wesentlich geringer, im Durchschnitt 29,25 US-$ für eine 30/5-Mbit-Leitung.

VDSL2

VDSL2-DSLAM von Siemens
Technik: SURPASS hiX 5625 (5+1 Slots)

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. Der Standard selbst basiert auf dem bewährten ADSL2+-Standard und ist zu diesem vollständig abwärtskompatibel. Zusätzlich wurden Möglichkeiten implementiert, gleichzeitig mehrere virtuelle Verbindungen über eine physikalische Verbindung zu realisieren, um so etwa IPTV-Daten priorisieren zu können.

Im Gegensatz zum Vorgänger-Standard VDSL1, der weltweit bis heute keine große Verbreitung erlangt hat, gewinnt der erst in Mai 2005 verabschiedete Nachfolgestandard VDSL2 immer mehr an Bedeutung.

VDSL sowie dessen Nachfolgestandard VDSL2 wurden mit dem Ziel entwickelt, sogenannte "Triple-Play-Dienste" anbieten zu können. Darunter zu verstehen ist die Zusammenführung von klassischen Telefoniediensten in Form von Analog-/ISDN- beziehungsweise IP-Telefonie, breitbandigem Internet, sowie IPTV.

Die Profile des VDSL-2-Standards

Der VDSL2-Standard sieht als eine wesentliche Neuerung acht unterschiedliche "Profile" vor. In den Profilen ist unter anderem die jeweilige Grenzfrequenz, der Trägerabstand, der Frequenzplan, das heißt die Verschachtelung der einzelnen Upstream- und Downstreamkanäle ineinander, sowie die erzeugte Signalstärke geregelt. Die Profile ermöglichen den universellen Einsatz von VDSL2 weltweit. Es existieren unterschiedliche Profile für nordamerikanische, europäische und asiatische Netze. Die unterschiedlichen Parameter für die einzelnen Profile sind auch der Grund dafür, dass die maximal erzielbaren Datenübertragungsraten von Profil zu Profil variieren. Die Netzbetreiber wählen eine oder mehrere Profile für ihr jeweiliges Netz aus. Ziel ist es vor allem, die "friedliche" Koexistenz von ADSL, ADSL2, ADSL2+ sowie VDSL2 sicherzustellen.

Profil Bandbreite (MHz) Töne Ton-Abstand (kHz) Übertragungspegel (dBm) Max. Datenübertragungsrate (Mbit/s, symmetrisch 1)
8a 8,832 2048 4,3125 +17,5 50
8b 8,832 2048 4,3125 +20,5 50
8c 8,5 1972 4,3125 +11,5 50
8d 8,832 2048 4,3125 +14,5 50
12a 12 2783 4,3125 +14,5 68
12b 12 2783 4,3125 +14,5 68
17a 17,664 4096 4,3125 +14,5 100
30a 30 3479 8,625 +14,5 100

1 eine symmetrische Datenübertragungsrate von beispielsweise 50 Mbit/s bedeutet jeweils 50 Mbit/s für den Downstream und Upstream.

VDSL2 in Deutschland

Basierend auf dem VDSL2-Chipsatz Vinax von Infineon baut T-Home, vormals T-Com, seit dem Frühjahr 2006 ein engmaschiges VDSL2-basiertes Verteilernetz auf. Das gerade entstehende Netz ist derzeit die größte VDSL2-basierte Installation weltweit. Der Fortschritt und die Erfahrungen mit einem Netz dieser Größenordnung wird daher von vielen ausländischen Netzbetreibern mit großem Interesse beobachtet, da diese kurz- oder mittelfristig ebenfalls den Aufbau VDSL2-basierter Netze planen. Die durch VDSL2 bereitgestellte Datenübertragungsrate reicht aus, um das Triple-Play-Angebot "T-Home Entertain Comfort VDSL" bereitzustellen. Es ermöglicht, mit Hilfe von VDSL2 als Übertragungsverfahren sowohl Internetdaten, Internettelefonie als auch Fernsehprogramme (IPTV) in der bestmöglichen HDTV-Qualität zu übertragen. Die klassische Festnetztelefonie wird, wie auch bei ADSL-Anschlüssen der Fall, herkömmlich auf der selben Leitung in einem anderen Frequenzbereich übertragen. Um gegenseitige Störungen der Festnetz-Telefonie- und VDSL-Signale zu verhindern, werden VDSL2-Splitter auf Kunden- und Netzbetreiberseite eingesetzt. Die klassische Festnetztelefonie könnte angesichts der sich rasch verbreitenden Internettelefonie langfristig überflüssig werden, so dass dann auf dem Kupferanschlusskabel nur noch VDSL-Signale übertragen werden.

