NETZE Auf Touren mit VDSL Wo steht die Entwicklung heute, wo geht sie hin? Andreas Bluschke, Nach anfänglichen Schwierigkeiten Nadeshda Panchenko bei der Begriffsbil- dung (VADSL oder VHDSL oder BDSL Haupttriebkraft für VDSL-basierende [1]) behauptet VDSL heute nicht Dienste ist der wachsende Bedarf an nur seinen Platz in breitbandiger Übertragungs- der xDSL-Familie, sondern baut ihn kapazität für multimediale Inhalte. noch weiter aus. Bild 1: Topologien der optischen Netzabschlußeinheiten (ONU – Optical Die weltweiten Network Unit) Anwendungen wie Video over DSL, xDSL-Teilnehmer- Rundfunk und Internet lassen ADSL zahlen haben die 18-Millionen-Gren- Von Bedeutung ist dabei, daß sich seit ze erreicht, und vom DSL-Forum wer- 2000 auch die „Ethernet-Verfechter“ mittlerweile immer mehr an seine den für 2005 annähernd 200 Mio. beim IEEE mit VDSL im Zusammen- Grenzen stoßen. Doch den vielen xDSL-Teilnehmer prognostiziert [2], [3]. hang mit „Ethernet in the First Mile – In Deutschland sollen es zu diesem EFM“ beschäftigen. Erste Ideen zur Worten, die die Entwicklung von Zeitpunkt schon etwa 10 Mio. xDSL- Kombination von VDSL und Ethernet Teilnehmer (ohne ISDN-Teilnehmer) wurden schon von Savan Communi- VDSL begleitet haben, müssen nun sein [4], von denen ein nicht uner- cations (heute Infineon Technologies) endlich Taten folgen. heblicher Anteil auf VDSL entfallen vor einigen Jahren mit 10BaseS um- wird. Für Japan werden für das Jahr gesetzt. Das S steht dabei für symme- 2006 schon 2,63 Mio. VDSL- und trisches Ethernet [6]. Seit man sich FTTH-Anschlüsse (Fiber to the Home) beim IEEE unter der Losung „Letzter erwartet [5]. Nagel für den ATM-Sarg“ mit VDSL In der zweiten Hälfte der 90er Jahre beschäftigt (z.B. EoVDSL – Ethernet waren die Entwicklungen hauptsäch- over VDSL), ist VDSL generell im lich auf ADSL (Asymmetrical DSL) mit Aufwind. etwa 8 Mbit/s in Richtung von der Im März 2002 wurden 49,5 Mbit/s Teilnehmervermittlungsstelle (TVSt) über 1 kft (305 m) erreicht [7]. 100 zum Teilnehmer – sogenannter Down- Mbit/s sollen im Labor über 1 kft ge- stream (DS) – und 640 kbit/s in der schafft worden sein [8]. Bei Ether- Gegenrichtung – sogenannter Up- Diesen Beitrag finden Sie inklusive stream (US) – und symmetrischer Das Thema in Kürze des umfangreichen Literaturver- Übertragung (Downstream-Bitrate = zeichnisses im Internet unter: Upstream-Bitrate) von etwa 2 Mbit/s Das V (für Very High Bit Rate) als www.NET-im-web.de/pdf/Blusch- über eine Kupferdoppelader (DA) aus- Belegung für den Platzhalter x bei ke_VDSL.pdf und www.NET-im- gerichtet. Gegenwärtig ist man dage- xDSL (Digital Subscriber Line) wur- web.de/pdf/Bluschke_VDSL_Lite- gen intensiv bemüht, höhere Bitraten de schon relativ früh (1995) belegt, ratur.pdf über akzeptable Entfernungen zu dafür aber in den letzten Jahren übertragen. Heutzutage, wo ADSL von den neueren xDSL-Varianten und HDSL2, ETSI-SDSL, SHDSL (High bei den Einsätzen im Feld überholt. Bit Rate DSL, Single-Pair HDSL) dabei Im Beitrag wird versucht, einen sind, sich den Massenmarkt zu er- Abriß der VDSL-Historie und des schließen, stehen den Herstellern gegenwärtigen Standes zu geben, Dr.