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Rückseite eines Internet-Routers mit je einem angeschlossenen DSL-Kabel und einem angeschlossenen Netzwerkkabel.
Connectivity

Was leisten DSL und VDSL? Die Breitbandtechnik einfach erklärt

Portrait von Dr. Lorenz SteinkeLorenz Steinke
17.12.2024
10 Min.

    DSL-Anschlüsse versorgen in Deutschland Millionen Privathaushalte sowie kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) mit schnellem Internet und machen Homeoffice und verteiltes Arbeiten möglich. Aber wie genau funktionieren DSL und VDSL eigentlich? Und welche Bandbreiten sind damit erzielbar?

    Rund 40 Millionen Kund:innen surfen in Deutschland über einen Internetschluss auf DSL- oder VDSL-Basis. Damit ist das Kupferkabel der Marktführer unter den Breitbandangeboten. Gleichzeitig wird die Technik stetig weiterentwickelt und auch der Ausbau schreitet voran. Was das für Nutzer:innen bedeutet, erfahren Sie hier.

    Inhaltsverzeichnis

    Was ist VDSL?VDSL: Vorteile und GeschwindigkeitDSL, VDSL & SDSL: Die UnterschiedeWie funktioniert VDSL? Einblicke in die Technik dahinter

    Was ist VDSL?

    Die Abkürzung VDSL steht für „Very High Speed Digital Subscriber Line“. Übersetzt auf Deutsch bedeutet dies so viel wie Digitale Hochgeschwindigkeits-Teilnehmeranschlussleitung. Der Begriff Teilnehmeranschlussleitung (TAL) bezeichnet das Telefonkabel zwischen einer Vermittlungsstelle und dem einzelnen Hausanschluss.
    Ein Rückblick: Die zunehmende Verbreitung des Internets ab den 1990er-Jahren brachte für die vorhandenen Telefonnetze auf Kupferbasis eine große Veränderung. Bis dahin waren diese Netze für sogenannte analoge Dienste optimiert, allem voran die Sprachübertragung beim Telefonieren.
    Nicht nur die Technik in vielen Ortsvermittlungsstellen waren hierauf ausgelegt, auch die zu den Kund:innen hin verlegten Erdkabel auf der sogenannten „letzten Meile“. So unterscheidet sich ein Fernmeldekabel deutlich von einem mehrfach geschirmten Netzwerk-Kabel Cat.7, wie es heute beispielsweise in digitalen Ethernet-Installationen verwendet wird.
    Klassische Fernmeldekabel haben schon über eine Entfernung von nur wenigen Kilometern eine hohe Dämpfung. Das bedeutet: Die Qualität der übertragenen Signale verschlechtert sich unterwegs massiv. Für die Sprachübertragung ist dies nur von geringer Bedeutung und lässt sich technisch leicht kompensieren. Aber die Nullen und Einsen eines Digitalsignals sind auf der Empfängerseite nur noch schlecht unterscheidbar. Je schneller die digitale Datenübertragung ist, desto schwieriger wird dies. So gibt es oberhalb bestimmter Geschwindigkeiten immer mehr Übertragungsfehler, schließlich wird das Signal sogar gänzlich unlesbar.
    Anfangs wurden Digitalsignale noch mittels sogenannter Modulatoren/Demodulatoren (kurz: Modems) für die Übertragung per Telefonnetz in ein Analogsignal verwandelt und beim Empfängercomputer wieder zurück in ihr digitales Format. Die ersten Geräte hatten Bandbreiten von nur wenigen Dutzend Zeichen pro Sekunde. Spätere Modems kamen auf bis zu 56 Kilobit pro Sekunde.
    Im Jahr 1994 startete der Telefon-Digitaldienst ISDN (Integrated Services Digital Network, oder auch: Integriertes Sprach- und Datennetz). Aber auch darin waren gerade einmal Bandbreiten von 64 Kilobit pro Sekunde je Datenkanal möglich. Zwei Kanäle konnten in einer Standard-Installation gebündelt werden. Dann waren aber keine parallelen Telefongespräche über diese Leitung mehr möglich.
    Erst die Einführung der DSL-Technik brachte Geschwindigkeit in die Netze. Sie verlegt die Technik aus den Vermittlungsstellen in Verteilerkästen in Kundennähe und nutzt ein breites Frequenzband, um Daten mit hohem Tempo zu übertragen.
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    VDSL: Vorteile und Geschwindigkeit

    Nicht nur aus Kundensicht bringt ein VDSL-Anschluss einige Vorteile. Er funktioniert auf der letzten Meile über das vorhandene Telefonnetz und ist somit in vielen Fällen ohne zusätzlichen Tiefbau auf dem Kundengrundstück verfügbar. In den meisten Gebäuden sind heute die entsprechenden Anschlüsse bereits im Keller oder im Hausanschlussraum vorhanden.
    Bei idealen Rahmenbedingungen erreicht Breitband über VDSL im Download eine Geschwindigkeit von bis zu 250 Megabit. Das macht die Technologie auch für viele KMU interessant.