Seit dem 17. Oktober 2006 [1] bietet die Deutsche Telekom AG in Ihrem Festnetz-Geschäftsbereich T-Home VDSL2-Anschlüsse in diesen zwölf größten deutschen Ballungszentren samt deren Vororten bzw. Nachbarstädten mit gleicher Vorwahl an:

Im Rahmen der CeBIT kündigte der Vorstandsvorsitzende der Deutschen Telekom, René Obermann am 14. März 2007 an, dass bis zum Jahresende 2007 folgende Städte ebenfalls für VDSL erschlossen werden sollen:[2]

bei allen hat der Ausbau begonnen (Stand Juli 2007)

Ursprünglich sollten bis Ende 2007 etwa 35 weitere Städte folgen[3].

Mit der Novelle des Telekommunikationsgesetzes (TKG) wird das VDSL-Netz der Deutschen Telekom von der Marktregulierung ausgenommen werden. Dies hängt aber noch davon ab, ob das neue Netz von der Bundesnetzagentur als zuständiger Regulierungsbehörde als "neuer Markt" eingestuft wird. Die Novelle wurde am 30. November 2006 vom Bundestag[4] und am 15. Dezember 2006 vom Bundesrat[5] verabschiedet. Die Europäische Kommission (EU-Kommission) hat bereits am 27 Juni 2007 beschlossen, Deutschland aus diesem Grund wegen Vertragsverletzung zu verklagen [6]. Das Gesetz ist auch innerhalb Deutschlands umstritten. Unter anderem haben sich bereits die parlamentarische Opposition und die Wettbewerber der Deutschen Telekom kritisch dazu geäußert. Obwohl das Gesetz streng genommen auf den gesamten Telekom-Sektor zutrifft, ist auf absehbare Zeit eine Anwendung nur bei der Deutschen Telekom denkbar, daher wird das Gesetz auch "Lex Telekom" genannt.

Im Rahmen der neuen Strategie von T-Home, seit dem 6. August 2007 IPTV-Dienste auch in städtischen Gebieten ohne Outdoor-DSLAM-Ausbau anzubieten, werden derzeit in 750 weiteren Städten[7] die Hauptverteiler (Ortsvermittlungsstellen) mit IPTV-DSLAM-Linecards ausgestattet und an das IPTV-Konzentrationsnetz angebunden (sogenannter "Indoor-VDSL2-DSLAM-Ausbau") In einem Umkreis von bis zu 1 km um die Hauptverteiler können Teilnehmer in diesen Städten IPTV-Pakete von T-Home auf VDSL2-Basis buchen, in einem Umkreis von etwas über 1,5 km um die ans IPTV-Netz angebundenen Hauptverteiler werden IPTV-Pakete auf ADSL2+-Basis vermarktet unter dem Produktnamen "T-Home Entertain" ohne den Zusatz "VDSL". Ein weitreichender VDSL2-Flächenausbau im gesamten Stadtgebiet mittels Outdoor-DSLAMs findet in diesen 750 Städten nicht statt.

VDSL2-basierte Angebote von T-Home

Derzeit werden von T-Home zwei VDSL2-basierte Komplettpakete angeboten: "T-Home Entertain Comfort VDSL" sowie "T-Home Entertain Comfort Plus VDSL". Jedes dieser Pakete kann in zwei unterschiedlichen Geschwindigkeitsstufen gebucht werden, die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt sind. Die jeweiligen "Plus"-Pakete enthalten neben so genannten Free-TV-Kanälen aus dem ebenfalls kostenpflichtigen Standardpaket weitere Bezahlfernsehkanäle sowie eine gedruckte Fernsehzeitschrift im Abonnement. Beide Pakete können gegen monatlichen Mehrpreis noch z. B. durch fremdsprachliche Programmangebote oder weitere Bezahlfernsehkanäle erweitert werden.

Komplettpaket [8] Übertragungsdienst Geschwindigkeit1 Bandbreitenkorridor1 2[9]
T-Home Entertain Comfort VDSL / Entertain Comfort Plus VDSL T-VDSL2 25 25 / 5 Mbit/s 16.704-25.064 /
3.072-5.056 kbit/s
T-Home Entertain Comfort VDSL / Entertain Comfort Plus VDSL T-VDSL2 50 50 / 10 Mbit/s 25.728-51.064 /
5.120-10.048 kbit/s

1 Downstream/Upstream
2 Dem Kunden wird keine feste Bandbreite garantiert, sondern nur ein sogenannter "Bandbreitenkorridor". Die maximal erreichbare Geschwindigkeit, mit der das VDSL2-Modem in der Wohnung des Anschlussinhabers mit dem korrespondierenden Modem im (Outdoor-) DSLAM synchronisiert, ist letztlich u. a. vom gewählten Übertragungsdienst, von den Eigenschaften der genutzten Kupfer-Anschlussleitung und von der Entfernung zum (Outdoor-) DSLAM abhängig.

