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Digital Subscriber Line

Dieser Artikel behandelt eine Technik zur Bereitstellung von Breitband-Internetzugängen über Telefonnetze. Für weitere Bedeutungen der Abkürzung DSL siehe DSL (Begriffsklärung).

Digital Subscriber Line (DSL) (englisch für Digitaler Teilnehmeranschluss) bezeichnet eine Reihe Übertragungsstandards der Bitübertragungsschicht, mit der Daten mit hohen Übertragungsraten (bis zu 210 Mbit/s) über einfache Kupferleitungen wie die Teilnehmeranschlussleitung gesendet und empfangen werden können. Das ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber Telefonmodem- (bis zu 56 kbit/s) und ISDN-Verbindungen (mit zwei gebündelten Kanälen 128 kbit/s).

Der Standard dient zur Kommunikation zwischen DSL-Modem und DSLAM, um in der Regel einen Breitband-Internetzugang über einen Internet-Zugangsserver zur Verfügung zu stellen. Dabei handelt DSL die Verbindungsparameter wie Frequenz und Downstream- sowie Upstream-Übertragungsrate aus. Die tatsächliche Internet-Übertragungsrate hängt allerdings vom Internet-Zugangsserver ab.

Die eigentliche Verbindung wird über beliebige Protokolle der weiteren Schichten hergestellt. Als Sicherungsschicht ist Ethernet oder ATM, als Vermittlungsschicht IP üblich. Über diese Verbindung wird der Internet-Zugangsserver des Providers (BRAS) erreicht, der einen Internetzugang über authentifizierte Verbindungen (z.B. mittels PPPoE) ermöglicht.

DSL wird in der Industrie auch auf eigenen Kabeln unabhängig vom Telefon benutzt, im Folgenden wird jedoch meist von der DSL-Anbindung über Telefonleitungen gesprochen.

An der verlegten Teilnehmeranschlussleitung muss für DSL meist nichts geändert werden, denn die für den Massenmarkt eingesetzten DSL-Verfahren nutzen auf der bereits verlegten Kupfer-Doppelader des Telefonnetzes ein Frequenzband, das oberhalb des für analoge Sprachtelefonie/ISDN genutzten Frequenzbereiches liegt.

Inhaltsverzeichnis

DSL-Grundprinzip

DSL unterscheidet sich von einer herkömmlichen Internetverbindung über analoge Telefonanschlüsse (POTS) oder ISDN dadurch, dass für die Datenübertragung ein weitaus größerer Frequenzbereich genutzt wird, was eine vielfach höhere Geschwindigkeit ermöglicht; die Reichweite des Signals ist durch dieses große Frequenzband jedoch stark eingeschränkt, so dass bereits in der Ortsvermittlungsstelle das Signal weiterverarbeitet ((de)moduliert) werden muss.

Bei den üblicherweise für die Privatkunden-Vermarktung vorgesehenen DSL-Varianten wie ADSL, wird der für die Festnetztelefonie verwendete Frequenzbereich ausgespart, womit DSL parallel zum normalen Telefon genutzt werden kann. Fax, analoges Telefon oder ISDN stehen auch während des DSL-Betriebs zur Verfügung. Dadurch ergeben sich neue Anwendungen, denn der Internet-Zugang ist nun wie bei einer Standleitung stets verfügbar.

Zwischen dem DSL-Modem des Kunden und der nur wenige Kilometer entfernten Vermittlungsstelle wird das analoge DSL-Signal über die Telefonleitung übertragen. Der DSL-Multiplexer DSLAM wandelt (demoduliert) das analoge Signal in ein digitales Signal, bzw. wandelt in der Gegenrichtung ein digitales Signal in ein analoges um. Das digitale Signal wird über eine breitbandige Glasfaseranbindung vom DSLAM zu einem Konzentrator (DSL-AC, BB-PoP) und von dort in den Backbone des Providers übertragen.

Durch hohe Kapazität der Backbone-Anbindung kann die Teilnehmeranschlussleitung (TAL) besser ausgenutzt werden als bei analoger oder ISDN-Datenübertragung, da die Daten nicht mehr über das herkömmliche Telefonnetz übermittelt werden müssen. Bei DSL wirken verbesserte Modulationsverfahren und die Nutzung einer größeren Bandbreite (Details unten).

Anwendungen

Während ISDN in erster Linie für die Telefonie mit mehreren Nutzkanälen über dieselbe Amtsleitung genutzt wird, in zweiter Linie aber auch zur gleichzeitigen Telefonie bei bestehender Schmalband-Internetverbindung, ist ADSL (Asymmetrisches DSL: hohe Datenrate in Richtung Nutzer, niedrige Datenrate in Richtung Internet) die erste Technik, die Netzbetreiber für den schnellen Internet-Zugang von Privatkunden installiert haben.

ISDN hat somit im Privatkundenbereich einen Konkurrenten durch DSL erhalten, denn mit ADSL kann auch in Verbindung mit einem analogen Festnetzanschluss - wie bei ISDN - gleichzeitig über denselben Teilnehmeranschluss das Internet genutzt und telefoniert werden, wobei die Internetverbindung wesentlich schneller als bei einem schmalbandigen ISDN-Internetzugang ist.