    DSL, VDSL & SDSL: Die Unterschiede

    Die Abkürzung DSL beschreibt eine Vielzahl unterschiedlicher Übertragungsstandards. Die wichtigsten und meistgenutzten davon sind:
    • ADSL: Das A steht hier für asymmetric (auf Deutsch: asymmetrisch) und weist darauf hin, dass an ADSL-Anschlüssen der Datenkanal für das Herunterladen von Daten (“Download”) größer ist als der Datenkanal zum Heraufladen (“Upload”). Da die meisten Nutzer:innen mehr Daten beziehen, als sie umgekehrt heraufladen, ist dies auch technisch sinnvoll. Frühe ADSL-Anschlüsse erreichten gerade einmal 768 Kilobit pro Sekunde im Download und 128 Kilobit beim Heraufladen. Später waren mit dieser Technik bis zu 6 Megabit im Download und etwa 1 Megabit im Upload erreichbar.
    • ADSL2 und ADSL2+: Dieser Standard ist eine technische Weiterentwicklung von ADSL. Er bringt mit bis zu 12 Megabit pro Sekunde mehr Bandbreite und überbrückt dank besserer Technik auch größere Distanzen zwischen Vermittlungsstelle und Kundenanschluss. ADSL2+ (in Deutschland wenig verbreitet) nutzt ein breiteres Frequenzband (2,2 Megahertz anstelle von 1,1 Megahertz) und kann theoretisch doppelt so viele Daten übertragen wie ein ADSL2-Anschluss. In der Praxis sind bis zu 16 Megabit pro Sekunde möglich.
    • SDSL: Bei diesem Standard steht das S für symmetric (auf Deutsch: symmetrisch). Es handelt sich also im Unterschied zur ADSL-Familie um Anschlüsse, bei denen die Kanäle für Upload- und Download genau dieselbe Bandbreite haben. SDSL ist vor allem für Unternehmenskunden interessant, die beispielsweise täglich beim Backup sehr viele Daten in Cloudspeicher hochladen.
    • VDSL: Die Very High Speed Digital Subscriber Line ist – wie der Name schon andeutet – eine technische Weiterentwicklung von DSL mit noch einmal deutlich höheren Geschwindigkeiten gegenüber ADSL. Genau genommen handelt es sich auch hier wieder um eine ganze Gruppe von teils sehr unterschiedlichen Übertragungsstandards. Unterschieden wird aber meist nur zwischen VDSL (manchmal auch VDSL1 genannt) und den schnelleren VDSL2-Standards. Mit VDSL sind Download-Bandbreiten von über 50 Megabit pro Sekunde erreichbar. VDSL2 schafft mit Supervectoring sogar bis zu 250 Megabit pro Sekunde.
    Je nach Anbieter werden diese unterschiedlichen Standards unter dem gemeinsamen Oberbegriff DSL vermarktet. Daher ist vielen Kund:innen gar nicht bekannt, ob sie aktuell ADSL, ADSL2, VDSL oder VDSL2 nutzen.
    Auch an den Endgeräten ist dies meist nicht zu erkennen. Die Geräteanschlüsse von Routern sind in der Regel einheitlich mit „DSL“ beschriftet. Ältere Geräte mit separatem DSL-Modem werden abweichend hierzu über den „WAN“-Anschluss verbunden. Beim Einschalten erkennt der Router dann üblicherweise automatisch, welche DSL-Technik vor Ort verfügbar ist, und stellt sich darauf ein.
    Tipp: Bei Fritz!Box-Modellen des Herstellers AVM können Sie die bei Ihnen vor Ort verwendete DSL-Technik im Geräte-Menü unter „Internet“ / „DSL-Informationen“ nachlesen.
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    Wie funktioniert VDSL? Einblicke in die Technik dahinter