VDSL2-Technik im Netz von T-Home

Datei:DSC01815.JPG
klassischer Kabelverzweiger (links), neuer VDSL2-basierter Outdoor-DSLAM (rechts)
Inneres eines VDSL2AM

Seit dem Frühjahr 2006 wurden die Kabelverzweiger mit Outdoor-DSLAMs (siehe Abbildung) "überbaut". Mit Hilfe der Kabelverzweiger, die rein passive, d.h. stromlos betriebene Verteiler sind, werden generell die letzten Meter des Anschlusskabels aus der Vermittlungsstelle zu dem jeweiligen Kundenanschluss in den Häusern bzw. Wohnungen verteilt. Je nach den Gegegebenheiten vor Ort wurden nun die bisherigen Kabelverzweiger komplett durch die neuen, wesentlich größeren Multifunktionsgehäuse ersetzt oder die neuen Gehäuse in unmittelbarer Nähe zu den bestehenden Kabelverzweigern aufgebaut. In den Multifunktionsgehäusen befindet sich unter anderem die neue VDSL2-Hardware (DSLAMs, Linecards, Splitter) mit dazugehöriger Stromversorgung und aktiven Lüftern. Über Leerrohre aus dem Erdreich werden die Kupferanschlusskabel, Strom sowie Glasfaserkabel, die die Verbindung zum Internet-Backbone und den IPTV-Diensten bereitstellen, zugeführt. Ein Outdoor-DSLAM kann je nach Ausbaustufe derzeit bis zu 48 Kundenanschlüsse ("Ports") bedienen. Erweiterungen bei größerer Nachfrage sind normalerweise möglich, meistens wurden im Rahmen des Ausbaus zusätzliche Reserve-Glasfasern verlegt, die bei Bedarf in Betrieb genommen werden können. Zur Zeit werden im Rahmen eines Feldversuches von T-Home automatische Anschalteeinrichtungen evaluiert, die es in Zukunft ermöglichen sollen, neue Kunden per Fernwartung in kurzer Zeit auf einen VDSL2-Port aufschalten zu können. Zum aktuellen Zeitpunkt muss ein Techniker noch direkt vor Ort im Outdoor-DSLAM für einen neuen VDSL2-Kunden die Kupferanschlussleitung an einen VDSL2-Port anschließen.

Im Rahmen des Ausbaus wurden nicht alle Kabelverzweiger, von denen in größeren Städten mehrere Tausend existieren, überbaut. Eine gewisse Zahl an Kabelverzweigern, die nicht überbaut wurden, werden über sogenannte "Querkabel", das heißt herkömmliche Kupferkabelbündel von meist wenigen 100 m Länge, an die neuen DSLAMs angebunden. Kunden, die an diese nicht überbauten Kabelverzweiger angeschlossen sind, können damit in der Regel auch die neuen Hochgeschwindigkeitsanschlüsse erhalten, wenngleich sich durch die Querkabelverbindung auch die Entfernung und damit die gesamte Kabellänge zum DSLAM erhöht, was sich negativ auf die zu erzielende Maximalgeschwindigkeit auswirken kann.

Als Alternative bietet sich für Kunden, deren Anschluss sich in unmittelbarer Nähe zu einer Ortsvermittlungsstelle befindet, eine Versorgung mit VDSL2-basierten-Diensten durch sog. Indoor-DSLAMs, die sich direkt in der Ortsvermittlungsstelle befinden, an.

T-Home nutzt in ihren Netzen nach aktuellem Kenntnisstand bei kurzer Entfernung des Kundenanschlusses vom Indoor-/Outdoor-DSLAM das Profil "17a" sowie das Profil "8b" bei größerer Entfernung (> 900 m). In Abhängigkeit von der zu erzielenden Geschwindigkeit beträgt die maximale Distanz zwischen DSLAM und Kundenanschluss nach T-Home Angaben etwa 550 bis 850 m. Derzeit werden im VDSL2-Netz von T-Home Anschlüsse mit asymmetrischen Übertragungsgeschwindigkeiten von 25/5 Mbit/s sowie 50/10 Mbit/s (Downstream/Upstream) angeboten. Berücksichtigt werden muss dabei jeweils der Zustand der Kupferleitungen, z. B. der Adernquerschnitt, Vorhandensein von Stichleitungen, Korrosion etc. Diese Parameter haben Einfluss auf die maximal zu erzielende Geschwindigkeit.