SDSL (symmetrisches DSL, gleiche DSL-Datenrate in Sende und Empfangsrichtung (umgangssprachlich meist Upstream und Downstream) kommt hauptsächlich für Geschäftskunden zum Einsatz, die auch zum Daten-Versenden eine schnelle Verbindung benötigen, wird aber von der QSC-Tochter Q-DSL home auch für Privatkunden vermarktet. SDSL eignet sich aufgrund seiner hohen Reichweite auch zur Versorgung von Kunden mit langen Anschlussleitungen, die mittels des in Deutschland verwendeten reichweitenschwachen ADSL-over-ISDN nicht oder nur unzureichend versorgt werden können.

DSL als Basis für die Migration zum Next Generation Network

Seit Mitte/Ende 2006 versuchen die meisten Anbieter in Deutschland, Kunden mit sogenannten Triple-Play-Komplettanschlusspaketen stärker an sich zu binden. Dabei wird die Teilnehmeranschlussleitung zur Übertragung von drei Diensten genutzt, typischerweise Telefonie (häufig mittels DSL-Telefonie über entbündeltes DSL), Internet-Zugang und Video/Fernsehen (siehe auch VDSL, ADSL2+ und Bitstromzugang). Dem – bei voller Ausnutzung aller Dienste – günstigen Preis steht gegebenenfalls mangelnde Flexibilität gegenüber, speziell wenn einzeln verfügbare Angebote dadurch vom Markt gedrängt werden.

Die klassischen Festnetzanbieter migrieren zunehmend ihre leitungsvermittelten Dienste hin auf eine Next Generation Network-Plattform, wobei der Netzanschluss von einem Festnetzanschluss mit gebündeltem DSL-Anschluss zu einem kostengünstiger realisierbaren entbündelten Datenanschluss umgewandelt wird, womit die örtliche Vermittlungstechnik abgebaut werden kann und deren Standorte zu reinen DSLAM-Standorten umfunktioniert werden.

Geschichte

Ursprünglich wurde unter dem Begriff Digital Subscriber Line die Übertragungstechnik für den Basisanschluss von ISDN verstanden, das heißt das Echokompensationsverfahren.

Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre wurden digitale Signalprozessoren mit sehr hoher Rechenleistung verfügbar, welche neue – heute als DSL bekannte – Verfahren ermöglichten. Diese Technik war damals noch sehr teuer.

Das erste DSL-Verfahren, das mit diesen Bausteinen entwickelt wurde, war HDSL. Normungsorganisationen in Amerika (ANSI) und Europa (ETSI) begannen damals sofort damit, diese Technik zu standardisieren, um sie in großem Maßstab für Standleitungen einzusetzen. Es gab wichtige Randbedingungen: Es sollten die bereits für Telefonie verlegten Kupfer-Doppeladern verwendet werden, es sollten in den USA eine Bitrate von 1,544 Mbit/s (T1), in Europa 2,048 Mbit/s (E1) erreicht werden, es sollte eine Reichweite von 3 bis 4 km erzielt werden. HDSL wurde inzwischen weitgehend von SHDSL abgelöst, welches nur ein Aderpaar (eine Doppelader) benötigt und weniger Strom verbraucht, aber nicht an die Reichweite von HDSL (mit Signalregeneratoren) heranreicht.

In den 1990er Jahren wurden weitere DSL-Verfahren entwickelt, so etwa ADSL. Gleichzeitig stieg die Internet-Nutzung stark an. Der Ausbau der Netze konnte kaum den wachsenden Datenraten-Bedarf decken. Deshalb sollten die Netze im Hintergrund (Backbones) ausgebaut und so den Endnutzern höhere Übertragungsgeschwindigkeiten geboten werden. ADSL wurde als Technik für schnelles Internet ausgewählt. Weltweit wurde ADSL von vielen Netzbetreibern im Telefonnetz zugelassen.

In Deutschland wurde die Bezeichnung DSL zunächst als Synonym für einen breitbandigen Internetzugang über ADSL bekannt, sodass inzwischen auch andere breitbandige Internetzugänge (zum Beispiel über das Fernsehkabelnetz oder Satellit) als „DSL“ vermarktet werden. In Österreich und der Schweiz gibt es dagegen klare Abgrenzungen; so wird in diesen Ländern der Begriff ADSL verwendet und gilt nicht als Synonym für andere breitbandige Internetdienste. Die DSL-Techniken wurden jedoch auch für andere Anwendungen als den Internetzugang konzipiert. Ursprünglich verwendet für Standleitungen, die keine hohe Stückzahl haben, waren Internetzugänge die erste Massenanwendung. Besonders Video-Anwendungen sollen künftig über fortgeschrittene DSL-Techniken mit hoher Datenübertragungsrate neue Märkte erschließen.

Seit Ende 2005 neu auf dem Markt ist ADSL2+. Bei diesem Standard werden derzeit 25 Mbit/s angeboten. In Japan wird eine weitere, bisher nicht genormte Variante von ADSL2+ eingesetzt, die das Empfangsspektrum auf 3,7 MHz erweitert und Datenraten bis zu 50 Mbit/s ermöglicht. (Stand: März 2007).