-Ing. Andreas Bluschke ist einer der Ge- auch die Ressourcen zur Verfügung, die Technik etwas zu beleuchten schäftsführer der Teleconnect GmbH in Dresden, die höherbitratige Übertragung über und auf aktuelle Entwicklungen Nadeshda Panchenko ist Diplomandin an der Hochschule für Technik und Wirtschaft (FH) die Kupferdoppelader weiter zu ver- hinzuweisen. Dresden vollkommnen. 34 NET 6/02 Auf Touren mit VDSL Loop (2) hat man sich für das Jahr Bild 2: VDSL-Referenz- 2002 100 Mbit/s als Ziel gesetzt [9]. modell (VTU-O – VDSL Transceiver Unit at ONU; VTU-R – VTU at Remote Grundidee von VDSL Customer Site) Die Grundidee von VDSL basiert auf dem schrittweisen Ersetzen der be- stehenden Teilnehmeranschlußleitun- gen (TAL) auf Kupferbasis durch Glas- fasern aus Richtung der Teilnehmer- vermittlungsstelle, was eine effekti- Wenn an einer ONU angeschlossene heutzutage über zwei Telefone, zwei vere Verwendung bereits vorhandener Kupferdoppeladern in einem gemein- Fernsehgeräte und einen PC. Um die Netzinfrastrukturen und die schnelle- samen Kabelbündel verlegt und diese Fernsehgeräte und den PC gleichzei- re Bereitstellung von Breitbanddien- Doppeladern unterschiedlich lang tig mit Inhalten über die Kupferdop- sten ermöglicht. Die dabei entstehen- sind, kann es zu einem Fernneben- pelader zu versorgen, reicht ADSL den hybriden Glasfaser-DA-Struktu- sprechen zwischen den kürzeren und nicht aus [11]. Aus den für Privatkun- ren benötigen allerdings einen Glas- längeren Doppeladern kommen, was den wichtigsten Anwendungen wie faser-Kupfer-Umsetzer – die optische die Übertragungsqualität stark beein- Video over DSL (Fernsehen, Video Netzabschlußeinheit (ONU – Optical trächtigt. Um den Einfluß des Fernne- on Demand), Rundfunk und Internet Network Unit). Je nach Standort der bensprechens zu reduzieren, arbeitet ONUs ergeben sich verschiedene man mit dem sogenannten Upstream Topologien (Bild 1), die unter dem Power Back-off [10]. Begriff FTTx zusammengefaßt wer- VDSL kann wie ADSL zusätzlich zu ei- den: nem analogen Telefonanschluß (POTS – Plain Old Telephone Service) oder • FTTEx (Fiber to the Exchange) – Glas- zum ISDN-Basisratenanschluß (BRA) faser bis zur TVSt; betrieben werden, wobei dann aller- • FTTH – Glasfaser direkt bis in die dings Splitter eingesetzt werden müs- Wohnung; sen. Das VDSL-Referenzmodell ist in • FTTCab/FTTN (Fiber to the Cabinet/ Bild 2 dargestellt. Node) – Glasfaser bis zum Kabelver- Bild 3: US-Reichweite von VDSL (Plan 998; 0,4 zweiger; Bandbreite als Triebkraft mm Aderdurchmesser; Noise A) [26] • FTTC (Fiber to the Curb) – Glasfaser bis an den Straßenrand (Übergabe- Die gegenwärtige Haupttriebkraft für ergeben sich auch die notwendigen punkt); VDSL-basierende Dienste ist der Downstream-Bitraten zwischen 14 • FTTB (Fiber to the Basement/Build- wachsende Bedarf an breitbandiger und 52 Mbit/s (z.B. 14 Mbit/s: 2 x ing) – Glasfaser bis ins Haus, Verka- Übertragung multimedialer Inhalte. DVD + 2 Mbit/s Daten). Für Business- belung im Haus mit DA. Ein gewöhnlicher Haushalt verfügt Anwendungen wird beim Down- stream von ähnlichen Anforderun- gen ausgegangen, für den Upstream sollen etwa 14 Mbit/s genügen. Bes- Ausgewählte VDSL-Chiphersteller ser sind in beiden Fällen aber 26 Mbit/s. DMT-basierend