    Um besonders schnell Internetdaten über das Telefonnetz zu übertragen, teilt die VDSL-Technik das verfügbare Frequenzband im Telefonkabel zwischen Vermittlungsstelle und Teilnehmeranschluss in viele einzelne Datenkanäle auf. Über jeden dieser Datenkanäle werden separat Daten übertragen. Mit Ausnahme von SDSL verwenden dabei alle DSL-Protokolle den größeren Teil der Frequenzen für den Download von Daten und den kleineren Teil für den Upload.
    Da Telefonkabel üblicherweise eine hohe Dämpfung haben, wird die sogenannte aktive Internettechnik außerdem aus den Vermittlungsstellen in den einzelnen Ortsteilen und Vierteln in spezielle Verteilerkästen verlegt, sogenannte DSLAM. Dies ist möglich, da Digitaltechnik deutlich kompakter ist als analoge Vermittlungstechnik. Der DSLAM ist nicht zu verwechseln mit dem Kabelverzweiger – das ist jener kleinere Kasten an der Straße, von dem aus die einzelnen Hausanschlüsse unterirdisch abgehen. Manchmal sind DSLAM und Kabelverzweiger auch kombiniert oder stehen direkt nebeneinander.
    Ein DSLAM ist das Gegenstück zum DSL-Modem. Die Abkürzung steht für „DSL Access Multiplexer“, zu Deutsch etwa: Zugangsverteiler für DSL. Ein DSLAM ist netzseitig in der Regel über Glasfaser an die Vermittlungsstelle und von dort an den sogenannten Internet-Backbone angebunden. Damit rückt das Internet näher an die Kund:innen heran und muss nur noch innerhalb des Ortsteils über die letzte Meile zwischen DSLAM und Kundenhaushalt durch das Kupfernetz geführt werden. Schon eine Einsparung von wenigen hundert Metern auf der letzten Meile kann die erreichbare Bandbreite für Kund:innen im Idealfall verdoppeln.
    Mit fast jedem neuen DSL-Standard erhöht sich außerdem die Frequenzbandbreite, die innerhalb des Telefonnetzes genutzt wird. Frühere DSL-Technologien haben hierbei noch das Frequenzband unterhalb von 4, beziehungsweise 138 Kilohertz für das analoge Telefonieren und den Digitalstandard ISDN ausgespart. Über einen sogenannten Frequenz-Splitter wurden diese Frequenzen auf Kundenseite aufgeteilt und jeweils an Telefon, beziehungsweise ISDN-NTBA und DSL-Modem weitergeleitet.
    VDSL2 hingegen verwendet das gesamte technisch verfügbare Frequenzband, sodass in VDSL2-Netzen keine analoge Telefonie, beziehungsweise kein ISDN mehr möglich sind. Die Geräte würden sich sonst gegenseitig blockieren. Inzwischen sind die analogen Telefonnetze auch bundesweit abgeschaltet und die analoge Technik durch moderne Digitaltechnik ersetzt.
    Alle Telefongespräche werden heute digital übertragen und erst im Telefon wieder in gesprochene analoge Sprache zurückübersetzt. Dadurch ist es auch möglich, mehrere Telefonleitungen als eigene Datenkanäle über eine einzige Doppelader zu führen, während im analogen Netz für jeden Telefon eine eigene Doppelader benötigt wurde. Ein Nachteil gegenüber früher ist allerdings, dass im analogen Telefonnetz alle Endgeräte von der Vermittlungsstelle mit Strom versorgt wurden, sodass auch bei einem Stromausfall im eigenen Haus das Telefon trotzdem weiter funktionierte.
    Manche Internet-Router simulieren auch noch analoge Telefonanschlüsse – manchmal sogar inklusive der Wählscheiben-Taktsignale –, sodass Sie beispielsweise alte Wählscheibentelefone damit weiterverwenden können.
    Erkennen können Sie Modems mit analogen Telefonanschlüssen an der großen, länglichen TAE-Buchse auf der Modem-Rückseite. Die Abkürzung TAE steht für Telekommunikations-Anschluss-Einheit. Achtung: Es gibt unterschiedliche TAE-Buchsen für Telefone, beziehungsweise für Anrufbeantworter und Faxgeräte.
    Frontansicht eines grauen Multifunktionsgehäuses für einen Outdoor-DSLAM mit drei Türen. Auf einer Tür steht in schwarz die Zahl 358. Im Hintergrund ist eine Straße.
    Mit DSLAM in vielen Orts- und Stadtteilen bringen Internet-Anbieter das schnelle Internet zu den Kund:innen. Die Leitungswege durch das Kupferkabel werden damit kürzer.

    Vectoring & Supervectoring – wie verbessern sie VDSL?