Seit Ende 2006 wird auf verschiedenen Märkten (etwa Schweiz, Deutschland) VDSL/VDSL2 angeboten, mit dem Datenraten von bis zu 100Mbit/s realisiert werden können. Um alle Teilnehmer mit hohen Datenraten versorgen zu können, wird hierzu zunächst in den großen Ballungsräumen ein hybrides Zugangsnetz aufgebaut, wobei die Glasfaser-Anbindung vom Hauptverteiler- zum Kabelverzweiger-Standort in Kundennähe vorgelagert wird (FTTN).

Siehe auch: Data Over Voice - IPTV

Verbreitung

Deutschland 2007
Im September 2007 hatten 18 Millionen Bundesbürger einen DSL-Anschluss[1], während eine Million Kabelinternet-Anschlüsse bestanden[2][3][4], womit der DSL-Marktanteil am Breitbandmarkt ca. 95 % betrug. Bei ca. 37 Millionen Festnetzanschlüssen in Deutschland war damit an jedem zweiten Telefonanschluss DSL abonniert.[5] Bis Ende des Jahres 2010 soll die Anzahl der DSL-Anschlüsse in Deutschland auf über 21 Millionen ansteigen.[6] Die Deutsche Telekom hatte im September 2007 laut Quartalsbericht 11,6 Millionen T-DSL-Anschlüsse geschaltet, wovon 3,5 Millionen auf T-DSL-Resale entfielen. Die Deutsche Telekom realisierte damit etwa zwei Drittel der DSL- und Breitband-Anschlüsse in Deutschland. Zum Jahresende 2007 betrug die Zahl an Breitband-Anschlüssen 19,1 Millionen, wovon 18,2 Millionen auf einen DSL-Anschluss entfallen[7].
Deutschland im Vergleich der EU und der wichtigsten Industriestaaten (OECD) 2007
Gemessen an der absoluten Zahl der DSL-Anschlüsse liegt Deutschland knapp vor Frankreich an der Spitze der europäischen Staaten.[8] Bezogen auf die Anzahl der DSL-Anschlüsse pro Einwohner erreicht Deutschland im Vergleich der 30 OECD-Staaten Mitte 2007 Platz 8 (202 DSL-Anschlüsse je 1.000 Einwohner). Da in Deutschland alternative Breitband-Zugänge wie Kabel-Internet bisher nur einen unbedeutenden Marktanteil haben, erreicht Deutschland im technologieneutralen OECD-Ranking der Breitband-Zugänge pro Einwohner damit lediglich Platz 17 im unteren Mittelfeld.[9]
Auch in der Schweiz (Platz 3 des OECD-Breitband-Rankings) und in Österreich (Platz 18) ist DSL der am häufigsten genutzte Breitbandzugang. In beiden Ländern nimmt aber auch der Breitbandzugang per Kabel-Internet eine starke Position am Markt ein, so dass auf DSL jeweils etwa zwei Drittel der Zugänge entfallen[9].
Welt 2007
Weltweit gibt es im Mai 2007 200 Millionen DSL-Kunden. Dies verteilt sich wie folgt: China 43 Mio., USA 27 Mio., Deutschland 15 Mio., Frankreich 14 Mio., Japan 14 Mio., UK 11 Mio, ... . Am globalen Breitbandmarkt hält DSL einen Marktanteil von 65 Prozent.[10]

Verfügbarkeit

Nicht jede Telefonleitung ist DSL-fähig. Ob DSL an einem Standort verfügbar ist, bestimmen:

Deutschland
Laut der Deutschen Telekom können inzwischen rund 93 Prozent der Teilnehmeranschlüsse mit Telekom-DSL versorgt werden.[13] Diese Angaben der Deutschen Telekom zum Erschließungsgrad stoßen regelmäßig auf Kritik, denn die hohe Zahl wird erreicht, weil alle Anschlüsse in den Anschlussbereichen der mit DSLAMs ausgebauten Teilnehmervermittlungsstellen als versorgt gelten. Unberücksichtigt bleiben dabei jedoch die Anschlüsse in den ausgebauten Anschlussbereichen, die wegen ungeeigneter Anschlussleitungen (Dämpfung, Crosstalk, Multiplexer, Glasfaser) kein Telekom-DSL erhalten können.
Der nicht unumstrittene Breitbandatlas des Bundeswirtschaftsministeriums kann einen ersten groben Eindruck über die Verfügbarkeit von DSL vermitteln.[14] Einen deutschlandweiten sog. Schmalbandatlas der den Bedarf abbildet, hat die Interessengemeinschaft kein-DSL.de im April 2008 vorgestellt. Durch Eintrag des Breitbandbedarfs und des Bandbreitenwunsches von DSL- und Breitbandinteressenten soll der bedarfsgerechte Ausbau unterstützt werden.[15] Detaillierte Angaben der Telekom-DSL-Verfügbarkeit für eine größere Zahl insbesondere kleiner und mittlerer Ortsnetze basierend auf dem Zugangsnetz und der individuellen Leitungsführung der Telekom gibt es auf den Seiten einer Breitbandinitiative.[16]
Situation in Ostdeutschland
Der nach der Wende großflächige Ausbau Ostdeutschlands mit passiver Glasfaser (OPAL) beeinträchtigt die Installation von DSL. In einigen Ballungsräumen wie Berlin (zum Beispiel Berlin-Pankow[17]), Leipzig, Magdeburg und andere werden inzwischen Outdoor-DSLAMs zur Versorgung installiert, andernorts werden parallel neue Kupferleitungen gelegt.
Situation im ländlichen Raum
Zum Jahreswechsel 2006/2007 waren in Deutschland etwa 59 % der ländlichen Anschlussbereiche mit einer Bevölkerungsdichte von weniger als 100 Einw. / km² mit DSLAMs erschlossen, womit Deutschland EU-weit auf Platz 15 lag.[18][19]
Außerhalb der Kernstädte, besonders aber im ländlichen Raum gibt es zudem einen hohen Anteil langer Anschlussleitungen, weshalb die in Deutschland exklusiv verwendete reichweitenschwache ADSL-over-ISDN-Schaltung sowohl eine qualitativ (höhere Datenraten) als auch quantitativ (Bereitstellung an mehr Anschlüssen) bessere DSL-Versorgung der Teilnehmer außerhalb der Ballungsräume behindert. Technologien für eine kostengünstige großflächige und rasche Beseitigung der dadurch verursachten DSL-Versorgungslücken stünden mit ADSL-over-POTS/RE-ADSL2 und SDSL-Techniken zur Verfügung - auch im Zuge der Umstellung auf NGN-Anschlüsse.
Die Deutsche Telekom, in diesen Regionen meist einziger Breitband-Anbieter, setzt zudem in diesen Gebieten bei längeren Anschlussleitungen bis Ende 2008 ausschließlich die veraltete fixe Ratenschaltung ein,[20][21] wodurch für mehrere Millionen Haushalte nur Anschlüsse mit Datenraten von weniger als 1 MBit erhältlich sind, die den heutigen Anforderungen an einen Breitbandzugang nicht genügen.[22][23][24]
Zur Versorgung der Reichweitenopfer setzte die Deutsche Telekom in den letzten Jahren auf eine graduelle Ausweitung der Reichweite ihrer schmalbandigen[25] ADSL-over-ISDN-Variante mit fixen Datenraten von 384 kbit/s im Downstream und 64 kbit/s im Upstream (sog. DSL Light oder Dorf-DSL); zum anderen werden auch hier Outdoor-DSLAMs eingesetzt, die zwar höhere Geschwindigkeiten ermöglichen,[13] aber aufgrund der hohen Investitionskosten nur installiert werden, wenn mehrere hundert Teilnehmer erschlossen werden können und der Backhaul kostengünstig realisierbar ist.[26] Getestet wurden 2007 von der Deutschen Telekom sogenannte ADSL-Extender. Dabei handelt es sich um mittels G.SHDSL an die Vermittlungsstellen angebundene Micro-DSLAMs, die bis zu 8 Haushalte mit ADSL versorgen können. [27]. Ihr Einsatz bleibt vorerst jedoch auf das ungarische TAL-Netz der Deutschen Telekom beschränkt.
Seit 2006 gibt es in Deutschland staatliche Förderung für den Ausbau von Breitbandinfrastrukturen. Als erstes Bundesland hat Schleswig-Holstein eine Breitbandrichtlinie verabschiedet und stellt im Rahmen des Schleswig-Holstein Fonds 3 Millionen Euro zwischen 2006 und 2009 bereit. [28] Eine gemeinsame Förderung durch den Bund und die Bundesländer steht bevor. Das Bundeswirtschaftsministerium hat im Juli 2007 eine Handreichung zum europarechtskonformen Fördermitteleinsatz zur Verfügung gestellt, um Gemeinden den Zugang zu Finanzmitteln für die Unterstützung von Infrastrukturmaßnahmen zu erleichtern.[29] Fördergelder, die ab 2008 gezielt in die Entwicklung einer Breitbandinfrastruktur gesteckt werden können, sollen auch vom BMVEL und den Bundesländern zur Verfügung gestellt werden. Derzeit befindet sich das Vorhaben hinsichtlich der Länder-Kofinanzierung in der Diskussion[30]; die bisher genannten Fördersummen stoßen als zu gering auf Kritik [31]. Angesichts der umstrittenen Forderung der Deutschen Telekom, sich den Ausbau durch Kommunen bezuschussen zu lassen, können diese Finanzmittel einen Ausbau unterstützen. Auch Telekomwettbewerber werden in solchen Regionen eher aktiv, wenn Unterstützungleistungen beim Ausbau zur Verfügung stehen (beispielhaft wilhelm.tel in Alveslohe).[32]
Schweiz
Weltweit einmalig ist in der Schweiz eine Breitbandverbindung mit 600 kbit/s downstream und 100 kbit/s upstream ab 2008 als Service public für alle Bürger festgelegt. Den Auftrag für die Grundversorgung hat der Schweizer Universaldienst-Konzessionär im Telekommunikationsbereich Swisscom Fixnet erhalten,[33] welcher bereits Ende 2003 98 Prozent der Schweizer Bevölkerung mit DSL versorgen konnte. Bei den restlichen zwei Prozent will Swisscom zur Implementierung des Breitbandzugangs neben einem weiteren DSL-Ausbau und Mobilfunk auch auf einen Internetzugang über Satellit zurückgreifen.[34]

Da weder europaweit noch in Deutschland DSL und drahtgebundene Alternativen flächendeckend verfügbar sind, steigt das Interesse an alternativen Zugangsarten, z. B. Internetzugang über Satellit, per Wi-Fi oder mittels Mobilfunk-Paketdatendiensten (HSDPA, UMTS, EDGE).

