Fraunhofer ESK: L2-Modus ohne Störung benachbarter xDSL-Systeme
Künstliches Rauschen spart Energie im Breitband-Access
Wissenschaftler der Münchner Fraunhofer-Einrichtung für Systeme der Kommunikationstechnik ESK haben einen Weg gefunden, um xDSL-Systeme energieeffizienter und damit auch preiswerter betreiben zu können: Künstliches Rauschen soll den Einsatz des L2-Energiesparmodus in ADSL2+-Systemen praktikabel machen.
Das DSL-Zugangsnetz verbraucht laut Angaben von Fraunhofer ESK weltweit zirka 20 TWh pro Jahr
und somit rund vier Prozent des jährlichen Energieverbrauchs in Deutschland. So zwingen ökonomische
wie auch ökologische Gründe die TK-Anbieter zum Einsatz energiesparender Systeme.
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Group: Richtiger IT-Einsatz optimiert Geschäftsprozesse und spart Energie
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LAN-Switches: Grünes Licht für Layer 2
Laut den Fraunhofer-Wissenschaftlern könnten die Netzbetreiber ihren Verbrauch durch den Einsatz
des L2-Modus in ADSL2- und ADSL2+-Systemen längst um fast ein Drittel senken: Für DSL wurden mit
dem ADSL2- und ADSL2+-Standard zusätzlich zum Normalbetrieb (L0-Modus) die zwei
Power-Management-Modi L2 und L3 eingeführt.
Im Gegensatz zu den stets mit voller Leistung laufenden aktuellen Breitbandzugängen reduziere
der L2-Modus bei ruhender Kommunikation die Sendeleistung des Systems und damit dessen
Stromverbrauch. Obwohl der Modus bereits standardisiert und in vielen Geräten auf Empfänger- und
Vermittlungsseite vorhanden sei, komme er aber nicht zum Einsatz. Denn die unterschiedliche
Sendeleistung zwischen dem L0- und dem energiesparenden L2-Modus erzeuge zeitvariantes
Nebensprechen in benachbarten DSL-Systemen und störe diese damit erheblich.
Das Problem stellt sich laut den Fraunhofer-Forschern wie folgt dar: Geht ein DSL-System dann
online, wenn sich seine Nachbarsysteme im L2-Modus befinden, erkennt es nur eine geringe Störung
und handelt daher hohes Bit-Loading aus. Wenn nun aber die benachbarten DSL-Systeme den L2-Modus
verlassen und aktiv werden, steigt die Störleistung im "Opfer-System" stark an: Das
Signal-Rausch-Verhältnis verschlechtert sich so stark, dass vermehrt Bitfehler auftreten. Folglich
muss sich das Modem des "Opfer-Systems" reinitialisieren und kann die Verbindung erst nach etwa
einer halben Minute mit deutlich reduzierter Datenrate wieder aufbauen. Deshalb, so Fraunhofer ESK,
aktivieren die Betreiber den Energiesparmodus nicht und haben ihn auch nicht in die
VDSL2-Standardisierung aufgenommen.
Für Abhilfe soll ein künstliches Rauschen sorgen: Künstliches oder virtuelles Rauschen täuscht
den Empfängergeräten bei der Initialisierung eine Störumgebung vor, die typisch für das genutzte
Kabelbündel ist. Die Wissenschaftler der Fraunhofer ESK konnten nun zeigen, dass die Verfahren auch
für die Stabilisierung benachbarter DSL-Systeme geeignet sind und damit den Einsatz des
energiesparenden L2-Modus ermöglichen.
Geht ein Empfänger nun online, registriere sein System eine normale Störumgebung, selbst wenn
sich die Nachbarsysteme im L2-Modus befinden. Somit bleibe die Verbindung auch dann stabil, wenn
andere Systeme aktiv werden und vom L2- in den L0-Modus wechseln.
Beide Techniken – L2-Modus wie auch das künstliche Rauschen – sind bereits einsatzfähig. Laut
den Forschern könnten Netzanbieter damit jährlich mehrere GWh an Strom und allein in Deutschland
pro Jahr 1,5 Millionen Euro xDSL-Betriebskosten einsparen.
LANline/wg
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