Ziel des Ausbaus ist es, die DSLAMs soweit wie möglich in der Nähe der Anschlusspunkte in den Wohnungen bzw. Häusern zu platzieren. Diese Outdoor-DSLAMs sind selbst über ein bis zwei Gigabit-Ethernet Leitungen an einen ADM angebunden, welcher die Datenströme in einen STM-16 Ring übergibt. Die letzten Meter vom DSLAM zum Kundenanschluss überbrückt jedoch, wie bisher üblich, das klassische Kupferkabel. Diese Art des Netzausbaus ist unter der Bezeichnung "FTTN" ("Fiber To The Node", "Glasfaser bis zum Verteiler" (veraltete Bezeichnung: FTTC, "Fiber to the Curb", "Glasfaser bis zum Bordstein") bekannt. Bei jeder Sychronisierung des VDSL2-Modems können in Abhängigkeit vom aktuellen Leitungszustand höhere oder niedrigere Geschwindigkeiten innerhalb des definierten Bandbreitenkorridors erzielt werden. In der Regel befinden sich die VDSL2-DSLAMs jedoch genügend nah an den jeweiligen Hausübergabepunkten, so dass unter normalen Umständen relativ hohe Geschwindigkeiten am oberen Ende des Korridors zu erzielen sind.

Kompatible VDSL2-Endgeräte im Netz von T-Home

Grundvoraussetzung zur Nutzung der T-Home Entertain Comfort VDSL-Produkte ist ein VDSL2-fähiges Modem. Als Endgerät steht derzeit einzig das Speedport 300HS (Sphairon-OEM) zur Verfügung, das von T-Home in Zusammenhang mit der Bereitstellung eines VDSL2-Anschlusses vertrieben wird. Das Modem wird, wie bei ADSL üblich, mit einem Splitter verbunden, der in einer speziell auf die VDSL2-Belange zugeschnittenen Version Einsatz findet und normal an die vorhandene 1. TAE-Dose angeschlossen wird

Als Router kann jeder beliebige DSL-Router oder dedizierte Host zur Anwendung kommen, der auf die Verwendung eines externen Modems umgeschaltet werden kann, den PPPoE-Verbindungsaufbau mit VLAN-Tagging (ID 7) unterstützt und WAN-seitig über einen Gigabit-Ethernet-Port verfügt. Um das IPTV-Angebot von T-Home zusammen mit dem T-Home Media Receiver nutzen zu können, ist jedoch die Weiterleitung von Multicast- und IGMP-Paketen von der WAN-Seite des Routers ins LAN notwendig (IGMP-Proxy), was derzeit nur sehr wenige Endverbrauchergeräte standardmäßig beherrschen. T-Home selbst liefert derzeit standardmäßig die Modelle Speedport W700V (Arcadyan-OEM) und W701V (OEM-Fritz!Box) als Multifunktionsgerät für VDSL2 aus.

Der deutsche Hersteller AVM hat während Cebit 2007 angekündigt, mit der Fritz!Box 7270 ein All-In-One-Gerät mit integriertem IPTV-fähigen Router sowie VDSL2- und ADSL2+-kompatiblem Modem anzubieten. Für die Marke "T-Home" wird ebenfalls ein neues All-In-One-Gerät mit der Bezeichnung "Speedport W720V" zur Verfügung stehen.

Der "T-Home X300T" (Kiss/Linksys-OEM) Media Receiver auf Basis des Betriebssystems "Microsoft IPTV-Edition" (zukünftig "Microsoft Mediaroom") ist momentan der einzig zum T-Home Angebot kompatible IPTV-Receiver, der Empfang der (unverschlüsselten) Fernsehprogramme der öffentlich-rechtlichen Sender ist aber auch mit freier Software, z.B. Xine oder VideoLAN möglich.

Fußnoten

  1. ↑ Heise Online: T-Com startet Triple-Play-Angebot
  2. ↑ Heise Online: Angaben zum geplanten Netzausbau im März 2007
  3. ↑ Heise Online: Angaben zum geplanten Netzausbau im August 2006
  4. ↑ Bundestag beschließt TKG-Novelle
  5. ↑ Bundesrat beschließt TKG-Novelle
  6. ↑ EU verklagt Deutschland wegen Telekom-Gesetz
  7. ↑ IPTV/VDSL2-Ausbauliste der Telekom (Flash-Inhalt) - inklusive Indoor-VDSL2-DSLAM-Ausbau (als "ADSL2+" ausgewiesen)
  8. ↑ T-Home Angebote von T-Home
  9. ↑ VDSL Bandbreitenkorridor bei T-Home Anschlüssen

Quellen

  • Holger Skurk: Brüderlich surfen, c't 14/2007
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