Kosten

Der Begriff DSL-Tarif hat sich zunehmend für die Kosten von DSL-Angeboten der Internet Service Provider (ISP) eingebürgert, da die Provider mehr und mehr dazu übergegangen sind, ihre Produkte als Komplettangebote (auch DSL-Pakete) anzubieten. Genau betrachtet bezeichnet der Tarif jedoch die möglichen Formen DSL-Zeittarif, DSL-Volumentarif und DSL-Flatrate. Die DSL-Flatrate etabliert sich wegen ihrer uneingeschränkten Nutzungsmöglichkeit und des mittlerweile stark gefallenen Festpreises immer mehr als Standard.

Die Kosten für den DSL-Anschluss sind strenggenommen bei einem DSL-Tarif noch nicht berücksichtigt. Die Kosten für die Teilnehmeranschlussleitung sind bei DSL-Angeboten, die einen herkömmlichen leitungsvermittelten Festnetzanschluss als Voraussetzung haben, in die Telefonanschlussgrundgebühr eingepreist, bei reinen Datenanschlüssen dagegen in den Preis für den DSL-Anschluss.

Zunehmend werden Komplettangebote bestehend aus Telefonanschluss, DSL-Anschluss und Flatrates sowohl für Festnetz-Telefonie und den DSL-Zugang angeboten.

Einkaufskosten der Provider

Welches Tarifmodell ein Provider anbietet, hängt wesentlich davon ab, zu welchen Konditionen er Vorprodukte einkaufen bzw. selbst anbieten kann.

Die Deutsche Telekom als etablierter Betreiber der deutschen Teilnehmeranschlussleitungen ist verpflichtet, diese Leitungen auch anderen Anbietern per Entbündelung zugänglich zu machen. Dies erfolgt zur Zeit entweder mittels Kollokation und Miete der kompletten oder teilweisen (Line-Sharing) Anschlussleitung oder aber mit dem Angebotsbündel aus Telekom-DSL- oder T-DSL-Resale-Anschluss sowie wahlweise T-DSL-ZISP, ISP-Gate, T-OC-DSL zur Anbindung an das Netz des Anbieters; zukünftig auch mit dem in Entwicklung befindlichen Bitstromzugang.

In allen Preismodellen der DSL-Anbieter sind folgende Komponenten auf die eine oder andere Art eingepreist:

DSL-Anschluss/DSL-Leitung

Etwa entsprechend einem Telefonanschluss muss eine monatliche Pauschale für die Leitung vom Kunden über den DSLAM in der Vermittlungsstelle bis zum Breitband-PoP gezahlt werden. Je nach Angebot ist diese Leitungsmiete in das DSL-Angebot eingepreist oder muss separat beauftragt und bezahlt werden. Der Preis, den Kunden (Telekom-DSL-Anschlussgrundgebühr) oder die Anbieter (entweder Anschlussleitungsmiete, Line-Sharing-Miete oder T-DSL-Resale-Anschlussmiete) dafür an die Telekom zahlen müssen, unterliegt in Deutschland weitgehend der Regulierung durch die Bundesnetzagentur.

DSL-Zugang

Als DSL-Zugang (oder auch DSL-Tarif im engeren Sinn) wird in der Regel die Bereitstellung von Infrastruktur auf Anbieterseite (Backbone ab Breitband-PoP etc.) sowie der benötigten Ressourcen (IP-Adressen, Datenvolumen, Support etc.) bezeichnet. Der Anbieter eines DSL-Zugangs muss nicht gleichzeitig Anbieter des DSL-Anschlusses sein.

Endgeräte auf Kundenseite

DSL-Modem und eventuell ein Router werden bei einigen Anbietern ohne Aufpreis zur Verfügung gestellt (v. a. bei SDSL-Leitungen), bei anderen Anbietern muss der Kunde diese Geräte selbst bereitstellen.

Arten von DSL-Verfahren

Es gibt verschiedene Arten von DSL-Techniken, die unter der Bezeichnung „DSL“ oder „xDSL“ (x als Platzhalter für das spezifische Verfahren) zusammengefasst werden:

Andere als „DSL“ bezeichnete Verfahren

Begrenzte Reichweite

Es gibt einige Faktoren, die die Reichweite beziehungsweise Datenübertragungsrate der Kupferleitung beeinträchtigen. Vor allem sind Leitungslänge und Durchmesser der Kupferadern entscheidend. Die in Deutschland verlegten Kupferadern haben einen Durchmesser zwischen 0,25 und 0,8 mm, je nach Länge der Leitung. Für lange Leitungen, das heißt Leitungen von 6 km Länge und mehr, werden meist die dickeren Kupferadern verwendet.

Zu den Störfaktoren gehört besonders das Übersprechen (Crosstalk). Um zu verhindern, dass durch Übersprechen benachbarte Doppeladern in einem Kabelbaum von einer DSL-Übertragung beeinträchtigt werden, werden in der Regel nicht alle Doppeladern eines Kabelbaums mit DSL-Anschlüssen beschaltet. Mit einer neuen Interference Cancellation-Technik (IFC) sollen zukünftig in Echtzeit Übersprechstörungen analysiert und durch gezielte Kompensationssignale ausgeglichen werden, mit DSM-Servern soll Crosstalk durch optimierte, aufeinander abgestimmte DSL-Signalisierung in benachbarten Adern minimiert werden.