Die Bitrate, die im Endeffekt dem Teil- Alcatel Microelectronics nehmer zur Verfügung steht, hängt (seit April 2002 bei STMicroelectronic www5.alcatel.com selbstverständlich von der Länge der GlobeSpanVirata www.globespanvirata.com Kupferdoppelader, deren Durchmes- Ikanos Communications www.ikanos.com ser und den Störeinflüssen ab und STMicroelectronics www.st.com liegt im Bereich von 14,5 Mbit/s für Texas Instruments www.ti.com lange Teilnehmeranschlußleitungen Zarlink Semiconductor www.zarlink.com (1,37 km Long-Range-VDSL) bzw. bis zu 58 Mbit/s für kurze Teilnehmeran- QAM-basierend schlußleitungen (300 m Short-Range- Broadcom www.broadcom.com VDSL). Die Bitraten kennzeichnen die Infineon Technologies gesamte Kapazität, die zwischen (ehemals Savan Communications) www.infineon.com Downstream und Upstream symme- Metalink www.metalinkDSL.com trisch bzw. asymmetrisch aufgeteilt werden kann [12]. In Tabelle 1 sind als NET 6/02 35 Auf Touren mit VDSL Tabelle 1: VDSL-Bitra- Befürworter einer Mehrträgermodu- ten nach ANSI lation (MCM – Multi Carrier Modula- tion) mit DMT (Discrete Multitone Technology) in Kombination mit FDD (Frequency-Division Duplex) als Du- plexmethode, auf der anderen Seite die Befürworter einer Einträgermo- dulation (SCM – Single Carrier Modu- lation) mit CAP/QAM (Carrierless Amplitude Phase Modulation/Qua- dratur-Amplituden-Modulation) und auch FDD als Duplexmethode mit zwei Frequenzbändern (2-Band-FDD). Die Normungsgremien haben sich bei ADSL für DMT entschieden (siehe Beispiel die ANSI-Reichweitevorgaben fest etabliert hat. Als Beispiel sei in Tabelle 2). angeführt. Bild 3 zeigt die Abhängig- diesem Zusammenhang auf Korea Gleichzeitig spalteten sich aber auch keit der Bitrate von der Reichweite am verwiesen, wo 70 % der Bevölkerung die VDSL-Befürworter in zwei Lager: Beispiel von Broadcom. in sieben Großstädten und 40 % der die Befürworter von DMT in Kombi- Eine besondere Rolle bei den VDSL- Einwohner in Hochhäusern wohnen. nation mit TDD (Time-Division Du- Einsatzmöglichkeiten kommt den so- VDSL-Tests der Korea Telecom mit plex), vertreten durch die VDSL-Alli- genannten MXU-Anwendungen zu: 52 Mbit/s downstream und 6,2 Mbit/s anz, und die Befürworter von upstream wurden sehr positiv aufge- CAP/QAM mit 2-Band-FDD, vertreten • MCU – Multi-Commercial Units: alle nommen [13]. durch die VDSL-Koalition. Die Nor- Bürohäuser und Universitätseinrich- Laut [8] liegen 40 bis 50 % der Teil- mungsgremien haben 4-Band-FDD tungen; nehmer in Westeuropa max. 1,2 km festgelegt, konnten sich aber bisher • MTU/MDU – Multi-Tenant/Dwelling von der Teilnehmervermittlungsstel- auf kein Modulationsverfahren eini- Units: Hochhäuser und Mehrfami- le entfernt. Ihnen können daher gen. Heute auf dem Markt verfügba- lienhäuser; 20 Mbit/s über VDSL angeboten wer- re VDSL-Lösungen basieren fast aus- • MHU – Multi-Hospitality Units: Ho- den. schließlich auf 2-Band-FDD-QAM, tels und Freizeiteinrichtungen; z.B. Long-Reach Ethernet (LRE) von • MPU – Multi-Public Units: Flughä- Eine große Familie Cisco [14], das 10BaseS nutzt. fen, Messegelände und Bahnhöfe. Für die Duplexmethode 4-Band-FDD Bevor die einzelnen Varianten in Form wurden zwei Frequenzpläne