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IT-Wissen
Datenübertragung
Der Einsteiger in das Metier der Datenfern- und
Nahübertragung steht zunächst einmal einer verwirrenden
Vielfalt neuer Konzepte und Begriffe
gegenüber. Profi ler gibt einen detalierten Überblick
über das Gebiet der DFÜ und stellt die wichtigsten
Arten und Formen dar.
Der Grungedanke bei der Datenübertragung ist es ganz
klar, eine bestimmte Anzahl an Informationen von einem
Gerät zu einem anderen zu übertragen. Der Name sagt
es schon. Bei dem zu lösenden Problem stellt sich dabei
die Frage, wie man beispielsweise seinem Geschäftspartner
in Japan die neuesten Pläne für ein Bauobjekt
übermittelt. Oder auch nur Daten an einen Drucker.
Dementsprechend gibt es auch viele Lösungen, die für
den jeweilige Übermittlungsauftrag in Frage kommen.
Integrated Services Digital Network (ISDN)
ISDN ist ein internationaler Standard für ein digitales
Telekommunikationsnetz. Die englische Bezeichnung
hierfür ist ein Backronym, da sie werbewirksamer als
die ursprüngliche Bedeutung Integriertes Sprach- und
Datennetz ist. Sie lässt sich sinngemäß als diensteintegrierendes
digitales Netz übersetzen. Über dieses
Netz werden verschiedene Dienste wie Fernschreiben
(Telex), Teletex, Datex-L (leitungsvermittelte Datenübertragung),
Datex-P (paketvermittelte Datenübertragung)
und Telefon übertragen und vermittelt.
Die B-Kanäle einer ISDN Leitung (jede besteht mindestens
aus einem A und B Kanal) sind bitransparent und
synchron, so daß beliebige Leitungscodes verwendet
werden können. Um eine Verdoppelung der Datenübertragungsrate
zu erreichen, können die beiden B-Kanäle
eines Basisanschlusses auch gebündelt werden. Um
diese Möglichkeit zu nutzen, sind Endgeräte erforderlich,
die in der Lage sind, die beiden B-Kanäle zu synchronisieren
(beispielsweise ISDN-PC-Karten oder Videokonferenzsysteme).Mit
Hilfe geeigneter Router können
mehrere oder alle Nutzkanäle eines Primärmultiplexanschlusses
gebündelt werden. Dadurch können Datenübertragungsraten
bis zu 2048 kbit/s erzielt werden. Diese
Möglichkeit wird insbesondere für die Vernetzung
von entfernten Standorten innerhalb eines Firmennetzwerks
oder für Standleitungen ins Internet genutzt.
Man unterscheidet 2 Standars bei dieser Form der DFÜ
V.110 ist ein Standardprotokoll der ITU (Internetional Telekomunication
Union) zur Datenübertragung in dienste
integrierenden Netzen und beschreibt die Unterstützung
von Endgeräten mit Schnittstellen der V-Serie
(zum Beispiel V.24-Schnittstelle). V.110 sieht eine Bitratenadaption
(Anpassung der Datenübertragungsrate
von langsamen Endgeräten an ISDN) vor. Die Datenü-
bertragungsraten sind bis 19,2 kbit/s standardisiert; bei
den meisten Terminaladaptern sind jedoch Datenübertragungsraten
bis 38,4 kbit/s verfügbar. Jedes Bit der V-
Schnittstelle wird in ein Bit des 64 kbit/s-Stromes des
B-Kanals abgebildet, die Restkapazität wird mit Füllbits
gefüllt. Bei einigen Implementierungen können langsamere
Geschwindigkeiten gemultiplext werden; das
heißt es gibt mehrere gültige Abbildungen. Die in V.110
beschriebene Bitratenadaption wird oft auch außerhalb
des ISDN verwendet.
V.120 ist eine Weiterentwicklung des Protokolls V.110.
Die standardisierte Datenübertragungsrate beträgt hier
bis 56 kbit/s. V.120 sieht Möglichkeiten für statistisches
Multiplexen vor.
Digital Subscriber Line (DSL)
DSL, oft auch ADSL genannt, unterscheidet sich von einer
herkömmlichen Internetverbindung über analoge
Telefonanschlüsse (POTS) oder ISDN dadurch, dass die
DSL-Verbindung nur zwischen dem Teilnehmer und der
Vermittlungsstelle aufgebaut wird. Hierfür werden andere
Frequenzbereiche als für das Telefonsignal verwendet,
was eine vielfach höhere Geschwindigkeit
ermöglicht. Außerdem kann so DSL parallel zum normalen
Telefon genutzt werden. Fax, analoges Telefon
oder ISDN steht auch während DSL-Betrieb 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. 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.
Das erste DSL-Verfahren, das mit diesen Baustei-
nen 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 SH-
DSL abgelöst, welches nur ein Aderpaar (eine Doppelader)
benötigt und weniger Strom verbraucht, aber nicht
an die Reichweite von HDSL (mit Signalregeneratoren)
heranreicht. In den 90er Jahren wurden weitere DSL-
Verfahren entwickelt, so etwa ADSL. Die Internet-Nutzung
wuchs stark. Der Ausbau der Netze konnte kaum
den wachsenden Bandbreiten-Bedarf decken. Deshalb
sollten die Netze im Hintergrund (Backbones) ausgebaut
werden, und auch 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, so dass inzwischen auch
andere breitbandige Internetzugänge (zum Beispiel über
Satellit) als „DSL“ vermarktet werden. Seit Ende 2005
neu auf dem Markt ist ADSL2+. Bei diesem Standard
werden derzeit 20 Mbit/s angeboten (Stand März 2006).
Deutschland 2006
Laut dem Verband der Anbieter von Telekommunikations-
und Mehrwertdiensten (VATM) hatten im September
2006 14,9 Millionen Bundesbürger einen DSL-Anschluss.
Damit lag der DSL-Marktanteil am gesamten
Breitbandmarkt bei 95,5%. Die Deutsche Telekom kam
2006 inklusive Reseller auf einen DSL-Marktanteil von
67%.
Situation in Ostdeutschland
Der Ausbau der ostdeutschen Gebiete mit Glasfaser
(OPAL) ist für die Installation von DSL hinderlich, wird
allerdings ab 2007 in einigen Städten durch Umbauten
der DSLAMs installiert werden können. DSL ist dort
dann zunächst mit einer Bandbreite bis zu 6000 kb/s
möglich.
Deutschland im europäischen Vergleich
Gemessen an der Anzahl der DSL-Anschlüsse liegt
Deutschland knapp vor Frankreich an der Spitze der
europäischen Staaten. Im Verhältnis zu den vorhandenen
Telefonanschlüssen schneidet Deutschland jedoch