Generell gilt: Je weiter ein Teilnehmer von der Vermittlungsstelle entfernt ist, desto niedriger ist die maximal erzielbare Datenübertragungsrate. Bedingung für die Verfügbarkeit von DSL ist eine geringe Dämpfung der Teilnehmeranschlussleitung (gemessen in dB) – je niedriger diese ist, desto höher die maximale Datenübertragungsrate.

Die verschiedenen xDSL-Verfahren haben unterschiedliche Reichweiten, je nachdem ob und in welchem Umfang die unteren reichweitenstärksten und dämpfungsärmsten Frequenzbereiche der Kupferdoppelader genutzt werden:

Bandbreite, Datenübertragungsrate und Dämpfung

Bandbreite   Datenübertragungsrate
POTS 300 Hz - 3,4 kHz bis ca. 56 kbit/s, typisch 4,5-5 kByte/s
ISDN 0 - 120 kHz 2 · 64 kbit/s Nutzkanal + 16 kbit/s Steuerkanal
ADSL (ADSL-over-ISDN) 138 kHz - 1,1 MHz z. B. 6 Mbit/s Downstream, 0,5 Mbit/s Upstream
ADSL2+ (ADSL-over-ISDN) 138 kHz - 2,2 MHz bis zu 20 Mbit/s Downstream, 1 Mbit/s Upstream
ADSL2+ (ADSL-over-POTS; in Deutschland nicht in Verwendung) 26 kHz - 2,2 MHz bis zu 25 Mbit/s Downstream, 3,5 Mbit/s Upstream
VDSL 138 kHz - 12 MHz bis zu 25 Mbit/s Downstream, 5 Mbit/s Upstream
VDSL2 - 30 MHz bis zu 50 Mbit/s Downstream, 10 Mbit/s Upstream

Faktoren, die die Datenübertragungsrate beeinflussen, sind:

Dämpfung

Die Leitungsdämpfung stellt die Minderung der übertragenen Energie eines Signals im Verlauf einer Übertragungsstrecke dar und ist somit ein entscheidender Wert für DSL. Je länger die Leitung, desto geringer sind die mit DSL-Verfahren realisierbaren Datenraten.[35]

Wird eine DSL-Leitung mit echter ratenadaptiver Schaltung (RAM) im technischen Grenzbereich betrieben, kann die theoretisch mögliche Leitungskapazität weitestgehend genutzt werden. Je nach Leitungsbedingungen kann dies insbesondere bei Verwendung von DSL-Modems minderer Qualität jedoch auch zu Problemen bei der Benutzung führen (z. B. hohe Reaktionszeiten durch Bitfehler, instabile Verbindungen und Verbindungsabbrüche). Der Anbieter kann in diesem Fall die max. Sync-Datenrate am DSL-Port manuell begrenzen; bei einigen DSL-Modems kann dies auch benutzerseitig konfiguriert werden. Dieses Schaltverfahren ist mittlerweile bei den meisten DSL-Netzbetreibern in Deutschland mit Ausnahme der Deutschen Telekom und von Arcor üblich.

Um einen störungsfreien Betrieb auch bei problematischen Leitungsbedingungen und mit weniger ausgereiften DSL-Modems sicherzustellen, begrenzen Anbieter wie die Deutsche Telekom und Arcor die an einem Anschluss buchbaren Datenraten von vornherein durch sogenannte Dämpfungssgrenzen.

Die DSL-Anbieter berechnen die Leitungsdämpfung mittels der in der Kontes-Orka-Leitungsdatenbank eingetragenen Leitungsführung der Anschlussleitung. Für ADSL wird die Dämpfung auf eine Basisfrequenz von 300 kHz bezogen berechnet; für die SDSL-Dämpfungsberechnung beträgt die Basisfrequenz 150 kHz.

Als grober Richtwert einer durchschnittlichen Anschlussleitung kann eine ADSL-Dämpfung von 10 dB/km angenommen werden.

Für eine genaue Berechnung der ADSL-Dämpfung werden die mit Hilfe folgenden Tabelle ermittelten Dämpfungswerte der einzelnen Leitungsabschnitte aufaddiert:[36]

Die von den DSL-Modems messtechnisch ermittelten Dämpfungswerte sind ungenau und können deutlich abweichen. Die Deutsche Telekom betrachtet diese daher für ihre DSL-Schaltungen grundsätzlich als bedeutungslos.

Einige DSL-Netzbetreiber verwenden abweichende Berechnungsformeln für die Dämpfung; so berichten etwa Arcor-Kunden, die ihren Anschluss von T-DSL zu Arcor-Vollanschluss-DSL migrieren, regelmäßig, dass Arcor ihnen einen ADSL-Dämpfungswert mitteilt, der um fünf bis zehn Prozent höher ist als derjenige, den sie zuvor bei der Deutschen Telekom erfahren haben.[37]

Übersicht der Dämpfungsgrenzen

Telekom

Verbindliche ADSL-Dämpfungsgrenzen bei Telekom-DSL (inklusive T-DSL-Resale)[36]

Arcor

Dämpfungsgrenzen bei Arcor-DSLAMs:[41]

Erreichbare Datenraten bei überregionalen DSL-Netzbetreibern bei gegebener Leitungsdämpfung

Folgende Übersicht stellt die bei den genannten DSL-Netzbetreibern erreichbaren Downstream-Datenraten von asymmetrischen DSL-Anschlüssen für Privatkunden näherungsweise und unverbindlich dar.

