Die Grenze von Kupfer verschoben Innovative Konzepte für mehr xDSL-Performance

Mit den VDSL2-Vectoring Chips »Vinax IVE1000« ist eine systemweite Unterdrückung aller Störungen durch Nebensprechen und somit eine Verdoppelung von Datenrate und Reichweite möglich.
Mit den VDSL2-Vectoring Chips »Vinax IVE1000« ist eine systemweite Unterdrückung aller Störungen durch Nebensprechen und somit eine Verdoppelung von Datenrate und Reichweite möglich.

Breitband-DSL stößt durch teilweise über 60 Jahre alte Kupfer-Telefonleitungen an seine Grenzen, die potenzielle DSL-Geschwindigkeit reduziert sich deshalb deutlich. Mit innovativen Lösungen versuchen Halbleiterhersteller, den Limitierungen (Dämpfungen, Interferenzen, Rauschen) entgegenzuwirken und die DSL-Performance zu optimieren.

Service-Provider wollen ihren Kunden Triple-Play-Dienste in bestmöglicher Qualität anbieten. Angesichts alternder Kupferleitungen und der Notwendigkeit, die Auslastung aller Adernpaare im Kabel zu maximieren, stellt dies jedoch eine erhebliche Herausforderung dar. Daher wurden unterschiedliche Verfahren entwickelt, um die Einschränkungen durch die Kupferleitungen bei der Bereitstellung anspruchsvoller Dienste zu überwinden. Beispielsweise können durch ADSL2+- und VDSL2-Bonding, das heißt durch Kanalbündelung von zwei Kupferdoppeladern gemäß ITU-T G.998.1/2/3, die verfügbaren Datenraten und/oder die Reichweite vergrößert werden.

Weitere standardisierte Verfahren zur Erzielung einer qualitativ hochwertigen Multi-Play-Übertragung bestehen darin, durch G.INP (Schutz vor Impulsrauschen mittels Retransmission auf dem Physical Layer laut ITU-T G.998.4) oder Vectoring gemäß ITU-T G.993.5 (G.vector), den Einfluss von Rauschen bzw. Nebensprechen zu reduzieren. Vectoring wurde in der ITU mit dem G.vector- oder G.993.5-Standard im März 2010 als eine »Dynamic Spectrum Management Level 3«-Technik (DSM Level 3) verabschiedet, die die Signalstärke über mehrere Leitungen in Echtzeit unter Nebensprechen (real time crosstalk) optimiert. Die Vorteile von Vectoring kommen am stärksten zum Tragen, wenn alle Leitungen im Kabelbündel berücksichtigt werden (d.h. auf Systemebene).

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Innovative Konzepte für mehr xDSL-Performance

Wie Halbleiterhersteller versuchen, mit innovativen Lösungen Dämpfungen, Interferenzen und Rauschen entgegenzuwirken und die DSL-Performance zu optimieren.

Crosstalk (Nebensprechen) hat schon ab geringen Entfernungen zwischen dem DSLAM und dem DSL-Anschluss des Nutzers signifikanten Einfluss auf die erreichbare Datenrate. Hervorgerufen wird dieser Effekt durch Interferenzen, die bei parallel laufenden Leitungen aufgrund des hochfrequenten Signals entstehen. So wird die DSL-Bandbreite schon nach wenigen Metern deutlich reduziert. In der Praxis bedeutet das, dass Provider nicht immer die gebuchte DSL-Geschwindigkeit tatsächlich liefern können.
Kupferkabel werden meist im Verbund verlegt, damit eine hohe Kapazität gewährleistet werden kann. Bis zu hundert Kabelstränge verlaufen in so einem Kabelverbund und können sich gegenseitig stören. Die Folge: Das Netz wird langsam. Mit Hilfe von Vectoring wird ein Kompensationssignal generiert und eingespeist, das das Nebensprechen eliminiert und somit das Nutzsignal ohne merkliche Leistungseinbußen überträgt.

Um das Kompensationssignal zu ermitteln, sind allerdings aufwändige Berechnungen mit komplexen Algorithmen seitens des Netzbetreibers nötig, die in Echtzeit erfolgen müssen. Werden die Signalinterferenzen vom DSLAM weitestgehend unterdrückt, sind auch nach 500 m Leitungslänge noch Anschlüsse mit hoher Datenrate realisierbar. In der Praxis gehen Anbieter bei VDSL2-Anbindungen mit 50 MBit/s Bandbreite von einer Leitungslänge bis maximal 800 m aus. Zurzeit befindet sich DSL-Vectoring in der Erprobungsphase: Der österreichische Netzanbieter A1, ein Tochterunternehmen der Telekom Austria Group, testet das Verfahren in einem Pilotprojekt.

Die genannten Verbesserungsmethoden werden oft unter dem Schlagwort »Accellerated DSL« zusammengefasst. Der große Vorteil dieser Technologien ist, dass die Implementierung schnell und kostengünstiger im Vergleich zu FTTH (Fibre To The Home) erfolgen kann. Damit haben Betreiber die Möglichkeit, ihre Dienste zu differenzieren und erfolgreich gegen Kabelanbieter zu konkurrieren. So kann der adressierbare Markt für schnelle Breitband-Dienste deutlich erweitert werden, angesichts der von der Europäischen Kommission geforderten Vollabdeckung mit »Superfast Broadband« (mindestens 30 MBit/s) bis 2020.