ADSL legt den Frequenzbereich der Datenübertragung nicht zwingend fest, je nach Anforderung der Telefongesellschaft kann das Verfahren auch niedrigere Frequenzen nutzen und so einen parallelen ISDN-Betrieb verhindern. In den USA, wo ISDN weit weniger verbreitet ist als hier zu Lande, kombinieren viele Anbieter ADSL ausschließlich mit POTS. Das hat zu dem verbreiteten Mißverständnis geführt, ADSL und ISDN schlössen sich grundsätzlich aus.
Die Abbildung unter “Modulationsverfahren” zeigt, welchen Frequenzbereich ADSL auf einer sehr guten Kupferleitung für die Datenübertragung nutzt. In der Realität begrenzen im Wesentlichen drei physikalische Phänomene die Datenrate: die Dämpfung, das Übersprechen und Reflexionen an Kabelübergängen.
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Die Kabeldämpfung beschreibt die Verringerung des Signalpegels in der Leitung und hängt von der Kabellänge sowie der Frequenz ab. Da im Netz der Deutschen Telekom die mittlere Entfernung zur Ortsvermittlungsstelle nur 2000 Meter beträgt, spielt hier die Dämpfung für die maximale Übertragungsrate nur eine geringe Rolle.
Mit Übersprechen bezeichnet der Techniker die Störung durch die Signale in nebeneinander liegenden Kabeln. Da eine Telefongesellschaft nicht für jeden Kunden ein neues Kabel vom Haus bis zur Ortsvermittlungsstelle verlegen kann, liegen unter der Straße armdicke Kabelstränge, die sich in die Wohnungen der Telefonkunden verzweigen. In einem solchen Hauptstrang liegen Tausende von Doppeladern dicht gepackt nebeneinander. Erfreulicherweise werden diese vielen Leitungen nicht zu 100 Prozent genutzt, denn es muß eine Reserve für neue Kunden und den Ersatz beschädigter Adern verbleiben. In der Regel nutzt die Telekom unter 70 Prozent der Aderpaare. Dieser “Beschaltungsgrad” ist ein weiteres Kriterium für die mit ADSL mögliche Übertragungsrate.
Zu Signalreflexionen kann es schließlich überall dort kommen, wo zwei Kabel miteinander verbunden sind. Auf der Strecke von der Telefondose bis zum Ortsverteiler kann das mehrfach vorkommen. Auch die Reflexionen sind frequenzabhängig und können zur Auslöschung bestimmter Übertragungsfrequenzen führen.
Beim klassischen T-DSL läuft der physische Downstream auf der ADSL-Leitung mit 1 MBit/s. Der Datentransfer erfolgt dreifach (!) gepackt. Nach Abzug des gewaltigen Protokolloverhead verbleiben 896 kBit/s für den Downstream. Der Upstream erfolgt mit 160 kBit/s.
Im physikalisch verfügbaren Frequenzband setzen verschiedene Hersteller inkompatible Modulationsverfahren ein. Verbreitet sind CAP und DMT. Die Grafiken zeigen die Spektren der in Deutschland eingesetzten Technik.
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CAP steht für Carrierless Amplitude/Phase Modulation. CAP kommt vorwiegend bei älteren ADSL-Systemen zum Einsatz, die für Up- und Downstream getrennte Frequenzbereiche nutzen. In realen Kabeln sind in der Regel hohe Frequenzen weniger gut für die schnelle Übertragung geeignet als niedrigere. Dadurch wird bei CAP besonders der Downstream gebremst.
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DMT steht für Discrete Multi Tone Modulation. Das DMT-Verfahren teilt das verfügbare Frequenzspektrum dagegen in Kanäle von jeweils 4 kHz Breite und nutzt diejenigen mit den besten Übertragungseigenschaften für beide Richtungen. Up- und Downstream trennt, wie beim ISDN, die Echokompensation voneinander. Das ADSL-Modem und sein Gegenstück in der Vermittlungsstelle (Line Card) handeln beim Einschalten für jeden Frequenzkanal die Modulationsparameter neu aus und nutzen die vorgefundenen Leitungseigenschaften so optimal aus. Die Telefongesellschaft kann das Modem so konfigurieren, daß es nicht alle verfügbaren Kanäle benutzt, und damit die Übertragungsleistung je nach Zahlungswilligkeit des Kunden begrenzen.
Die Datenübertragung auf der ADSL-Strecke ist einer Modemverbindung vergleichbar: Das Protokoll regelt nur die Durchleitung von Bits und stellt die korrekte Übermittlung durch eine Checksumme sicher. ADSL arbeitet dabei im Gegensatz zum Bitstream-orientierten Modem paketweise. In den ADSL-Paketen kann jede Art von Daten enthalten sein, in der Regel sind dies jedoch Pakete einer übergeordneten Netzwerkschicht, beispielsweise ATM- oder Ethernet-Frames oder IP-Pakete. Die Verpackung dieser Frames erledigt oft gleich ein Modul innerhalb des ADSL-Modems. So stellt beispielsweise das klassische T-DSL-Modem dem Anwender keine rohe Datenleitung zur Verfügung sondern bietet eine Ethernet-Schnittstelle.
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Zum Datentransfer verpackt der PC die Daten zunächst nach PPP-Protokoll.
Damit verhält sich die Strecke wie ein klassisches Modem.
Um die Daten dann per Netzwerk ans ADSL-Modem zu übertragen, werden diese in Pakete mit Ethernet-Rahmen gepackt.
Damit das auch durch Switche und Router funktioniert, werden IP-Header verwendet (TCP/IP).
Auf der ADSL-Strecke zwischen ADSL-Modem und Vermittlungsstelle werden die Pakete dann im ATM-Format übertragen.
Als wenn das noch nicht genug ist, startet T-Online beim erfolgreichen Aufbau der PPP-Verbindung ein VPN zwischen dem Kunden-PC und dem Anmeldesystem.
Das geschieht mit Hilfe des PPTP-Protokolls.
Die maximale ATM-Paketgröße für den Downstream beträgt 1500 Bytes. Abzüglich IP-Header bleiben 1472 Bytes. Für PPP bleiben dann 1428 Bytes. Wer seine Strecke optimieren will, sollte die maximale Paketgröße auf 1428 Bytes begrenzen.
Die Anzahl der PPPTP-Threads ist begrenzt. Ich meine, mich an 16 zu erinnern.
Nach Aussage von T-Online erfolgt die Übertragung asynchron. Das ist auch die Voreinstellung der diversen Softwarepakete. Bei mir läufts synchron und ich erreiche Downstreams von etwa 82 kByte/s.