Bei den Datenratenangaben ist zu beachten, dass die angegebenen Werte bei der nach oben offenen ratenadaptiven Schaltung im technischen Grenzbereich grobe Abschätzungen der max. möglichen Datenraten[35] bei optimalen Leitungsbedingungen sind, die gegebenenfalls bei schlechten Leitungsbedingungen (z.B. durch Übersprechen) oder bei Nutzung von DSL-Modems oder DSLAM-Chipsätzen minderer Qualität deutlich nach unten abweichen können. Dies gilt weniger ausgeprägt auch für die ratenadaptive Schaltung mit konservativen max. Sync-Datenraten von Arcor und der Telekom; bei der Telekom wird nur bei Anschlussdatenraten über 6 MBit ratenadaptiv geschaltet.

Anders verhält es sich bei den DSL-Datenraten der Telekom bis zu 6016 kbit/s, die noch mittels fixer Ratenschaltung realisiert werden. Die bei den Dämpfungsgrenzen dieser Anschlüsse eingeplanten Datenratenreserven sind so hoch, dass die hier genannte Datenrate garantiert wird.[20]

Bei Anbietern mit eigener Technik in der Vermittlungsstelle (wie etwa Arcor) ist anders als bei der Telekom bei vorhandenen Störabstands-Leitungsreserven auch die von der rechnerischen Dämpfung abweichende Hochschaltung zu einem höheren DSLAM-Datenraten-Sync-Profil möglich (Risikoschaltung). Die Angaben der Datenraten der DSLAM-Sync-Profile bei Arcor und der Telekom sind Nettowerte - am DSLAM ist brutto ein etwas höherer Wert konfiguriert.

Dämpfungswert in dB maximal mögliche Daten-
rate in kbit/s bei echter
ratenadaptiver Schaltung
im technischen Grenz-
bereich[35] (z.B. durch
QSC und Telefónica)[42]
Datenrate in kbit/s bei
Arcor[41]
Datenrate in kbit/s bei der
Deutschen Telekom[36]
< 6 18.000 16.000 16.000 (50.000 mit IPTV-Paket)
< 12 18.000 16.000 16.000 (25.000 mit IPTV-Paket)
≈ 14,8 18.000 16.000 16.000
≈ 17,5 17.500 6.000 16.000
≈ 20,1 17.000 6.000 3.000
≈ 23,4 16.500 6.000 3.000
≈ 25,8 16.000 6.000 3.000
≈ 26,5 15.500 6.000 3.000
≈ 27,0 15.000 6.000 3.000
≈ 28,3 14.500 6.000 3.000
≈ 29,1 14.000 6.000 3.000
≈ 30,5 13.500 6.000 3.000
≈ 31,2 13.000 6.000 3.000
≈ 31,7 12.500 6.000 3.000
≈ 32,2 12.000 6.000 2.000
≈ 33,4 11.500 6.000 2.000
≈ 34,0 11.000 6.000 2.000
≈ 34,9 10.500 2.000 2.000
≈ 35,4 10.000 2.000 2.000
≈ 36,3 9.500 2.000 2.000
≈ 37,0 9.000 2.000 1.500
≈ 38,5 8.500 2.000 1.500
≈ 39,2 8.000 2.000 1.500
≈ 40,2 7.500 2.000 1.000
≈ 41,5 6.500 2.000 1.000
≈ 42,7 5.500 1.000 1.000
≈ 44,5 4.500 1.000 768[39]
≈ 47 3.500 1.000 384 (Upstream 64)[25]
≈ 50 2.500 1.000 384 (Upstream 64)[25]
≈ 55 1.500 1.000 384 (Upstream 64)[25]
≈ 60 500 kein ADSL möglich kein ADSL möglich[38]

DSL-Geräte

Für den DSL-Zugang werden folgende Hardwarebauteile benötigt:

Kundenseitig

Anbieterseitig

Dazu können, je nach technischer Realisierung, weitere Komponenten, wie RADIUS-Server für die Benutzeranmeldung und Benutzerverwaltung und das Billing (Verbrauchsdatenspeicherung zum Zwecke der Rechnungserstellung) kommen.