    Ein großes Problem bei Breitbandanschlüssen auf Kupferbasis ist das technische „Übersprechen“ zwischen benachbarten Teilnehmeranschlussleitungen: Denn in der Regel sind ab dem sogenannten Hauptverteiler die Doppeladern zahlreicher Kundenanschlüsse gemeinsam in einem Kabel verlegt und laufen über mehrere Kilometer parallel durch die Erde. Da aber jedes noch so kleine elektrische Signal in einer Kupferader immer auch ein elektrisches Magnetfeld senkrecht zu seiner Laufrichtung erzeugt, das wiederum in andere Adern einstreut, ergeben sich daraus Störungen in den benachbarten Teilnehmeranschlussleitungen.
    In Zeiten der analogen Telefonie konnten so manchmal Telefongespräche ganz schwach mitgehört werden, wenn sie auf direkt benachbarten Leitungen geführt wurden. Im Digitalzeitalter ist dieses Mithören nicht mehr möglich. Allerdings verschlechtert das elektrische Übersprechen trotzdem noch die Übertragungsqualität Ihrer Daten – sprich: Es setzt die maximale Bandbreite herab, mit der die Daten übertragen werden können.
    Je mehr Breitbandanschlüsse in einem Kabel parallel verlegt sind, desto stärker tritt dieser Effekt zutage. Häufig liegen in einem Hauptkabel Breitbandanschlüsse mehrerer Anbieter, die beim jeweiligen Netzbetreiber vor Ort angemietet sind. Alle Anbieter vermarkten ihre Anschlüsse unabhängig voneinander.
    Das ist einer der Gründe, warum sich bei der Beauftragung eines neuen Anschlusses oft nicht genau vorhersagen lässt, welche Bandbreite für einen bestimmten Kundenanschluss tatsächlich erreichbar ist. Denn hierfür müsste der jeweilige Anbieter alle anderen Kundenanschlüsse im selben Hauptkabel kennen und deren Störeinflüsse errechnen.
    Eine Lösung für das Problem des Übersprechens ist das sogenannte Vectoring. Dabei wird eine Fehlerkompensation auf allen Leitungen eingerichtet, sodass sich die Adern gegenseitig nicht oder nur minimal stören. Hierfür muss der DSLAM mit allen angeschlossenen Internet-Routern kommunizieren können und gemeinsame Fehlerbeseitigungsverfahren aushandeln.
    In der Praxis wird das schwierig, wenn mehrere Anbieter einen DSLAM nutzen und diese nicht auf die Router der jeweils anderen Anbieter zugreifen können. Wo dieses technische Problem gelöst wird, sind mit VDSL und Vectoring bis zu 100 Megabit pro Sekunde im Download möglich, sofern die Distanz zwischen DSLAM und Hausanschluss nicht größer als 500 Meter ist.
    Das Supervectoring wiederum führt die Technologie des Vectoring fort, optimiert diese noch einmal und erweitert außerdem die Frequenzbandbreite innerhalb der Leitung von 17 Megahertz auf 35 Megahertz. Damit sind unter VDSL2 sogar Bandbreiten von bis zu 250 Megabit pro Sekunde erreichbar. Allerdings sinkt die maximale Kabellänge hier gegenüber Vectoring noch weiter ab. Maximal 300 Meter kann Supervectoring im Kupferkabel überbrücken.
    Da Supervectoring auf VDSL aufsetzt, wird es manchmal auch als SVDSL bezeichnet. In diesem Fall steht das „S“ also nicht für „symmetric“ wie bei SDSL, sondern für Supervectoring.
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    Das Wichtigste zu VDSL in Kürze

    • Mit über 40 Millionen versorgten Kund:innen ist DSL die führende Breitband-Technologie in Deutschland.
    • Die Abkürzung DSL (Digital Subscriber Line) steht für ein Bündel unterschiedlicher Breitbandtechnologien, darunter ADSL, ADSL2, ADSL2+ SDSL, VDSL und VDSL2.
    • Entscheidend für die Geschwindigkeit eines DSL-Anschlusses ist die Länge der letzten Meile im Kupferkabel.
    • Durch den Bau von DSLAM in Kundennähe können die Leitungswege im Kupferkabel reduziert werden.
    • Mittels Vectoring und Supervectoring werden gegenseitige Störeinflüsse zwischen Teilnehmeranschlussleitungen reduziert. Dadurch sind Bandbreiten von bis zu 250 Megabit pro Sekunde erreichbar.
    Portrait von Dr. Lorenz SteinkeLorenz Steinke
    17.12.2024
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      NetzDigital
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