Technologien und Performance
Datenübertragung auf kurzen Strecken
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
VDSL2 mit FDD und G.fast mit TDD
Aufschlussreich ist – neben der Performance auf der Kupferstrecke – das eingesetzte Modulations- und Duplexing-Verfahren. Sowohl VDSL2-Vectoring als auch G.fast setzen bei der Modulation auf DMT (Discrete Multi-Tone): Sie teilen den Frequenzbereich in einzelne Übertragungskanäle (Subcarrier) auf. Die Daten werden dann von Trägersignalen übertragen.
Unterschiede gibt es jedoch beim Duplexing: VDSL2 nutzt FDD (Frequency-Division-Duplexing). Dabei wird das verfügbare Frequenzspektrum in einzelne Bereiche unterteilt, diese werden für Downstream und Upstream verwendet. Die Aufteilung ist durch Bandpläne und Profile definiert. Durch die Aufteilung des Frequenzspektrums in bestimmte Bereiche für Downstream und bestimmte Bereiche für Upstream gelingt die Trennung beziehungsweise parallele Übertragung von Down- und Upstream-Daten auf dem gleichen Kabel.
Bei G.fast hingegen erfolgt die Trennung nicht über das Frequenzspektrum, sondern zeitbezogen per TDD (Time-Division-Duplexing). Down- und Upstream nutzen jeweils abwechselnd den gesamten Frequenzbereich. Innerhalb einer definierten Zeit sendet G.fast beispielsweise zunächst alle Daten im Downstream und wechselt dann zum Upstream. Dieses Verfahren hat einen entscheidenden Vorteil: Netzbetreiber können das Verhältnis von Downstream und Upstream frei festlegen. Möglich ist weiterhin die gewöhnte asymmetrische Aufteilung (hohe Downstream, geringe Upstream Rate) aber auch eine symmetrische Aufteilung mit zum Beispiel jeweils 500 Mbit/s für Down- und Upstream.
Paralleler Betrieb von G.fast und VDSL2?
Sollen G.fast und VDSL2 – egal ob von unterschiedlichen Anbietern oder vom selben Netzbetreiber – im gleichen Kabel genutzt werden, gibt es eine Reihe von Aspekten zu berücksichtigen. Wenn in einem FTTB-Use-Case von einem Kabelverzweiger VDSL2 in ein Mehrfamilienhaus geführt wird und in diesem ein G.fast-Knoten zum Einsatz kommen soll, entstehen Herausforderungen durch die spektrale Inkompatibilität von VDSL2 und G.fast. VDSL2-Vectoring mit Profil 17a läuft im Frequenzspektrum bis zu 17 MHz, Profil 35b im Frequenzspektrum bis 35 MHz und G.fast mit 106 MHz im Frequenzspektrum von 2,2 bis 106 MHz. VDSL2 und G.fast stören sich gegenseitig: Das „Übersprechen“ der parallel im gleichen Kabelstrang geführten Signale führt zu einer gegenseitigen Beeinträchtigung der Übertragung. VDSL2 stört G.fast, beziehungsweise G.fast stört VDSL2.
Technisch ist ein Parallelbetrieb im gleichen Kabel möglich. Soll die wechselseitige Störung verhindert werden, können Netzbetreiber die G.fast-Geräte so konfigurieren, dass der VDSL2-Frequenzbereich nicht für die G.fast-Übertragung verwendet wird. Das heißt, die G.fast-Übertragung setzt erst ab dem Frequenzbereich von ca. 20 MHz bei Ko-Existenz mit VDSL2 Profil 17a – beziehungsweise ab ca. 40 MHz bei Ko-Existenz mit VDSL2 Profil 35b – ein. In beiden Fällen führt dies zu Performanceeinbußen. Kommt G.fast 106 MHz zusammen mit VDSL2 Profil 35b zum Einsatz, ist die Minderung deutlich spürbar, denn für G.fast bleibt zur Datenübertragung lediglich der Frequenzbereich von ca. 40 bis 106 MHz. Dies ist auch einer der Treiber für die G.fast-212-MHz-Technologie. Bei diesem erweiterten Frequenzbereich spielt eine Reduktion der Datenrate durch Ko-Existenz mit VDSL2 keine wesentliche Rolle mehr.
Fazit
G.fast mit 106 MHz eignet sich bis zu einer Streckenlänge von 500 m, VDSL2 mit Profil 17a für lange Strecken ab 700 m und mit Profil 35b im Bereich dazwischen. Soll G.fast in Ko-Existenz mit VDSL2 eingesetzt werden, gilt es die spektrale Kompatibilität der Verfahren durch Aussparung der unteren Frequenzbänder im G.fast sicherzustellen. G.fast mit 212 MHz bringt nochmals einen deutlichen Performance Zugewinn und erleichtert dadurch einen parallelen Betrieb mit VDSL2.
Jürgen Aschmies ist Pre-Sales-Ingenieur bei Keymile
- Datenübertragung auf kurzen Strecken
- VDSL2 mit FDD und G.fast mit TDD
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