Schnittstellen und Spezifikationen

Schnittstellen und Spezifikationen für DSL-Technologien sind beispielsweise:

Protokolle

Protokolle für ADSL-Technologien sind beispielsweise:

Breitband-Anbieter

Deutschland

DSL-Endkundenzahlen und Marktanteile im September 2007[1]:

DSL-Kunden insgesamt: 18 Mio. (bei 37  Mio. über die TAL realisierten Telefonanschlüssen)[5]

Kabelinternet-Endkundenzahlen im September 2007:

Österreich

Schweiz

Siehe auch

Literatur

Quellen

  1. a b portel.de: DSL-Marktanteile im September 2007
  2. a b portel.de: Kabel Deutschland Breitband-Kundenzahlen September 2007
  3. a b portel.de: Unity Media Breitband-Kundenzahlen September 2007
  4. a b portel.de: KabelBW Breitband-Kundenzahlen September 2007
  5. a b BNetzA-Tätigkeitsbericht 2006/2007 der BNetzA vom Dezember 2007 S.11
  6. VATM-Jahrbuch 2006
  7. VATM: 19,1 Millionen Breitband-Anschlüsse am Jahresende 2007
  8. EU-Telekommunikationsbericht 2006
  9. a b OECD-Breitband-Statistik 2007
  10. heise.de: 200 Millionen DSL-Kunden weltweit 5/2007
  11. teltarif.de, 16. April 2007 http://www.teltarif.de/arch/2007/kw14/s25557.html
  12. tecchannel.de: DSM-Einsatz minimiert Übersprechstörungen http://www.tecchannel.de/telko/daten/432881/index7.html
  13. a b Bericht zum Breitbandatlas 2007, S.17
  14. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie: Breitbandatlas
  15. Schmalbandatlas.de: Der deutschlandweite Breitbandbedarfsatlas der Interessengemeinschaft kein-DSL.de
  16. Geteilt.de: Telekom-DSL-Verfügbarkeitsstatistiken kleinerer und mittlerer Ortsnetze
  17. DSLnachPankow: T-Com überbaut Pankower Glasfaser bis Ende 2006
  18. EU: Annual iSociety Report 2008 - staff working paper: EU-Zahlen zur DSL-Versorgung in laendlichen Gebieten
  19. EU-Konfernenz "Briding the Broadband Gap" 2007, IDATE-Studie
  20. a b Heise: DSL-Schaltregeln im Vergleich
  21. Telekom will DSL Ende 2008 auf "Rate Adaptive" umstellen In: heise.de 2. November 2007
  22. heise.de, 07.03.2008: Bundestag will Lücken bei der Breitbandversorgung schließen
  23. welt.de, 06.03.2008: Staatssekretär Pfaffenbach auf Cebit 2008: Millionen Anschlüsse mit unzureichenden Datenraten
  24. heise.de, 27.03.2008: WIK-Studie warnt vor Öffnung einer Breitband-Schere
  25. a b c d e DSL-Anschlüsse der Deutschen Telekom mit einer Übertragungsrate von 384kbit/s im Downstream sind aufgrund der ohne technische Notwendigkeit auf 64kbit/s reduzierten Upstream-Datenrate (entsprechend 1-Kanal-ISDN) gemäß Breitband-Definition des Bundeswirtschaftsministeriums keine Breitband-Internetzugänge
  26. stern.de: Hegensdorf - Im Dorf der DSL-Gräber
  27. Onlinekosten.de: Breitband-Extender bringen Breitband aufs Land
  28. kein-DSL: Breitbandförderung in Schleswig-Holstein
  29. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie: Der Einsatz öffentlicher Finanzmittel zur Schließung von Breitbandlücken in Deutschland
  30. BMELV: Bund und Länder setzen auf Verbesserung der Breitbandversorgung ländlicher Regionen
  31. Deutsche Städte- und Gemeindebund (DStGB): Breitbandförderung im ländlichen Raum unerlässlich - Förderungsansätze zu gering
  32. kein-DSL.de: Kreis Segeberg zwischen Schneckentempo und Lichtgeschwindigkeit
  33. BAKOM: Grundversorgungskonzession geht an Swisscom
  34. satundkabel.de: Swisscom setzt für flächendeckende DSL-Versorgung auf Eutelsats "Tooway"
  35. a b c mhilfe.de: Diagramm mit maximalen Downstream-Datenraten verschiedener ADSL-Verfahren bei gegebener ADSL-Leitungsdämpfung auf einer Basisfrequenz von 300kHz
  36. a b c router-faq.de: Telekom-Dämpfungsgrenzen Telekom schaltet ADSL2+ erst ab einer Leitungsdämpfung von <18 dB. Für FastPath und höheren Upstream 4 dB weniger beziehungsweise 3 dB weniger bei 6.016 kbit/s.
  37. onlinekosten.de: abweichende Dämpfungsberechnung von Anbietern
  38. a b Im Rahmen von Pilotversuchen finden seit Frühjahr/Sommer 2007 in ausgewählten Anschlussbereichen Schaltungen von Telekom-DSL mit 384 kbit/s bis zu einer Leitungsdämpfung von 60 dB statt.
  39. a b Fixed-Rate-DSL-Anschlüsse der Deutschen Telekom mit einer Übertragungsrate von weniger als 1 MBit/s in Empfangsrichtung genügen nicht den heutigen Mindestanforderungen an einen Breitbandzugang
  40. Online-DSL-Verfügbarkeitsprüfung der Telekom
  41. a b Arcor-FAQ: Arcor-Dämpfungsgrenzen Eine Entstörung bei DSL 16.000 erfolgt nur bis 10 dB. Eine Hochschaltung auf ein höheres Profil ist per schriftlich eingereichter Aufforderung zur Risikoschaltung möglich.
  42. QSC und Telefónica stellen die DSL-Infrastruktur u. a. für einen Teil der Anschlüsse von HanseNet, 1&1, Tele2 und der freenet AG bereit.
  43. 1TR112, englisch, pdf-Dokument