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Dienstag, 27.06.2017

Technik News

Mittwoch 12.03.2014

MXC-Kabel überträgt 800 Gbit/s - Erste Kabel noch 2014 auf dem Markt

Bereits seit einigen Jahren entwickelt Intel in Kooperation mit dem Spezialglashersteller Corning "Silicon Photonics", ein Glasfaserkabel, bei dem Photonen die Datenübertragung übernehmen. Aktuell erreichen die Entwickler damit...[mehr]

Mittwoch 19.02.2014

Flächendeckender Breitbandausbau erfordert deutlich geringere Investitionen als bisher angenommen

Zu diesem Ergebnis kommt eine heute veröffentlichte Studie des Wissenschaftlichen Instituts für Infrastruktur und Kommunikationsdienste (WIK). Statt der bisher prognostizierten 93 Milliarden Euro wäre nach den Modellrechnungen...[mehr]

Mittwoch 19.02.2014

G.fast Standard verspricht Datenübertragungsraten bis zu 1 Gbit/s

Während der Glasfaserausbau vielerorts aufgrund der hohen Kosten nur langsam voranschreitet, arbeiten Alcatel-Lucent und Huawei intensiv an der Standardisierung von G.fast. Der neue Standard nutzt vorhandene Kupferkabelnetze,...[mehr]

Turbo-DSL durch Vectoring

atene KOM GmbH

Schon heute bietet VDSL2 die Möglichkeit, Highspeed-Internet mit einer Downloadrate von bis zu 50 Mbit/s über die Telefonleitung bereit zu stellen. Doch gerade datenintensive Dienste wie Triple Play oder Cloud-Anwendungen verlangen nach immer höheren Datentransferraten. Zudem findet die VDSL2-Technologie größtenteils nur in Ballungszentren Anwendung, da entsprechende Leistungen nur über eine geringen Distanzen realisiert werden können.

Neben der Möglichkeit, per Bonding und Phantom Mode durch Leitungsbündelung die Leistung und Reichweite zu erhöhen, ist ein weiterer Ansatz, die Signalqualität über die Entfernung nicht unzulässig stark abfallen zu lassen, was folglich Einbußen in der Übertragungsrate bedeuten würde.

Mit jedem zurückgelegten Meter Leitungslänge nimmt die Dämpfung des Nutzsignals zu. Maßgeblich dafür ist vor allem das Übersprechen (engl. Crosstalk), bei dem Signale in benachbarte Leitungen einkoppeln und dort als Störung auftreten, was zu hohen Schwankungen bzw. einer generellen Abnahme der Übertragungsrate führt.

Um solche Störungen auf den Leitungen zu minimieren, kommen für DSL unter dem Begriff Dynamic Spectrum Management (DSM) verschiedene Verfahren zum Einsatz, die in Level 1 – 3 unterteilt sind:

DSM – Level 1 (rate limiting, flat power back-off) bietet die Möglichkeit, sowohl die Übertragungsrate als auch die verwendete Sendeleistung soweit zu reduzieren, dass auch die parasitären Effekte durch Crosstalk möglichst gering gehalten werden.

DSM – Level 2 (spectrum balancing) erlaubt es zudem, Sendeleistungen und –frequenzen mehrerer DSL-Leitungen so zu verteilen, dass die gegenseitige Beeinflussung minimiert wird.

DSM – Level 3 (Vectoring) ist ein Konzept zur Störunterdrückung, wo bei der Übertragung aktiv auf das Nutzsignal und dessen Störanteile Einfluss genommen wird. Im kommenden Abschnitt wird auf dieses Verfahren genauer eingegangen.

Vectoring wird angewendet, indem mehrere VDSL2-Leitungen zu einer logischen Gruppe, der sogenannten vectored group, zusammengefasst und die auftretenden Störmuster aller beteiligten Leitungen und Frequenzen analysiert und beseitigt werden.

Dafür werden kontinuierlich Testsignale auf die Leitungen gegeben und das untereinander verursachte Übersprechen gemessen. Die ermittelten Störmuster werden dann bei der Erzeugung der Nutzsignale berücksichtigt, indem nun zu den auftretenden Störanteilen phasenverschobene Signale erzeugt werden, welche den parasitären Einfluss des Crosstalk bei der Übertragung aufheben und die Nutzinformationen damit unverfälscht beim Modem des Kunden ankommen, was unter Laborbedingungen Datenraten von über 100 Mbit/s auf eine Entfernung von 500 m möglich macht.

Für den Netzbetreiber ergibt sich mit dieser Technologie zudem der Vorteil, dass die Anschlüsse stromsparender betrieben werden können, da weniger Leistung benötigt wird, um Nutzsignale hinreichend verfälschungssicher zu übertragen.

Anwendungsschwierigkeiten

Oftmals ist es der Fall, dass bspw. durch das sogenannte Sub-Loop Unbundling Leitungen von verschiedenen Dienstanbietern in einem Kabel genutzt werden. Zusätzlich bedingt eine nur schrittweise Umrüstung auf das Vectoring-Verfahren, dass nicht alle Anschlüsse des Netzbetreibers zeitgleich einer Vectoring-Gruppe zugeordnet sind. Bei der Nutzung eines Kabels durch mehrere Anbieter kann es zudem vorkommen, dass verschiedene Vectoring-Gruppen örtlich nah beieinander betrieben werden. Für solche Szenarien ergeben sich jedoch technische Probleme für den effektiven Betrieb von Vectoring.

Wie bereits erläutert wurde, ist man in der Lage, Crosstalk innerhalb einer definierten Gruppe wirksam zu eliminieren. Jedoch haben nebenliegende Leitungen, welche nicht Teil dieses Verfahrens sind, negativen Einfluss auf die Dienstgüte der mit Vectoring betriebenen Anschlüsse. Beim so bezeichneten Alien Crosstalk, dem Einkoppeln von Störungen durch betreiberfremde Leitungen, reduziert sich der gewünschte Leistungszuwachs mitunter erheblich und die Datenrate kann nahezu auf das Niveau einer herkömmlichen VDSL2-Übertragung abfallen.

Minimieren lässt sich die Problematik durch eine Anpassung der Netzstrukturen. Werden alle Leitungen und Vermittlungstechniken durch einen Netzbetreiber bereitgestellt und verwaltet, ist dieser nun in der Lage, alle Anschlüsse in einer Vectoring-Gruppe zu betreiben. Betreiberfremde Leitungen müssen nicht mehr berücksichtigt werden und die optimale Nutzung des Vectoring ist sichergestellt. Anschlusszugang für andere Provider ist dann jedoch nur über den sogn. Bitstromzugang (bitstream access) möglich.

Doch werden auch technische Lösungsmöglichkeiten diskutiert. So wird untersucht, die parasitären Einflüsse des Alien Crosstalk fremder Leitungen und Vectoring-Gruppen mit Anwendung der Managementverfahren DSM 1 und 2 weiter zu minimieren und damit die Performanceeinbußen des betroffenen Vectored-VDSL auf lediglich 10 Prozent zu beschränken.

Auch wird der Ansatz verfolgt, Vectoring auf höhere Ebenen zu verlagern. Mit dem sogenannten cross-DSLAM level vectoring (xDLV) kann dann ermöglicht werden, große Teilnehmerbereiche zur einer einheitlichen Vectoring-Gruppe zusammenzufassen bzw. providerübergreifend unterschiedliche Vectoring-Gruppen miteinander abzustimmen, um ein gegenseitige Beeinflussung durch Crosstalk zu unterbinden.

Hierzu sind jedoch Vereinbarungen zwischen den Netzbetreibern notwendig, da sowohl auf technische Kompatibilität als auch auf schnelle Anbindung der verwendeten Einrichtungen untereinander geachtet werden muss.

Witere Informationen zum Thema finden sie in der Rubrik Technik.